楊文武
(云南省有色地質(zhì)局三一〇隊(duì),云南 大理 671000)
隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展,一定程度上帶動(dòng)礦山工程事業(yè)蓬勃發(fā)展,但由于礦山工程施工中往往要進(jìn)行嚴(yán)格的地質(zhì)條件勘測(cè)、設(shè)計(jì)路線選定、現(xiàn)場(chǎng)施工測(cè)設(shè)等質(zhì)量控制管理,對(duì)礦山施工測(cè)繪技術(shù)也提出了新的更高的要求。作為礦山工程施工測(cè)繪與管理的重要技術(shù)保障,“3S”技術(shù)產(chǎn)生發(fā)展以來(lái),在解決傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)存在的工作效率不高、工作時(shí)間較長(zhǎng)、實(shí)際誤差較大等瓶頸問(wèn)題方面發(fā)揮了積極作用,而且應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛。本文試結(jié)合實(shí)例,就礦山施工測(cè)繪中應(yīng)用空間信息采集技術(shù),談些粗淺的認(rèn)識(shí)。
施工測(cè)繪目前在道路橋梁和地下隧道等礦山工程施工中有著至關(guān)重要的作用。其主要任務(wù)和內(nèi)容就是利用一定的技術(shù)手段,在對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察的基礎(chǔ)上,了解和分析礦山工程施工區(qū)域的地形環(huán)境、地質(zhì)地貌,并且根據(jù)這些情況,全面、綜合地進(jìn)行評(píng)價(jià)鑒定,提出對(duì)礦山工程施工的主要影響以及在工程施工設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)注意的技術(shù)要點(diǎn)[1]。
基于以上礦山工程施工測(cè)繪主要任務(wù)和內(nèi)容來(lái)看,對(duì)于實(shí)際測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用就提出了新的一個(gè)的要求,需要在傳統(tǒng)的技術(shù)手段上有所創(chuàng)新,并且實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)跟蹤、設(shè)計(jì)優(yōu)化和利用計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代化的空間信息采集技術(shù)方法。尤其是隨著現(xiàn)代礦山工程事業(yè)的不斷發(fā)展,目前在管理工程施工測(cè)繪過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)海量的數(shù)據(jù)信息,客觀上就需要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確、高效地采集、存儲(chǔ)和傳遞[2],這也正是現(xiàn)代化的空間信息采集技術(shù)的重要內(nèi)容。
包括RS遙感、GIS地理信息系統(tǒng)以及GPS定位系統(tǒng)在內(nèi)的空間信息采集技術(shù),目前在現(xiàn)代化的測(cè)繪應(yīng)用中越來(lái)越廣泛。
RS通常依托微波儀、紅外線等遠(yuǎn)方高空和外部空間信息探測(cè)設(shè)施,利用掃描、拍攝、感應(yīng)等技術(shù),對(duì)地面物體的類型、尺寸以及環(huán)境等情況進(jìn)行采集、傳輸和使用。由于RS技術(shù)可以非常迅捷、實(shí)時(shí)地采集海量地面測(cè)繪信息,近年來(lái)在各種空間地理信息數(shù)據(jù)獲得上利用的非常普遍。工程建設(shè)路線的選定是礦山施工設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)性工作,以往一般在野外先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè),然后再根據(jù)地形地質(zhì)條件的了解、分析選定礦山工程施工線路,所以費(fèi)時(shí)費(fèi)力,人、財(cái)、物的投入通常非常高,又無(wú)法有效地確保實(shí)際測(cè)繪的精確性。
GPS技術(shù)具有典型的衛(wèi)星導(dǎo)航定位功能,覆蓋面廣、準(zhǔn)確度好、利用率高。近年來(lái)GPS技術(shù)在各種工程數(shù)據(jù)的測(cè)量中應(yīng)用越來(lái)越多,并且極大地保證了測(cè)量信息的精確性和高效性,而且減少了在測(cè)量工作中的成本投入。尤其是在礦山工程施工測(cè)繪中,使用這種GPS技術(shù)開展放樣測(cè)量、地形測(cè)量等工作,又快速又準(zhǔn)確,而且解決了以往在地形和時(shí)空上的局限性。
GIS是目前空間地理信息數(shù)據(jù)采集、傳輸、管理和利用的重要技術(shù)手段,在空間圖形處置、建模管理以及信息分析上的性能非常高,在多種關(guān)系空間地理數(shù)據(jù)信息采集上都可以高效地使用。GIS充分利用了計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng),在自動(dòng)化、智能化水平上非常高,也有效地保證了礦山工程施工測(cè)繪效率和安全性能。
(1)應(yīng)用到礦山工程施工環(huán)境勘測(cè)及路線選定中。礦山工程施工是在地上進(jìn)行建設(shè)的構(gòu)筑物體,在施工設(shè)計(jì)中往往同地形地質(zhì)環(huán)境、自然地理信息、經(jīng)濟(jì)社會(huì)概況等內(nèi)容聯(lián)系緊密。特別是礦山工程施工設(shè)計(jì)路線的選擇通常與各種地理環(huán)境信息的采集質(zhì)量有著非常直接的關(guān)系。而以往常規(guī)測(cè)繪技術(shù)不僅需要投入很大的人力和物力,測(cè)繪時(shí)間也相對(duì)比較長(zhǎng),資金花費(fèi)很高,但是很多異變地質(zhì)結(jié)構(gòu)和多樣化空間信息采集上的作用也不是非常科學(xué)。
不過(guò)應(yīng)用現(xiàn)代化的空間信息采集技術(shù)對(duì)礦山工程施工環(huán)境以及路線進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪,就能很好地解決傳統(tǒng)技術(shù)方法的弊端,實(shí)現(xiàn)信息采集、分析、處置的及時(shí)性和精確性。比如,應(yīng)用RS遙感技術(shù)對(duì)礦山工程施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)環(huán)境、地形地貌等進(jìn)行測(cè)繪,在通過(guò)高空成像遙感采集、處理之后,獲取有用的信息數(shù)據(jù),并且根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)路線的實(shí)際勘察以及現(xiàn)有數(shù)據(jù)信息的分析研究,就能夠科學(xué)地了解和掌握礦山工程施工中的制約因素,便于安全高效地制定施工設(shè)計(jì)方案和確定工程施工路徑。
(2)應(yīng)用到礦山工程現(xiàn)場(chǎng)施工測(cè)量及質(zhì)量管理中。目前為了保證工程施工質(zhì)量,在礦山工程現(xiàn)場(chǎng)施工中也經(jīng)常會(huì)使用海量的測(cè)繪信息數(shù)據(jù)。不過(guò)傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀和全站儀等測(cè)量方法,不僅存在這較大的位移誤差等情況,而且設(shè)定的測(cè)繪基點(diǎn)也往往無(wú)法形成直觀的通視效果,所以野外現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪工作量非常大。
在GPS技術(shù)推廣應(yīng)用以來(lái),由于其良好的精確性、覆蓋面和基點(diǎn)不必通視等性能,以及能夠及時(shí)高效地提供礦山工程的平面布局與標(biāo)高部位,極大地滿足了礦山工程施工測(cè)繪對(duì)于實(shí)時(shí)性、精確性信息采集的需求。實(shí)際測(cè)繪過(guò)程中,通過(guò)GPS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山工程施工所有控制基點(diǎn)的測(cè)設(shè),比如利用信息處理系統(tǒng),采集、分析和應(yīng)用施工放樣測(cè)量所需的信息數(shù)據(jù),測(cè)繪結(jié)果非常準(zhǔn)確,而且測(cè)繪效率也非常高。
隨著交通運(yùn)輸事業(yè)的持續(xù)發(fā)展,礦山工程施工數(shù)量的不斷增多,施工測(cè)繪工作也不得越來(lái)越重要。以RS、GPS和GIS為主的空間信息采集技術(shù)的應(yīng)用,將極大地滿足礦山工程測(cè)繪信息數(shù)據(jù)的客觀性、精確性需求,保證工程施工質(zhì)量的有效提升。
[1]謝秋平,于海洋,王棟,等.遙感數(shù)據(jù)在線信息分析服務(wù)技術(shù)研究[J].測(cè)繪通報(bào),2016(1):28-32.
[2]申曉丹,陳超,孟浩燦.基于3DMine的礦山三維地質(zhì)建模研究進(jìn)展[J].化工礦物與加工,2017(4):34-37.