杜震雷

（遼寧省有色地質(zhì)勘查總院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng) 110000）

礦山測(cè)繪工程是極具復(fù)雜性的一項(xiàng)工作，特別是遇到特殊地形后，很大程度上增加了測(cè)量難度，面對(duì)特殊地形，傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)并不能達(dá)成較好測(cè)繪效果，甚至出現(xiàn)測(cè)繪數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)偏差大的問(wèn)題，對(duì)測(cè)繪工程質(zhì)量和效率產(chǎn)生影響，因此要高度重視特殊地形測(cè)繪技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用。在科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展推動(dòng)下，GPS技術(shù)、RS技術(shù)、GIS技術(shù)等先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù)得以廣泛應(yīng)用，推動(dòng)測(cè)繪工程發(fā)展，使其能夠針對(duì)不同測(cè)量地形，選擇適合的測(cè)繪技術(shù)，提升礦山測(cè)繪效果的同時(shí)，為我國(guó)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 礦山測(cè)繪工程特殊地形測(cè)量概述

我國(guó)地域遼闊且地形地勢(shì)復(fù)雜，在進(jìn)行礦山測(cè)繪工程時(shí)，需結(jié)合地形實(shí)際情況選擇測(cè)繪技術(shù)。在科學(xué)技術(shù)推動(dòng)下，人們開(kāi)始關(guān)注礦山開(kāi)采工程質(zhì)量，所以礦山測(cè)繪工程的質(zhì)量也被賦予更高的要求。在開(kāi)展礦山測(cè)繪工程時(shí)，有很多因素會(huì)影響到測(cè)繪工程開(kāi)展實(shí)施，例如：氣候因素、地形地貌因素。在這之中，特殊地形較為常見(jiàn)，將傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用在特殊地形測(cè)繪中，測(cè)繪結(jié)果精度并不能滿足礦山開(kāi)采需求，并且如果測(cè)繪結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)存在很大差異，將影響項(xiàng)目總體施工進(jìn)展，甚至帶來(lái)安全隱患。所以在工作中，應(yīng)積極創(chuàng)新測(cè)繪技術(shù)，提升測(cè)繪水平，特別是針對(duì)特殊地形測(cè)繪，結(jié)合先進(jìn)技術(shù)，加大測(cè)繪技術(shù)研發(fā)力度，從而滿足特殊地形測(cè)繪工作需要[1]。

2 特殊地形測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)

在社會(huì)發(fā)展速度不斷加快，科技水平創(chuàng)新發(fā)展的前提下，自然資源開(kāi)采的研究深度越來(lái)越大，資源需求量不斷增加。然而我國(guó)一些復(fù)雜的特殊地形卻限制著礦山開(kāi)采活動(dòng)，傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)在特殊地形的應(yīng)用并不具有優(yōu)勢(shì)，不僅測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，測(cè)量效率也很低，無(wú)法滿足礦產(chǎn)工程開(kāi)展需求。如下表一所示為礦山測(cè)繪工程特殊地形測(cè)繪精度要求，若要達(dá)到測(cè)繪精度還需通過(guò)現(xiàn)代化技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，滿足測(cè)繪工程需求。在礦山開(kāi)采工程中，測(cè)繪工作質(zhì)量是很關(guān)鍵的，直接影響著礦井的開(kāi)拓布置，所以需要深入復(fù)雜地形現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行考察，為制定測(cè)繪方案提供基礎(chǔ)信息，從全局分析加強(qiáng)測(cè)繪工程管控。

表1 礦山測(cè)繪特殊地形測(cè)繪精度（km）（比例尺1:10000）

3 礦山測(cè)繪工程中特殊地形測(cè)量所應(yīng)用的測(cè)繪技術(shù)

3.1 GPS技術(shù)

一般情況下，在開(kāi)展測(cè)繪工作時(shí)需嚴(yán)密部署工作，測(cè)量樁位放樣，做好后期檢查。對(duì)于特殊地形而言，會(huì)有很多外在因素影響測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，如果單單應(yīng)用全站儀和經(jīng)緯儀采集測(cè)繪數(shù)據(jù)，測(cè)繪效率很低并且易受到天氣因素影響。在結(jié)合GPS這一技術(shù)后將一定程度上降低天氣因素和地形因素對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。在應(yīng)用GPS技術(shù)時(shí)，其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在如下幾方面：第一，在測(cè)量樁位放樣時(shí)，GPS技術(shù)能夠保證數(shù)據(jù)精度在厘米級(jí)范圍內(nèi)；第二，在進(jìn)行測(cè)量放樣作業(yè)時(shí)，不僅能夠保證測(cè)量精度同時(shí)能夠節(jié)約測(cè)量時(shí)間，提升工作效率；第三，可通過(guò)GPS技術(shù)對(duì)樁位偏心位置進(jìn)行檢查，對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確性和測(cè)繪效率得已保障。

3.2 GIS技術(shù)

在礦產(chǎn)測(cè)繪工程特殊地形測(cè)繪中，GIS技術(shù)也是比較關(guān)鍵的測(cè)繪手段之一。其應(yīng)用原理為：構(gòu)建工作體系基礎(chǔ)上，處理分析數(shù)據(jù)參數(shù)，并結(jié)合GIS軟件系統(tǒng)繪制出測(cè)繪圖像。在應(yīng)用中，GIS技術(shù)需與衛(wèi)星系統(tǒng)配合，獲取到特殊地形數(shù)據(jù)參數(shù)后將數(shù)據(jù)結(jié)果回傳至地面，為工作人員決策和管理工作提供參考。

在對(duì)衛(wèi)星測(cè)量工作進(jìn)行分析后，不難發(fā)現(xiàn)，地面設(shè)備主要利用計(jì)算機(jī)軟件分析處理數(shù)據(jù)參數(shù)，并結(jié)合特殊地形區(qū)域平面圖，對(duì)信息進(jìn)行展示處理，相比于傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)，GIS技術(shù)分析比對(duì)不同數(shù)據(jù)的效率更高，并且可以實(shí)現(xiàn)在某段時(shí)間內(nèi)對(duì)特殊地形區(qū)域的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行掌控[2]。但是在應(yīng)用GIS技術(shù)時(shí)需要注意，GIS技術(shù)系統(tǒng)是以GPS系統(tǒng)為基礎(chǔ)搭建的，會(huì)與中國(guó)坐標(biāo)系存在差異，對(duì)于此，為了降低測(cè)繪誤差，測(cè)繪人員可結(jié)合地面測(cè)量參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，從而明確兩個(gè)數(shù)據(jù)參數(shù)間的差異和轉(zhuǎn)化方法。

3.3 RS技術(shù)

RS技術(shù)即遙感技術(shù)，應(yīng)用該技術(shù)可以在很短時(shí)間內(nèi)對(duì)完成特殊地形區(qū)域的測(cè)量和分析工作。在將RS技術(shù)應(yīng)用在礦山測(cè)繪工程特殊地形測(cè)量工作中時(shí)，測(cè)繪人員可通過(guò)傳感器設(shè)備和RS技術(shù)原理，獲取到特殊地形區(qū)域環(huán)境高程參數(shù)，結(jié)合獲取反饋情況明確高程數(shù)據(jù)的測(cè)量方法和計(jì)算方式，將獲取的參數(shù)與衛(wèi)星遙測(cè)技術(shù)高程測(cè)量參數(shù)進(jìn)行比對(duì)，分析出二者誤差數(shù)值。

與此同時(shí)，借助于RS技術(shù)還能夠?qū)μ厥獾匦畏秶鷥?nèi)水資源和其他自然資源進(jìn)行測(cè)繪，高效率獲取相關(guān)資源動(dòng)態(tài)變化情況后與當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境和區(qū)域環(huán)境綜合分析，探究上述資源變化是否會(huì)對(duì)礦山開(kāi)采工程的安全產(chǎn)生影響。由此可見(jiàn)，借助RS技術(shù)對(duì)水資源等因素進(jìn)行分析，可以及時(shí)排除礦山開(kāi)采的安全隱患問(wèn)題。

3.4 組網(wǎng)測(cè)量技術(shù)

組網(wǎng)測(cè)量技術(shù)更加側(cè)重應(yīng)用在地下開(kāi)采井道的分析與測(cè)量工作中。在應(yīng)用時(shí)，測(cè)繪人員首先需要測(cè)量分析參數(shù)，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范開(kāi)展設(shè)備設(shè)施的裝配工作，保證測(cè)量組網(wǎng)效果能夠滿足預(yù)期要求。其次，為了避免出現(xiàn)測(cè)量精度低、數(shù)據(jù)結(jié)果不準(zhǔn)確現(xiàn)象，需嚴(yán)格按照要求落實(shí)線纜間距和線纜水平度問(wèn)題。再次，針對(duì)復(fù)雜區(qū)域，為了避免發(fā)生漏電觸電等危險(xiǎn)事故，應(yīng)做好支路與干路間的連接。最后，測(cè)繪人員在讀取數(shù)據(jù)參數(shù)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求，在數(shù)據(jù)參數(shù)讀取合理基礎(chǔ)上，將各項(xiàng)參數(shù)輸入到軟件系統(tǒng)中展開(kāi)數(shù)據(jù)分析，比對(duì)數(shù)據(jù)分析的反饋結(jié)果，判斷出井道是否產(chǎn)生偏移現(xiàn)象，若存在偏移現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。

4 礦山測(cè)繪工程中特殊地形的測(cè)量技術(shù)

4.1 山地地形測(cè)繪技術(shù)方案

在山地這種特殊地形中，往往會(huì)影響到信號(hào)傳輸，導(dǎo)致一些測(cè)繪設(shè)備功能不能充分發(fā)揮出來(lái)，出現(xiàn)測(cè)繪偏差較大，影響測(cè)繪結(jié)果精準(zhǔn)度的現(xiàn)象。例如：在山地地形中只使用全站儀，茂密樹(shù)木會(huì)影響測(cè)量視線，這時(shí)則需要應(yīng)用現(xiàn)代化技術(shù)，選擇應(yīng)用GIS技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)相結(jié)合。首先測(cè)量出測(cè)量站和測(cè)量點(diǎn)的間距，結(jié)合所測(cè)得的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確計(jì)算出測(cè)量的方位和需要測(cè)量點(diǎn)的具體方位及坐標(biāo)，帶入相關(guān)數(shù)據(jù)之后，測(cè)量出最終的數(shù)值。該測(cè)繪技術(shù)方案已經(jīng)在很多測(cè)繪工程中得已廣泛應(yīng)用，并取得了很好的效果。

4.2 房屋密集地形測(cè)繪技術(shù)方案

在對(duì)房屋密集地形開(kāi)展測(cè)繪工作時(shí)，首先需要繪制草圖，為工程設(shè)計(jì)工作提供數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ)，所以通常會(huì)出現(xiàn)測(cè)量點(diǎn)實(shí)際情況與所繪制的草圖不符的現(xiàn)象，導(dǎo)致內(nèi)業(yè)編圖出現(xiàn)偏差。為了保證測(cè)繪工程的準(zhǔn)確率和效率，則需要借助于計(jì)算機(jī)設(shè)備和測(cè)繪技術(shù)，分析處理所收集的信息數(shù)據(jù)，并以此為依據(jù)繪制草圖，在進(jìn)行外業(yè)測(cè)量工作時(shí)，以實(shí)際測(cè)量點(diǎn)位置為依據(jù)繪制草圖，保證草圖繪制準(zhǔn)確性。針對(duì)地上物分布密集地區(qū)，可利用全站儀對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，其可以采集到RTK無(wú)法采集的區(qū)域，并具有較高精準(zhǔn)度。在測(cè)量居民區(qū)時(shí)，若居民不在家通過(guò)全站儀就無(wú)法盡快完成測(cè)量工作，在這種情況下可以借助3S技術(shù)，創(chuàng)建GPS監(jiān)測(cè)站,借助于免棱鏡全站儀，實(shí)現(xiàn)碎點(diǎn)區(qū)域測(cè)量。這一測(cè)繪方案具備操作便捷性、測(cè)繪準(zhǔn)確性等優(yōu)勢(shì)，對(duì)于隱蔽區(qū)域和居民密集區(qū)域較為適用[3]。

4.3 森林茂密區(qū)域測(cè)繪技術(shù)方案

在礦山測(cè)繪工程開(kāi)展時(shí)，森林茂密區(qū)域也是比較常見(jiàn)的特殊地形，其地形地貌復(fù)雜，具有較高的測(cè)繪難度。森林區(qū)域的大量樹(shù)木會(huì)影響到測(cè)繪工程的正常開(kāi)展，一旦操作失誤都將導(dǎo)致測(cè)繪數(shù)據(jù)與實(shí)際情況偏差大，影響礦產(chǎn)開(kāi)采進(jìn)度。所以，在測(cè)繪森林茂密區(qū)域時(shí)，可借助于GPS RTK技術(shù)，有效解決茂密樹(shù)木影響信號(hào)傳輸和信號(hào)強(qiáng)度的問(wèn)題。與此同時(shí)，結(jié)合測(cè)繪現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，測(cè)繪人員還可借助導(dǎo)線推進(jìn)斷面形式開(kāi)展特殊地形測(cè)繪工作，選擇符合測(cè)繪作業(yè)環(huán)境和作業(yè)要求的測(cè)繪設(shè)備，保證測(cè)繪效率和精準(zhǔn)度。最后，為了保證礦山測(cè)繪工程質(zhì)量和效率，為礦山開(kāi)采奠定基礎(chǔ)，測(cè)繪人員需具備較強(qiáng)的責(zé)任意識(shí)，嚴(yán)格遵從相關(guān)規(guī)范開(kāi)展測(cè)繪工作。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在對(duì)礦山特殊地形進(jìn)行勘察測(cè)繪時(shí)，需要測(cè)量的內(nèi)容較多且復(fù)雜，這對(duì)于測(cè)繪人員提出了更高要求，不僅需要結(jié)合多方面因素統(tǒng)籌規(guī)劃，還需要結(jié)合特殊地形實(shí)際特點(diǎn)，選擇最適合的測(cè)繪技術(shù)，例如：山地地形應(yīng)用GIS技術(shù)與數(shù)字化技術(shù)相結(jié)合、房屋密集地形應(yīng)用3S技術(shù)、森林茂密區(qū)域應(yīng)用GPS RTK技術(shù)，從而保證測(cè)繪工程質(zhì)量能夠達(dá)到預(yù)期效果。此外，測(cè)繪人員還應(yīng)主動(dòng)提升個(gè)人能力水平，推動(dòng)礦山測(cè)繪工程可持續(xù)發(fā)展。