朱兆先，倪 磊

（江西省煤田地質(zhì)局測(cè)繪大隊(duì)，江西 南昌 330001）

隨著社會(huì)的發(fā)展，在高新科技支持下，現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)體系在理論、技術(shù)上都得到了迅猛的發(fā)展，技術(shù)面貌日新月異?，F(xiàn)階段，工程測(cè)量學(xué)已經(jīng)突破了傳統(tǒng)的服務(wù)范疇，從僅服務(wù)與(于）工程建設(shè)，朝著廣義工程測(cè)量學(xué)的方向發(fā)展[1]。礦山測(cè)量是現(xiàn)代工程測(cè)量學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科，隨著測(cè)繪新技術(shù)的研發(fā)及廣泛應(yīng)用，目前其測(cè)量技術(shù)、工作方式及服務(wù)范圍也在不斷變化，GPS-RTK技術(shù)、無人機(jī)遙感技術(shù)、慣性測(cè)量系統(tǒng)等技術(shù)等繪與地理信息新技術(shù)的應(yīng)用，使得礦山測(cè)量在數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)存、處理等流程中趨于數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，測(cè)繪工作效率及質(zhì)量不斷提升。

1 GPS-RTK技術(shù)

GPS技術(shù)是一種可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)控制進(jìn)行距離測(cè)定的空間交會(huì)定點(diǎn)導(dǎo)航系統(tǒng)，由空間部分、地面控制部分和用戶設(shè)備部分組成，通過覆蓋全球的衛(wèi)星系統(tǒng)，能夠?yàn)橛脩籼峁┑貥?biāo)物的精準(zhǔn)三維定位數(shù)據(jù)，目前在礦山測(cè)量中得到了廣泛的應(yīng)用[2]。該技術(shù)在研發(fā)應(yīng)用期間經(jīng)過多次技術(shù)革新，現(xiàn)階段的技術(shù)體系以RTK技術(shù)（Real-time kinematic）為核心，是一套自動(dòng)化程度高的具備地標(biāo)物動(dòng)態(tài)精準(zhǔn)定位的技術(shù)裝置。

RTK技術(shù)裝置主要有基準(zhǔn)站、流動(dòng)站，需將上述裝置按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置好后，才能夠開始工作，初始化流動(dòng)站，實(shí)時(shí)接收到大于等于4顆衛(wèi)星的信號(hào)后，才能夠獲取到符合要求的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)?，F(xiàn)階段，GPS-RTK技術(shù)主要應(yīng)用在煤礦控制測(cè)量、采場(chǎng)日常驗(yàn)收測(cè)量、礦區(qū)工程測(cè)量等礦山測(cè)量工作中，可獲取礦區(qū)建筑物三維坐標(biāo)及地形地貌信息，繪制采礦工作平面圖，獲取精準(zhǔn)的礦產(chǎn)開采信息，與礦產(chǎn)開采計(jì)劃核對(duì)，加強(qiáng)采礦進(jìn)度管理。

圖1 GPS-RTK技術(shù)流程圖

2 全站儀

全站型電子測(cè)距儀，簡(jiǎn)稱為全站儀（Electronic Total Station），是一套具備距離（斜距、平距）、高差、垂直角、水平角等多種測(cè)量功能于一體的測(cè)繪儀器系統(tǒng)，其核心技術(shù)為光學(xué)測(cè)繪技術(shù)、電子信息技術(shù)及現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。

現(xiàn)階段，全站儀可應(yīng)用于礦山測(cè)量的以下項(xiàng)目：①井上礦山工程測(cè)量，主要用于懸高測(cè)量、露天礦開采工程測(cè)量及工程放樣測(cè)量工作中，全站儀具有免棱鏡測(cè)量功能，而且數(shù)據(jù)精度高，能夠用于棱鏡無法到達(dá)區(qū)域的測(cè)量作業(yè)中，保證數(shù)據(jù)精度；②井下礦山工程測(cè)量，主要用于豎井定向、斜井及中段平巷施工控制測(cè)量、工程放樣測(cè)量工作中，能夠?yàn)榫鹿こ探ㄔO(shè)及作業(yè)提供精準(zhǔn)信息支持，確保生產(chǎn)的安全性及高效性。

3 無人機(jī)遙感技術(shù)

無人駕駛飛機(jī)，簡(jiǎn)稱為無人機(jī)（unmanned aerial vehicle,UAV），是通過無線電遙控設(shè)備及固定程序自主或半自主操控的裝置，具有輕便靈活、造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn)。從系統(tǒng)框架上來說，無人機(jī)測(cè)量系統(tǒng)主要由無人機(jī)飛行平臺(tái)、具有飛行控制和任務(wù)設(shè)備管理功能的飛行控制系統(tǒng)、攝影傳感器、地面控制系統(tǒng)組成，一般情況下，人們會(huì)選用固定翼無人機(jī)，以及EOS 5DMarkⅡ攝影傳感器，經(jīng)過“需求調(diào)研→航線設(shè)計(jì)→外業(yè)航拍→內(nèi)業(yè)處理→成果質(zhì)量評(píng)定”等流程，完成礦山測(cè)量作業(yè)，在推動(dòng)數(shù)字化礦山建設(shè)、加強(qiáng)礦山環(huán)境治理及恢復(fù)監(jiān)測(cè)、監(jiān)測(cè)礦產(chǎn)資源保護(hù)與利用等工作中發(fā)揮著重要作用，在礦山開采建設(shè)過程中發(fā)揮著指導(dǎo)作用，有效保障了生產(chǎn)安全性及環(huán)保性。

4 慣性測(cè)量系統(tǒng)

慣性測(cè)量系統(tǒng)(ISS)是一種在礦山測(cè)量中具有較大開發(fā)前景的新技術(shù)，為工程測(cè)量的自動(dòng)化、智能化提供了技術(shù)支持，具備全天候、自動(dòng)化、機(jī)動(dòng)性高、功能多樣化的優(yōu)點(diǎn)，常與GPS系統(tǒng)聯(lián)合應(yīng)用。該技術(shù)的實(shí)施原理為慣性導(dǎo)航原理，在應(yīng)用過程中可獲取地標(biāo)物的經(jīng)緯度、高程、方位角、重力異常和垂線偏差等參數(shù)，常應(yīng)用于礦山控制測(cè)量系統(tǒng)構(gòu)建、設(shè)計(jì)放樣工作、礦山地表形變監(jiān)測(cè)、礦區(qū)地表沉陷監(jiān)測(cè)、礦山井筒及罐道梁的垂直性監(jiān)測(cè)等礦山測(cè)量工作中，工作效率高，數(shù)據(jù)精度完全符合要求。

現(xiàn)階段，慣性測(cè)量系統(tǒng)在礦山測(cè)量中的開發(fā)應(yīng)用尚處于初級(jí)階段，不過在GPS技術(shù)基礎(chǔ)上應(yīng)用ISS，有利于提升其在礦山測(cè)量中的利用率。通過“GPS+ISS”組合系統(tǒng)，礦山測(cè)量工作人員可實(shí)現(xiàn)高精度導(dǎo)航定位，實(shí)現(xiàn)對(duì)整體大地測(cè)量模型進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的功能，明確獲取地標(biāo)物的三維坐標(biāo)和大地水準(zhǔn)面，進(jìn)一步提升定位及導(dǎo)航的穩(wěn)定性和精確度，具有廣闊的應(yīng)用前景。

5 結(jié)語(yǔ)

礦山測(cè)量是礦山開采建設(shè)中不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié)，通過礦區(qū)車輛控制系統(tǒng)的建立、礦山工程設(shè)計(jì)放樣及礦區(qū)空間數(shù)據(jù)等圖紙資料的繪制等工作的實(shí)施，能夠?yàn)榈V山開采安全提供保障，確保礦山資源的合理高效開發(fā)，通過礦山地表形變監(jiān)測(cè)及地表沉陷預(yù)測(cè)，能夠有效確保礦區(qū)的和諧建設(shè)，規(guī)避礦山不合理開采危急工人及周圍居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。整體而言，礦山測(cè)量是礦山可持續(xù)發(fā)展建設(shè)中極為重要的一項(xiàng)工作，為了適應(yīng)礦山科技化發(fā)展需求，管理者應(yīng)該不斷引進(jìn)新型測(cè)繪與地理信息技術(shù)，以便獲得更為顯著的工作成果。