趙金凱

黑龍江煤田地質(zhì)勘察院，中國(guó)·黑龍江 雞西 158100

數(shù)字化制圖技術(shù)；煤礦地質(zhì)測(cè)量；應(yīng)用

1 引言

要想確保煤礦開(kāi)采過(guò)程中的安全性和可靠性，就必須要對(duì)煤礦地質(zhì)進(jìn)行更加精準(zhǔn)、科學(xué)的測(cè)量，更好的全面掌握開(kāi)采煤礦地質(zhì)的狀況。在以往對(duì)煤礦地質(zhì)測(cè)量的過(guò)程中，繪制地質(zhì)狀況圖像往往采用人工作業(yè)方式進(jìn)行，工人不僅要完成地質(zhì)狀況信息的收集整理，還要對(duì)地質(zhì)信息進(jìn)行分析，綜合多方面因素才能繪制完整的圖像，不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)財(cái)，準(zhǔn)確性、安全性也得不到保障，煤礦地質(zhì)測(cè)量工作效率和質(zhì)量不高。而在煤礦地質(zhì)測(cè)量工作中應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)字化制圖技術(shù)，能夠有效彌補(bǔ)希望人工作業(yè)過(guò)程中的不足，更加高效、準(zhǔn)確的對(duì)煤礦地質(zhì)進(jìn)行測(cè)量，以促進(jìn)煤礦地質(zhì)測(cè)量工作的進(jìn)一步發(fā)展。

2 數(shù)字化制圖技術(shù)的概念

所謂數(shù)字化制圖技術(shù)，就是指利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)與地質(zhì)勘測(cè)繪量技術(shù)相結(jié)合，對(duì)圖源信息等抽象空間要素通過(guò)屬性、圖像、坐標(biāo)等方法進(jìn)行轉(zhuǎn)化，從而繪制出更加科學(xué)、準(zhǔn)確的圖形，是一種制作與應(yīng)用地圖的系統(tǒng)[1]。隨著中國(guó)科技的不斷發(fā)展，數(shù)字化制圖技術(shù)已經(jīng)被人們廣泛應(yīng)用。

數(shù)字化制圖技術(shù)與傳統(tǒng)制圖技術(shù)不同，傳統(tǒng)制圖技術(shù)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)財(cái)，受環(huán)境影響比較大，繪圖精確度不高，使用不方便，而數(shù)字化制圖技術(shù)繪制地質(zhì)地圖更加精準(zhǔn)、科學(xué)，且不受環(huán)境影響，能夠較為輕松、方便、快捷、科學(xué)的將各種地質(zhì)狀況與數(shù)字信息相結(jié)合，收集、整理地球表面空間內(nèi)部的各種信息要素，以至于更好的對(duì)實(shí)體對(duì)象進(jìn)行更加精準(zhǔn)的描述，大大提高工作效率。

3 數(shù)字化制圖技術(shù)的特點(diǎn)

數(shù)字化制圖技術(shù)由于結(jié)合計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)，能夠更加精準(zhǔn)、便捷的繪制圖形，且具有自動(dòng)化水平較高、圖形信息比較豐富的特點(diǎn)，通過(guò)結(jié)合GIS 系統(tǒng)使信息資源收集更加豐富、廣泛。

數(shù)字化制圖技術(shù)操作更加簡(jiǎn)便、快捷，圖形信息更加豐富。煤礦中對(duì)地質(zhì)測(cè)量的制圖技術(shù)水平要求較高，而數(shù)字化制圖能夠建立多個(gè)圖層，既能在圖形上涵括豐富的數(shù)據(jù)和信息，還可以很快捷、簡(jiǎn)單的對(duì)圖形信息進(jìn)行修改和更新，有利于煤礦地質(zhì)測(cè)量工作效率和質(zhì)量的提高[2]。

數(shù)字化制圖技術(shù)在煤礦地質(zhì)測(cè)量工作中的應(yīng)用十分廣泛，自動(dòng)化水平高、準(zhǔn)確性高、操作簡(jiǎn)單快捷、便于圖形數(shù)據(jù)編劇和修改、利用GIS 系統(tǒng)收集更多的信息資源等，能夠更標(biāo)準(zhǔn)、快捷、科學(xué)、全面的繪制信息多且豐富的圖形，為煤礦地質(zhì)測(cè)量工作的有效進(jìn)行提供一定的保障。

4 數(shù)字化制圖技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用

數(shù)字化制圖技術(shù)在煤礦地質(zhì)測(cè)量中的主要用途是為煤礦生產(chǎn)開(kāi)發(fā)提供更加安全、可靠的保障，對(duì)開(kāi)采煤礦進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，主要任務(wù)是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、現(xiàn)代勘測(cè)繪量技術(shù)等技術(shù)之間的結(jié)合，為煤礦開(kāi)采進(jìn)行更加安全的、可行的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)、礦山調(diào)查報(bào)告、礦山開(kāi)采報(bào)告等，利用更加先進(jìn)、準(zhǔn)確、詳細(xì)的技術(shù)平臺(tái)和操作方案，讓煤礦開(kāi)采更加智能化、自動(dòng)化、信息化、高效率化，在為礦山開(kāi)采提供更多安全保障的同時(shí)為礦山開(kāi)采帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益[3]。

5 數(shù)字化制圖技術(shù)在煤礦中應(yīng)用的具體方法

就目前中國(guó)煤礦企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，數(shù)字化制圖技術(shù)已經(jīng)在煤礦地質(zhì)測(cè)量中廣泛運(yùn)用，數(shù)字化制圖技術(shù)在煤礦中應(yīng)用的方法主要有以下三種。

5.1 數(shù)字化儀輸入技術(shù)

顧名思義，數(shù)字化儀輸入技術(shù)就是指用專(zhuān)業(yè)的數(shù)字化儀對(duì)原始圖形中的數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描分析，以此獲得更多的圖形信息，幫助煤礦更好的開(kāi)展地質(zhì)測(cè)量工作。但是由于數(shù)字化儀此項(xiàng)設(shè)備較為昂貴，且費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，需要大量的時(shí)間和工作，所以現(xiàn)代煤礦地質(zhì)測(cè)量中一般不會(huì)選擇此類(lèi)技術(shù)[4]。

5.2 智能掃描矢量化輸入技術(shù)

智能掃描矢量化輸入技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和相應(yīng)的掃描裝置，將一些測(cè)量過(guò)的數(shù)據(jù)和圖形信息手動(dòng)輸入到計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)通過(guò)對(duì)這些信息和數(shù)據(jù)的智能化識(shí)別，結(jié)合實(shí)際圖形，對(duì)這些數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行矢量化轉(zhuǎn)化，并對(duì)其中數(shù)據(jù)有偏差的信息進(jìn)行智能化矯正，使圖形信息更加準(zhǔn)確。需要注意的是，一些煤礦中運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)測(cè)量時(shí)，需要對(duì)圖形要素進(jìn)行嚴(yán)格要求，以降低對(duì)圖形要素自動(dòng)識(shí)別的難度，減少后期圖像編輯的工作量。

5.3 人工跟蹤矢量化輸入技術(shù)

人工跟蹤矢量化輸入技術(shù)，就是指采用人工編輯的方法，對(duì)圖像進(jìn)行柵格化處理，以此能夠更加方便快捷的對(duì)圖像進(jìn)行編輯和修改。煤礦地質(zhì)測(cè)量中應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)，應(yīng)該考慮到工作人員的技術(shù)水平和工作能力，使之對(duì)圖像的編輯和修改更加準(zhǔn)確、合理，以便于后期應(yīng)用相應(yīng)圖像時(shí)更加便利、科學(xué)。

6 數(shù)字化制圖技術(shù)在煤礦中應(yīng)用的具體操作步驟

6.1 對(duì)圖形數(shù)據(jù)矢量化處理

在開(kāi)展煤礦地質(zhì)測(cè)量工作的過(guò)程中，工作人員將測(cè)量過(guò)程中得到的數(shù)據(jù)、信息、圖形等在相關(guān)數(shù)字化制圖軟件中對(duì)這些圖源數(shù)據(jù)進(jìn)行矢量化處理，能夠滿足煤礦地質(zhì)測(cè)量工作中對(duì)數(shù)字化制圖的要求。工作人員通過(guò)創(chuàng)立一個(gè)可以編輯的模塊數(shù)字化圖像，利用測(cè)量數(shù)據(jù)、信息等對(duì)數(shù)字化圖像進(jìn)行編輯、填充處理，最后保存在矢量子圖庫(kù)中，以便工作人員在進(jìn)行下次的圖形繪制工作時(shí)，能夠很方便快捷的調(diào)動(dòng)矢量子圖庫(kù)中的數(shù)據(jù)，進(jìn)而更好的提高煤礦地質(zhì)測(cè)量工作效率和質(zhì)量。

6.2 對(duì)圖形進(jìn)行編輯和處理

對(duì)數(shù)字化制圖技術(shù)而言，對(duì)圖形進(jìn)行編輯和處理可謂是非常重要的一步，如果相關(guān)工作人員想要獲得更加全面、準(zhǔn)確、合理的數(shù)字化圖像，就應(yīng)該能夠及時(shí)矯正數(shù)字化制圖過(guò)程中的錯(cuò)誤與問(wèn)題[5]。相關(guān)工作人員在進(jìn)行煤礦地質(zhì)測(cè)量工作時(shí)，嚴(yán)格把控對(duì)數(shù)據(jù)信息的收集及錄入工作細(xì)節(jié)，對(duì)圖源數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行多方面考核、鑒定，若出現(xiàn)誤差應(yīng)及時(shí)制定相關(guān)舉措，對(duì)圖形信息及數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)更正，以避免造成由于信息、數(shù)據(jù)有偏差導(dǎo)致圖形扭曲、比例不協(xié)調(diào)等現(xiàn)象的發(fā)生，以更好的提高煤礦地質(zhì)測(cè)量工作的效率和質(zhì)量。

6.3 對(duì)圖形數(shù)據(jù)輸出處理

對(duì)圖形數(shù)據(jù)輸出處理，要求相關(guān)工作人員在完成圖源信息、數(shù)據(jù)等的收集、整理、編輯、處理工作過(guò)后，通過(guò)一定方法和手段，將所得到的圖形輸出，以更好的提高煤礦地質(zhì)測(cè)量的工作效率。圖形數(shù)據(jù)輸出處理，主要輸出以下兩個(gè)方面內(nèi)容：首先，是將圖形輸出到相應(yīng)的打印設(shè)備中；其次，是將圖形信息及數(shù)據(jù)整理成文件夾形式，并通過(guò)數(shù)據(jù)文件的整理與建立，使其轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌虮惠敵鲅b置識(shí)別的特定的文件夾形式。在對(duì)圖形數(shù)據(jù)輸出的過(guò)程中，重要的是要將圖像利用柵格化手段及特定的數(shù)字化制圖軟件進(jìn)行處理、轉(zhuǎn)化、輸出，通過(guò)將繪圖設(shè)備與相應(yīng)的打印設(shè)備相連接，將編輯、處理過(guò)的圖像打印出來(lái)，完成煤礦地質(zhì)測(cè)量工作。

7 數(shù)字化制圖技術(shù)在煤礦中應(yīng)用的發(fā)展前景

雖然數(shù)字化制圖技術(shù)在煤礦地質(zhì)測(cè)量工作中已經(jīng)廣泛推廣和普及，但是由于設(shè)備、技術(shù)、人員配備等多方面因素以及中國(guó)發(fā)展現(xiàn)代化制圖技術(shù)較晚的影響，導(dǎo)致數(shù)字化制圖技術(shù)在煤礦中的實(shí)際應(yīng)用仍存在許多問(wèn)題：相關(guān)工作人員技術(shù)含量不高，資料收集不夠完善，收集資料和信息的準(zhǔn)確度不高，輸入數(shù)據(jù)時(shí)有偏差，圖形編輯與處理時(shí)尺寸或密度發(fā)生偏差，輸出數(shù)據(jù)時(shí)沒(méi)有進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)換等，這些問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致煤礦地圖繪制不準(zhǔn)確、尺寸比例不協(xié)調(diào)等，煤礦地質(zhì)測(cè)量工作效率低下，限制數(shù)字化制圖技術(shù)在煤礦地質(zhì)測(cè)量工作中的發(fā)展。

而數(shù)字化制圖技術(shù)要想在煤礦地質(zhì)測(cè)量工作中充分運(yùn)用，就必須要有豐富、準(zhǔn)確、科學(xué)的圖源數(shù)據(jù)作支撐，矢量圖庫(kù)建立準(zhǔn)確，圖形編輯與處理更加精準(zhǔn)，輸出數(shù)據(jù)時(shí)嚴(yán)格按照輸出文件格式要求轉(zhuǎn)化為工程性文件，將打印設(shè)備與輸出設(shè)備緊密連接等，確保能夠建立更加科學(xué)、準(zhǔn)確的數(shù)字化模型，從而充分保障煤礦地質(zhì)測(cè)量工作過(guò)程中安全性和可靠性。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，相關(guān)煤礦企業(yè)也在努力對(duì)數(shù)字化制圖技術(shù)進(jìn)行改革和創(chuàng)新，使相關(guān)煤礦地質(zhì)測(cè)量數(shù)據(jù)和信息更加準(zhǔn)確、合理，使煤礦企業(yè)能順應(yīng)時(shí)代發(fā)展走一條科學(xué)、綠色的可持續(xù)發(fā)展道路[6]。從現(xiàn)在煤礦地質(zhì)測(cè)量工作中對(duì)數(shù)字化制圖技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀來(lái)看，在不久的將來(lái)，數(shù)字化制圖技術(shù)一定能夠?qū)崿F(xiàn)在煤礦企業(yè)中全面、有效的普及，數(shù)字化制圖技術(shù)在煤礦地質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用也能夠有新的突破和進(jìn)展，會(huì)有越來(lái)越多的數(shù)字化制圖技術(shù)人才走向煤礦地質(zhì)測(cè)量一線，為煤礦開(kāi)采、規(guī)劃進(jìn)行更安全、有效的保障，煤礦產(chǎn)業(yè)也能夠更穩(wěn)定、持久的生產(chǎn)和發(fā)展。

8 結(jié)語(yǔ)

總而言之，一些傳統(tǒng)的煤礦地質(zhì)測(cè)量技術(shù)已經(jīng)不能滿足時(shí)代發(fā)展對(duì)煤礦企業(yè)的要求，數(shù)字化制圖技術(shù)在時(shí)代發(fā)展的過(guò)程中應(yīng)運(yùn)而生，開(kāi)始在煤礦地質(zhì)測(cè)量工作中嶄露頭角。煤礦企業(yè)一定要重視數(shù)字化制圖技術(shù)在煤礦地質(zhì)測(cè)量工作中發(fā)揮的作用，讓煤礦地圖圖紙更加準(zhǔn)確、科學(xué)，在煤礦地質(zhì)測(cè)量中更好的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，讓煤礦地質(zhì)測(cè)量工作更加方便快捷，讓煤礦地圖的繪制、設(shè)計(jì)、規(guī)劃和管理更加具有安全性和可靠性，以促進(jìn)煤礦企業(yè)走向更加科學(xué)、穩(wěn)定、長(zhǎng)久的可持續(xù)發(fā)展道路。