数字化测量技术在矿山测量的应用

甘江宁

（青海省能源发展（集团）有限责任公司团鱼山露天煤矿，青海 西宁 816200）

近年来随着我国科技水平的不断提高，在矿山测量技术方面也取得了长足的进步，各种先进的数字化、信息化测量技术在矿山测量工作中得到了越来越广泛的应用，极大的提高了矿山测量工作的效率以及测量精度，减轻了测量人员的工作强度，同时也降低了测量操作的难度和测量成本，为矿山的发展提供了科学的参考依据。

1 概述数字化测量技术在矿山测量中的重要性

随着我国测量技术的不断发展，GPS、GIS、RS、RTK、全站仪等多种先进的数字测量技术在矿山测量工作中得到了越来越广泛的应用。与传统测量技术相比，数字测量技术不仅具有较高的自动化和智能化水平，其应用途径也更加广泛。

目前矿山测量中的数字测量技术应用主要包括对矿山测量数据进行采集以及数字化处理分析，构建数据库以及三维模型，为数据查询、访问以及应用提供平台基础，从而为矿山的生产建设奠定重要的技术基础。数字化测量技术在矿山测量工作中的应用优势在于其不仅能够提高矿山测量的时效性和矿山测量的质量效率，而且还能够扩大矿山测量技术的适用范围，从而满足多种复杂条件下开展矿山测量工作的实际需要。

2 现阶段矿山测量工作中的主要数字测量技术分析

2.1 矿山测量中3S 技术的应用分析

以3S 技术为代表的数字信息化测量技术目前在矿山测量工作中得到了越来越广泛的应用。所谓3S 技术主要包括GPS 全球定位技术、GIS 地理信息技术以及RS 遥感测量技术。由于3S 技术具有较高的自动化、信息化水平，且操作便捷，不需要保持测点之间通视，能够广泛适应多种复杂地形条件下的矿山测量要求，并具有较高的时效性，因此通过3S 技术的应用可以更加高效全面的获取动态地理信息以及空间三维数据，从而为矿山生产建设决策提供重要的技术支撑。同时，在应用3S 技术进行矿山测量时，还可以根据实际情况与全站仪以及数据库等数字测量技术相结合，以准确矿区的地形地貌特征，并为测量数据的查询应用创造便利条件。

2.2 矿山测量中RTK 技术的应用分析

RTK 技术是在GPS 技术基础上发展处理的动态实时差分技术，其主要是根据载波相位差分原理实现对测点的动态测量。随着RTK 技术的不断发展，其在矿山测量工作中逐渐被广泛应用。在矿山测量工作中应用该技术时，应首先设置基准站以进行数据采集，并将其所采集的数据以电磁信号行车向流动站传送。而流动站则在完成数据信息的接收以及收集整理后，将数据处理系统发送相关信息，并利用专业软件对数据进行进一步的处理分析。目前RTK 测量技术已经实现了厘米级的测量精度，精度水平远超传统测量技术，同时其也突破了传统静态测量技术的局限性，因此在矿山地质勘察、矿区地形图测绘以及矿山放样测量等工作中都得到了广泛的应用。

2.3 矿山测量中一体化测图技术的应用分析

所谓一体化测图技术也就是通过数字技术自动记录矿山外业测量中所采集的各项数据信息，并将记录的数据信息发送给内业数据处理系统，利用专业测图软件自动对测量数据进行处理分析以及编辑，并完成数字地图的绘制，之后可以根据实际需要通过绘图仪等连接设备输出数字地图。内外业一体化数字测图技术的应用实现了测量数据的数字化转化，并使矿山测量结果的精度以及成图的质量效率都得到了明显的提升，具有较高的应用价值。

2.4 矿山测量中三维可视化技术的应用分析

所谓可视化技术也就是通过三维数字技术对矿山地形地物以及相关的测量结果进行立体化呈现，从而利用数字建模以及运动匹配等技术方法实现对测量数据的数字化表述。通过三维数字技术的应用能够构建准确真实的三维立体模型，对矿山资源坐标、地形形态特征等各项地理空间信息加以直观展示[1]。

通过三维技术进行矿山测量时，测量人员应首先通过三维激光扫描仪对待测区域进行全面扫描，以准确掌握测区的实际开采现状和周边环境条件。在完成数据的采集后还应利用专业软件对测量数据进行处理分析，为构建矿山模型奠定良好的基础。在构建三维模型时应通过处理软件自动完成数据噪点去除、数据对采以及拼接处理等操作，以确保模型的准确性和客观性。在完成模型构建厚，还应利用数字化信息平台实现测量数据的共享交流，以便于矿山管理人员及时获取相关信息，为管理决策提供可靠的参考依据。

2.5 矿山测量中数字化处理技术的应用分析

此外，对矿山地形图以及相关数据进行数字化处理等技术也在矿山测量工作中广泛应用，数字化处理技术的应用将传统的文字、图片等转化为数字化信息，为数据信息的实际更新完善以及查询调用等都提供了便利，同时也可以更好的保证矿山测量数据的完整性和准确性，对于全面提高我国矿山测量的质量和水平具有重要的作用。

3 数字测量技术在矿山测量中的主要应用途径分析

3.1 数字测量技术在矿山开发中的应用

矿山的科学规划对于实现可持续性发展具有重要的意义。而数字测量技术能够更加高效便捷对矿区进行全面的数据采集和测量分析，从而准确测定矿山各重点点位坐标等三维空间数据，并可以利用其可视化功能构建三维立体模型，为矿山的开发决策提供可靠的参考数据，

3.2 数字测量技术在矿山布局规划的应用

通过数字测量技术的应用可以提高矿山布局规划的科学性和合理性。采用数字测量技术后，由于其对施测过程中的气候环境以及通视条件的要求相对较低，测量操作更加便捷，因此不仅可以准确测定传统测量技术难以准确实地勘测区域的三维坐标，同时还可以对矿区周边环境的地形地貌特点等进行更加全面详细的测量，因此能够为矿山规划设计提供准确可靠的参考数据。

3.3 数字测量技术在矿山地形测量中的应用

数字测量技术的应用可以有效提高矿山地形测量的精度和效率。力图应用可视化技术能够实现对指定点位空间三维坐标的高效采集，且能够自动完成数据信息的处理分析并构建三维立体模型，使测量人员能够更加直观的掌握矿山地形特点[2]。

而全站仪等数字测量仪器设备的应用目前在矿山地形测量工作中也得了广泛的应用，提高了测量的效率和质量。随着测量技术的发展，能够实现实时动态测量的GPS RTk等技术的应用范围不断扩大，突破传统静态测量技术的局限性，使矿山测量技术水平和测量精度都得到大幅度的提升，为矿山地形图的测绘工作提供了更具时效性且精度更高的测量数据，有力的推动了矿山的建设与现代化发展。

3.4 数字测量技术在矿山控制测量中的应用

应用数字测量技术能够有效提高矿山高程以及平面控制测量的精度和效率。

在高程控制测量时可以应用数字水准仪对水准测量的解算数据进行自动记录，并利用专业计算专业根据相关数据以及公式完成平差计算，从而使高程数据更加准确，减少了人为因素对测量结果的影响。同时还可以通过静态GPS 技术实现平面控制测量，并结合专业解算软件的应用进行计算分析，实现平差模型的精确构建，以确保平面控制测量数据准确无误。

3.5 数字测量技术在矿山生产管理中的应用

数字测量技术的应用可以为矿山数据库提供海量的数据信息，且数据传输的时效性以及数据存储的安全以及数据应用的便捷性均能够得到大幅提升，从而为矿山的生产计划制定、生产管理决策等提供更加全面准确的数据依据。

3.6 数字测量技术在矿山安全管理中的应用

通过数字测量技术的应用可以对矿山作业面的动态状态进行实时的监测，并通过数字共享平台及时向矿山安全生产管理人员传输相关的数据信息，从而使矿山安全管理人员能够准确的掌握作业面的各项指标参数，及时发现安全隐患因素，以获得采取相关的防护措施的时间，从而为矿山生产作业的安全以及工作人员的人身安全提供更加可靠的保证。此外，数字测量技术的应用还能够为矿山数据库的构建提供数据基础，并能够及时对数据进行更新完善，从而为矿山的安全管理提供更具时效性、更加准确可靠的参考依据。

3.7 数字测量技术在矿山测量结果复核中的应用

数字测量技术还可以应用与对矿山测量结果的复核检测。通过不同测量技术的应用以及对测量结果的对比分析可以更加准确的发现测量结果是否存在明显的误差，及时查找误差原因并采取相应的纠正调整措施，以保证测量结果的准确性和客观性。各矿山企业以及测量单位应结合矿山生产建设的实际需要以及自身的技术经济条件积极加大数字化测量技术在矿山测量中的推广应用力度，充分发挥数字测量技术在矿山测量中的优势，进一步提升矿山测量的技术水平，使测量结果更加客观准确，能够为矿山建设以及生产管理决策提供数据依据。

4 总结

数字化测量技术的应用能够有效提高矿山测量工作的质量和效率，并为矿山生产作业以及工作人员的生命财产安全提供更加可靠的保证，因此必须加强对数字化测量技术的研究，积极总结数字测量技术的应用经验，不断扩大数字测量技术的应用范围，充分发挥数字化测量技术的应用优势，从而全面提高矿山测量的技术水平，使矿山测量结果更加客观、全面、准确、真实，从而为矿山的开发建设以及生产和安全管理提供可靠的参考依据，推动我国矿山行业的现代化发展。