测绘新技术在现代矿山工程测量中的应用分析.pdf

2023年6月上 世界有色金属19测绘技术Mapping technology测绘新技术在现代矿山工程测量中的应用分析王超群（甘肃煤田地质局一四六队，甘肃 平凉 7 4 4 0 0 0）摘 要：矿产资源是我国的主要资源之一，也是社会经济发展的重要推动力，对于经济建设具有不可或缺的影响作用，考虑到矿产资源的开发比较复杂，首先要具有科学、高效的测量基础，在减少投资成本的同时，也要确保人身安全。传统测绘技术也有一定的局限性，无法真正满足测量工作的实际需求，测绘新技术具有较高的自动化测量水平，可以提高矿山工程的测量准确性，通过运用新工程测绘技术可以实现矿山资源定位、环境监测、矿山地质勘探等工作，从而促进探矿工程的安全、高效开展。基于此，本文重点探讨了测绘新技术在现代矿山工程测量中的具体应用，以促进矿山工程测量工作的实效性、准确性。关键词：测绘新技术；现代矿山；工程测量；应用分析中图分类号：T D 1 7 文献标识码：A 文章编号：1 0 0 2-5 0 6 5（2 0 2 3）1 1-0 0 1 9-3Application Analysis of New Surveying and Mapping Technology in Modern Mining Engineering SurveyingWANGChao-qun(G a n s u C o a l f i e l d G e o l o g i c a l B u r e a u 1 4 6 t h B r i g a d e,P i n g l i a n g 7 4 4 0 0 0,C h i n a)Abstract:Mi n e r a l r e s o u r c e s a r e o n e o f t h e ma i n r e s o u r c e s i n C h i n a a n d a n i mp o r t a n t d r i v i n g f o r c e f o r s o c i o-e c o n o mi c d e v e l o p me n t.T h e y p l a y a n i n d i s p e n s a b l e r o l e i n e c o n o mi c c o n s t r u c t i o n.C o n s i d e r i n g t h e c o mp l e x i t y o f mi n e r a l r e s o u r c e d e v e l o p me n t,i t i s n e c e s s a r y t o h a v e a s c i e n t i f i c a n d e f f i c i e n t me a s u r e me n t f o u n d a t i o n.Wh i l e r e d u c i n g i n v e s t me n t c o s t s,i t i s a l s o n e c e s s a r y t o e n s u r e p e r s o n a l s a f e t y.T r a d i t i o n a l s u r v e y i n g a n d ma p p i n g t e c h n o l o g y a l s o h a s c e r t a i n l i mi t a t i o n s a n d c a n n o t t r u l y me e t t h e a c t u a l n e e d s o f s u r v e y i n g w o r k.Ne w s u r v e y i n g a n d ma p p i n g t e c h n o l o g i e s h a v e a h i g h l e v e l o f a u t o ma t i o n me a s u r e me n t,w h i c h c a n i mp r o v e t h e a c c u r a c y o f mi n i n g e n g i n e e r i n g me a s u r e me n t.B y u s i n g n e w e n g i n e e r i n g s u r v e y i n g a n d ma p p i n g t e c h n o l o g y,mi n i n g r e s o u r c e p o s i t i o n i n g,e n v i r o n me n t a l mo n i t o r i n g,mi n i n g g e o l o g i c a l e x p l o r a t i o n,a n d o t h e r w o r k c a n b e a c h i e v e d,t h e r e b y p r o mo t i n g t h e s a f e a n d e f f i c i e n t d e v e l o p me n t o f mi n i n g e n g i n e e r i n g.B a s e d o n t h i s,t h i s a r t i c l e f o c u s e s o n e x p l o r i n g t h e s p e c i f i c a p p l i c a t i o n o f n e w s u r v e y i n g a n d ma p p i n g t e c h n o l o g i e s i n mo d e r n mi n i n g e n g i n e e r i n g s u r v e y i n g,i n o r d e r t o p r o mo t e t h e e f f e c t i v e n e s s a n d a c c u r a c y o f mi n i n g e n g i n e e r i n g s u r v e y i n g w o r k.Keywords:Ne w s u r v e y i n g a n d ma p p i n g t e c h n o l o g y;Mo d e r n mi n i n g;E n g i n e e r i n g s u r v e y i n g;A p p l i c a t i o n a n a l y s i s收稿日期：2 0 2 3-0 3作者简介：王超群，生于1 9 8 9 年，汉族，陕西合阳人，本科，测绘工程师，研究方向：遥感。测绘工程通常可以指测量和利用空间，以及有效应用地域信息并以此为基础绘制成相关图形。在实际测量范围内不仅要表现出特定的空间功能，也要充分表现出不同地域地形等方面。在具体的地貌地形中包含了土地具有的外貌特征、形状以及相关水文地域特性等，不管是任何一个地区在进行开发建设前都需要进行全方位的勘察和分析区域外貌特征及地理结构，这也是测绘工程中的主要组成内容。而测绘技术则是指在开展测量工作的过程中，需要用到不同的技术和方法，但是考虑到地形特殊的问题，存在着地域性、复杂性、多变性等特点，所以在进行测绘工作前需要工作人员实施全网的地域条件勘察和检测，在掌握特殊地形外貌的基础上做出科学的判断，如地区地面和地质结构是否存在问题等，再结合特殊地形呈现出的数据信息进行分析，选取最恰当的测绘技术和措施，有效分析和解决各个环节中存在的要点问题，确保测绘技术可以充分发挥出实际功能作用。1 在现代矿山工程测量中应用测绘新技术的现实意义在现代矿山工程测量应用中，测绘新技术具有深刻的影响意义，不仅可以提高工作效率，也可以进一步弥补传统技术手段中的不足，优化工作环节及相关流程。矿山工程测量中，通过采取高科技数字化技术，运用自动化方式对数据管理进行优化，可以提高数据采集、信息收集与处理环节中的抗干扰功能，避免矿山工程测量中一些外界客观因素的干扰，如恶劣天气、复杂地形地貌、能见度等，在扩大信息收集范围的同时，还可以提高信息处理的速度。建立数据库以完成对数据信息的查询、检索、空间分析等，确保数据管理、信息处理成果的有效输出，促进数据信息处理功能的标准化、技术化。因此，在矿山工程测量中需要不断完善技术标准及要求，重视数字化测绘技术、航空摄影测绘技术、GPS技术、GIS技术的应用，提高数据管理的强度和高效性1。在进行工程设计时，还要充分满足施工全方位的检测要求，不断推动城市化进程中数据信息处理的智能性和有效性，在矿山工程项目的设计中需要注重理论与实践相结合，提高矿山工程的经济效益，实现工程测量新技术中的信息覆盖和数据运算与分析能力。2 测绘新技术的应用优势及相关特点2.1 可以提高测量工作的自动化水平传统测绘技术很容易受到外界环境的限制，最为突出的是天气环境和复杂地形地貌的影响，在应用测绘新技术世界有色金属2023年6月上20测绘技术Mapping technology后，可以有效克服这些不足，充分体现出自动化水平的功能应用2。通过使用先进的设备和仪器，可以降低工作人员的工作强度，减少测绘工作耗费的时间，借助现代信息技术手段进行初步检测、计算，大大降低了人工测绘的误差概率，由此可见，在测绘新技术中积极引入自动化技术，对提高工程测量精度和工作效率都非常有利。2.2 可以提高测量数据的精确度传统工程中应用测绘技术时往往需要以人工方式进行开展，这容易导致在工作环节中存在较多的计算误差和绘图操作问题，无法有效保证测量数据的准确性。为了提高测量数据的精确度，需要尽可能避免人工因素造成的误差干扰，加强对测卫星技术手段的科学运用，从根本上保证矿山工程测量结果的有效性，为矿山生产、工程测量等环节提供数据支持和保障3。此外，测绘新技术也对信息存储进行优化改进，传统存储设备不支持修改，如果需要对测绘内容进行修改、调整，则必须要重新测量，这也给设备存储容量带来了较大的压力4。在应用测绘新技术进行改进后，可以在原有测绘基础上，直接进行修改、重新记录，从而避免了存储设备容量过超的问题。2.3 促进图像数字化的转变如今社会已基本进入信息化时代，各项新技术手段应用而生，将其运用于现代矿山工程测量工作中，可以促进信息数字化的融合转变。矿山工程测量中具体涉及到很多流程环节，还会利用到一些专业绘图软件，在使用绘图软件时需要对硬盘储存功能进行合理利用，促进采集信息和图像数据的快速、及时保存。同时，也便于相关工作人员查找和控制一些测量信息，如体积、面积等参数，如下图1所示。图1测绘数据处理流程示意图3 测绘新技术在现代矿山工程测量中的具体应用3.1 全站仪的测量应用全站仪也就是指全站型电子速测仪，是一种测量仪器，主要由电子经纬仪、光电测距仪、新型微处理器所构成。全站仪的工作原理是由三个基础的远程数据进行共同完成，其中包括测试网站集的水平角、垂直角、倾斜功能。水平距离包括高差、高程、坐标数据，通过仪器内部的中央处理单元（CPU）进行操作完成，全站仪比较适用于空间点和运动目标的测量，在地面平面控制测量、地形测量的开采范围内都可以使用全站仪进行测量和绘图，在定向测量、放样中可以使用全站仪测量竖井。全站仪和测距仪都具有性能稳定、操作便捷的优势特点，可以借助数字化形式联系计算机和电子手薄，以实现通讯目的5。而全站仪和现代计算机技术的有机结合，可以自动设置三维数据的采集、处理和传输过程，建立矿山测量数据处理系统，避免了传统手工录入、复杂计算等问题。3.2 地理信息系统地理信息系统（GIS）在工程测绘领域中具有较高的应用地位，在现代信息技术的高水平测绘下，可以更好的应用在矿产资源的开发与管理实践中6。通过构建GIS系统，可以完善土地信息的整理、录入、输出等功能，GIS技术在实际应用中还可以采取实地详差、信息登记、全面统计等方式，获取管理所需的定量信息，在互联网技术的应用下，对土地资源管理信息进行高效传输。通过在矿区资源管理工作中运用GIS，可以进一步提高矿区测量工作的规范性，同时地理信息GIS系统还具有信息评价的作用，可以对矿区测量信息进行综合性分析，促进矿山工程的开发与整理。3.3 遥感技术遥感技术又可以称为RS技术，该技术以卫星、飞机等作为媒介载体，实现对地表信息的实时性、全方位监控，并采用图片形式进行呈现。在现代信息技术和航天技术的优化下，RS测绘技术也逐渐得到完善，主要可以体现为监测范围扩大、测量准确性提高、测绘成本降低等优势特点7。3.4 惯性测量技术惯性测量技术在矿山工程测量中，主要是为了对整个矿山进行全方位的自动化监测，以全球导航技术作为监测基础，对地面数据信息进行采集、分析和利用。惯性测量技术可以充分保证测量数据的灵活性、准确性，比如在测量高程时可以利用该技术进行信息采集，然后传输给主机，促进现有数据和信息的有效传输、分析与利用，并将此作为矿山生产开发工作的现实依据。3.5 无人机测绘技术现如今现代测绘新技术在不断升级和优化，很多新型测绘技术也逐渐进入人们的视野中，比如无人机测绘技术就是应用很广泛的一种。传统的矿山工程测量工作使用地面工程实测方法进行地形图的绘制，也有的是采用传统载人飞机航测地形图方法进行测量，和这种传统的测绘方式相比，无人机航空摄影测量具有成本低、操作便捷、精准度高等优势特点。无人机测绘技术可以运用航空摄影建模方法来获取地形图数据，结合无人机的高分辨率摄影装置，可以对大范围的土地数据进行信息采集和影像拍摄，然后再借助高质量的地表三维数据促进监测工作的顺利开展8。无人机测绘技术的完善和优化在矿山开发中具有较好的应用实践，如下图2所示。以某露天矿区测绘为例，测区面积为7km2，运用无人机方案完成相关工作时，需要使用到8个架次对测区数据2023年6月上 世界有色金属21测绘技术Mapping technology进行采集和获取，其中基线长达到2000m，摄影相对航高200m，需要在定焦模式下满足高质量的测绘要求。在完成像片数据采集后，技术人员还要采取像控点测量的方法，实现点位信息的获取，坚持像控点的布设原则，为后续运算环节提供良好的数据支持。在此期间，需要将点位误差控制在0.03m左右。针对各个像控点至少采取两次独立的观测运算，选取独立观测数据的平均值并当做测量结果的坐标。按照以上流程共获取14个图根点，可以进一步提高预设测量的精确度。图2无人机航测系统图3.6 隧道测量系统开展矿山测绘工作时，除了要准确测量地理位置、山体构造、外部特点等基本信息，也要及时获取内部隧道的数据信息，确保测绘工作的完整性、全面性。但是这会增加技术工程人员的安全风险，所以通过借助测绘新技术中的隧道测量系统，可以减少人工作业测量，利用信息技术对矿山断面、前后断面进行测量，不需要投入大量的前期准备和技巧，便于测量操作人员简单上手。安装隧道测量系统后可以根据工程要求设置菜单形式，详细设置和调整仪器、系统、定位等功能，促进断面的有效检测9。此外，隧道测量系统具有较强的计算功能，可以在获取数据后及时给测量人员提供数据结果，降低了测绘工作的复杂程度。通过全面分析和整合隧道测量系统的数据，帮助施工人员明确前挖、后挖面积的安全范围，从而提高了矿山开挖工程的安全性10。4 现代测绘新技术的未来发展现代测绘新技术不仅在矿山工程测量中具有广泛应用，在矿业的其他领域中也有所涉及，如环境工程、工业领域等1谢国鑫.测绘新技术在现代矿山工程测量中的应用探究J.内蒙古煤炭经济,2020(5):212.2韩二申.测绘新技术在现代矿山工程测量中的应用J.建筑工程技术与设计,2018(33):102.3闫壮涛.测绘新技术在现代矿山工程测量中的应用浅析J.建筑工程技术与设计,2018(28):155.4彭 俊.测 绘 新 技 术 在 现 代 矿 山 工 程 测 量 中 的 应 用 研 究 J.科 技风,2019(28):17.5谭海峰.测绘新技术在现代矿山工程测量中的应用研究J.世界有色金属,2018(1):35,37.6王明华.测绘新技术在现代矿山工程测量中的应用研究J.建筑工程技术与设计,2018(27):3115.7迟来生.测绘新技术在现代矿山工程测量中的应用研究J.中国金属通报,2020(15):177-178.8周强.测绘新技术在现代矿山工程测量中的应用浅析J.世界有色金属,2018(7):24-25.9许 飞.测 绘 新 技 术 在 现 代 矿 山 工 程 测 量 中 的 应 用 研 究 J.名 城绘,2019(10):0320.10 赵振鹏.测绘新技术在现代矿山工程测量中的应用研究J.建筑工程技术与设计,2020(3):57.工程技术中。例如采用陀螺仪对矿山竖井进行定向测量，减少投点误差的产生，利用全站仪代替传统钢丝绳使用，可以节省人工成本与时间成本。测绘新技术与实际矿山生产作业之间具有密切相关的联系，在提高生产效率的同时也可以创造更多的社会效益。关于测绘新技术的未来发展必定是向着智能化、科技化的方向前进，卫星测绘技术与其他技术的融合发展可以延伸出更多的实用性新技术，在提高矿山工程测量精确度的基础上，可以为矿山生产作业提供有效的安全保障。现代信息技术在工程领域中具有不可或缺的重要作用，并不是只将其作为人工技术的替代品，而是要深入研究和分析相关应用，解决我国矿山资源开采能力低下、技术不到位等问题。随着测绘新技术的不断优化和改进，会基于可持续发展战略下，进一步提高矿山开采工作的质量和效率。5 结语综上所述，目前随着测绘工程质量的提高，测绘工作的要求也逐渐丰富，特别是对于特殊地形的测绘要求，需要结合具体的地形特征合理选择一些先进的测绘技术，以保证测绘结果的精确性、全面性。而矿产资源是国家进步和社会经济发展的基础保障，可以为基础建设工作提供农业生产、工业原材料等，我国矿产资源种类繁多、储存丰富，可是人均占有量较低，开发难度大，而且粗放型开采方式很容易对自然环境造成破坏，不利于可持续发展战略的实施。为了提高矿产资源的开采效率，维持生态可持续发展，本文探究通过运用测绘信息技术，在矿山工程测绘中快速建立数据库，促进数据信息查询、检索、空间分析等功能实现，完善数据管理和信息处理成果的良好输出，推动矿山工程的发展向着更加标准化、科技化、信息化的方向前进。