趙愛民

（武安市國(guó)土資源局，河北 武安 056300）

一、引 言

隨著近代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和生產(chǎn)應(yīng)用，社會(huì)生產(chǎn)力快速提高，同時(shí)對(duì)礦產(chǎn)資源尤其是能源類資源的需求也在不斷加大，對(duì)我國(guó)礦產(chǎn)開采提出了新的要求。在煤礦、金屬礦山、有色礦山等生產(chǎn)過程中，礦山測(cè)量占據(jù)著重要地位。

1.礦山測(cè)量的任務(wù)

在礦山勘探、設(shè)計(jì)、開發(fā)和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的各個(gè)階段中，需要運(yùn)用礦山測(cè)量技術(shù)對(duì)礦區(qū)地面和地下的空間、資源（以礦產(chǎn)和土地資源為主）和環(huán)境信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、處理、顯示、利用，為有效地開發(fā)資源、保護(hù)資源、保護(hù)環(huán)境、治理環(huán)境服務(wù)，為工礦區(qū)的持續(xù)發(fā)展服務(wù)［1］。

2.我國(guó)礦山測(cè)量技術(shù)的發(fā)展

經(jīng)過近50余年的發(fā)展，我國(guó)的礦山測(cè)量已從原來(lái)的只利用基礎(chǔ)工具來(lái)測(cè)量、計(jì)算、畫圖來(lái)表現(xiàn)空間的學(xué)科發(fā)展成為揉合了測(cè)量與光電子技術(shù)、衛(wèi)星空間定位技術(shù)（GPS）、遙感技術(shù)（RS）、地理信息技術(shù)（GIS）、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)等新技術(shù)的先進(jìn)空間信息學(xué)科，并且結(jié)合了幾何、地理、資源方面的信息，為礦產(chǎn)開采業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。但由于我國(guó)礦業(yè)開采產(chǎn)業(yè)十分龐大，相關(guān)企業(yè)數(shù)量眾多且小規(guī)模企業(yè)占絕大多數(shù)，以及長(zhǎng)期的粗獷式開采形成的不良習(xí)慣和相關(guān)專業(yè)人才相對(duì)匱乏，造成新技術(shù)難以在實(shí)際生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。

二、測(cè)繪新技術(shù)的特點(diǎn)及在礦山測(cè)量中的應(yīng)用

1.電子全站儀

電子全站儀是當(dāng)前在工程中運(yùn)用最廣泛的測(cè)量?jī)x器之一，它集合了電子技術(shù)與光學(xué)技術(shù)，可以完成測(cè)角、測(cè)距等任務(wù)。智能化的電子全站儀在普通全站儀的功能基礎(chǔ)上附加了GPS定位功能，并能在三維空間內(nèi)建立測(cè)量出的數(shù)據(jù)模型，可以方便后期的機(jī)輔繪圖，是集光、電、磁、機(jī)于一體的先進(jìn)儀器，在數(shù)字化礦山測(cè)量中扮演了重要的角色。

在地下礦山測(cè)量作業(yè)中，使用傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀進(jìn)行的測(cè)量，不但外業(yè)、內(nèi)業(yè)測(cè)量計(jì)算工作量大，而且由于地下環(huán)境復(fù)雜，測(cè)量精度受到很大影響，使用電子全站儀不但可以減輕測(cè)量人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，還能減小部分環(huán)境誤差與系統(tǒng)誤差。

2.全球定位系統(tǒng)

GPS是20世紀(jì)70年代由美國(guó)開發(fā)研制的利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)時(shí)和測(cè)距的定位系統(tǒng)，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，其定位精度已由最初的百米精確到現(xiàn)在的1米以內(nèi)，并可提供三維空間坐標(biāo)，水準(zhǔn)可以滿足四等水準(zhǔn)測(cè)。其終端設(shè)備體積越來(lái)越小，易于攜帶，操作簡(jiǎn)單，可以全天候作業(yè)。使用GPS進(jìn)行測(cè)量的最大優(yōu)勢(shì)為不要求測(cè)站之間互相通視，只需測(cè)站上空開闊即可。這些優(yōu)勢(shì)使得GPS技術(shù)成為礦山測(cè)量的先進(jìn)技術(shù)手段。

在礦山測(cè)量中，GPS可以在大范圍內(nèi)提供相對(duì)精確的數(shù)字化的位置信息，并且GPS對(duì)工作環(huán)境要求相對(duì)寬松，因此，有廣泛的應(yīng)用空間。在采剝現(xiàn)狀與地形測(cè)量時(shí)，如果采用傳統(tǒng)方法需要先在測(cè)區(qū)范圍建立控制點(diǎn)及圖根點(diǎn)，然后在已建立的點(diǎn)上采用經(jīng)緯儀配合小平板測(cè)圖。這就要求碎部的點(diǎn)必須與測(cè)站通視，至少需要2-3人配合才能完成，精度不高且容易出錯(cuò)。如果采用實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法（GPS-RTK）來(lái)進(jìn)行測(cè)量，設(shè)站一次即可測(cè)完以10多公里為半徑的測(cè)區(qū)［2］，則只需要1人即可完成且精度較高。這不僅可以提高作業(yè)效率，節(jié)省時(shí)間，還可以節(jié)省外業(yè)費(fèi)用。

3.遙感技術(shù)

遙感技術(shù)包括：衛(wèi)星遙感和航空遙感，其中航空遙感作為地形圖測(cè)繪的重要手段已在實(shí)際中得到了廣泛應(yīng)用［3］。通過遙感技術(shù)獲取地面信息，并對(duì)獲取的信息加以分析，可以得出目標(biāo)地區(qū)的一些特征，如地形地貌、溫度、所含礦物種類與數(shù)量甚至地形變化等。

在礦山測(cè)量中，運(yùn)用遙感技術(shù)進(jìn)行測(cè)圖使得地形圖的繪制變得快速有效，已成為地形圖繪制的重要手段。通過運(yùn)用遙感技術(shù)繪制的地形圖，能夠?qū)崟r(shí)、動(dòng)態(tài)、綜合地了解目標(biāo)地區(qū)的信息源，對(duì)目標(biāo)地區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以便及時(shí)對(duì)發(fā)生的狀況做出合理的決策。遙感技術(shù)在礦產(chǎn)資源生產(chǎn)中的應(yīng)用，減少了野外工作量，節(jié)省了大量人力、物力、財(cái)力，提高了精度，為礦產(chǎn)資源的開發(fā)做出了巨大貢獻(xiàn)。

4.地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)是介于信息科學(xué)、空間科學(xué)和地球科學(xué)之間的交叉學(xué)科，是采集、存儲(chǔ)、管理、分析和描述整個(gè)或部分地球表面與空間和地理分布有關(guān)數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng)［4］。礦山地理信息系統(tǒng)（MGIS）作為地理信息系統(tǒng)的一個(gè)分支，將GIS運(yùn)用于規(guī)劃礦山、日常生產(chǎn)、管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)及安全預(yù)警等方面，通過電子計(jì)算機(jī)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，構(gòu)建出礦山資源的數(shù)字模型，使生產(chǎn)單位能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地把握生產(chǎn)進(jìn)程與狀態(tài)，對(duì)礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。

三、結(jié) 語(yǔ)

在礦山測(cè)量中，全球定位系統(tǒng)（GPS）、遙感技術(shù)（RS）、礦山地理信息系統(tǒng)（MGIS），又稱“3S”技術(shù)，是現(xiàn)代測(cè)繪學(xué)科的核心技術(shù)，也是礦山測(cè)量領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，是現(xiàn)代數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在礦山測(cè)量應(yīng)用中的關(guān)鍵［5］。其中，遙感技術(shù)提供大范圍的圖像支持；全球定位系統(tǒng)與智能化電子全站儀在地形圖的基礎(chǔ)上對(duì)礦山的地面和地下進(jìn)行深入細(xì)化；礦山地理信息系統(tǒng)將收集到的信息資料綜合匯總，進(jìn)行全面分析，提供決策支持。將新技術(shù)融入礦山測(cè)量，綜合利用數(shù)字礦山信息化資源，在提高企業(yè)效益、提高生產(chǎn)安全性、幫助決策者確定礦產(chǎn)企業(yè)未來(lái)發(fā)展方向等方面提供了強(qiáng)有力的支持。

［1］張連貴，梁廣泉.測(cè)繪新技術(shù)的發(fā)展及其在礦山測(cè)量中的應(yīng)用研究［J］.地礦測(cè)繪，1999，（2）.

［2］李博.淺淡GPS在礦山測(cè)量中的應(yīng)用［J］.露天采礦技術(shù)，2008，（5）.

［3］羅海波.淺析測(cè)繪新技術(shù)（3S）的發(fā)展及應(yīng)用［J］.信息技術(shù)，2010，（26）.

［4］孫麗軍，許夢(mèng)國(guó).地理信息系統(tǒng)在礦山的應(yīng)用研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)［J］.黃金GOLD，2006，（2）.

［5］邱本立，周青青，王建有.數(shù)字化技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用［J］.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010，（19）.