现代测绘技术在地质矿产测绘中的应用与发展

2022-11-30高小军

世界有色金属 2022年1期

高小军

（甘肃省有色金属地质勘查局兰州矿产勘查院，甘肃兰州 730046）

作为第一生产力，科学技术在地质矿产测绘环节中凸显出了重要的应用价值，一系列测量数字化技术的优秀表现，让多数地质矿产企业明确了当下现代化测绘技术在促进生产效率提升方面的意义，提高了对新型测绘技术的认识。为实现预期的促进生产、提高安全保障条件的目标，需要为矿产测量工作提供足量的资金条件，并搭建具有集中提升技术人员整体技术水平特性的培训平台，以充分发挥现代测绘技术在地质矿产测绘环节中的应用优势。

1 地质矿产的现代测绘技术应用背景

进入到21世纪，信息时代的发展背景下使得自动化与计算机技术的应用范围逐渐扩大，相应前沿的行业技术同样获得了重大突破，为未来的工业生产领域指明了发展方向。以现代测绘技术为例，此技术并不是一类简单的测量方法，而是具有综合性特征的技术方案。想要充分发挥现代测绘技术的应用优势，通常需要联合应用全球卫星定位系统、地理定位系统以及各类图形软件，并借助完善的测绘硬件设备，根据实际要求采取区域内的矿产资源信息并做科学存储处理，为后续的地质矿产测量进程的顺利推进奠定基础[1]。从地质矿产现代测绘角度来看，应将规范测量人员日常行为作为技术应用的前提，以保证测绘技术应用的科学性与设备操作的准确性，继而实现测量重点的迅速定位与工作质量的快速把控，高效完成相应测量任务。

现代测绘技术应用前，应从矿产资源采集的实际情况出发，依照测量地点（例如井下、地面等）情况，保证测量控制的实效性[2]。现代测绘技术的应用，需要在完备的地质矿产企业测量技术应用资源与先进的技术水平条件的支持下，才能保证操作行为的科学性，充分发挥技术的应用优势，为增强重点认识的全面性和提高未来现代测绘技术的应用水平奠定坚实基础。

2 地质测绘的主要对象

地质测绘勘查地质矿产资源开采前的重要工作，只有保证对当地实际地质条件了解的全面性，才能在实际的工作展开过程中预先熟悉地形条件与地理状况[3]。在此基础上，需要充分发挥现代化测绘技术的应用优势，并明确地质测绘具体地点，为探析测绘区域的矿产资源情况奠定基础。

2.1 岩石

作为地质组成的关键部分，地质演变过程中岩石的变化情况与互相之间的有效反应，创设了属于某一区域的地质地貌，这也是各类地质形态的基本组成元素。例如石灰石、花岗岩、玄武岩等，均是影响地貌变化情况与特殊地理环境的关键点[4]。因此，需要选择使用具有科学性应用特征的现代测绘技术，针对某一区域的岩石地貌做深度勘测，从而为后续的地质测绘工作进程的顺利推进奠定基础。

2.2 地质构造

区域的地质信息搜集是地质测绘的主要工作，经由漫长的发展与地质演变，区域地质构造相关信息的全面获取，是帮助人们充分了解区域建设稳定性效果的关键因素。在建筑工程建设或矿业施工环节，有效的地质测绘极为重要。通过使用合适的现代化测绘技术，可以为获取当地信息的完整性与准确性提供完备的条件[5]。生产施工过程中，信是否能够保证获取信息的有效性决定了最终的整体建设效果，而地质构造的深度研究，则为地质测绘地质信息的获取与分析提供了有效的摄取条件。

2.3 地貌

地质测量技术由于在应用层面的突出优势，适用范围极为广泛，现代测绘技术的有效应用，是促进地质测绘工作质量提升的重要基础。岩柱演化、地质构造以及外在推动力作用等，均是影响地貌特征的关键因素，确保地貌特征信息获取的有效性与及时性，将为地质测绘提供必要的技术应用条件[6]。面对复杂多样的地貌变化现象，能够确保现代测绘技术的应用有效性，将避免出现人力与物力等资源条件的浪费现象，为地质测绘实际应用价值的进一步提升奠定坚实基础。

3 地质矿产测绘过程中现代测绘技术的应用

3.1 使用动态控制系统

第一是控制系统在矿区控制测量环节的应用。从矿区控制测量实际情况来看，首要的工作任务就是保证动态控制系统应用的实时性效果。由于该系统的应用以测量区域面积为控制依据，因此在测量区域面积发生变化的情况下，对应的所使用的实时动态控制系统同样会有所差异[7]。若测量区域面积过小，则必须保证系统应用精度满足预期的厘米级精度控制要求，以完成针对普通矿区的地质矿产的相关测量任务；若测量区域内控制点分布表现出了集中特点，则建议在控制点位置建立对应基准站，以提高工程测量任务的推进效率。在控制点无法满足测绘标准要求的情况下，建议使用具有实时特征的动态控制系统，用以帮助设置部分较低等级的控制点，以提高相应测量任务的完成效果。

第二是将实时动态控制系统在工程点放样与勘探线中的应用优势予以充分发挥。勘探线是展开地质矿产测绘工程需要布置的重要内容，也是后续推进钻探与槽探等地质工程的重要基础。在此背景下，地质矿产的测量数据要更为精准，并为预估探测点位的放样方案实施提供基本条件[8]。从实际的测绘角度来看，通常情况下的测绘技术应用，面临的是具有复杂性特征的地形状态、陡峭地势以及恶劣通视的环境条件，使得保证测绘精准度成为一件较为困难的事。

3.2 全球定位与地理信息系统应用

对于全球定位系统来说，因其自身的功能适应性而有着极为广阔的应用范围，其根据人们的实际需求提供了实时的导航服务。此系统应用至地质矿产测绘环节，将在短时间内获取到空间立体三维坐标，并能够保证其科学的运行状态且能够确保坐标数据的准确性，相较其他同类技术效果更佳。若有地面信息的了解需求，只需要进行对应区域的摄影，即可保证具有高精度与数字化特性的图像资料的获取效果[9]。现代测绘环节同样会经常应用到地理信息系统，再与其他测绘技术相结合后，无论何处区域的空间数据，还是地理信息的存储情况，均能够保证了解的完整性与及时性。从其实际的应用情况来看，地理信息系统的应用真正达到了将通信设施与遥感技术相关联的目的，并具有功能性统一与定位的作用，从根本上解决了与定位、勘测等常用功能相关的问题，以往的静态地质矿产测绘，在先进系统与相应技术的共同应用下，使测绘环节表现出了动态化的应用特征，为空间信息资料获取精准度的进一步提升奠定了基础，并大幅度缩减了测绘工作推进的时间，同时起到了工作空间根据需要进行自由拓展的作用。

3.3 影像定位与RTK技术

作为基础技术的一种，影像定位技术的最为关键的作用是针对岩石分布情况或区域地质结构进行有效勘察，并对所展现的基本状态进行分析与研究，从而明确区域的地质属性与地形特征，为后续顺利推进测绘工程进程奠定基础，是持续提升工程建设测绘工作安全性的核心内容[10]。RTK技术具有自动化与集成化程度高的优势，测绘功能极为强大，这使得此类技术适用于多种内外测绘领域。

在流动站点通过内嵌的软件控制系统，无需使用人工干预即可达到多种测绘目的，进而减少辅助测量工作量。由于RTK技术对光学通视（两点间）有硬性要求，只需要考虑到电磁波通视与对天基本通视两点即可。相较传统测量方法，RTK技术最为突出的优势就是受天气、季节以及能见度等自然因素影响较小，地形复杂或地物障碍造成的通视困难问题，只需要满足RTK技术应用的基本条件，即可实现高精度定位作业目标。RTK技术所获取到的数据具有可靠性，误差积累几乎不存在相较全站仪精准度更高。一定作业半径内，对于RTK技术来说无论是平面作业还是高程，其精度均能够达到厘米级。RTK技术只需要设站以此即可完成10km半径范围内的测量任务，相较传统测量仪频繁的“搬站”需求的大量人力物力，RTK技术的应用只需要一人即可进行设备操作，几秒钟即可获得作业范围内的一点坐标。不仅劳动强度较低且将外业费用大大缩减，继而提高了整体的测量效率。

3.4 遥感技术

遥感技术独立于影像定位技术之外，具有远距离控制与信息识别等关键作用。将遥感技术融入地质矿产测绘过程，不仅能够凸显其实效性与宏观性特征，且由于信息总量庞大且内容丰富，使得遥感技术具有极为广阔的应用范围。以地质灾害的监测环节为例，遥感技术能够充分联系现有的地质情况与相应数据信息，对地质情况做出完整分析，还具有预测的特征，也是当下大比例尺地质测绘环节最常应用的技术类型[11]。伴随技术的更新与完善，遥感技术所获得的图像信息结果与地质情况之间表现出了相符特征，且在兼容程度方面获得了改进条件。遥感技术的应用在地质矿产测绘方面凸显出了极高的应用效果，是准确预测不可再生资源开采状态的关键技术，为制定相应措施保证资源的可持续性发展状况奠定了坚实基础。

3.5 “3S”现代测绘技术

所谓3S，指的是GPS、GIS以及RS，三者的融合使用充分发挥了数字化测绘技术的应用优势，也是整体计算机测量应用进程推进的核心技术。该技术的应用代表了作为测绘学科最新的前沿成果，在地质矿产工程测量过程中对相关的技术仪器的需求量较大。以GPS技术为例，依托该技术所组建的全球定位系统由于综合了现代通讯、导航以及卫星定位等技术，其在应用后能够显著提高测绘的准确性，且相较传统测绘过程更是缩短了大量的测绘时间。该系统具有随时获取到精确二维坐标与事件信息等技术参数的应用优势，在矿产定位、开采方面凸显了重要的应用价值。以最为常用的技术类型——GPS的静态与动态功能为例，科学合理的应用让不同测站之间简化了通视过程，不仅定位更加迅速，且各类仪器的操作极为简便，是实施地质矿产测量方案的重要基础。

3.6 资料处理数字化技术

对资料进行处理的数字化技术，是当下地质矿产测量数字化系统中最常应用的技术类型。对于地质矿产测量工作来说，其包含了针对数据的采集、存储以及处理等多个功能，信息的种类则包括文字、表格、图形以及数字等。依托于当下已经逐渐完善的计算机技术，资料处理实现了辅助绘图、电子数据图表化等多个工作目标，数字化数据的分享也更为简单，能够在融入VB与CAD等技术后，发挥其更大的资料处理数字化技术的应用优势。

以ADO为例，作为当下常用的数据访问方法，是地质矿产测量环节各类准确信息技术的主要来源，继而为数据源高性能使用奠定了坚实的基础。通过对数据的内外部整合的方式，为数据提供了诸多外部访问接口，从而凸显了时效性与高效性的技术应用优势。另外，ADO技术的应用，更为数据系统的应用管理等一系列操作提供了各种常用的数据访问方法与多种便捷的工具，有效提高了系统数据的管理能力与访问效率。基于CAD相应技术进行二次开发的过程中融入了VB程序语言，使得数据库只需要在加入相应控件，即可给予访问者对应权限，在提供与其他数据库连接条件的同时，也提高了数据库信息的应用安全性。部分复杂的编程任务，在程序语言加入后得到了简化，从而能够更为准确的定位CAD的绘图对象，实现对应的开发测量绘图的基本目标，为系统开发效率与易维护效果的提升提供完备条件。以地质测量的实际情况为前提，融入各种信息处理技术后搭建起对应的测量平台，保证了测量信息数字化效率与图纸绘制准确性。

3.7 数字化绘图

矿图编制在传统的测绘过程中一般采取手工绘制方案，繁重的工作量与大量的数据填充任务，不仅影响了工作效率，且极易出现人为失误，对地质矿产测量结果的直观展示极为不利。面对各类先进的测绘技术融入地质矿产测绘环节的趋势，又伴着随相应数字信息处理技术的逐渐完善，对成图方法的更高要求成为必然，各类处理测量工作的数字化结果的处理效果也有了新标准。数字化绘图技术，简单来说就是将需要的矿图转变为数字信息，也就是通过使用计算机完成针对测量结果的成图、分析以及管理任务，继而保证对井下与地面之间空间关系的掌握的及时性，是为地质矿产发展提供具有准确性与快速性决策依据信息的重要基础。相较传统绘图技术，数字化绘图技术的应用优势更为突出，即使是不同比例尺的图纸也能够确保派生与更新的及时性，继而实现一测多用的最终目标。不仅工作效率极高，且保证了各类数据的填充精度。再加上提供了绘图编制的数据接口，使得其能够与地理信息系统进行有效连接，是地质矿产运输路线优化与地质矿产规划的重要基础。从实际应用效果来看，环境保护相关方案的制定、土地复垦以及资源定位等工作，在提出相应决策时，同样为一系列的工作提供了相应的决策依据。