基于数字化测绘技术在矿山工程测量中的应用

【摘要】：随着当代的数字化测绘技术，全球定位系统技术，地理信息系统技术，遥感控制技术等新技术在工矿山程测量工程中的广泛应用，已逐渐取代了传统的测绘方式，也标示着科技的进步对促进测绘工作的进步与发展起着重要的作用。本文着重对数字化测绘技术在实际工程测量中应用的特点进行简单分析。

【关键词】： 数字化测绘技术；矿山地形测绘；工程测量；应用；分析

中图分类号：P2文献标识码： A

前言

随着计算机技术、网络信息技术的迅猛发展，数字化测绘技术已逐步替代了传统手工模拟测图及工程测量技术，并得以广泛的运用及推广。它以简单，快捷，准确的特点，已发展成为当今地形测图、工程测量的主要采用方式。

1 数字化测绘技术的特点

数字化测图技术是对机助成图及全解析的方式并加之应用。相对于比较传统的测图技术而言，优势也是体现在多方面的。是目前我国地形测绘中最先进的测图技术，其发展前景也相当乐观。数字化地形图实现了高精度的外业测量。同时可以与高精度的测绘仪器配合使用，使高端的先进仪器在数字地形图上得以运用。

1.1 测图的精度高

数字化测绘技术具有较高的精确度的特点。电子格式的测量数据还能传输、储存、成图、自主记录、处理、等工作。整个过程也不会影响到初始数据的精准度。数字化测图技术的使用过程中，每当地图图形的距离小于300米时，测定的物点误差在3 毫米之内。从输入到成图整个过程中会大大降低精度损失，也不会在测图过程中出现传统测图中经常出现的方向型误差、展点型误差、视距型误差。从而高效地保证外业测量中的精确度，同时也确保了测量结果的精准性。

1.2 自动化的程度高

数字化测图还具有自动化程度高的优点。数字测图在绘制的过程中，可以使用计算机软件自动计算和自动选择图示符号和自动进行识别等。得出的数字地形图也会比手绘的地形图更加精准和规范一些。届时，在数字化测绘技术运用的过程中，也能避免人为因素造成的一些错误，从而大大降低了错误率的发生。

1.3 提高测绘效率

数字化测绘还具有提高测绘效率的特点。用应用数字化测绘技术的结果作为原图。可以在计算机里进行土地资源规划或者市政网络的建设设计。更加方便的把施工方案进行比较，经过数据的统计、整理、分析及汇总之后，从中选择最合理最适用的施工方案。同时在测绘工作中大大缩短了工程量时间，提高效率。测绘技术的应用标志着现代社会工程测量的发展方向。所以，将传统的测绘工作转变成新型数字化测绘技术是我国现阶段工程发展的主要目标方向。

2 岩层移动的测量

矿山开展岩层移动和边坡滑动的观测研究工作，其目标是：

2.1 通过岩石移动和边坡滑动的各种测试手段（仪器观测和现场调查），及时掌握井下、地表岩层移动及露采场、尾矿坝边坡滑动征兆，为矿山安全生产提供技术资料。

2.2对矿山不同开采技术条件的地表岩层移动、变形和破坏的基本特征与规律进行观测和研究。并验证、修改和确定岩石移动角值等参数;

2.3研究露天采场、尾矿坝边坡的稳定性和边坡角的经济合理性；

2.4定期观测平面和搞成位置的变化，掌握岩层移滑动基本特征与规律。观测采空区各种不同处理方法和边坡治理工程的效果；

2.5总结岩石移动观测研究工作的经验，不断改进观测方法；

3 数字化测绘技术的作业模式

3.1 外业数据的采集

当进行外业数据采集的过程中，最先进的是用RTK外业数据采集，也可以使用全站仪电子手簿，自制电子手簿和便携机与测量设备相配合的使用方法进行工程测量。按照不同的地理环境，选择最适合各自环境的测量方法。在环境比较恶劣的待测区域里，也可以配合采用便携机与测量设备共同使用。先把控制点的数据输进便携机里。在外业采集数据成型后，然后再将内业工作进行调换。在测量过程的初期，应该对测站点进行全面的检查后，再严格的绘制地形草图。用来对应数据标注地质的情况，致使提高工作效率。当一个区域进行的外业工作结束后，应该先将测量数据备份，然后交给内业数据处理人员，为避免数据丢失后造成的二次测量工作。

3.2 内业数据的处理

内业数据的处理应先由内业处理人员对外业数据人员带回的原始数据先进行单元区分。然后使用编辑器将数据渐渐 转化在CAD图纸上，再由MAP文件格式转化为点、线的格式文件，最后对逐个点、线的符号、属性进行标明，形成测量图纸，最后将其录入地形图库内。无论是工程测量的各个阶段还是工程的整体测量，都要对测量的数据进行统计整理分析。今后施工起来也更为方便。

4 数字化测绘技术在工程测量中的应用

4.1 原图数字化技术的应用

当某个地区需要用到数字地形图而一时因经费困难或受到时间等原因的限制时,该方法是最适宜的。它能够充分利用现有的地形图,只需配备数字化仪和计算机、绘图仪或扫描仪、配以数字化软件就可以开展工作,并且在很短的时间内获得数字化果。它的工作方法有两种:矢量化扫描录入仪和手扶跟踪数字化录入仪。矢量扫描录入仪具有较好的操作性能，且工作效率较为良好。但在使用矢量扫描录入仪时，得到的地图准确度是与原图的精准度相关联的，并且在进行数字化处理的过程中也可能会出现不同的误差，一般其精准度与原图相比稍低一点。而且它所反映的只是白纸成图时地表上的地物地貌,不具有现时性。所以它只能作为一种应急措施并非长久之计。为了充分利用此方法得到数字地图,可通过修补、填充等方法。实测地物点的精确坐标,通过调整从而可提升精确度。而随着地图的不断更新,实测坐标的增加,地图的精度也就会相应地得到提高并被广泛应用于数字化测绘技术工程测量中。

4.2 地面图中数字化技术的应用

在一些没有合乎要求大比例尺的地面图的地方还是比较紧缺。这个时候就可以直接采用地面数字测图的方法。这种方式可以将一定区域内的地貌、地形和地理环境等进行详细反应，在我国各地的地面测绘单位都得以广大推广及应用。使用数字化仪器测量地面图的精确度高，操作也就相对简单，只需对必要点进行测量并在周围5cm的范围内加以控制。即可得到精确标准的地面图。从而减少工程测量中的劳动力，降低工程资金成本，高效减低能源的使用。

4.3 数字地球中数字化技术的应用

数字地球就是把经济和社会发展等一系列的信息。加载到一个系统的地理坐标框架中并按照数字的形式储存于计算机内。任何机构或个人都可通过网络通讯技术,足不出户就可以获取所需的信息。数字地球是一个复杂且十分庞大的系统工程，技术复杂,涉及部门多,没有任何一个部门或团体能单独承担,它需要地球科学、信息科学、空间技术和众多应用部门的配合完成。在空间科学与信息技术这方面，测绘数据是极为重要的组成部分，在我国数字地球系统的建立和完善过程中有着不可或缺的作用。所以，相关人员也在不断加强对数字化测绘技术的研发与完善应用，改善传统的测量方式。将数字地球系统与数字化技术的结合，从而实现地球的数字化、科技化。

4.4矿图数字化技术的应用

煤矿的各种信息是一种活跃的、动态变化的、与空间位置密切相关的信息，所涉及的数据信息量十分巨大，通过矿图数字化技术（地测地理信息系统）能为矿井生产建设提供出完备的技术工作基础的地质信息、几何数据和图形信息。能为矿山各专业部门提供翔实、可靠的综合和专题图件，基本矿图信息库的建立，为管理人员掌握矿山的生产系统情况、采掘工程活动情况，以及矿体的空间分布、矿体的形状、地层结构和覆岩体属性特征等矿山空间信息提供了方便，并可以实现地质剖面图、通风系统图等其它各类专业矿图的方便编绘。还可以实现矿山规划设计、矿井生产指挥调度、矿井通风安全等方面技术工作的基础信息的应用和管理。

数字化技术的数据都以1:1比例尺存储，其它比例尺都是根据需要由系统自动形成，系统可以将任何来源不同的几何数据，转换成统一的参考基准面，统一的成图投影和统一的坐标系统，保证了矿图尽管资料来源不同，但都能做到统一编绘，实现数据的输入、添加、删除、修改和查询。

5 结束语

数字化测绘技术，具有很强的高效率、高精度、定量的区域空间信息数据管理和分析能力，为改变以往的测绘方式和生产技术管理模式奠定了良好基础。该技术的特点如下：

5.1可以根据需要随时进行参考基准面、统一的坐标系统和地图投影的设置、选择和变换；

5.2获取数据具有准确、方便、快捷、灵活、精度高；

5.3能快捷地自动完成各种图形的面积计算、导线成果计算、工程进度填图等测量内、外业工作，效率高，剔除了计算错误的过程，保证了计算结果的准确无误；

5.4矿图易于编辑、修改和长期保存。

总之，数字测绘技术在工程测量中应用是十分广泛，且随着科学技术的逐渐发展，其精确度、操控技术等方面也会不断发展。

参考文献

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[5] Tor Bernhardsen(挪威)著 王浒 李浩川译，地理信息系统导论（M），北京：机械工业出版社，2006

作者简介：

赵宏（1973.10-），男（汉），吉林辽源人，辽源矿业（集团）有限责任公司测绘公司经理，工程师。