数字化测绘技术在矿山地质工程中的应用

张 晶

（中国建筑材料工业地质勘查中心新疆总队，新疆 乌鲁木齐 830000）

1 数字化测量技木的概念

矿山采矿作业能否顺利进行取决于采矿测量工作，而采矿测量工作是采矿开采过程中工作量强度、效率和安全的决定性因素。所以，借助现代数字化测量技术，不仅可以保证矿产资源测量数据的准确性，而且可以提高矿产资源质量，为以后的采矿作业奠定基础。数字测量技术是将传统测量方法与计算机技术相结合，对获得的数据信息进行综合处理，并按功能进行分类，例如：全球定位系统、光电测量导距系统、数字地形测绘和三维数字化软件等。开发利用这类矿产资源，不仅有利于提高我国矿产资源的开采效率，也有利于我国矿产事业的发展。为保证工程施工的高效、优质，应定期对我国矿山企业员工进行技术培训，确保每位员工熟练掌握数字化测量技术。大规模引进数字化技术设备，有利于提高测量技术水平，推动我国矿产企业在国际市场上有所作为。

2 新型数字化测绘技术

中国工程测量进入了数字化时代。新型数字测绘技术在工程测量服务中发挥了重要作用，数据采集也在向实时化、智能化、自动化发展。目前，还有一些传统工程测量不能解决的问题，也有了解决的方法。

目前地质工程测量主要采用以下方法。

（1）数字地图技术。

（2）数字化绘图方法。

传统的工程测量很难在大量的地质图中完成输入作业。

数字化技术改变了地质图件难以输入的现状。大型地质图可以通过扫描矢量分析仪和手持式数字跟踪器输入。新的数字化制图技术以其精确、简便、高效的特点，实现了地质图件信息的数字化。

采用新的数字地图技术，只需在系统中输入定定点坐标值，就可以显示并提示出放样点的位置，提高了矿山地质调查放样点的精度。利用新的数字化绘图技术生成报表，企业可以利用计算机完成相应的地质工程勘察和矿产资源勘查设计。

测量分析模块减少了测量员的工作量和工作量。利用此数据处理单元，可以优化地质工程相关调查数据，使调整后的矿产资源质量得到明显提高。新的数字地图技术能够有效地减少图根点的数量，具有很多优点。

所以，新型数字化测绘技术具有不可比拟的优势。与传统测绘方法相比，它有许多不足之处，大大提高了矿山地质工程测量的质量和效率。当前，数字化测绘新技术已经能够较好地实现对矿山地质工程勘察工作的真实反映，促进我国不可再生资源的可持续发展。

2.1 数字化测绘技术分类

2.1.1 全站仪数字化测绘技术

电子测绘仪是该技术应用的主要仪器。本设备按一定步骤分步测量地质测绘对象的横向水平角、垂直角和倾斜角(可实现多种数据的同步测量和处理)，自动传送到信息存储单元，接收信息处理单元的反馈信息，从而实现测绘数据的双向传输，保证后续存储管理的顺利进行。

2.1.2 3S绘制技术

3S指的是遥感(Remote Sensing)、 GPS (Global Position System)和地理信息系统(Geographic Information System)。在具体测绘过程中，遥感技术的实现工具是遥感测试仪，它能够实现对地物远距离的感知和探测，集中处理和分析测量对象的各种数据。常用的电磁波、红外等可见光检测处理方法，保证了图像识别的完整性和数据处理的有效性。在保证轨道卫星导航性能的前提下，GPS技术系统能有效地采集低频信号，并及时传送到相应的数据处理机中，具有存储安全性。

2.2 数字化测绘技术的优势

2.2.1 自动化程度高

数字化测绘技术与现代计算机技术结合，并基于大数据的训练和分析，可做到自动化、高质量地识别被测目标，绘制并获取相关数据。但需注意的是，自动化的基础前提是相关技术人员可依据具体测绘要求事先设置相关参数，并按照技术规范引导设备完成测绘动作，在设备完成测绘并反馈数据信息后，技术人员应检测数据质量并有效存储，必要时进行二次测绘。

2.2.2 集成化程度高

在传统测绘矿山地质地貌时，若涉及被测物体较多，程序较多时，往往需要人工分段、分类管理，整体测绘效率不高，测绘精度也不能保证。使用数字测绘技术可集中测绘不同山体或地貌，并且自动化系统会集中收集相关数据并分析处理。此过程的数据完整性较高，可减少人工测绘的误差，准确度较好。另一方面，集成化测绘较为便捷，无需转换不同被测对象的测绘模式，减少了设置参数、变更参数的步骤。在空间或者时间上都可体现数字化测绘的优势，并可代替工人进行全天不间断自动化作业。

3 数字化测绘技术的应用

3.1 数字化测绘地形图

在数字化测绘技术中，由数字网格构成的测绘地形图，是在已有测绘通用图的基础上，利用计算机和数字化测绘设备，综合处理经济、矿产资源等方面的测绘工作。地理坐标下的资源调查保证了其一致性，形成了一套较为完整的框架体系，从而使矿山企业在保证各种重要测量数据得以保存的基础上，利用计算机网络进行信息检索。

与传统测绘工程中使用的地形图相比，由数字网格构成的测绘地形图信息数据存储容量大、科技含量高、综合性强、智能化程度高、应用范围广。

为确保最终测量数据的准确性，需要信息管理系、装备技术系、地质系相互协作，借助相关内容，共同完成矿山资源勘探基础设施建设。

3.2 地理资料技术

作为一名矿山测绘工程技术人员，在工程测量过程中，借助地理信息技术，可以获取一系列与地质测量有关的重要数据资源。应用此方法可进一步处理矿山地质工程的相关信息，从而获得各种较为完整和多样的信息。

鉴于矿山企业的特殊性，利用这些信息源的作用，在地质勘探过程中可以获取一些重要的地质信息，并对其所在地区进行地形测量。在常规测量中，主要的地质工作是通过经纬面形成地形图。传统的地形图生成方法相对于地理信息技术生成的地形图来说显得滞后。

后者通过全站仪和外部操作生成相对较大比例的地形图，形成相应的数据编码，可以满足某些复杂地形的测量需要。

3.3 数字测量分析

（1）在数字绘图新技术中，它可对某些矿山地质工程进行精确的绘图。

（2）在矿山地质工程方面，主要包括制定和实施测量计划。

（3）对于测量规划，主要包括技术、文字和测量要求，以保证规划的合理性和科学性。计划文本应简明扼要，不能重复已有明确定义。着重探讨了工程测量施工过程中容易被忽视或混淆的问题。

当工程中首次采用数字化测量技术时，有关人员需要明确方案的可行性。通过测试，了解数字化测绘对测量精度的影响，并根据测试结果编写测试研究报告或证书。对于矿山地质工程，应明确勘查方案是否可行。计量涉及的名词、公式、计量单位、符号、术语、编码等必须按照有关规定和标准进行。

在应用新型数字测绘技术时，需要根据项目的总体特点和实际施工要求，对其进行测量。运用计算机数字技术，根据现有地质调查规律和原则，消除测量误差，保证最大限度地实现工程测量。保证结果和质量的可靠性。对于矿山地质工程测量工作，采用了测量分析模块，有效减少了测量人员的工作量和强度，满足了企业的需求。

3.4 矿山地质测量资料的应用程序

对采集到的数据进行准确的测量和处理，并利用数字绘图技术进行处理，保证了数据处理的高效和安全。利用数字测绘技术，实现了内部数据库与数据配准软件的连接，实现了数据共享和数据处理。通过 SURPAC软件扫描已测靶点数据和预设靶点位置坐标，实现靶点时间轴与位置分布信息的精确匹配，提高了数据采集处理效率，优化了配准过程。该系统能够有效地记录下不同测量过程的数据配准方式，为以后的测绘工作提供了有效的参考。利用激光立体扫描成型技术，实现了整个矿区面积的快速计算。为了确保矿井立体结构剖面测绘中建筑物整体面积准确计算。

3.5 破碎步测法在矿山地质测绘中的应用

目前，地根测量在矿山测绘中越来越广泛，在具体测量过程中，采用的是 RTX技术。针对地面平坦、障碍物较少的矿区，采用 RTX技术进行合理控制，利用 GPS技术分析各测点的测量误差，及时反馈相关结果，减少复杂地质地貌引起的测量误差，提高测绘安全性。在数据采集过程中，这种数据误差可通过测量边界点的方式进行优化，测量封闭区域，然后类比继承测量数据特征和测量模型，绘制其它类似的地形地貌图。

4 矿山地质数字测绘实例

矿山地质工程勘察中，采用新的数字测绘技术所获得的地质资料，更注重其有效性和宏观性。其数据量很大，可用于监测矿山地质，并利用矿山目前的地质条件及相关数据进行预测，广泛应用于大型地质工程勘察。

（1）采用新型数字绘图技术，可对矿山总体地质构造及岩石分布进行有效、实用的分析研究。

（2）与传统技术相比，新型数字测绘技术具有更高的测绘精度，能够生成三维坐标，并能自动存储。减少技术流程所需的时间，减少现场工作时间。

通过多媒体技术，使被测物体的主要外观和图像显示更加完整，使制图人员一目了然。但是，传统的多媒体技术并没有得到很好的应用，新的数字绘图技术保留了采矿工程测量数据的不可变形性，减少了误差，提高了矿山地质工程测量水平。

5 结语

将数字测绘技术应用于地质调查过程中，利用现代化技术和多功能地图识别技术，可以满足地质调查工程的需要，提高结果的准确性。数字绘图技术可满足地质调查工程各个环节的需要。在科学技术飞速发展的今天，每一位矿工地质勘查工作者都应该承担起准确、高效的勘查责任，培养勘查工作者的创新意识和改革精神，适应社会发展的新形势。数字测绘新技术将在矿山地质工程勘察中得到应用。为了成为数字时代的测量员和测绘工作者，必须不断提高测量员的技术水平。