数字化测绘技术在矿山地质测量中的应用研究

2020-12-22孟玲玲

世界有色金属 2020年24期

孟玲玲

（甘肃省有色金属地质勘查局兰州矿产勘查院，甘肃兰州 210000）

矿山地质由于地形复杂多变，一些山丘、盆地等地质特征和地形面貌特殊复杂，需要用到地理地形测量，这就要求测量技术简单又精确。传统矿山地质测量方法、技术因为受制约条件多、工作效率低而导致工作误差较大不够精确，逐渐不能适应形势发展需要[1]。而数字化测绘技术作为新型测量技术，其简约、精准度高、节约成本等优点受到广泛使用，具有广阔的应用空间和良好使用价值。但同时它的不足之处也提醒大家必须注意克服相关缺点，优化在运用中的相关措施，希望本文能够为广大同行提供一定的参考。

1 数字化测绘技术在矿山地矿测量中的优势

1.1 精准度高

相对比传统手工绘图数字化测绘技术在精准度上的优势可以说是当前尚无其他新技术可以超越。在对矿山进行测绘之前数字化测绘技术会结合周围的实际情况进行分析，充分采集测量物的数据信息，并在全站仪的现场对各个测量点进行三维坐标采集并储存一定的测量数据[2]。如在对300M范围内所有物体进行测量时，数字化测绘技术可以使实际测量的物点误差不超过3mm。通过确保测量误差精度在毫米范围内，有效减少计算过程中出现的错误和误差，防止测量失败提高测量工作准确度。同时还可以预防方向型的误差，特别是在应对外业测量工作上复杂多变的地形地貌和天气条件，更能确保测量数据的精准程度。

1.2 系统可操作性强

相对于传统测量技术中效率低、出错率高的人工控制技术，数字化测绘技术通过强大的计算机技术和自动化系统，如PTK设备、RTK技术等都能通过强大内装操作软件控制整个系统，避免人工操作失误来完成整个测量过程，且在系统中的每一个测量值都是独立存在的，在极短时间内得到坐标，避免误差累积，对于某一个测量环节发生测量误差也能及时改正过来。

1.3 使用环境受限制少

数字化测绘技术使用对外界环境要求如气候、空气可见度、温度、湿度等要求不高，对复杂、危险地形可以自行进行准确极端，可以减少工作人员工作的危险性，降低测量工作人员发生安全事故的风险系数[3]。此外相对比需要设置更多布点的传统矿山地质测量技术，数字化测绘技术设备简单，通过在既定测量位置设计规范的布点，就可以有效完成大约4km之内距离的测量。

1.4 大幅度降低成本

数字化测绘技术通过实时动态观测技术系统能将大量数据进行自动化的精准筛选和集成化并绘制出来，减少许多辅助测量工作量。同时数字化测绘技术所使用的设备仪器较为简便又不需搬运，减少了人工成本。同时数字化测绘技术内部操作系统功能全面精准，内部操作系统能够将相关数据录入、传输、处理和输出精确的与其他测量仪器之间的数据互相通信，从而减少了技术人员后期工作量。这些对于提高测量工作效率，降低企业生产成本，提高企业经济效益具有重要作用。

1.5 存储空间较传统技术大

与传统测绘方式相比，数字测绘技术可以通过多种测绘参数对多种测绘地形进行多角度测量，既方便快捷又有利于数据的记录和储存，因此也它的存储空间比传统测绘方式更大的多，这样也减少并防止了绘图过程中出现误差，降低人力物力和财力的损耗，提高测绘技术的工作效率和准确性。

2 积极优化数字化测绘技术在矿山地质测量中的应用

数字化测绘技术的高精准性应用在矿山地质测量中要结合矿山地质的具体情况做好技术分析，确定高程系统和平面坐标系统，才能确保技术要点能满足实际要求，从根本上维护技术运维管理结构和实现相关技术的综合价值，达到有效数据收集和整理的最终目的[4]。

2.1 在矿山地质的地形测量应用

由于矿山地质地形复杂，这就需要测量相关数据的精准度要高。在使用数字化测绘技术的测量准备阶段，测量人员首先要确保数字化测绘技术使用的周边环境符合测绘工作环境标准，这样才能保证基准站运行正常。其次是测量人员通过电脑系统按照正确的起点、折点、终点坐标做好布控，对加入点、加桩等操作制定精确的测量间距。最后是利用数字化测绘技术操作系统对相关地形特点数据进行转化，实时显示相关位置三维坐标并制成相关图标，从而为施工人员提供精准的地形图和参考数据。

2.2 在矿山地质测量数据采集中的应用

矿山地质相关数据的精准测量首先取决于相关部门对测绘工作的重视程度，通过构建健全完整的测绘监督机制和完整的项目运维模式来打造坚实的测绘基础是非常必要的，它可以确保数据管理的时效性[5]。在矿山地质数据采集中，数字化测绘技术人员必须做好测量控制工作，在建筑周边布防一定数量的静态测量点，通过数字化测绘技术高程系统进行数据采集，如在获得坐标成果后，利用高程系统对测角精度2’进行测距精度分析，设定值域为±（2mm+2ppm.D），通过如此操作可优化采集中的测量数据的精度和可操作性。

2.3 在矿山地质控制测量中的应用

由于矿山地质开采容易对自然地貌造成一定程度的影响，因此精确度高的控制测量可以保证矿山地质地貌的破坏性降低。在使用数字化测绘技术于控制测量时，首先要考虑测量点的配准模式，通过建筑三维激光扫描技术中的高程系统对矿区面积进行纵横轴切割处理，并进一步对建筑物的整体面积进行综合分析，通过计算得出准确数据。其次在使用数字化测绘技术时可通过流动站直接测量检测区域附近和检测区域内的每个控制点高程与平面坐标，使用教会法间接测量无法随意设置站点的控制区域[6]。最后对导线测量、边角网需进行分段测量，避免浪费时间和资源，造成较大误差。

2.4 在矿山地质变形测量中的应用

矿山勘查区变形测量项目在传统测量工序上主要是借助物理学传感器以及常规化大地测量机制，在测量数据处理方式上容易存在局限性，不利于矿山地质测量项目准确性的提高。而数字化测绘技术中的GPS数字化测绘模块能有效对变形量进行集中分析，它能积极整合数字化测绘技术要点，全面收集变形数据，从根本上提高技术运维管理的时效性和管理机制，对于提高整体矿山地质项目的综合质量起着重要作用。

首先，做好准动态特征测量工作最为重要。后处理差分动态定位测量工序要结合被测矿区的抑制控制资料进行全过程分析，分析不同流动站GPS静态初始化结构，对数据采集和坐标校对要做到过程全面夯实，数据基线解算处理和网平差处理需要通过数据富集管理来实现，通过将被测数据进行三维坐标值转换。通过以上操作，才能确保数据的时效性和精准度。

其次，在实时性动态特征测量时要结合载波相位观和实时差分测绘技术监管，确保相对位移和摆动频率都能满足变形参数的具体要求，同时借助GPS绘制建筑曲线变化图并通过频谱分析法对相关数据进行最终测定。通过建立健全完善的应用体系建立过程，数字化测绘技术才能使矿山地质测量数据具有高精准的时效性和应用价值。

2.5 在控制外业测量精准度中的应用

在开展外业工作时，相关工作人员可以采取有效的精准度管控方法来确保整体测绘工作的准确性与可靠性。第一，需要对测绘工作环节测量站的转移次数进行严格管控，在正常情况下可控制其转移次数在3次以上。第二，工作人员在开展碎步测量时务必要切实依据相应规范要求来进行。在测量地外物的情况下需要切实按照相应规范要求来进行，并且运用制高点来测量控制点。第三，可以采取丈量法来实施二次测量，确保整体测绘工作的准确与合理。