数字化测量技术在矿山测量中的应用

2018-01-29卢林发

世界有色金属 2018年19期

卢林发

（贵州省有色金属和核工业地质勘查局二总队，贵州六盘水 553000）

随着测量技术的进步、发展，计算机技术、通信技术在测量行业得以应用，与此同时，矿山测量技术也取得前所未有的发展，各种数字化的测量技术也被广泛用于矿山测量中，和传统的人工测量技术相比，数字化测量在减轻工作压力，提高测量准确性，促进矿山作业进行上意义重大。为充分发挥数字化测量技术优势，矿山企业需要加强对其的了解，重构数字化测量体系，为测量工作的开展提供可靠依据。

1 数字化测量技术在矿山测量中的应用优势

在矿山测量中应用数字化测量技术，具有这样几个优势：①数字化测量技术使用过程中，能通过计算机仿真技术，在计算机上显示出矿山的各要素，为矿山开采工作的开展提供成果上的指导。②数字化测量频率高，能在最短的时间获得测量成果，有助于动态监测各项内容。这样一来，不但能为生产决策的确定、预警制度的制定提供参考依据，还能提高工作效率。③在矿山工作中，应将相关内容转变为数据，因为数字化测量技术是依靠数据完成的。这就要求结合矿山生产要求，提取和处理测量成果中的相关要素，从而获得用途更为广泛的数据资料，扩大测量成果的使用范围。④数字化测量精准度高，范围广。数字化测量技术包括数字化地形图测绘、空间信息、三维可视化等技术，降低测量人员的劳动强度，提高测量成果的准确性。

2 矿山测量中的数字化测量技术及具体应用

2.1 数字化测量的应用技术

（1）三维可视化技术。在矿山测量过程中，三维可视化技术是理解、描述地面及地下地质特征的常用手段，也是数据体的表现形式，该技术的使用，能帮助工作人员全面理解矿山空间位置和信息间的关系，为各项工作的开展提供数据支持。首先，采集数据。使用各种措施扫描矿山地形，获得矿山开采点、等高线等重要信息。其次，处理数据。在采集完数据后，通过数据拼接、噪点去除等对数据进行系统的处理。现如今，处理数据时多使用专业化的软件，例如在对点云数据进行处理时，可使用点云处理软件，完成数据的过滤、拟合工作，构建完整的三维模型。最后，建设管理平台。结合矿山的具体情况，构建相应的管理平台，使生产人员、测量人员在不同环境和地点下，使用计算机网络技术预览和查阅生产区域的相关信息，并调度管理生产过程。另一方面，由于矿山地质形态复杂，空间范围大，因此地质体三维模拟时的数据比较分散，这就需要建立三维地质模型。通过对地表、断层、矿体数据的收集，测量后得到地表的样本数据，根据勘探线的剖面图将断层影像投射到平面图上，随后再获得断层数据。在对矿山图形进行绘制时，先绘制出地表、断层、矿带边界，然后对地质界面进行求交剪裁，得到完整的三维模型。总之，三维可视化技术在矿山测量中的应用，能使矿山地质体形态更为直观，这对技术人员工作的开展具有重要意义。

（2）数字化绘图技术。对于矿山生产来讲，地表、地下的地质条件，或是开采通道，都是客观存在的，但是会随着生产的推进，发生系列变化，如矿山生产时的采层厚度、矿质变化，这就要求将矿山情况反映在图纸上，并保证相关资料的准确性、完整性，但是图纸的绘制必须具备时效性。在图纸的绘制中使用数字化绘图技术，不但能满足智能化的绘图需求，还能通过计算机的分析和管理，全面掌握矿山情况。而且，数字化绘图技术的使用，还不受图纸尺寸的限制，方便修改和使用，通过和GIS技术的结合，优化调整矿山的开采规划。

（3）空间信息技术。空间信息技术由GIS技术、RS技术、GPS技术共同组成，具有时效性、先进性的特征。GIS技术是地理信息系统，将地理空间作为基础，按地理模型分析，提供动态的地理信息和空间信息。将其用于矿山测量中，能使数据的收集、处理和输出形成数字化的体系，满足生产过程中对相应资料的基本需求。RS技术是遥感技术，由信息处理、信息传输、传感器技术等组成，通过扫描、处理和传输信息，对地物地表信息进行识别和控测。

使用该技术开展矿山测量工作时，首先由遥感器收集资料信息，利用传输设备上传信息，接收、归纳后发送至图像处理系统，得出三维影像，和地质图、地形图比较，精准度高。该技术的使用，不但能快速、高效的完成地形图的绘制工作，还能监测矿山环境，为大面积监测工作的开展提供便利。

GPS技术是卫星定位技术，由空间部分、地面监控、用于部分组成，和以往的测量技术比较，其具有全天候、测量灵活的特征，实际工作中无需考虑通视问题，也不会出现测量误差，因此被广泛用于矿山测量中。

（4）数字化资料处理技术。对于矿山测量工作而言，图形、表格、数字等都是数据处理中的重要内容，同时还包括数据的收集、存储和处理。可使用计算机技术加工和处理测量数据，或将其制成电子表格，实现数据共享。专业化水平高的处理软件也在矿山测量资料处理中得以广泛应用，在保证数据库建立有效性，增强数字的共享性、易维护性上具有重要作用。

例如：ADO除了能访问数据源外，还能通过对数据属性、内部方式的使用，为其提供访问接口。另一方面，ADO还能完善数据的访问，提升管理效率。

（5）内外业一体化测图技术。对于数字化测量技术而言，内外业一体化测图技术多指自动化的记录测量数据，在外业现场对草图进行绘制，并将测量数据上传计算机，经由人机相互编辑后，再由计算机生成数字地图，最后再绘制出完整的地图。该技术的使用，不但改变着传统的工作模式，还提升着成图效果和测量工作的精准性。

2.2 数字化测量技术的具体应用

①测量分析矿山地形和采掘剥离状况。在矿山测量工作中，数字化测量技术能一次性的完成整个测量工作，并得到准确的地形坐标。而且，在具体的测量工作中，还能根据矿山各点的三维坐标，构建可视化的图像，为测量工作的开展提供依据。②为安全生产提供数据。通过数字化测量技术的使用，能构建系统的矿山开采管理数据库，减少数据处理和传输环节，提高测量速度和精度。③定位矿山的征地、钻孔及地界划分。数字化测量技术能精准定位测量矿山某区域，尤其是矿山测量、开采过程中，对具体位置、边界的定位和确定。而且，该技术也不受气候环境影响，提高工作效率。④检验测量成果。在矿山测量中数字化测量技术的使用，能检验测量成果的准确性，为矿山生产提供足够数据。此外，还能及时纠正测量结果。