李海峰

摘要：數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在現(xiàn)代測(cè)量中是一種較為先進(jìn)且高效的測(cè)量方法。數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用不僅提升了礦山測(cè)量的質(zhì)量和效率，還有效推動(dòng)了礦山開(kāi)采和建設(shè)的健康、穩(wěn)定發(fā)展。在礦山測(cè)量中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用使測(cè)量方式取得突破性進(jìn)展，測(cè)量成果更具科學(xué)可靠性和實(shí)用性，并廣泛應(yīng)用到實(shí)踐中。本篇論文主要圍繞數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在礦山測(cè)量工作中的應(yīng)用展開(kāi)詳細(xì)剖析，希望能夠?yàn)閺V大同行提供一些借鑒作用。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；測(cè)量技術(shù)；礦山測(cè)量；數(shù)字化繪圖

1.礦山數(shù)字化技術(shù)概述

近些年，我國(guó)經(jīng)濟(jì)取得高速發(fā)展，特別是現(xiàn)代化工業(yè)方面更為突出，使得市場(chǎng)對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量大幅增加；礦產(chǎn)資源開(kāi)采應(yīng)用也在不斷地深入，礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量在逐步減少，資源的有效利用變得尤為重要，這也給礦山開(kāi)采測(cè)量帶來(lái)極大的壓力。時(shí)有發(fā)生的礦難對(duì)受害者家庭造成巨大的創(chuàng)傷，也給國(guó)家經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展制造障礙。此時(shí)，礦山測(cè)量被逐漸關(guān)注，測(cè)量成果的準(zhǔn)確度被著重要求。礦山測(cè)量的傳統(tǒng)方式已經(jīng)難以滿足要求，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)被逐漸應(yīng)用到礦山測(cè)量中，其高效的觀測(cè)手段和準(zhǔn)確的成果輸出極大地沖擊著礦山測(cè)量行業(yè)。較為常見(jiàn)的數(shù)字化測(cè)量技術(shù)有數(shù)字化成圖、三維數(shù)字化軟件以及光電測(cè)距、導(dǎo)線測(cè)量和全自動(dòng)陀螺全站儀測(cè)量等技術(shù)；運(yùn)用這些數(shù)字化技術(shù)可以極大程度上提高礦山測(cè)量的精準(zhǔn)性，有效降低作業(yè)人員工作難度，保障測(cè)量人員人身安全，提高礦山開(kāi)采質(zhì)量和效率。

概括來(lái)說(shuō)，在礦山測(cè)量中運(yùn)用的數(shù)字化測(cè)量技術(shù)主要包括采集系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)、功能系統(tǒng)、包裝系統(tǒng)以及核心系統(tǒng)這五類。其中，采集系統(tǒng)的功能在于采集與處理礦山測(cè)量數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)其實(shí)施數(shù)字化處理；調(diào)度系統(tǒng)的功能在于提供查詢與分析空間、構(gòu)建與維護(hù)拓?fù)?、?shù)據(jù)訪問(wèn)控制、映射和輸出等功能；功能系統(tǒng)的重點(diǎn)是提供AI、SA、SC以及MCAD等各類專業(yè)模擬與分析功能的模塊；包裝系統(tǒng)重點(diǎn)是結(jié)合用戶需求來(lái)提供三維建模工具，能夠結(jié)合用戶要求來(lái)篩選、包裝與組合多源異構(gòu)礦山數(shù)據(jù)；核心系統(tǒng)重點(diǎn)是統(tǒng)一管理礦山測(cè)量數(shù)據(jù)與模型，并且實(shí)現(xiàn)數(shù)字測(cè)量技術(shù)的決策、分析與支持功能。

2.探析在礦山測(cè)量中應(yīng)用數(shù)字化測(cè)量的優(yōu)勢(shì)

2.1信息的及時(shí)有效應(yīng)用

在礦山開(kāi)采作業(yè)中，測(cè)量是一項(xiàng)初始內(nèi)容，也是一項(xiàng)安全保障措施，主要對(duì)礦山地形、地物進(jìn)行全面測(cè)繪與勘查。在開(kāi)展礦山測(cè)量工作中，常常會(huì)受到各種外界因素干擾，這就需要事先對(duì)其測(cè)量形式展開(kāi)系統(tǒng)的研究和分析；如果在這一過(guò)程中未經(jīng)科學(xué)有效的研究與分析就直接開(kāi)展測(cè)量工作，很可能會(huì)導(dǎo)致許多錯(cuò)誤信息的產(chǎn)生，進(jìn)而致使測(cè)量結(jié)果失去準(zhǔn)確性，對(duì)礦山的開(kāi)發(fā)和利用造成隱患。在礦山測(cè)量工作中，應(yīng)用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)可以及時(shí)有效獲取相關(guān)信息并加以利用；同時(shí)還可以充分結(jié)合自然環(huán)境、地形地貌和水文地質(zhì)等特點(diǎn)展開(kāi)綜合性的測(cè)量與分析，使測(cè)量形式更具科學(xué)性。在整體干預(yù)階段往往不會(huì)受到過(guò)多干擾因素影響，可以及時(shí)有效地統(tǒng)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息。

2.2工作效率得到有效提升

在礦山測(cè)量作業(yè)中應(yīng)用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，可以開(kāi)展實(shí)時(shí)有效地監(jiān)測(cè)。在進(jìn)行礦山測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作時(shí)，需要先開(kāi)展實(shí)地測(cè)量工作，測(cè)量要求及條件均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，再根據(jù)測(cè)量成果設(shè)計(jì)圖紙，為礦山安全生產(chǎn)工作提供有力參考依據(jù)；另外，數(shù)字化測(cè)量技術(shù)是以計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代信息技術(shù)為依托，在進(jìn)行全局應(yīng)用及干預(yù)時(shí)進(jìn)行豐富多彩的設(shè)計(jì)，更好地適應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體性需求。

2.3應(yīng)用范圍較為廣泛

數(shù)字化測(cè)量系統(tǒng)在實(shí)施設(shè)計(jì)及干預(yù)過(guò)程中，常常會(huì)受到某些局限性因素影響，致使在后續(xù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用時(shí)，需進(jìn)一步深入研究分析和處理，這就需要廣泛應(yīng)用一體化測(cè)量技術(shù)來(lái)進(jìn)行。比較常用的有數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量、三維可視化、變形監(jiān)測(cè)以及數(shù)字化地形測(cè)繪等多種技術(shù)，在總體應(yīng)用過(guò)程中，無(wú)論是測(cè)量信息的準(zhǔn)確度，還是數(shù)字化控制適用性都能得到有效提升。

3.礦山測(cè)量需要堅(jiān)持的原則

3.1經(jīng)濟(jì)合理性原則

在開(kāi)展礦山測(cè)量工作時(shí)，通常需要投入費(fèi)用較為高昂的高科技儀器設(shè)備，但是當(dāng)前該類設(shè)備并未在我國(guó)大量生產(chǎn)，實(shí)際測(cè)繪工作中所需的大部分儀器設(shè)備均是由國(guó)外買入或從測(cè)繪儀器公司租用，在維護(hù)與保養(yǎng)設(shè)備過(guò)程中，又需要投入大量資金來(lái)聘請(qǐng)專業(yè)人員來(lái)進(jìn)行指導(dǎo)、維修，所以開(kāi)展礦山測(cè)量工作需要投入的資金較為巨大，而實(shí)際效益并不能立刻展現(xiàn)。在開(kāi)展礦山測(cè)量時(shí)，應(yīng)該最大程度降低成本，使用科學(xué)的測(cè)繪方式和方法。

3.2因地制宜的原則

在進(jìn)行礦山測(cè)量時(shí)，往往會(huì)受到地質(zhì)地形等環(huán)境因素的影響，在具體測(cè)量環(huán)節(jié)，要求相關(guān)作業(yè)人員不但要具有專業(yè)的礦山測(cè)量知識(shí)技能，同時(shí)還需要可以結(jié)合實(shí)際環(huán)境情況來(lái)采用相應(yīng)的測(cè)量方式，做到因地制宜。測(cè)繪人員應(yīng)該設(shè)計(jì)出最為合理的測(cè)量方案，更好地獲取最為準(zhǔn)確、科學(xué)的數(shù)據(jù)。

3.3全面研究的原則

開(kāi)展礦山測(cè)量的一個(gè)重要目的便是充分掌握我國(guó)礦山資源的分布情況，并且了解其分布規(guī)律，為相關(guān)人員科學(xué)評(píng)估礦山的開(kāi)發(fā)潛力提供依據(jù)，為今后制定礦山的開(kāi)采開(kāi)發(fā)利用方案提供參考，制定出科學(xué)的開(kāi)發(fā)方案，選擇最佳開(kāi)發(fā)策略，實(shí)現(xiàn)礦山資源的充分利用。因此，堅(jiān)持全面研究的原則十分有利于提高礦山開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益。

4.淺析在礦山測(cè)量中數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的具體應(yīng)用

4.1三維可視化技術(shù)的應(yīng)用

三維可視化技術(shù)，是利用三維動(dòng)畫軟件將其測(cè)量的地面及相關(guān)地形、地物描述得立體、生動(dòng)，是對(duì)收集到的相關(guān)信息用數(shù)字化技術(shù)來(lái)進(jìn)行表述、輸出。三維可視化技術(shù)有著先進(jìn)的運(yùn)動(dòng)匹配與數(shù)字化建模等功能，構(gòu)建出的立體模型更加真實(shí)、清晰，還可以更為全面、直觀地展示出礦山地質(zhì)形態(tài)及其資源坐標(biāo)等有關(guān)空間數(shù)字信息。在礦山測(cè)量作業(yè)中應(yīng)用三維可視化技術(shù)的具體操作步驟如下：（1）先是利用三維激光掃描技術(shù)，對(duì)礦山地形開(kāi)展全面系統(tǒng)的掃描作業(yè)，作業(yè)人員從三維掃描所收集到有關(guān)信息中，更好地了解和掌握測(cè)量區(qū)域的開(kāi)采現(xiàn)況及其周邊環(huán)境等相關(guān)信息。（2）數(shù)據(jù)信息的處理。科學(xué)準(zhǔn)確地處理數(shù)據(jù)信息，可以為后續(xù)礦山模型的構(gòu)建做好相關(guān)準(zhǔn)備工作，使其更加真實(shí)、準(zhǔn)確。在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，需要使用專門的軟件，實(shí)施科學(xué)有效地處理工作，如數(shù)據(jù)拼接、噪點(diǎn)去除以及三維模型對(duì)采數(shù)據(jù)等。（3）構(gòu)建管理平臺(tái)。將所有收集到的數(shù)據(jù)信息展開(kāi)系統(tǒng)性的分類與歸納，然后將這些信息放置到相應(yīng)的平臺(tái)上，以供查閱和使用，讓數(shù)據(jù)成果得到共享。

4.2數(shù)字化繪圖技術(shù)的應(yīng)用

應(yīng)用數(shù)字化繪圖技術(shù)是以收集的數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)智能化及信息化的繪制。數(shù)據(jù)是一種抽象性符號(hào)，具有較高準(zhǔn)確性，獲取與處理數(shù)據(jù)需要科學(xué)規(guī)范。在礦山測(cè)量工作中，測(cè)繪工作者在完成相關(guān)數(shù)據(jù)的收集后需要進(jìn)一步檢查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，剔除粗差，檢驗(yàn)加工，將礦山地表及其地下等情況依據(jù)獲得的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)利用繪圖方式展示到圖紙中，供用戶使用。

4.3空間信息技術(shù)的應(yīng)用

空間信息技術(shù)通常是由GPS、RS及GIS技術(shù)共同組成的數(shù)據(jù)測(cè)量技術(shù)，也通常被叫作3S技術(shù)。其中GPS技術(shù)主要是由GPS衛(wèi)星、地面支撐系統(tǒng)以及GPS接收機(jī)三部分組成，其工作原理是通過(guò)衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)實(shí)現(xiàn)地面及空間信息的實(shí)時(shí)有效監(jiān)控，將監(jiān)控所獲取信息傳遞出去。該技術(shù)不受時(shí)間限制，同時(shí)還具有較高精準(zhǔn)性和廣泛性，可以實(shí)現(xiàn)靈活測(cè)量且不會(huì)受到時(shí)空限制的影響等。RS技術(shù)是對(duì)地表物體實(shí)現(xiàn)距離測(cè)距及識(shí)別來(lái)獲取相關(guān)信息，并對(duì)所收集的信息加以掃描、攝影、傳輸和處理，利用應(yīng)用傳感器和信息傳輸?shù)燃夹g(shù)以實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。該技術(shù)具有檢測(cè)面積大、控制范圍廣、經(jīng)濟(jì)性與時(shí)效性等特點(diǎn)，在礦山測(cè)量作業(yè)中得到了較為廣泛的應(yīng)用，同時(shí)能夠?yàn)榈V山環(huán)境的保護(hù)提供參考依據(jù)。GIS技術(shù)則是對(duì)地理空間進(jìn)行監(jiān)測(cè)，結(jié)合相關(guān)的模型且具有針對(duì)性地展開(kāi)研究與分析，進(jìn)而獲取相關(guān)地理信息數(shù)據(jù)與資料；該技術(shù)主要是對(duì)區(qū)域地理環(huán)境信息展開(kāi)相應(yīng)的測(cè)量、收集以及處理等，使之形成一個(gè)數(shù)據(jù)采集、處理、輸出以及顯示為一體的數(shù)字化技術(shù)體系，為礦山開(kāi)采及建設(shè)提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)支持。

4.4數(shù)據(jù)資料的數(shù)字化處理技術(shù)應(yīng)用

在礦山測(cè)量作業(yè)中，數(shù)據(jù)收集及管控是不容忽視的重要內(nèi)容。對(duì)數(shù)據(jù)的處理機(jī)制及其執(zhí)行和落實(shí)也是至關(guān)重要的，相關(guān)技術(shù)人員不斷增強(qiáng)管制機(jī)制，提高管理工作的有效性，積極構(gòu)建完善的數(shù)據(jù)收集與處理手段。在應(yīng)用數(shù)字化處理技術(shù)時(shí)，技術(shù)人員需綜合有效地對(duì)數(shù)據(jù)資料展開(kāi)分析，最大限度地開(kāi)發(fā)利用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。進(jìn)行數(shù)據(jù)資料數(shù)字化處理就是綜合有效地分析電子圖表并繪出相關(guān)圖件，再借用轉(zhuǎn)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖形、文字的完整表達(dá)輸出，有效提高數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用效率需要科學(xué)的手段和高科技的投入。在礦山生產(chǎn)中，結(jié)合開(kāi)采建設(shè)實(shí)際需要，有效增強(qiáng)軟件結(jié)構(gòu)和硬件設(shè)備，不斷提升測(cè)量機(jī)制應(yīng)用效果，滿足礦山科學(xué)開(kāi)采的需求。

4.5內(nèi)外業(yè)一體化測(cè)圖技術(shù)

在運(yùn)用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)過(guò)程中，內(nèi)外業(yè)一體化測(cè)量技術(shù)的重點(diǎn)是對(duì)礦山測(cè)量過(guò)程中采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)記錄，作業(yè)人員在外業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行草圖繪制，將采集的數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)，通過(guò)人際交互編輯后，運(yùn)用計(jì)算機(jī)成圖技術(shù)生成數(shù)字地圖，最后運(yùn)用繪圖儀將地圖輸出。該項(xiàng)技術(shù)改變了傳統(tǒng)的礦山測(cè)量模式，大幅提高了測(cè)量精準(zhǔn)度和成圖效率，也完成了測(cè)量成果的數(shù)字化。

5.在礦山測(cè)量中數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

5.1礦山地形測(cè)量

在礦山地形測(cè)量中，運(yùn)用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)能夠準(zhǔn)確、高效完成礦山測(cè)量工作。三維可視化采集的立體坐標(biāo)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)后續(xù)處理可以準(zhǔn)確生成立體圖像，突破了“可望而不可即”的障礙，確保了測(cè)量人員的人身安全；數(shù)字型全站儀的“免棱鏡”觀測(cè)模式也成為礦山地形測(cè)量的常態(tài)化手段；GPS-RTK技術(shù)的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)測(cè)量，消除了傳統(tǒng)測(cè)量對(duì)“可視化”的依賴；全自動(dòng)陀螺全站儀的投入使用極大程度地控制了井下測(cè)量的方向誤差。數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用，解決了礦山測(cè)量的諸多難題，有效地促進(jìn)了礦山科學(xué)發(fā)展。

5.2礦山區(qū)域的規(guī)劃

運(yùn)用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)能夠?qū)⒌V山的部分區(qū)域進(jìn)行有效定位與規(guī)劃，這對(duì)開(kāi)采礦山具有積極的作用。在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，需要將部分礦區(qū)的準(zhǔn)確位置定位出來(lái)，以便于能夠更好地掌握礦區(qū)周邊的情況。運(yùn)用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)能夠降低天氣對(duì)測(cè)量所產(chǎn)生的影響，不受時(shí)間限制，有效提升測(cè)量工作效率。

5.3為礦山開(kāi)采提供詳細(xì)可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)

應(yīng)用數(shù)字化測(cè)量系統(tǒng)能夠建設(shè)礦山生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)庫(kù)，大幅減少傳輸測(cè)量數(shù)據(jù)的時(shí)間，精簡(jiǎn)了傳輸數(shù)據(jù)環(huán)節(jié)，安全保存測(cè)量成果，使測(cè)量成果得到最大程度的利用，杜絕重復(fù)測(cè)量。

5.4科學(xué)規(guī)劃礦山的開(kāi)發(fā)利用

數(shù)字化測(cè)量技術(shù)具有便捷性與高效性，通常在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中均是一次性完成數(shù)據(jù)的采集，生成的成果也具有較高精度。在測(cè)量過(guò)程中能夠準(zhǔn)確獲取礦山中每個(gè)點(diǎn)的三維空間坐標(biāo)，這些點(diǎn)數(shù)據(jù)形成一個(gè)直觀、具體的三維可視化圖像，為礦山的開(kāi)發(fā)利用提供一個(gè)比較可靠的測(cè)量依據(jù)。

5.5為礦山的安全生產(chǎn)提供可靠測(cè)量數(shù)據(jù)

科學(xué)應(yīng)用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)有助于工作人員構(gòu)建一個(gè)開(kāi)放式的平臺(tái)，利用此平臺(tái)來(lái)幫助礦山管理人員綜合管理各種礦產(chǎn)的開(kāi)采工作，還可以構(gòu)建一個(gè)完善的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，最大程度保障數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性。

5.6對(duì)最終測(cè)量結(jié)果進(jìn)行檢測(cè)

運(yùn)用數(shù)字化測(cè)量技術(shù)能夠快速對(duì)測(cè)量成果進(jìn)行檢驗(yàn)，同時(shí)將不同測(cè)量形式得到的成果進(jìn)行比較，如若出現(xiàn)較大偏差，能夠發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在并加以糾正，確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確與有效。

5.7礦區(qū)地面控制測(cè)量

一般來(lái)說(shuō)，礦區(qū)地面控制測(cè)量的內(nèi)容有平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量。平面控制測(cè)量可以利用GPS靜態(tài)觀測(cè)技術(shù)，利用相關(guān)解算軟件通過(guò)精確的平差模型得到準(zhǔn)確的控制數(shù)據(jù)。高程控制測(cè)量一般通過(guò)水準(zhǔn)測(cè)量完成，新型的電子水準(zhǔn)儀可以自動(dòng)記錄解算數(shù)據(jù)，在嚴(yán)格執(zhí)行觀測(cè)條件的要求下，觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)相關(guān)軟件平差計(jì)算可以得到準(zhǔn)確的高程數(shù)據(jù)，避免返工。

6.結(jié)論

現(xiàn)如今，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，礦山測(cè)量工作的要求也在逐步提升，越來(lái)越多的高科技運(yùn)用其中，數(shù)字化測(cè)量手段便是其中之一，憑借其顯著的優(yōu)勢(shì)在礦山測(cè)量作業(yè)中得到了較為廣泛的應(yīng)用，有效地提升了礦山開(kāi)采作業(yè)的精準(zhǔn)性，保障了作業(yè)人員的安全。希望礦山企業(yè)在開(kāi)采中重視數(shù)字化測(cè)量技術(shù)，加大投入力度，不斷促進(jìn)礦山開(kāi)采及建設(shè)事業(yè)的健康、快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]董小勇，楊曉潔. GIS技術(shù)在礦山地質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用探討[J].西部資源， 2019（02）： 136-137.

[2]蘭志君.礦山測(cè)量中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與改進(jìn)措施[J].西部探礦工程， 2019， 31（01）： 121-122.

[3]周瑜.數(shù)字化測(cè)量信息技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用分析[J].中國(guó)資源綜合利用， 2019， 37（10）： 194-196.

[4]劉伯成.數(shù)字化測(cè)量技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用[J].礦產(chǎn)勘查， 2019， 10（11）： 2789-2791.

[5]劉坤.提高礦山測(cè)量工作效率方法探討研究[J].能源技術(shù)與管理， 2018（2）： 186-187.

[6]宋哲芳.數(shù)字化測(cè)量信息技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用[J].世界有色金屬， 2019（05）： 25-26.

[7]王思云.數(shù)字化測(cè)量信息技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究， 2019， 4（24）： 40-41.

[8]要會(huì)賓.礦山測(cè)量中數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用探討[J].能源與節(jié)能， 2015（09）： 144-145.