宋金成,蘇圣來(lái)
(內(nèi)蒙古自治區(qū)第九地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)院,內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000)
目前,國(guó)內(nèi)外均涌現(xiàn)出了眾多先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù)和測(cè)繪設(shè)備,并且隨著科學(xué)的不斷發(fā)展,這些技術(shù)和設(shè)備在礦產(chǎn)資源測(cè)繪工作中都得到了廣泛的運(yùn)用。對(duì)于礦產(chǎn)資源管理來(lái)說(shuō),準(zhǔn)確的測(cè)繪工作是其基礎(chǔ)與前提。而準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果也可以為礦產(chǎn)開(kāi)采施工提供有效的資料依據(jù),并為礦產(chǎn)資源開(kāi)采和管理帶來(lái)了極大的便利。
GPS是全球定位系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱,其英文是Global Positioning System。一般來(lái)說(shuō),全球定位系統(tǒng)包括以下三個(gè)部分[1-3]。GPS星座構(gòu)成了GPS的空間部分。24顆人造衛(wèi)星共同組成了GPS星座。其中3顆衛(wèi)星是備份衛(wèi)星,其他21顆衛(wèi)星是工作衛(wèi)星。
地面監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成了地面控制部分。GPS信號(hào)接收機(jī)是用戶設(shè)備的主要模塊。相對(duì)其他技術(shù)設(shè)備來(lái)說(shuō),GPS系統(tǒng)具有測(cè)量精度高、選點(diǎn)工作靈活方便、測(cè)站之間不需要通視、天氣對(duì)測(cè)量的影響很小、儀器操作方法步驟簡(jiǎn)單易學(xué)等優(yōu)點(diǎn),并且測(cè)量人員也可以通過(guò)使用GPS系統(tǒng)省時(shí)省力、快速高效地完成測(cè)繪工作。所以測(cè)繪者五路你在地球上的什么時(shí)間、什么地點(diǎn),只要在高度角15°以上,都可以觀測(cè)到4顆以上的GPS衛(wèi)星,平均可同時(shí)觀測(cè)6可衛(wèi)星,最多的情況下可以觀測(cè)到9顆。這種特性就決定了GPS系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)定位幾何圖形的關(guān)鍵點(diǎn)并精確計(jì)算出其相關(guān)的圖形信息與圖像。并且衛(wèi)星傳出的信號(hào)可以通過(guò)GPS接收機(jī)進(jìn)行捕捉與交換,通過(guò)一定的放大和處理后,數(shù)據(jù)可以導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)中。這些信息在相應(yīng)的測(cè)繪數(shù)據(jù)處理軟件中,通過(guò)計(jì)算分析,可以準(zhǔn)確獲得GPS接收機(jī)所在的三維坐標(biāo)。
為了進(jìn)一步提升民用GPS的使用精度,目前差分全球定位系統(tǒng)技術(shù)被廣泛采用,這種技術(shù)又被簡(jiǎn)稱為DGPS。通過(guò)參考已知坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)或通過(guò)其他測(cè)量方法得到已知坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)據(jù)的方法來(lái)修正GPS的誤差是這種技術(shù)提高精度的工作原理。
在礦產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行資源儲(chǔ)量探測(cè)是,往往會(huì)采用各種品牌型號(hào)的GPS接收機(jī),并根據(jù)已知的高等級(jí)的控制點(diǎn),引入幾個(gè)近井點(diǎn),并將現(xiàn)有數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行計(jì)算處理,從而得到近井點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。此時(shí),勘測(cè)人員就可以使用適合型號(hào)的全站儀對(duì)各個(gè)礦山井口的坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。所以,往往會(huì)在礦山地形勘測(cè)工作中用靜態(tài)GPS布設(shè)勘測(cè)控制點(diǎn),并采用RTK技術(shù)即動(dòng)態(tài)GPS技術(shù)對(duì)碎部進(jìn)行勘測(cè)。當(dāng)開(kāi)展礦山井下巷道測(cè)量工作中,往往選擇全站儀作為測(cè)量設(shè)備。然后在通過(guò)一些工程繪圖軟件,可以將測(cè)出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為更為直觀的礦山示意圖,而將定期勘測(cè)的數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行繪圖,可以更為直觀地了解到礦區(qū)的開(kāi)采情況,也能有效計(jì)算出開(kāi)采的深度、長(zhǎng)度以及寬度,讓礦山管理者及時(shí)制定更為有效的開(kāi)采計(jì)劃。
(1)表格制作。相對(duì)其他軟件來(lái)說(shuō),AutoCAD的圖形處理功能十分突出。但是其并不具備強(qiáng)大的表格制作與處理功能。在實(shí)際繪圖工作中,往往需要工程師在AutoCAD中制作例如工程量表等各種各樣內(nèi)容的表格,但是如何在AutoCAD中快速制作表格,是我們需要掌握的技能之一。例如在GPS成功報(bào)告中,在繪制表格的同時(shí),也需要在表格中繪制出具有一定比例的圖形。而以手工的方式在AutoCAD中繪制所需表格,并在表格中 填入需要的文字,不僅繪圖效率十分低下,也很難控制表格中的文字或圖形在合理的位置。
雖然目前來(lái)說(shuō)AutoCAD支持將Word或者Excel通過(guò)對(duì)象鏈接與嵌入的方式插入其中,但是對(duì)其進(jìn)行修改則不是十分便捷,需要進(jìn)入Word或者Excel才能進(jìn)行修改,修改之后又需要重新回到AutoCAD中去,并且也不支持輸入一些例如箭頭、井筒等具有特殊意義的符號(hào)的功能。
經(jīng)過(guò)筆者的不斷研究,筆者發(fā)現(xiàn),我們可以先在Excel中完成表格的制作,通過(guò)復(fù)制粘貼的功能,將所需要的內(nèi)容粘貼到AutoCAD界面下。通過(guò)這種方法,原先的表格就會(huì)轉(zhuǎn)化為AutoCAD實(shí)體圖形,通過(guò)分解命令將粘貼過(guò)來(lái)的表格炸開(kāi)之后,我們就可以對(duì)表格中的文字和線條進(jìn)行編輯。再通過(guò)移動(dòng)、比例縮放等功能將表格布置在合理的位置。
(2)在Word文檔中插入AutoCAD圖形。在編輯Word文檔時(shí),往往需要我們?cè)O(shè)置相應(yīng)的配圖,但是Word本身的繪圖功能十分有限,很難繪制出準(zhǔn)確且復(fù)雜的圖形。而AutoCAD本身的繪圖功能十分強(qiáng)大,并且也能夠準(zhǔn)確地完成復(fù)雜圖形的繪制工作。所以我們可以在AutoCAD預(yù)先繪制好需要的圖形,并將其通過(guò)粘貼復(fù)制的功能將所需要的圖形粘貼在Word中。
(3)利用AutoCAD修正外業(yè)測(cè)量錯(cuò)誤。當(dāng)將全站儀作為測(cè)量?jī)x器時(shí),有時(shí)會(huì)忘記攜帶足夠的已知點(diǎn)坐標(biāo)。一般來(lái)說(shuō),需要攜帶兩個(gè)或兩個(gè)以上已知點(diǎn)坐標(biāo)。此時(shí),測(cè)量者則可以在一個(gè)已知點(diǎn)進(jìn)行建站工作,并輸入任意一個(gè)假設(shè)坐標(biāo)值,并將后視任意方位作為起始方位,同時(shí)對(duì)另一個(gè)已知點(diǎn)以及其他待定點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。在對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)業(yè)計(jì)算時(shí),需要將全站儀中記錄的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)中,通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和轉(zhuǎn)換,并繪制所需圖件。
在使用全站儀進(jìn)行外業(yè)測(cè)量時(shí),也會(huì)存在已知點(diǎn)坐標(biāo)信息輸入錯(cuò)誤的問(wèn)題。而重復(fù)測(cè)量費(fèi)心費(fèi)力,也會(huì)耽誤工期。所以,上述方法也可以有效地解決這類問(wèn)題,并且準(zhǔn)確有效地求解出未知點(diǎn)的平面坐標(biāo)。
(4)MapGIS軟件應(yīng)用。MapGIS是一種功能較為強(qiáng)大的工具型地理信息系統(tǒng)軟件平臺(tái)。這種軟件能夠?yàn)闇y(cè)繪人員提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)輸入采集功能,并且也提供了十分豐富的手段,極大程度地提升了測(cè)繪人員的數(shù)據(jù)編輯與管理能力。而這個(gè)軟件也為測(cè)繪人員能使用GIS提供了良好的軟件基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)的輸入、采集、處理、繪圖、圖像編輯等功能可以通過(guò)MapGIS達(dá)到。另外,這款軟件還具備了強(qiáng)大的矢量化功能,也為測(cè)繪者提供了矢量跟蹤導(dǎo)向功能。這種軟件可以實(shí)現(xiàn)對(duì)圖形的任意縮放、全方位瀏覽、自動(dòng)調(diào)整矢量化時(shí)的窗口位置等功能。同樣也可以保證屏幕中央始終是矢量化的導(dǎo)向光標(biāo)所處位置。并且也可以保證在彩色或多灰度級(jí)圖像上跟蹤線劃。對(duì)于減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)高效圖形處理有著不可忽視的作用。