任社平
(西藏天圓礦業(yè)資源開發(fā)有限公司,西藏 日喀則 857000)
現(xiàn)階段,數(shù)字化信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域,為滿足新時期市場需求,礦山測量也實(shí)現(xiàn)了信息化轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)測量技術(shù)過于守舊,存在一定局限性,而現(xiàn)代化測量技術(shù)準(zhǔn)確高效,能為礦山開采工作快速提供有效的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),還能降低工作強(qiáng)度,全面掌握數(shù)據(jù)形式和特點(diǎn),確保礦山開采工作的順利實(shí)施。
在現(xiàn)代化環(huán)境中,計算機(jī)技術(shù)與電子技術(shù)獲得了廣泛發(fā)展的空間,早在二十世紀(jì)后期,電子數(shù)據(jù)端及測速儀就已經(jīng)成為了地籍?dāng)?shù)據(jù)獲取的重要組成系統(tǒng),在內(nèi)業(yè)設(shè)備的輔助下完成制圖,打破了傳統(tǒng)人工制圖的局限性。目前,常見的測量手段有航測成圖、原圖處理和地面數(shù)字化成圖三種,要結(jié)合實(shí)際情況選擇測量技術(shù),確保工作的科學(xué)性和實(shí)效性。
在礦山地籍測量中數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢在于:首先,打破了傳統(tǒng)測量制圖的局限性,通過數(shù)據(jù)的收集、處理、計算、核對掌握礦山實(shí)際信息,通過數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)快速傳遞,礦山的各種地形要素能完全的展現(xiàn)在計算機(jī)顯示器上,幫助工作人員更為直觀具體的觀察地形,為開采環(huán)節(jié)提供參考依據(jù)[1]。其次,測量效率較高,在短時間內(nèi)既能完成大量數(shù)據(jù)的整合和處理,有利于全方位了解礦區(qū)現(xiàn)狀情況,快速成圖指導(dǎo)礦山開采工作的有效落實(shí),提高后期生產(chǎn)和管理的質(zhì)量和效率。再者,數(shù)字化信息測量更貼近實(shí)際,獲取的大量數(shù)據(jù)既能應(yīng)用于礦山開采,還能應(yīng)用于其他行業(yè),圖紙用途更為廣泛,實(shí)用性更強(qiáng),能有效降低測量成本。最后,數(shù)字化技術(shù)涵蓋的領(lǐng)域較廣,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度較高,通常是廣泛應(yīng)用于三維可視化、空間信息、攝影測量、變形監(jiān)測以及地形地貌圖編繪等內(nèi)、外業(yè)測量技術(shù)工作中,這些技術(shù)的綜合應(yīng)用提高了數(shù)字化信息測量技術(shù)在礦山地籍行業(yè)中的質(zhì)量和效率。
(1)RS技術(shù)。遙感技術(shù)由信息傳輸技術(shù)、信息分析技術(shù)、傳感器技術(shù)及測量技術(shù)等組成,在礦山地籍測量中優(yōu)勢明顯,能在短時間內(nèi)準(zhǔn)確獲得地形圖數(shù)據(jù),還能幫助工作人員快速掌握礦山實(shí)地環(huán)境,有利于大面積區(qū)域地理信息數(shù)據(jù)資料的獲取。
(2)GPS技術(shù)。GPS技術(shù)可分為三部分,其一為監(jiān)控部分;其二為空間部分;其三為用戶部分。GPS技術(shù)主要是依靠衛(wèi)星導(dǎo)航完成測量,相較于傳統(tǒng)守舊的測量技術(shù),GPS測量精準(zhǔn)程度高,效率高,受到的局限影響小,可以全天候測量。目前也是礦山地籍測量中的主要手段。
(3)GIS技術(shù)。在地理空間學(xué)科的支持下,GIS技術(shù)會為工作人員提供動態(tài)的地理信息數(shù)據(jù),利用信息系統(tǒng)達(dá)到數(shù)據(jù)信息收集、處理、傳遞和使用的目的,可建立和不斷完善礦山資源系統(tǒng)信息平臺,及時為礦區(qū)勘查和開采工作提供數(shù)字化依據(jù),保證滿足行業(yè)需求[2]。
(4)數(shù)據(jù)處理技術(shù)。數(shù)據(jù)處理是測量系統(tǒng)中的重要工作之一,需要將測量采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)字化處理繪制圖形或制作電子圖表,直觀呈現(xiàn)信息,數(shù)據(jù)形式有圖片、表格、文字、圖標(biāo)等,需要用到的軟件有C++、CAD、VB等,按照礦山環(huán)境的實(shí)際情況二次開發(fā)利用軟件,組建系統(tǒng),發(fā)揮各種軟件的實(shí)際效用,為數(shù)字化測量結(jié)果的生成奠定良好的基礎(chǔ)。
(5)繪圖技術(shù)。隨著礦山開采的不斷深入,就需要對礦體形狀的變化隨時進(jìn)行測量,及時采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù),并運(yùn)用這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)合數(shù)字化成圖軟件進(jìn)行各種礦山工程圖件的編繪,爭取能在最短的時間內(nèi)對礦山地形地貌現(xiàn)狀信息加以詳細(xì)呈現(xiàn),為礦山開采設(shè)計和技術(shù)方案優(yōu)化提供基礎(chǔ)性的資料,從而提高礦山生產(chǎn)效率。同時要注意加強(qiáng)對各階段測量數(shù)據(jù)資料的備存,以方便后期的調(diào)用。
(6)三維可視技術(shù)。在實(shí)際工作中,結(jié)合有關(guān)數(shù)字化成圖軟件,在礦山開發(fā)建設(shè)中得以有效應(yīng)用。三維建模基本方法為:其一,構(gòu)建模型。軟件中的點(diǎn)、線、面要默契配合,生成礦體模型,清楚地展現(xiàn)其形狀與位置,保證開采工作的科學(xué)性。其二,粘貼材質(zhì)。建??梢猿醪搅私馕恢煤托螤钚畔?,而材質(zhì)粘貼能將礦體的光澤度、顏色、質(zhì)感等內(nèi)容展現(xiàn)出來,使觀察更為細(xì)致明確。其三,模型渲染。在模擬光照的情況下判斷物體形象,從多種角度研究礦物種類、數(shù)量和具體位置,確保開采的可操作性,降低安全風(fēng)險發(fā)生概率。
(1)地籍圖面積測量。在礦山地籍圖面積測量中,傳統(tǒng)的地籍圖、平板圖或者宗地圖皆采用人工繪制的方法,計算環(huán)節(jié)選用圖解手段,獲取的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度不高。而數(shù)字化測量技術(shù)應(yīng)用過程中,繪圖主要靠計算機(jī)系統(tǒng)軟件完成,利用數(shù)字化自動生成礦區(qū)的面積信息,能確保準(zhǔn)確度,為后期控制工作奠定良好的基礎(chǔ)。
(2)地籍圖細(xì)部測量。地籍的細(xì)部測量主要采用全站儀和GPS-RTK的方法,要求確保圖紙的清晰明了,前期繪制的草圖要為內(nèi)業(yè)工作提供依據(jù),其比例尺要適中,盡可能詳細(xì)體現(xiàn)地物之間的位置和距離。當(dāng)野外的信息收集完畢后要利用專用數(shù)據(jù)線纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,接受端獲取數(shù)據(jù)后進(jìn)行整合和處理。一般來講,外業(yè)測量的數(shù)據(jù)要及時上傳至計算機(jī),并做好數(shù)據(jù)備份,防止數(shù)據(jù)丟失影響測量成果。
(3)成圖參數(shù)設(shè)置。在礦山地籍圖測量時需要按照科學(xué)實(shí)用的方式進(jìn)行標(biāo)注,將礦山開采的邊界點(diǎn)、勘探孔位置及用地邊界范圍加以詳細(xì)標(biāo)記,確定某區(qū)域內(nèi)部的礦山位置和情況,尤其要利用先進(jìn)的數(shù)字化測量技術(shù)全天候、不間斷掌握礦山生產(chǎn)建設(shè)實(shí)際情況,避免其受到不良外界環(huán)境的影響。在獲得測量結(jié)果后,數(shù)字化系統(tǒng)能構(gòu)建開采管理的數(shù)據(jù)庫,縮短數(shù)據(jù)獲取和處理鏈條,保證測量的精度和效率。
(4)開采環(huán)境分析。四維體系能直觀的監(jiān)測到礦區(qū)關(guān)鍵工程部位的位移及沉降變形實(shí)際情況,可及時制定科學(xué)有效的應(yīng)對方案,落實(shí)治理方法,避免開采環(huán)節(jié)出現(xiàn)安全事故。詳細(xì)數(shù)據(jù)能動態(tài)模擬礦區(qū)環(huán)境,確保礦山開采的有效管理。除此之外,礦區(qū)土地資源應(yīng)得到科學(xué)管理,主要管理內(nèi)容有管道工程、地表覆蓋物及土地復(fù)墾恢復(fù)治理等,所以四維動態(tài)系統(tǒng)又能起到為土地資源提供保障的作用。
總而言之,信息時代推動了礦山測量技術(shù)的飛速發(fā)展,為礦山開采工作提供了安全保障,為確保數(shù)字化測量技術(shù)在礦山地籍測量中的廣泛應(yīng)用與推廣,研究人員應(yīng)不斷提升專業(yè)素質(zhì)和能力,強(qiáng)化對內(nèi)、外業(yè)測量系統(tǒng)的不斷改進(jìn)和完善,力爭在短時間內(nèi)完成各種測量數(shù)據(jù)的采集、分析及應(yīng)用決策,進(jìn)一步推動礦山測量行業(yè)的高效發(fā)展。