矿山测量中的数字化测量技术整合运用
2022-08-13江子凯
随着我国经济实力的不断发展与科学技术的不断进步,在各行各业加入信息化技术成为一种趋势。当然,矿业作为我国经济发展的重点行业,在矿业工作流程中加入数字化测量技术是发展的必然要求
。数字化测量技术,凭着自身的优势在各行各业起着举足轻重的作用,数字化测量技术的优点就在于易操作,准确度高,在我国矿山测量内得到了广泛应用。因此,我国矿业测量工作中将数字化测量技术作为重点测量工具。本文就以数字化测量技术在矿山测量中的应用做一个研究和说明。
1 数字化测量技术在矿山测量中的优势
1.1 直观性
数字化测量化技术在使用的过程中,可以更加直观地看到测量的效果图,数字化测量技术可以在测量的过程中利用计算机相关软件对数字化信息进行仿真模拟,比如说它可以利用计算机技术将矿区的地形,地貌等要素直观地反映在屏幕上,工作人员可以利用这一系列信息对矿山进行后续开采工作。数字化信息的优点在于可以将数字转化为具体的图像图形。工作人员可以直观地看到现场实施情况,有利于制定实施方案。这样数字化测量技术的仿真模拟功能,对矿山开采工作起到了指导性作用
。
1.2 可操作性强
数字化测量技术可以在较短的时间内得出非常精确的数据,并且还可以在地形比较险峻的地区进行动态勘测。这样可以有效地避免人工勘测造成的数据误差,大大降低了人工参与测量工作的频率,保障了工作人员的生命安全。数字化测量技术掌握起来比较容易,一般工作人员在进行短期培训后,就可以很好地掌握其操作方法,因此,数字化测量技术在矿山勘测工作中的适用范围较大。并且数字化测量技术的工作速度较快,得到的数据再进行短期处理之后,就可以得到直观的图形,有助于后续矿山开采工作的开展
。
1.3 精确度高,适用范围广
数字化测量技术的适用范围非常广,它可以应用到各行各业的测量工作中。我们所接触到的全球定位系统、计算机处理软件都属于数字化测量技术中的一部分。数字化测量技术利用信息化手段对测量工作进行创新,提高矿山测量工作的工作效率,保证矿山生产工作的质量。
2 数字化测量技术在矿山测量中的作用分析
2.1 提高矿山测量作业精度
伴随着经济发展速度的加快,当前我国对于矿产资源的需求有了很大的提高,这就对矿山开采提出了更高的要求,需要进一步提高矿山测量的准确性。必须要保证数据是足够准确的,才能够给企业带来可靠的数据,使企业可以做好对于矿山开采工作的安排,确保矿山开采施工的效率与安全。而通过对于数字化测量技术的使用,就能够使矿山开采过程当中的精度大大提高。
现代公共事务和国家治理的重大目标,都是通过公共政策的实施来解决的。回顾新中国的历史,重大决策的成功,往往带来的是国家的繁荣和快速发展,重大决策的失误,则会造成国家的衰退和发展停滞。胡鞍钢认为,新中国成立以来,先后出现三大决策失误:坚持以阶级斗争为纲,发动频繁的政治运动,延误了中国现代化发展进程;经济建设指导思想急于求成,造成经济布局比例严重失调,被迫实行重大调整;人口政策失误和不适当的经济政策,导致上世纪五六十年代人口盲目过快增长,成为社会经济发展的沉重负担。〔1〕
虽然信息空间技术目前已经在各行各业大范围使用,它主要包括:GPS、RS、GIS技术(如下图2)等
。但我们最熟悉的空间信息技术就是全球定位系统,全球定位系统是一种利用空中卫星来定位地位地面位置的先进技术。全球定位系统有其自身特点,如果能将它运用到矿山测中,将能够很好的保证矿山测量工作的精确度、高速率。全球定位系统主要由三部分组成,分别是卫星系统,地面控制系统信号接收机。三部分各司其职,将能够更好地保证确定地面位置的准确度。将此种先进技术运用到矿山测量工作中,将可以保证矿山测量工作中确定位置的精确性、制定开采方案的可行性。高技术手段的加持,能够使矿山测量工作效率大幅度提高。尽管全球定位系统对于矿山测量工作有很大的帮助,但依然存在着问题,比如说全球定位系统对于矿山测量工作的应用范围并不是很广,很多小型矿业测量工作中并没有使用先进的全球定位系统,依然采用的是人工测量方案。这直接导致了测量数据的不准确引发的采矿事故。因此,在先进技术使用这一块,我国矿业依然存在问题。
2.2 提高矿山测量的效率
伴随着全站仪、三维激光扫描仪以及机载雷达数字化测量技术的发展,数字化测量技术的更新速度越来越快,这就让工作人员的工作负担变得更小,降低了人员方面的投入,使得工期安排得以缩减。通过对于这些测量技术的运用,可以更加高效地实现对矿山地质地貌的勘探。由测量工作人员来收集有关的数据,经过电脑进行处理,从而实现对矿山开采图的绘制。在相关数据的基础上进行生产,能够使矿山测量的工作效率大大提高。
2.3 提高矿山安全生产水平
无论是对任何企业而言,都必须要保证工作人员的人身安全,尤其是在矿山生产的过程当中,因为矿山生产的相关工作有着较高的难度,在工作过程当中危险系数较高,因此必须要对安全问题引起重视。
在数字化矿山测量技术的帮助之下,能够不再通过人工的方式来在矿山进行现场的手绘测量,减少了外业的工作量,有效保证了矿山测量的安全性。
传说仙女下凡时,在辽阔的南中国海上撒下了一串串晶莹的珍珠,这就是美丽的南沙群岛。[一串串 晶莹的珍珠]
3 数字化测量技术在矿山测量技术中的应用
3.1 三维可视化技术
3.3.2 GIS技术
使用三维可视化技术时要遵守以下流程:第一,信息收集,通过相关工具对地形进行勘测时,要快速且准确的得到一系列数据,这是前期准备工作。第二,处理数据再得到一系列的勘测数据,之后要对其进行选择与分析,所以选择就是要将一些错误的数据去除掉,然后对其他数据进行加工处理,然后对其进行三维建模,如图1所示。其中有一个特别注意的点就是在处理数据时,要采用专业的算法软件,不能够进行简单的人为分析
。第三,在对数据进行三维建模以后,要将数据模型放在信息交流平台供工作人员借鉴学习。旨在完成测量工作时,一定要建立数据模型交流平台,此平台以计算机为载体,将项目三维模型信息进行交流学习,在此平台中工作人员可以随便进行查询,在实施工作时不断反复进行检查与反思。这样能够保证矿山开采工作的顺利进行。这三个重要流程是三维可视化技术的核心内容,只有抓住关键,才能真正解决问题。
测量工作中有一个环节就是数据处理,在此环节中,要将前期收集到的数据进行分析、计算,这个环节在整个测量工作中起到的是辅助作用,它可以计算机的相关软件为载体,将收集到的数据进行动态分析。比如说由测量工具从现场勘测到的数据,在计算机中进行保存之后,就要将其传输到相关处理软件中,比如说传输到c++、VB等软件中,对这些数字或者资料进行数字化分析。在得出一定的结论之后,结合现场实际情况,对现场矿山开采工作做出关键性指导。数字化处理技术尽管作为辅助的作用,但在矿山勘测工作中必不可少。
GIS技术主要是地理信息系统,该技术是通过采集、计算、存储与空间地理分布数据的计算机系统。伴随着信息时代的到来,GIS技术在当前越来越完善,同时该技术也在矿山测量当中得到了更加广泛的应用。在进行测量时,矿山工作人员能够把矿山地质图数据、地形图数据以及土地覆盖数据等整合建立相关的数据库。利用GIS技术所具有的数据处理及分析能力,能够确保后续矿山开采工作的顺利进行。对于GIS技术的应用能够使信息的准确性得到提高,并且进一步避免出现冗余数据采集的状况。
3.2 空间信息技术
在数字化测量技术的帮助下,例如数字化软件技术、图形处理技术等,能够有效提高矿山测绘的精确性,确保矿山测量人员提高工作的效率,并且矿山测量的图纸也能够更加精确。
3.3 数据的数字化处理技术
在这些前提下,也需要做到一定的要求,各行各业都需要行动起来。首先政府必须要支持这一产业的发展,对旅游岛的建设重视起来,对创意农业的发展建立科学的规划,将农业与旅游业进行更好的结合。当然,在财力物力上才是国家政府对其重要的支持动力。需要注意,政府需要将更多注意力放在技术推广、园区建设、品牌宣传上,资金的扶持则更多是出台相关的贷款政策,这不仅能够提高种植户的积极主动性,也能缓解政府财政压力。
3.3.1 GPS技术
就GPS技术来看,主要就是利用卫星定位及导航技术,同时结合现代通讯的方法,以此来实现对工程测量准确性的提高。利用GPS系统,能够给世界各地的用户带来更加精确的二维坐标,并且还可以为其提供有关的时间等的参数信息,该技术在矿山测量当中有着非常多的运用,能够推动矿山工程测量的信息化发展。在实际应用中,该技术包含了静态观测和动态观测的功能,它的主要原理就是对多颗卫星的测距信号及导航电文进行同时观测,利用后差分的方法来获取到观测仪器坐标,因此在观测战舰无需通视,其定位有着较高的准确性,同时观测所需的时间也并不长,这就能够给矿山测量工作的进行带来很大帮助。
三维可视化技术,顾名思义,就是可以从不同的角度将地面、地下的地质情况在此技术的帮助下进行可视化观察。从而能够让工作人员对地面以及地下的各种信息有一个准确的了解。也就是说,在进行矿山测量工作时,如果遇到地下勘测工作,就要利用三维可视化技术,通过对现有的地面地下的情况的分析,推导出矿物质所在位置以及地下的空间信息。
③结合信息化管理工具,实现对小流域高分辨率卫星数据、基础地理信息与规划设计信息的统一化管理、多角度查询统计及全方位综合展示,为生态清洁小流域的规划管理提供科学、有效的辅助手段。
政府雇员主要指那些政府据其工作特需所雇用的具有专门技能的人员,他们从事政府部门的一些专业性的工作,这种制度被称为政府雇员制[2]。政府雇员制既有其积极意义,但同时在发展过程中也存在一定的问题,需要不断进行总结和改进。
3.3.3 RS技术
(1)注射剂量不准。高原牧区的环境较为恶劣,因此对于动物的防疫、注射通常是牧民自己动手,因为缺少专业的知识和经验,对于疫苗的剂量掌握不精确,甚至有些养殖户害怕动物因为疫苗产生应激反应,而人为减少注射的剂量,导致免疫效果低下。
RS技术主要就是遥感技术,如下图3所示,该技术主要是通过物体所具有的光谱特性,在不需要和物体直接接触的情况下,就能够感知到物体的有关信息及特征。具体来看,该技术的主要原理就是,光在照射到物体表面以后,将会折射出可见光以及不可见光,结合这些光所具有的光谱信息特征,来探测出物体的自然、物理、形状以及光谱特征等,进而获取到物体的具体信息。如三维激光扫描仪、机载雷达,在矿山内部GPS信号不好的地方,能够通过三维激光扫描仪来对矿区实施扫描,在各站间利用布设靶标来实现连接,从而建立起全面的高精度三维模型数据。在露天矿区当中,能够利用无人机搭载机载雷达的方式来实施采集,在对航带重叠率设置以后,就能够做到完整的拼接。在对矿山进行测量的过程中,RS技术有着非常广泛的应用,并且操作起来比较简单,有效提高了地物的空间分辨率以及时间分辨率
。
3.4 数字化绘图技术
所谓数字化绘图技术,就是以计算机网络技术为背景,采用数字化的相关绘图软件,将真实的自然环境反映在图纸上,绘图过程中会涉及到计算机数据处理软件,使用该技术的目的是将绘图过程变得更加信息化、智能化。在进行矿山开采工作时,要对地表地下情况进行勘测,但由于地下结构比较复杂。就不能够直接对地下情况进行草率估计,要对其进行合理的勘测,画出地形图纸,再利用地形图纸制定出可行性的实施方案,但整个过程较为复杂,涉及到的工作人员较多,实现起来比较困难。因此,如果能在此次工作流程环节中采用数字化绘图技术,数字化绘图技术可以高效准确地将地表地下情况真实地反映在图纸上,并且数字化图纸是不受大小限制的,因此,数字化绘图时不会由于图纸大小而影响地图的真实性。数字化绘图技术可以保证矿山测量工作的准确性并提高矿山开采项目的工作效率。
4 结语
综上所述,矿山测量技术有其专业的独特性,它利用自身的优势,在提高矿山测量工作的工作效率的同时保障了矿山开采事业开展的安全性。因此,在矿山测量工作中,工作人员必须要熟练掌握矿山测量技术的使用流程,合理操作数字化测量技术,实现数字化测量工作目标。以现场实际情况为前提,将数字化测量技术进行合理灵活地运用,保证测量数据的准确性。为我国的矿业开采事业增砖添瓦,在后期需要加大这一技术的应用。
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