徐慶勛

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局測繪地理信息院，河南 鄭州 450007）

隨著我國礦山企業(yè)突飛猛進(jìn)的進(jìn)步，礦山建設(shè)工程也都取得了一定的成果，在礦山測量與勘查等工作中，測繪與地理信息技術(shù)的應(yīng)用范圍更廣，地理信息技術(shù)、航天遙感技術(shù)等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)已普遍應(yīng)用于礦山測量中，為礦山測量工作的發(fā)展提供了全新的發(fā)展契機(jī)。

1 現(xiàn)代礦山測量在礦山中的作用

礦山測量工作所提供的服務(wù)重點(diǎn)是勘察、設(shè)計(jì)與環(huán)保等活動(dòng)的開展，在進(jìn)行礦山測量過程中，伴隨著自動(dòng)化控制技術(shù)運(yùn)用范圍的擴(kuò)大，先進(jìn)的控制技術(shù)已經(jīng)將部分人工勞動(dòng)取而代之，通過科學(xué)的自動(dòng)化控制技術(shù)可以開展一些簡單的操作行為，在一些較為復(fù)雜的操作中也可以對(duì)該技術(shù)予以運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了人工勞動(dòng)量的減少，幫助現(xiàn)場測量工人工作強(qiáng)度予以縮減，促使傳統(tǒng)礦山測量工作形式得以轉(zhuǎn)變，伴隨著應(yīng)用的持續(xù)開展，其所發(fā)揮的重要作用更加突出。

（1）實(shí)現(xiàn)資料共享。針對(duì)被測礦區(qū)開展與之相對(duì)應(yīng)控制系統(tǒng)建設(shè)以及策略，能夠共享所獲取的測量數(shù)據(jù)信息，還可以連接國家空中網(wǎng)，將基本圖紙資料提供給設(shè)計(jì)部門，確保設(shè)計(jì)工作的更好開展。在結(jié)束礦區(qū)的測量工作后，與礦區(qū)存在關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)信息更加詳盡、具體，以測量為依托所獲取的數(shù)據(jù)信息，可以有效推動(dòng)礦區(qū)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作的開展，確保相關(guān)部門能夠掌握礦區(qū)所有項(xiàng)空間要素?cái)?shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)資料的共享與使用。

（2）推動(dòng)礦山開發(fā)。在結(jié)束礦山工程的測量之后，工作人員以設(shè)計(jì)的規(guī)定為依據(jù)，全面開展工作，結(jié)合礦山測量數(shù)據(jù)進(jìn)行圖紙的繪畫，相應(yīng)數(shù)據(jù)的填充同樣從礦山測量工作開展中獲取，再依據(jù)相關(guān)圖紙科學(xué)安裝機(jī)電，合理埋設(shè)管線等。生產(chǎn)建設(shè)過程中所有階段方面，都需要依托礦山測量工作開展而進(jìn)行，從此方面來說，只有做好礦山測量工作的開展，才能讓與礦山相關(guān)的其他工作得到進(jìn)一步推進(jìn)。

（3）強(qiáng)化工程監(jiān)督。利用現(xiàn)代礦山測量還可以就礦山相關(guān)工作予以一定監(jiān)督，促使所有工作都嚴(yán)格依據(jù)施工方案來進(jìn)行，可以科學(xué)指導(dǎo)施工，有效監(jiān)督施工進(jìn)度。在具體的監(jiān)督工作中，還將統(tǒng)計(jì)工作劃入進(jìn)來。利用現(xiàn)代礦山測量工作，還可以促使現(xiàn)行的所有施工圖紙與數(shù)據(jù)變得更加健全，能夠?qū)⒏涌茖W(xué)、合理的測量資料提供給預(yù)防預(yù)警與救護(hù)工作，有效控制并減少礦山安全事故的發(fā)生。

2 地理信息新技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用

（1）GPS-RTK技術(shù)。GPS技術(shù)屬于空間交匯定點(diǎn)導(dǎo)航系統(tǒng)的范疇，通過該技術(shù)可以對(duì)距離測定工作定時(shí)做出控制。關(guān)于GPS技術(shù)方面，其構(gòu)成內(nèi)容通常包括三個(gè)部分，即：地面控制部分、用戶設(shè)備部分與空間部分，利用對(duì)全球衛(wèi)星系統(tǒng)的覆蓋工作，可以將地標(biāo)物的三維定位數(shù)據(jù)提供給用戶，該數(shù)據(jù)具備非常高的精確性，該技術(shù)已經(jīng)普遍運(yùn)用于當(dāng)前的礦山測量工作中。在研發(fā)與運(yùn)用階段中，該技術(shù)歷經(jīng)多次技術(shù)革新之中，關(guān)于當(dāng)前的技術(shù)體系方面居于核心地位的就是RTK技術(shù)，該技術(shù)裝置能夠精準(zhǔn)定位地標(biāo)物的動(dòng)態(tài)，具備非常高的自動(dòng)化程度。

關(guān)于RTK技術(shù)裝置方面，流動(dòng)站與基準(zhǔn)站屬于其主要構(gòu)成內(nèi)容，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的要求與規(guī)定，可以開展流動(dòng)站與基準(zhǔn)站的組織工作，在完成建構(gòu)之后，方可開始工作，在對(duì)流動(dòng)站進(jìn)行初始化之后，其可以對(duì)衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行接收，在確保實(shí)時(shí)接收的衛(wèi)星信號(hào)不低于4顆之后，所獲取的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)才能夠與要求和規(guī)定相符合。在一些礦山測量工作中，如：煤礦控制測量、采場日常驗(yàn)收測量、礦區(qū)工程測量等，主要對(duì)GPS-RTK技術(shù)予以應(yīng)用，這樣不單可以對(duì)礦區(qū)建筑物的三維地標(biāo)予以獲取，而且還可以掌握地形地貌信息內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上可以完成采礦工作平面圖的制作工作，提升所獲取礦產(chǎn)開采信息的科學(xué)性與精確性，進(jìn)而與礦產(chǎn)開采計(jì)劃開展相關(guān)的核準(zhǔn)和校對(duì)，促使采礦進(jìn)度管理得到強(qiáng)化。

（2）全站儀。全站儀屬于全站型電子測距儀的簡稱，屬于測繪儀器系統(tǒng)的范疇，可以將多樣化的測量功能融合成為一個(gè)整體，這些測量功能包含高差、距離、水平角、垂直角等，其中距離又包含斜距與平距。針對(duì)全站儀而言，光學(xué)測繪技術(shù)、電子信息技術(shù)與現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)系統(tǒng)居于核心地位。

在當(dāng)前開展礦山測量工作的過程中，全站儀可以普遍運(yùn)用于一些項(xiàng)目中，這些項(xiàng)目主要指的是：第一，關(guān)于井上礦山工程測量方面，在進(jìn)行懸高、露天礦開采工程與工程放樣測量工作時(shí)，可以對(duì)其予以應(yīng)用。在全站儀中，不僅僅可以開展免棱鏡測量工作，并且具備比較突出的數(shù)據(jù)精確度，一些區(qū)域的測量作業(yè)利用棱鏡很難實(shí)現(xiàn)，但是通過全站儀，可以促使相關(guān)數(shù)據(jù)的精確度得到充分保證。第二，關(guān)于井下礦山工程測量方面，在進(jìn)行具體的豎井定向、斜井與中段平衡施工控制測量，以及工程放樣測量工作的過程中，可以對(duì)全站儀予以應(yīng)用，這樣可以將更加準(zhǔn)確的信息提供給井下工程建設(shè)與作業(yè)，能夠確保生產(chǎn)的安全開展，還可以促使生產(chǎn)工作效率得到顯著提升。

（3）無人機(jī)遙感技術(shù)。無人機(jī)就是無人駕駛飛機(jī)的簡稱，在該裝置中，利用無線電遙控設(shè)備與固定程序，開展自主或者半自主操作與控制工作。無人機(jī)比較輕巧、便捷，具備比較突出的靈活性能，所花費(fèi)的造價(jià)成本費(fèi)用不高。針對(duì)系統(tǒng)框架而言，關(guān)于無人機(jī)測量系統(tǒng)的構(gòu)成方面，其所包含的內(nèi)容比較多，比如：飛行控制系統(tǒng)、無人機(jī)飛行平臺(tái)、地面控制系統(tǒng)、攝影傳感器等，其中，在飛行控制系統(tǒng)可以進(jìn)行飛行控制，與此同時(shí)，還可以科學(xué)管理任務(wù)設(shè)備。通常情況下，人們會(huì)對(duì)固定翼無人機(jī)與EOS5DMarkII攝影傳感器予以選擇與應(yīng)用，之后，調(diào)查并研究具體的需求，在此基礎(chǔ)上，設(shè)置相關(guān)航線并航拍外業(yè)，科學(xué)處理內(nèi)業(yè)，進(jìn)而系統(tǒng)評(píng)價(jià)并判定成果質(zhì)量，利用一系列的流程就可以促使礦山測量作業(yè)實(shí)現(xiàn)。新時(shí)期我國正在全面開展數(shù)字化礦山建設(shè)工作，在該過程中全站儀發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。除此之外，無論是在礦山環(huán)境的治理與監(jiān)測工作中，還是在礦產(chǎn)資源保護(hù)與利用的監(jiān)測中，全站儀所發(fā)揮的重要作用無可取代，在開采建設(shè)礦山工作時(shí)，通過全站儀可以對(duì)其起到良好的指導(dǎo)功能，能夠顯著提升生產(chǎn)工作的安全性，還能夠?qū)Νh(huán)境起到一定的保護(hù)作用。

（4）慣性測量系統(tǒng)。在開展礦山測量工作的過程中，礦山測量系統(tǒng)屬于先進(jìn)技術(shù)組成，未來具備比較廣的發(fā)展空間，可以顯著提升工程測量的自動(dòng)化與智能化程度。在慣性測量系統(tǒng)中，其可以既可以全天開展測量工作，具備比較高的自動(dòng)化程度，具有多元的功能，在具體的運(yùn)用工作中，普遍與GPS系統(tǒng)共同使用。關(guān)于慣性測量系統(tǒng)方面，慣性導(dǎo)航原理屬于其運(yùn)用原理。在利用慣性測量系統(tǒng)時(shí)，可以對(duì)地標(biāo)物多樣化的參數(shù)信息做出掌握，這些參數(shù)信息主要指的是方位角、重力異常、垂線偏差、高程、經(jīng)度、緯度等，在一些礦山測量工作中，該系統(tǒng)的應(yīng)用范圍比較廣，在建設(shè)礦山控制測量系統(tǒng)的過程中，可以對(duì)慣性測量系統(tǒng)做出應(yīng)用，在放樣設(shè)計(jì)工作、監(jiān)測礦山地表形變、沉陷以及井筒及罐道梁的垂直性方面，也可以充分利用該系統(tǒng)，其具備比較突出的工作效率，數(shù)據(jù)的精確度也可以促使標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定得到滿足。

在當(dāng)前開展礦山測量開發(fā)應(yīng)用工作的過程中，慣性測量系統(tǒng)依然處于初級(jí)時(shí)期，以GPS技術(shù)為前提，通過慣性測量系統(tǒng)的運(yùn)用，可以促使礦山測量的利用效率得到提高。在進(jìn)行具體礦山測量工作的過程中，可以將GPS技術(shù)與慣性測量系統(tǒng)緊密聯(lián)系起來，融合成為一個(gè)整體，利用二者的組合系統(tǒng)，可以提升礦山測量工作人員導(dǎo)航定位的精確度，確?？傮w大地測量模型數(shù)據(jù)處理工作的順利完成，進(jìn)而對(duì)地標(biāo)物的三維坐標(biāo)與大地水準(zhǔn)面做出獲取，并對(duì)數(shù)據(jù)信息內(nèi)容予以進(jìn)一步確定，增強(qiáng)定位與導(dǎo)航的平穩(wěn)性能，促使數(shù)據(jù)信息的精確性得到提升，發(fā)展空間較大。

（5）衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)。在測繪學(xué)科的發(fā)展中，通過全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)，可以高效推動(dòng)創(chuàng)新工作的開展。關(guān)于衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)方面，GPS應(yīng)用范圍最廣，且穩(wěn)定性能最為突出。對(duì)于GPS而言，關(guān)于其觀測時(shí)間與地點(diǎn)方面，可以打破通視的限制作用，能夠全天候開展作業(yè)，突破了傳統(tǒng)的局限性。

近段時(shí)間，GPS導(dǎo)航技術(shù)普遍應(yīng)用于測繪工作中。利用GPS導(dǎo)航技術(shù)，可以促使更多的傳統(tǒng)地面測量工作高效完成。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航屬于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的范疇，由我國自主研發(fā)制作完成，在日后，其可以普遍應(yīng)用于企業(yè)、軍事單位與民眾中，能夠全天候開展作業(yè)工作，其定位服務(wù)具備非常高的精確度，還可用于通信工作中。

3 礦山測量技術(shù)和儀器的未來發(fā)展

在未來，關(guān)于礦山測量技術(shù)和儀器的發(fā)展方面，數(shù)據(jù)獲取處理工作朝著更加自動(dòng)化的方向發(fā)展，測量系統(tǒng)的控制更加智能化，內(nèi)外業(yè)一體化工作順利實(shí)現(xiàn)，已測量的數(shù)字會(huì)實(shí)現(xiàn)可視化。為了確保上述目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，關(guān)于測量技術(shù)與測量技術(shù)之間方面，可以系統(tǒng)開展相關(guān)的整合與創(chuàng)新，這樣在礦山測量工作中，可以將現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的重要作用充分體現(xiàn)出來，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用范圍的擴(kuò)大。比如，關(guān)于電子陀螺儀與全站儀方面，可以開展相關(guān)的整合工作。針對(duì)GPS、ISS與RTK技術(shù)方面，可以開展相關(guān)的整合工作。伴隨著科學(xué)技術(shù)的飛速進(jìn)步，未來礦山測量技術(shù)將會(huì)獲得持續(xù)提升，其測量水平也會(huì)產(chǎn)生重大創(chuàng)新。

4 結(jié)語

在礦山開采中，地理信息新技術(shù)得到了普遍的運(yùn)用，比如：地理信息系統(tǒng)、全球定位、遙感等技術(shù)，通過數(shù)據(jù)采集和處理數(shù)字化與精確性的提升，可以有效推動(dòng)礦山測量的可持續(xù)發(fā)展。將地理信息新技術(shù)普遍應(yīng)用于礦山測量工作中，在提升測量效率的同時(shí)，還可以促使測量質(zhì)量得到強(qiáng)化，促使礦山資源信息管理的科學(xué)性與合理性得到提升，可以不斷擴(kuò)大新型測繪儀器的運(yùn)用范圍，為我國礦山事業(yè)的可持續(xù)、穩(wěn)定、和諧發(fā)展，起到良好的促進(jìn)作用。