矿山测量中数字化测量技术的运用

杜 益

现阶段，我国矿山测量技术随着信息技术与科学技术的不断发展，逐渐有了更高发展空间，数字化测量技术在大数据时代背景下被广泛应用在矿山测量工程中，并且受到人们的一致好评。由于信息化技术的不断创新，矿山工程测量工程拥有更多测量技术和手段。数字化测量技术指的就是运用新时代信息技术进行测量，其中包含测量技术和网络技术以及计算机技术等。将信息和数据输入到计算机系统中，测量人员便能够轻松采集到矿山的基本信息，同时，随时随地都能查看和分析数据，有效测量工作效率。运用数字化测量技术能够精准测量出矿山的相关数据，提升矿山测量的施工效率，为矿山测量人员带来了很多便捷，为矿山测量工作的稳定进行提供有力保障。

1 简述数字化测量技术

现阶段我国现代化工业技术在我国经济社会发展背景下不断提升，矿产资源在工业化飞速发展的过程中是极为重要的存在，但是由于近些年人们对矿产能源的持续化开采和应用，使得矿产能源市场供不应求的现象屡屡发生，因此需要强化矿产能源有效利用的意识，进而为矿山开采技术人员减轻工作压力。但是，矿山开采工作具有一定危险性，为矿山开采技术人员增加了很多工作难度，因此保障矿山开采技术人员的安全工作变得尤为重要。近年来，屡次发生采矿人员遇难事故，给遇难者家庭带来巨大的伤痛和灾难，也为矿山采矿安全问题敲响了警钟。因此，矿山测量技术和矿山测量工程备受人们的关注，对测量人员提出更高的技术要求，只有保证测量数据的精准性，才能为测量人员以及矿山开采施工人员提供安全保障。随着信息技术以及新时代不断发展，使得运用以往矿山测量方式不能满足矿山开采行业发展现状，目前数字化测量技术受到人们广泛关注，并不断被运用到矿山测量工程中。只有运用适当的矿山测量技术方法以及精准的测量数据，才能保证矿山测量行业顺利稳定的发展。在矿山测量中，数字测量技术方法是多种多样的，其中包含全自动陀螺全站仪测量技术、导线测量技术、光电测量距离技术和三维数字化软件技术以及数字化成图技术等，通过运用数字化的测量技术使得矿山测量数据更加精准，为矿山开采工作人员的安全提供保障，同时为相关工作人员减轻工作压力，进一步提升矿山测量以及矿山开采的效率。

通常来讲，矿山测量共拥有五类数字化测量技术系统，其中包含核心系统、包装系统、功能系统和调度系统以及采集系统。核心系统为数字测量技术提供策略和分析测量数据等，其主要负责管理测量的信息以及模型；包装系统主要按照人们的需求进行一些有用信息的过滤，以及数据的组合和包装测量数据，主要为技术人员提供三位建模工具；功能系统是指能够查询以及分析数据，对数据的映射和输出信息，控制数据的访问，构建数据和维护数据等功能；而采集系统则是对获取到的矿山测量数据进行数字化处理。

2 在矿山测量施工中运用数字化测量技术的意义

2.1 保证矿山测量数据的有效性

矿山测量工程在矿山开采工程中是一项极为重要的工程，也是保证矿山开采工程顺利进行的前提，为矿山开采技术人员提供安全保障。矿山测量通常指的是对矿山的地物和周边地形以及进行测量与勘查。但是由于人们长时间对矿能源进行开采和利用，导致矿山浅层的矿能源已经被人们开采的所剩无几，因此矿山开采工程的难度系数越来越大，同时为矿山测量工作增加许多难度，在对矿山进行测量时，首先要研究出最科学的测量技术方法，只有深入分析最佳技术方法，才能保证测量工程顺利的开展，进而测量出真实有效的数据信息，反之，如果不提前预测和分析运用测量的技术方法，则极为可能测量出错误数据，使得测量质量变低，进而为矿山开采工程增加许多危险概率。将数字化测量技术运用到矿山测量中，能够使得采集矿山测量的数据和信息更加真实有效，并且能全面分析矿山的水文地质特点和矿山周围的地形、地貌以及矿山结构和环境，保证测量结果的科学性。有效避免外部因素的干扰，实现随时获取精准化信息和数据。

2.2 提升矿山测量的工作效率

数字化测量技术在矿山测量工程中使监测数据更加真实有效。对矿山进行实地测量是矿山测量工程的必要流程，根据相关标准以及要求进行测量，并且以测量数据作为设计图纸的前提，使得矿山开采工作能够顺利稳定的开展；与此同时，数字化测量技术是科学技术研究人员将信息技术和科学技术结合在一起研发出来的新型测量技术，其自身含有各种各样的技术方法，即使遇到一些外部干扰因素，也能够有效防止干扰，进而测量出真实准确地矿山数据和信息。

2.3 数字测量技术具有广泛性

在实际进行矿山测量工程时，经常会遇到各种各样的情况和困难，为矿山测量工程增加很大难度，运用传统测量技术方法不仅会增加很大危险系数，而且很难保证测量数据的精准性，就需要后续技术人员将获取的信息进行统计和处理。因此运用数字化测量技术进行矿山测量是非常有必要的，可以有效避免外部因素的干扰，测量出真实准确地数据，并且能够自动对获取的信息进行处理和统计，此技术具有广泛性且测量技术手段较多，例如数字化地形技术、变形检测技术和三维可视化技术以及数字摄影测量技术等，应用数字化测量技术不仅能够保证矿山测量数据的准确性，还能够广泛应用于各种条件下的矿山测量工程。

2.4 使测量工程更加安全

众所周知，矿山测量工作的危险系数极高，近些年，由于运用传统测量技术方法导致矿山测量遇难事故屡次发生，使得测量工作很难顺利开展，严重威胁矿山测量技术人员的生命安全。与此同时，在运用以往的测量技术过程中，一旦遇到恶劣的天气时，测量工作便很难开展，然而运用数字化测量技术方法能够避免受到恶劣天气和环境以及一些外部因素的干扰，即便在环境较差的条件下依然能够保持测量数据的精准性，为矿山测量技术人员提供安全保障，使矿山测量效率得到有效提升。

3 数字化技术在矿山测量中的应用特点

在以往进行矿山测量工程时，通常运用传统测量技术，使得测量人员的工作难度系数极大，并且对测量人员的生命安全造成极大威胁。然而数字化测量技术含有GIS技术和GPS技术以及RS技术等新型测量设备，有效降低测量工程的难度系数，进而为相关技术人员减轻许多工作压力，同时运用数字化测量技术相比于传统人工测量方法，其测量数据更加精准，且测量内容更加细化，使得测量侧数据错误率更低而准确率更高。运用数字化测量技术就是指在矿山测量中，技术人员使用数字化测量仪器测量数据，并且把得到的数据输入到数字化测量设备中，系统就会根据得到的信息进行分析和处理，进而获得更多精确的矿山信息。在测量过程中通常测量地质勘查和环境测量等数据，与此同时，数字化测量系统能够将采集到的数据进行统计和分析以及查询，进而能够得到矿山数据的空间信息和属性等信息，同时能够将获取到的信息和数据整合在一起进行统计和分析，进一步研究出矿山开采应用的合理化措施，将矿山测量的数据进行标准化管理。

4 在矿山测量工程中数字化测量技术的具体应用

4.1 GPS技术的运用

GPS技术是新时代科学技术研究人员研发出的一种导航和卫星定位的新型技术，也是与现代信息通讯技术相结合的一种技术。运用GPS技术能够有效提升测量效率，使得测量数据更加真实有效，GPS技术能够获取到准确地速度信息和时间信息以及二维坐标等数据。当前，在矿山测量中，GPS技术被应用得越来越广泛，促进矿山测量工程的进一步发展。与此同时，GPS技术既可以实现动态监测，又可以实现静态监测，能够在同一时间导航电文，也能实现多颗卫星一起测距信号的观测，进而通过系统得到观测仪器的坐标，GPS技术具有定位系统精准性和观测速度快以及不需要通视的特点，运用GPS技术有效提升矿山测量的工作效率。

4.2 数字栅格测绘技术的应用

现阶段，数字栅格测绘技术备受广大矿山测量技术人员的青睐，在使用过程中广受好评，数字格栅测绘技术通常在测量矿山周边地形地貌时被技术人员运用。在测绘过程中与数字测绘设备共同运用，将收集到的数据整合在一起，比如说把经济发展信息与矿山能源数据整合到一起，使得勘查的数据与地理坐标构筑相同，保证得到更加精准的框架系统，存储不同类型的测量信息和数据，便于随时获取信息和数据。

应用数字栅格测绘技术可以有效查询到矿山测量的数据，并且保证随时随地进行查询且得到准确信息，为查询工作带来很多便捷，数字栅格测绘技术在测量矿井上下联系工作中发挥至关重要的作用。在运用以往测量技术过程中，有人工进行测量使得测量技术和测量质量受到一定影响，测量的数据经常有偏差，很难达到准确无误，然而数字化测量技术运用数字栅格测绘技术能够有效防止受到人工测量技术的限制，有效根据高程系统和平面坐标系统测量出矿井下的信息，将井上信息和井下信息结合在一起，分析得出矿山测量数据。数字栅格测绘技术能够储存及大量矿山测绘数据和信息，拥有较高的科学性和技术性，能够将信息和数据有效整合在一起，运用智能化技术测算出相关数据，因此数字栅格技术被广泛应用于矿山测量工作中。但是数字栅格技术运用过程中需要与地质科学部门和设备技术部门以及信息管理部门相互协调，进而保证测量数据更加精准真实。

4.3 陀螺经纬仪定向技术的应用

在进行矿山测量工程中，陀螺经纬仪定向技术通常应用于采集井下信息，并且能够保证运用陀螺经纬仪定向技术精准测量出平面坐标信息，并且将获取到的信息和数据输入到系统中得出井下数据，使得测量数据更加精确。矿山测量技术人员通常运用陀螺经纬仪定向技术测量垂球线与矿井上和矿井下之间的距离，以及地面立井向定向水平投点与垂球线之间的距离，运用陀螺经纬仪从导线边缘开始测量，并且对井下坐标进行定位，进而获取到矿井下信息和数据。通常是测量矿井下陀螺边导线网的距离，对矿井下各个边长以及各种角度进行定位和计算，最后精准计算出每个观测值的具体数据和平均差。在测量过程中需要获取精准的数据，规避一些不确定信息，才能保证测量质量，进而提升矿山开采的安全系数。此外，需要保证加测陀螺定向边的精度准确无误，才能使井下导线网精度更加精准，因此，在运用陀螺经纬仪定向技术过程中，应该提前设计好陀螺定向的数据处理技术方法和陀螺定向的方位以及其定向边的结构。

4.4 GIS技术的运用

GIS技术在矿山测量中通常被用于对矿山测量数据的分析和处理。GIS技术也被称为地理信息技术，运用GIS技术可以获取数据和计算数据以及储存数据。现阶段，GIS技术在信息技术飞速发展的背景下不断加强与完善，在矿山测量工程中被技术人员广泛应用。便于矿山测量技术人员将地形图数据和土地覆盖数据以及矿山地质图数据结合在一起，形成数据库。GIS技术能够将数据进一步分析和处理，是矿山开采工程顺利开展的前提条件。运用GIS技术能够使测量数据信息更加精准。

4.5 RS技术的运用

RS技术是通过新时代信息技术研发出的新型技术方法，可以在远处感知并得出有效数据，RS技术不需要靠近待测物体，结合光的数据信息，在远处就能够感知物体的数据和信息，测量物体的形状和物理以及自然特征，进而获取物体的数据。比如说，运用RS技术研发的无人机搭载雷达以及三维激光扫描仪，当矿山内部获取不到GPS信号时，便可以运用三维扫描仪，通过利用布设标靶与设站相连，便能够准确获取矿山测量数据和信息。当测量露天矿山内部信息时，可以运用机载雷达获取信息，机载雷达能够建立航带重叠率，进而将数据进行整合和处理。RS技术由于其自身技术自身的优势而被广泛应用于矿山测量，为技术人员提供很多便捷，进一步优化地物的时间以及空间分辨率。

4.6 数字化绘图技术的运用

在传统矿山测绘过程中，通常是相关技术人员测量矿山信息和数据，并采取人工方式对数据进行分析和处理，然后设计地物地貌的图纸，整个过程十分复杂，且无法保证信息的精准度。现阶段，数字化绘图技术随着信息获取技术的发展而不断优化，通过信息技术进行制图，运用计算机自动对获取的信息进行处理，进而及时了解井上与井下的数据。根据专题信息，通过GIS系统进一步得出矿山开采计划和矿山运输策略。

4.7 三维可视化技术的运用

三维可视化技术能够实现将矿山的整体结构直观立体的呈现出来。运用三维可视化技术能够将矿山地下信息以及地面上信息模拟成三维立体信息并展示，有助于矿山测量技术人员更加精准掌握矿山地质信息和数据，进一步了解矿下极为复杂的结构和特征，促进矿山开采工程顺利稳定开展。运用三维可视化技术帮助技术人员采集矿山信息和数据，并且对采集的数据和信息进行处理和分析，将获取的矿山地质信息进行剪辑和组合，过滤掉无效数据，使获取的矿山信息和数据更加精确真实。

4.8 空间信息技术的运用

空间信息技术是一种新型测量技术，包含GIS技术和RS技术以及GPS技术，将三种技术结合在一起统称为3S技术。其中GIS技术主要是测量矿山地理空间，对其模型进行分析和探索，从而获得矿山地理信息；RS技术能够采集到地标与物体间的具体，进而得到有关数据，同时运用数据传递和传感器将收集的信息进行传输，为矿山测量技术人员提供有效信息；而GIS技术则是运用其卫星导航技术特征，控制空间和地表相关数据，并将得到的数据传输出来。该技术具有灵敏性特点，还能有效避免一些外部因素的干扰。空间信息技术能够有效测量出矿山地理环境数据，并且根据数据展开分析和处理，将信息的输出和处理以及采集结合在一起，形成数字化信息技术，使复杂的矿山测量工程变得简单化。

5 结语

近些年，数字化技术随着科学技术的飞速发展而不断被人们广泛应用到各个领域中，为人们提升人民群众生活质量起到推动作用。运用数字化测量技术进行矿山测量，使测量数据的质量得到有效保障，既能够保证测量信息和数据更加精确和真实，还能够为测量人员降低工作难度，保证其工作的安全。因此，科学技术研究人员不断优化矿山测量技术，将信息技术与科学技术整合至矿山测量技术中，将各个技术进行更新和优化，研发出多种多样数字化测量技术，降低矿山测量工程危险系数，在矿山测量中运用更加合理的数字化测量技术，进一步推动矿山测量工程顺利有效地开展。