测绘新技术在矿山测量中的应用分析

2019-02-09冀念芬王成志

世界有色金属 2019年7期

冀念芬，王成志

（1.甘肃工业职业技术学院，甘肃天水 741025；2.天水三和数码测绘院有限公司，甘肃天水 741025）

新时代要求在简化测绘操作的基础上，提高矿山测绘的精度和广度。而测绘新技术的出现，不仅解决了操作难度大、误差高的问题，还为实际测量过程中提供了额外的辅助数据，使测绘人员更加便捷的得到相关数据，进而做出更科学有效的分析报告，为后续矿山的开采奠定基础[1]。

1 测绘新技术的特点

测绘新技术更加体系化。传统测绘技术只能测出距离、角度、偏差状况等，而影响矿山测绘的其他因素，则需要技术人员通过各种设备和人为估量得到，并通过相应理论公式，计算其他因素为测量带来的误差。而测绘新技术更加健全，不仅能够测出距离、角度和偏差，还能够测出温度、湿度、气压等数据，并自行把影响测绘的误差考虑进来，不仅能够降低测绘难度，而且能够有效减少不必要的劳动时间。

测绘新技术具有较高灵活性。传统测绘技术，往往需要在多个测绘点安置辅助仪器，同时需要通过人工操作测出距离和角度，再多次测量取得最优数据。但采用测绘新技术可以直接简化测绘操作，并且不需要像传统测绘方法一样安置多个辅助设备，就可以轻易测出所需要的数据。测绘新技术充分利用现代遥感技术、定位技术等先进技术，将测绘操作最简化，将测量精度最大化，有效提升测绘质量并减少测绘时间，广泛运用于国内各大测绘工作之中。

2 测绘新技术的优势

（1）测量精度较高。测绘新技术巧妙的将计算机技术融入到实地测绘过程中来，有效地减少了在测绘时带来的误差。传统设备测量范围小，测量精度低，在进行矿山的某一段斜坡测量时，往往需要人工的将设备进行对准，但由于人工对准存在误差，在后续测绘中需要加入误差分析。而误差分析过程中，又需要多次测量，多次进行数据读数，人为读数又容易产生偏差，进而导致在测绘过程中需要更多的误差分析。比起传统测绘技术和设备，新测绘技术下的测量设备测量范围大、精度高，只需要单独一个点进行测绘，不需要设置多个辅助点，同时新测绘设备不需要过多的人工读数，能够有效减少偶然误差对测绘工作的影响。

（2）自动化水平高。测绘新技术下的测量设备几乎都是电子设备，电子设备融入了各种计算功能，并且计算具有连续性，能够自动将测得数据进行相关计算，并进行多次复查，完全不需要过多人工操作。例如，在测得矿山斜坡的一段高程时，设备会自动进行下一步的角度计算，同时考虑温度、气压等因素带来的误差，准确得出其他各项测量数据。

（3）功能强大。较强的功能性是测绘新技术最突出的特点之一。新设备不仅能够自动测出场地的各项基本数据并进行相关计算，还能够通过已测得数据绘制出二维平面图，协助技术人员对矿山的测绘进行分析。并且随着科学技术的不断发展，许多设备已经载入三维立体图绘制技术，设备能够根据所测数据将矿山所测范围以三维视角展现出来。技术人员能够根据三维立体图做出更加全面的分析报告，同时为设计部门提供更加优质的基础资料。

3 测绘新技术的运用

（1）全站仪。测绘新技术下诞生的先进设备之一就是全站仪。由于优点较为突出，全站仪被广泛运用到测量领域，尤其在矿山测量，全站仪既有光学经纬仪的精准性，也具备电子经纬仪的自动功能，使得全站仪的使用几乎出现在所有中短距离的测量操作任务中。便捷的角度测量和距离测量是全站仪的最大优势。

在进行角度测量时，只需要将仪器设置为角度测量模式，之后技术人员只需要将全站仪对准第一个测角点，并把水平度盘调为零，再把全站仪对准第二个测角点，此时度盘上显示读数便是两个测角点之间角度。在进行距离测量时，技术人员需要把调整好的棱镜常数输入到全站仪中，以便调整点位距离的误差。将仪器和棱镜的高度输入到全站仪中去，并对准棱镜中心将全站仪调整为距离测量模式，即可自动进行测量，得到一个点所有的测量数据，包括高差、斜距等等。此外，全站仪之所以广泛运用矿山的实地测量中，是因为其快速测得的数据能够帮助技术人员更加迅速的绘制地形图。技术人员只需要利用全站仪的存储功能记录下每个测绘点的高差、角度、斜距等基础数据，再将这些数据传输到电脑上，利用已有的绘图软件，便可以得到测量范围内的地形图。而传统绘图方式，除了需要设置多个辅助点并进行认为地数据读取外，还需要手工绘制地形图，产生的误差相对较大。全站仪的出现有效解决了人工测绘中的几大问题，不仅减少测绘过程中产生的误差，并且在很大程度上缩短技术人员的工作时间。

（2）三维激光扫描仪。顾名思义，三维激光扫描仪，就是通过光学技术，将所测目标以三维立体密度图的形式展示出来。它打破了传统单点测量的模式，可以进行非接触式测量，将地形以三维立体形式展示出来，能够有效避免在实地测量中遇到的危险情况，具有极高安全系数。三维激光扫描仪的最大特点就是能够将测量地点三维立体化，技术人员可以利用三维激光扫描仪获取矿山的点云数据，并通过后期处理，可以进一步获得DEM数据，通过更加直观的观测，做出测绘报告。三维激光扫描仪可以实现对矿山沉陷区域的建模。在实地开采过程中，由于不同高度和角度的矿量不一样，并且表面岩石的延伸方式也不一样，导致在开采前必须进行沉陷区测量，以降低开采风险。三维激光扫描仪器可以有效协助井下开采矿工作。技术人员先用该设备测量出已有巷道的深度和宽度，通过所得数据设计缆线、腰线长度，再根据控制测量、巷道变形监测做出分析报告，让技术人员更加便捷的进行实地开采。

（3）定位、测绘挂罗盘。在中小型非金属矿山的测量过程中，若测量过程较为复杂，即可使用挂罗盘。由于地形复杂，测量数据较多，无法提供充足的图纸，在一定程度上影响矿山的建设。这时，就需要依靠挂罗盘导线测量，来矫正挖掘方向，在挂罗盘矫正的方向上寻找矿脉，随后进行矿山的建设。而我国开采矿山的力度越来越大，遇到的地形也越来越复杂，为此挂罗盘便成为技术人员的必备工具之一。