基于测绘新技术的发展及其在矿山测量中的应用研究探索

吴 刚

（安徽省地质测绘技术院，安徽 合肥 230022）

在新技术应用时，需要将先进的计算机技术以及卫星定位技术等进行综合应用，充分发挥全站仪、GPS 技术、惯性测量、悬挂罗盘、三维激光扫描等新测绘技术的应用优势。需要注意的是在矿山测量中，要掌握传统矿山测量方法存在的不足，同时要对测绘新技术在矿山测量中的实际应用情况进行分析和研究，从而提高矿山测量结果的精准度，为矿山规划、设计、开发以及运营生产等提供可靠的数据支撑。

1 矿山测量技术概述

矿山测量工作的综合性相对较强，包含地质学勘探学以及绘制测量等多项内容。在矿山测量过程中需要保证测量数据的准确性。这样才能够为后期的矿山开采、运营、矿床开发、采煤等整体布局进行科学设计。同时要做好事前数据准备工作，保证矿山开采过程中的安全性。当前，在矿山测量过程中，主要是对开采地区的地形地貌开采，对场地参数以及采矿作业规模等进行详细全面地测量。利用获取的测量数据能够建立二维地质版图，为矿山开发工作提供数据参考，可以在一定程度上提高矿山开发规划工作的科学性以及合理性[1]。有效的矿山测量工作可以提高矿山开采效率，降低开采成本，对促进矿业的长远发展有至关重要的作用。而随着矿山开采行业的不断发展，传统的矿山测量方法已经不能满足矿山测量的精度要求。这就需要对先进的矿山测量技术进行应用。测绘新技术的快速发展，使当前的测量设备也更加先进，利用测绘新技术完成矿山测量工作，有利于实现矿山测量数据采集的机械化、自动化以及数字化发展。并且可以保证数据传输的实时性以及多元化。在现代化测量设备应用过程中，需要了解现代化设备的具体应用要求，并对传统的测量模式和测量方法进行改进。这样有利于提升整体的矿山测量速度，保证测量结果的可靠性。

2 测绘新技术在矿山测量中的应用

2.1 空间信息技术的应用

在矿山测量过程中，对空间信息技术进行充分应用可以提高矿山测量的整体水平。空间信息技术指的是GPS 技术、RS 技术以及GIS 三种技术的组合。3S 技术是当前测绘新技术的主要代表之一，在各行各业中都有所应用，特别是国土资源调查、地籍测绘控制测量、工程测量中，3S 技术的应用比较广泛。而在当前的矿产测量中，对3S 技术的应用也相对普遍。3S 技术在应用中可以发挥各自的功能优势，同时具有综合性的作用，可以完成矿山各方面的信息收集、分析、处理以及应用。其中RS 技术可以对地表数据进行全面收集和处理，保证测量数据的整体性；而GPS 技术可以利用全天候的作业对矿山进行实时动态的监测和测量，并且其灵活性相对较高。在GPS 技术应用过程中，可以完成交通导航、环境监测以及工程测量等功能，具有较强的应用优势。并且GPS 技术对测量环境的要求相对较低，可以适应条件相对复杂的矿山测量工作，可以对矿山的任意点进行测量，进行三维定位，提高矿山数据处理的精准度；GIS 技术在应用过程中可以对空间数据进行全面的处理和分析，能够提高测量数据的计算精度。将GIS 技术与GPS 技术进行结合，能够对矿山安全问题进行全面监测，同时可以准确掌握矿山岩石的分布情况以及地质的移动变化情况，能够对矿山数据的动态变化情况进行准确监测。3S 技术的应用有利于提高监测数据的可靠性以及实时性。在3S 技术应用过程中，可以利用GIS技术进行建模计算，对空间信息数据进行有效整合，能够保证空间地理坐标的精准性，对提高矿山测量的整体精度有极大帮助。但是需要注意的是在对3S 技术进行应用时，需要考虑矿山测量的具体要求和目的，保证信息处理的针对性和有效性[2]。

2.2 全站仪的应用

当前，在矿山测量过程中所使用的测量设备主要是全站仪。全站仪是综合光学技术以及电学技术是一种新型的测量设备。在应用过程中可以充分利用光电扫描U 盘对数据进行自动记录，并将记录的数据显示出来，方便工作人员对数据进行核对表，保证数据准确。在全站仪测量过程中，其操作比较简单方便，可以保证测量精度。全站仪的内部测量软件比较多，能够有效简化测量程序，有利于提高矿山测量工作的效率以及精度。在开展测量工作时，只需要一次完成全站仪设备安装工作，就可以进行测点的水平角、垂直角、距离、高差等数据的测量。在矿山测量过程中对全站仪进行应用，可以对所测点的角度和距离进行准确掌握，并且能够将测量的结果利用数字化的形式展现出来。同时可以利用全站仪内部的测量软件对所获取的数据信息进行分析和处理，并利用计算机完成数据传输过程。整体操作相对简单方便，可以在很多复杂的环境中进行应用，其整体性能也相对稳定。在全站仪应用过程中，可以建立矿山数据采集传输以及处理系统，并且可以实现测距发射轴、接收轴以及望远镜准轴三轴共轴，能够对一些移动的目标和空间点进行测量，保证测量工作的效率和精度。除此之外，在对矿区的地面地形进行测量时，全站仪也具有较强优势。还可以对露天或者井下煤矿生产建设时所需要的各种资料信息进行测量，能够为矿区开采计划的制定提供可靠的数据支撑。

2.3 三维激光扫描技术的应用

三维激光扫描技术在应用过程中可以降低操作人员的工作量和工作强度。因为在三维激光扫描测量中，工作人员并不需要到实际的测量点完成测量作业，可以利用遥感操控进行矿山测量。其主要测量原理是利用激光发射点完成激光扫射，然后利用激光反馈的数据建立三维模型。这样可以对矿山进行远距离测量。三维激光扫描技术对硬件设备的科技要求相对较高，其抗干扰能力也比较强，并且操作方式比较简单，具有较强的安全性能，测量的参数也相对稳定，数据精确度能够得到保证。但是三维激光扫描技术的应用成本相对较高，在对其进行应用时，可以根据矿山测量的具体要求合理选择[3]。

2.4 惯性测量技术的应用

利用惯性测量系统完成矿山测量工作，也是测绘新技术在矿山测量中的主要应用之一。惯性测量系统在应用过程中需要利用导航定位技术完成测量作业，其最大的优势是自主性和多样性相对较强。在开展矿山测量工作时，惯性测量系统可以在矿山井下测量中进行充分应用，能够提高矿山井下测量工作的自动化以及智能性。惯性测量系统主要包括平台式系统以及捷联式系统两种。将惯性测量系统与GPS 技术进行结合，能够形成更加全面的测量系统。这一技术在应用过程中可以提高矿山测量的精准度，并且可以充分发挥惯性测量系统与GPS 技术的各自优势，能够对矿山数据进行有效的测量和处理。

2.5 悬挂罗盘的应用

在一些地势相对狭小的矿井中可以利用悬挂罗盘完成矿山测量工作。罗盘的主要特点是体积相对较小，具有较强的灵活性，并且操作方式也比较简单方便。测量点之间的联系性相对较小、受到空间的限制也相对较小。在当前的矿山测量中，悬挂罗盘测量技术的应用比较广泛。为了能够提高悬挂罗盘的测量精准度，在对悬挂罗盘进行应用时需要严格按照以下步骤进行：第一，需要对基本数据进行测量和计算。对悬挂罗盘进行应用时，需要将其与计算机技术进行有效结合，对矿山倾斜角度、长度以及方位角等进行测量。这样才能够计算出矿山的高差以及坐标点。第二，要对悬挂罗盘的坐标数进行转变技术，保证计算结果的精准性。可以利用统一的计算公式对测量的数据进行转变，使其成为平面坐标数。第三，需要利用相应的计算原理对测量矿山的最初磁方位角进行计算。磁方位角=坐标方位角+改正角。在计算时，必须保证各项数据参数的单位统一，防止计算错误而影响最终的测量结果。

3 提高矿山测量水平的相关措施

现阶段，在对矿山测量工作进行改进的过程中，除了对现代化的测绘新技术进行应用之外，还要从以下方面出发，提升矿山测量水平：第一，加强矿山测量人员的培训力度，提高测量工作人员的专业技能和综合能力。尤其是要对测量工作人员对测绘新技术的应用能力进行培训，保证测量作业的规范性。第二，重视测点检查工作。在进行矿山测量时，需要根据测量要求和目的完成测点布设作业，并且要对测点进行重复检查，保证测点位置的科学性。这样才能为后续测量作业打好基础，保证测量结果的准确性。

4 结语

矿山测量本身就有一定的复杂性，在发展过程中受很多因素的影响。采矿技术、矿业发展水平、测量仪器设备、计算机技术等都会对矿山工作产生一定影响。而现代测绘新技术在应用过程中可以综合空间技术、光学技术、电子技术以及计算机等技术的应用优势，有效提升矿山测量工作的智能化以及自动化，对提升矿山测量工作效率有极大帮助。从而为矿区的科学规划提供更加可靠的数据支撑，能够有效改善当前矿山环境治理工作质量，对推动我国矿山行业的长远稳定发展有积极帮助。