现代测绘技术在矿山工程测量中的应用思路研究

韦 琪

（安徽省地质矿产勘查局327地质队，安徽 合肥 230000）

测绘工作是矿山开采企业地质工程的根本，测绘结果的质量直接关系着整个矿山地质工程的前期设计和总体施工情况。当前勘查资源的需求量不断增加，使得矿山工程的测量工作量逐渐增加，而传统的测量方法已经无法满足于矿山开采企业对矿山开采的预期要求，并且传统测量方法存在人力劳动量大、作业效率低、设备运行易受影响的问题[1]。因此，通过该领域研究学者的不断探索，提出了一种现代测绘技术。同时，随着各项新技术的创新与融合，现代测绘技术已经较为发达，并且被广泛应用于光学科技术领域、电子技术领域、人工智能领域以及生物技术领域等各个领域中，用于对矿山基本信息的数字化采集和处理。同时，在其应用的过程中常常会结合遥感技术、地理信息系统、全球定位系统三者融合的3S技术以及摄影测量技术，以此在最大程度上保障测量结果的准确性，并将采集和分析的信息通过图像的形式精准表达[2]。现代测绘技术的快速发展为矿山工程测量提供保障，更有利于矿山开采企业的可持续发展。对此，本文开展对现代测绘技术在矿山工程测量中的应用思路研究，从而为矿山工程测量的数字化、现代化、信息化发展提供帮助。

1 现代测绘技术在矿山工程测量中的应用思路研究

在矿山工程测量中应用现代测绘技术的基本思路主要包括数字模型建立、矿山图像配置、数据处理、测量分析、综合控制以及激光测量等流程。通过上述流程将矿山地质实际展现的信息以数字化的形式展现。在进行矿山工程测量时，通过现代测绘技术的数字模型仅仅需要将测量前设计的坐标参数输入到对应的模型位置上，即可准确的将放样位置展现[3]。

同时，通过展现结果还可实现后续对矿山工程的相关规划以及矿产资源赋存位置的精准勘测。下面本文将对矿山工程测量数据采集与处理、数字化栅格测量地形图建立进行详细的说明。

1.1 矿山工程测量数据采集与处理

现代测绘技术在矿山工程测量中的应用首先是对测量数据的采集和处理。采用GIS技术对矿山工程区域进行定位，根据矿山企业指定的工程测量任务设计定位网密度及经济指标，并结合矿山工程测量规范以及现场实地考查结果确定各个网点之间的连接方式，设置观测站数量、观测时间等定位网观测布置方案。在矿山工程测量实际中，不同的测量任务要求以及测量对象，对定位观测点的分布有着不同的要求。表1为不同等级观测点相邻距离对应表。

表1 不同等级观测点相邻距离对应表

在选择观测点位时应当选择符合测绘技术要求，并有利于矿山工程测量手段进行扩展和联测，基础观测点位应当坚实稳定，且易于长时间保存，并对测量作业的安全提供有利条件。

同时，观测电位应当原理功率无线电发射源，并保证其最小距离大于350m，与高压输电线最小距离应大于80m。在对数据进行采集时应当对卫星截止高度角、同时观测有效卫星数量、有限观测卫星数量、观测次数以及位置精度强弱度等参数进行严格控制。

对于矿山工程测量数据的处理主要通过卫星测绘软件将.sth格式的观测文件转化内rinex格式文件，方便后续数字化栅格测量地形图的建立。在数据处理过程中需要通过基线算法将得出的双差固定解作为最终的处理结果。双差固定解的可靠性主要通过单位权中的误差以及整周模糊度的检测倍率判定[4]。当双差固定解属于同一类型的时，在同步时间段以内应当选择任意三边同步环的坐标作为全长相对闭合差，并进行重复基线边检验核对，重复的基线边长度差应当满足定位控制规定的精度需要。而对于不属于同一类型的双差固定解，在同步时间段内多边形的同步环可不进行重复的检验核对。

检验后得到符合要求的定位基线，并将所有独立存在的定位基线共同构成一个闭合的图形，并将其构成的协方差阵作为主要的测量信息，在测量过程中应当以某一观测点的三维坐标作为起始坐标，进行定位网的三维无约束平差计算。当计算结果超出事先设定的上限时，则认为该结果基线或相邻区域存在粗差基线，通过测绘软件将其剔除，保证后续测量结果的精准度。

1.2 数字化栅格测量地形图建立

结合现代测绘技术对矿山工程进行测量，首先建立数字化栅格测量地形图模型，结合计算机应用技术，对矿山工程所在区域的地形进行精准的定位和标定。建立数字化栅格测量地形图模型的数据来源通常选用航空影像、基本比例尺地形图、高分辨率全色卫星影像以及多光谱影像。

首先对采集到的航空影像进行数据扫描，并对图像中的局部不清晰位置进行配准、纠正，再对地形相对较高的地区进行驻点正射纠正，并将纠正后的各项数据相互拼接。

其次，基本比例尺地形图通常选用1:50000或1:10000比例的地形图，对地形图上的数据进行扫描，并对其进行栅格纠正、误差校正以及坐标转换等操作。针对高分辨率全色卫星影像，需要对影像中较为平台的地形区域进行多项式纠正，对中等起伏较为明显的区域图形图像进行局部配准纠正，对于高山起伏的地区进行主点正射纠正。针对多光谱影像将不同角度拍摄影像一一对应并纠正配准。通过对四种不同影像类型中的数据进行纠正后，将所有数据统一到一个数字栅格地形图中。将纠正后的高分辨率全色卫星影像以及多光谱影像充分融合形成卫星影像图[5]。再将卫星影像图与数字栅格地形图透明符合，参考该矿山工程区域的历史资料，通过屏幕可视化环境以及栅格化更新对数字栅格地形图进行更新编绘，从而完成对数字化栅格测量地形图的建立。

根据绝大多数矿山工程对测量结果的精准度需要，一般数字化栅格测量地形图的分辨率在360dpi以上即可符合其几何精准度需要。而当数字化栅格测量地形图达的线划宽度在0.2mm～0.5mm范围以内时，采用360dpi分辨率对其进行扫描当灰度数值二值化后，得到的取样图形出现中心线划。

这种现象的产生在数据化中可以通过平滑处理，从而降低其对几何精度的影响，但在数字化栅格测量地形图中则会影响最终建立的成果图件的线划视觉质量。因此，针对这一问题，在栅格数字化扫描的过程中对各类影响扫描时分辨率应当根据采样定理对其进行严格的控制，例如对于细化为0.2mm以下的数字化栅格测量地形图而言，其扫描采样的分辨率应当控制在720dpi以上，才可实现符合集合精度需要的数字化栅格测量地形图建立，从而不影响最终测量结果的精度。

通过建立的地形图完成对矿山工程中各项参数的测量，并根据测量结果绘制平差报告、外业观测记录以及测量报告。

2 结语

基于矿产行业在市场的占比越来越高，矿山工程的开展受到了多方的关注，以此本文开展了现代测绘技术在矿山工程测量中的应用思路的研究，通过本文分析可知测绘技术提供了矿山工程测量强有力的工具支撑，并对我国现代化矿产行业起到了一定的推动作用，基于技术的不断创新，目前测绘技术已被良好的应用到矿山工程中，并在工程实践中证明了矿产行业的健康发展离不开技术的有效支撑。以此在后期的发展中，应加大技术在矿山工程中的应用，为矿产行业与社会的协同进步提供技术指导。