浅谈新时期矿山测绘工程测量技术的发展及应用.pdf

世界有色金属2023年6月上22测绘技术Mapping technology浅谈新时期矿山测绘工程测量技术的发展及应用林成行（福州市勘测院有限公司，福建 福州 3 5 0 0 0 1）摘 要：在矿山地质开发中，测量技术起着至关重要的作用。地质作业主要依赖于测量技术的应用，技术人员需要根据具体的地质情况选择适当的测量技术，以科学有效地进行测量工作，提高地质测量的精准性，以高效高标准完成测量任务。鉴于此，本篇文章研究了新时期的矿山测绘工程测量技术的发展与应用，供参考。关键词：新时期矿山；测绘工程；测量技术；发展及应用中图分类号：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 2 2-3Discussion on the Development and Application of Mining Surveying and Mapping Engineering Measurement Technology in the New EraLINCheng-hang(F u z h o u S u r v e y I n s t i t u t e C o.,L t d,F u z h o u 3 5 0 0 0 1,C h i n a)Abstract:Me a s u r e me n t t e c h n o l o g y p l a y s a c r u c i a l r o l e i n t h e d e v e l o p me n t o f mi n i n g g e o l o g y.T h e g e o l o g i c a l o p e r a t i o n s c a r r i e d o u t ma i n l y r e l y o n me a s u r e me n t t e c h n o l o g y t o c o mp l e t e.T e c h n i c i a n s n e e d t o c h o o s e a p p r o p r i a t e me a s u r e me n t t e c h n o l o g y b a s e d o n s p e c i f i c g e o l o g i c a l c o n d i t i o n s i n o r d e r t o s c i e n t i f i c a l l y a n d e f f e c t i v e l y c a r r y o u t me a s u r e me n t w o r k,i mp r o v e t h e a c c u r a c y o f g e o l o g i c a l me a s u r e me n t,a n d t h u s c o mp l e t e me a s u r e me n t t a s k s w i t h h i g h e f f i c i e n c y a n d s t a n d a r d s.B a s e d o n t h i s,t h i s a r t i c l e c o n d u c t s r e s e a r c h o n t h e d e v e l o p me n t a n d a p p l i c a t i o n o f s u r v e y i n g t e c h n o l o g y i n mi n i n g s u r v e y i n g a n d ma p p i n g e n g i n e e r i n g i n t h e n e w e r a,f o r r e f e r e n c e.Keywords:mi n e s i n t h e n e w e r a;S u r v e y i n g a n d ma p p i n g e n g i n e e r i n g;Me a s u r e me n t t e c h n o l o g y;D e v e l o p me n t a n d A p p l i c a t i o n收稿日期：2 0 2 3-0 3作者简介：林成行，生于1 9 8 9 年，男，福建福州人，汉族，本科，工程师，研究方向：测绘工程。矿山的开发影响国家的经济发展，而矿山的测绘项目则直接影响整个矿山的生产。因此，要实现科学合理的矿山开发，必须提升测绘技术水平。如何引入新技术、研发新设备，是目前相关部门迫切研究和解决的问题。另外，由于国内许多地区的矿体构造较为复杂，在进行这类矿体的测量时，必须采用先进的技术和工艺。1 矿山测量我们目前面临的技术测绘难题是如何选择合适的测绘比例尺，以确保最小单元尺寸不超过2mm。这也是保证测绘达到一定精准度的关键所在。事实上，对于矿山地质测绘来说，若测量数据存在偏差，将导致整个测量结果失败。由此可见数据的精准性有多么重要。只有保证各项数据的正确性，然后借助系统对所有数据进行归纳和整理，才能使地质测绘满足一定标准。但在具体测量过程中，无法充分发挥物探的作用。因此，我们必须全面分析矿山的基本情况，找到最佳的测绘地点。近年来，测绘技术得到不断优化和升级，精准度也逐渐提高，测量过程变得更加简便。以前进行地质测绘主要依赖技术人员的现场勘察，即需要去矿山所在区域实际测量以获取数据。但这样做常常会出现失误和偏差，无法保证一定的精准性，还有可能引发事故。然而，现在情况不同了，测量技术随着科技的推动也变得越来越先进。技术人员可以通过远程控制完成测量任务，不仅所得数据精确可靠，也不会产生任何危险。2 影响因素首先，人为因素是决定矿山地质测绘质量的关键因素。无论技术如何先进，都需要有经验丰富的人员来操控，因此人员素质的高低是决定测绘质量的核心。在地质测绘过程中，人员因素直接关系着测绘结果的准确性。例如，在实施测绘作业时，若任务划分不合理，可能导致测量结果不准确。此外，如果监督不到位，在测绘期间可能出现违规操作的情况。其次，自然因素对矿山地质测绘的影响也不可忽视。我们都知道，中国地理辽阔且资源丰富，包含各种地形和地貌，其中有许多地区地势险恶，气候条件恶劣。在进行地质测绘时，工作人员常常需要克服这些外部条件的干扰，才能完成测量任务。然而，不同地区的环境差异较大，数据应根据实际情况进行改进，这增加了测绘的复杂性。最后，技术因素也会影响矿山地质测绘。不同类型的测绘技术各有优势和劣势，并且它们的应用前提和基础也不同。例如，若应用的技术类型与地形不匹配，测量结果可能存在差异。此外，如果技术人员缺乏高水平的技术培训，同样也会导致测量结果不准确。因此，确定合适的技术并培养专业技术人员非常重要。3 当下矿山测绘工程中测量技术的发展现状（1）急需进一步开发和引进核心性的技术。为了确保测绘项目能充分发挥作用，我国准备大力开发和研究更先进的测量技术。尽管当前矿产资源供不应求，但仍有许多矿山测绘因技术限制而无法有效开发。在矿山勘测中，常常由于主要技术未达到标准而导致测量效果不佳，并且需要较长时间。实际上，我国许多勘测工作组在实施勘测任务时，不仅主要技术有欠缺，其他技术也不够先进，并且各技术之间缺少衔接。因此，我们必须加强技术攻坚战，提升矿山测绘质量，这是刻不容缓的，社会各界都应该予以重视。（2）矿山测绘工程的测量成本普遍偏高。对于矿山测绘2023年6月上 世界有色金属23测绘技术Mapping technology来说，成本支出问题也需要引起更多关注。目前，大部分矿山测绘工程需投入巨额成本，具体分析如下：首先，大多数测量工程师在进行测量作业时仍采用传统的航空影像法，该技术操作难度大，而且需要投入大量资金用于飞机的维护和保养。其次，工作人员必须具备专业技能并熟练运用相关设备，还需获得相关资质才能从事该项工作。对于技能水平不达标的人员，还需组织参加相应的学习培训，这也带来一定费用。第三，依赖人工绘制的地图基本上不需要额外成本，但在维修方面可能会十分麻烦，因此需要投入高昂的费用。因此，矿山测绘需要足够的资金支持。4 新时期矿山测绘工程测量技术的应用分析4.1 地理信息系统在矿山测量管理中的应用近年来，科技获得了迅猛的发展，地理信息系统也在技术的支持下逐步得到了完善，并将矿山测量工作整合到日常管理中。这样做不仅可以及时获取矿产测量数据，还为有效开发矿山提供了有力的保障。然而，由于矿山地质条件恶劣，施工企业在进行矿产测量管理期间常常面临各种突发状况，这些状况通常是意料不到的。因此，施工企业需要及时将收集到的数据传送到地理信息系统中，借助该系统进行有效的研究和总结，以此作为参考，从而促使矿山测量工作能够在健康稳定的状态下进行。首先，在实际的矿山测量工作中，安全管理是施工单位必不可少的工作。由于矿山开采过程中地下压力极其不稳定，经常发生断裂和空隙情况，从而引发安全事故，严重危及人们的生命安全。其次，地理信息系统的应用可以帮助开采人员及时了解矿山开采过程中的安全隐患，从而采取有针对性的方法来避免危险，提高工作人员的安全系数。例如，一些施工单位在地理信息系统的支持下建立了矿山信息系统，该系统涵盖了诸多方面，包括设备的安全管理、危险事故处理、地质灾害评估、矿井通风管理、地质沉降视频管理、生态环境评估管理、矿山土地开发以及急救管理等等。可以说，该系统覆盖了矿山开发安全管理的各个方面。矿山信息系统的研发不仅为工作人员的测量工作提供了准确有效的数据，还大大降低了危险发生的可能性。最后，矿山测量管理中开始出现高新技术的信息化应用，比如数字矿山。这是近几年才兴起的技术，以地理信息系统、互联网技术和仿真科学为基础，通过数字化的方式呈现出矿山的相关情况。在国内，人们主要利用矿山的3D模型进行煤矿资源开采，技术人员借助于网络平台可以掌握测量的各个过程。通常情况下，只需要获取矿山平面的剖面数据，就可以借助地理信息系统构建出虚拟的3D模型。工作人员通过模型可以观察井下的开采情况和立体的矿山，为打造绿色矿山奠定必要的基础。4.2 关于测量定位技术利用数字化测量技术不仅可以测得矿山的基本情况，相关数据还具有很高的精准性，并可呈现为3D模型。借助这些数据，可以有效判断各个矿山的具体坐标，例如开采范围和安全区域等。数字化测量技术的支持下，我们很容易找到两者之间的交界处。此外，数字化测量技术的应用还能有效抵御一些外部恶劣条件的干扰，即使在强降雨或雾霾天气也能准确找到矿山所在位置，确保开采作业高效稳定地进行。数字化测量技术的准确获取相关数据为建立矿山管理平台奠定了必要基础，显著提高了开采的效率和质量。高级的数字化测量技术不仅包括检测技术和传感技术，还涵盖了绘图技术和可视化技术，为开采企业的健康稳定运营提供了强大支持。4.3 GPS在露天矿山测量中的应用分析对于露天矿山的开采，需要结合其实际情况来决策，即必须依赖足够的数据。当前时期内，利用GPS进行定位非常准确，并且耗时较少。由于GPS具有较高的性价比，因此可以成功替代传统的测量仪器进行工作，在露天采矿中得到了有效推广和普及。同时，它在地表控制测量方面也展现出了超强的优势。4.3.1 测量要点（1）在地表控制测量中的应用。根据相关的统计调查后我们发现，GPS技术适合应用在不超过50km的范围内对物体进行定位，并能提供准确性较高的数据，通常可以达到110-6的精度。在100km500km的范围内，GPS定位的精度可以达到110-6和110-7之间。这说明了GPS定位的性能完全满足我们的要求，并且操作起来也非常方便。（2）在地形测量中的应用。利用传统的技术进行地形测量需要大量的设备支持，对人力需求也很高，成本相对较高。然而，借助地形测量技术，我们可以通过网络平台进行远程控制，避免了外部条件的干扰，同时还能够获取相对精确的数据，而且成本较低，只需要几个人就能完成任务。这样一来，节约了人力支出，同时所获得的数据也具有很高的可信度。（3）在点放样上的应用。作为测量的一部分，放样必须在开始实施前对参数进行转换。实际的工作方法需要根据具体情况和标准来确定。在动工之前，必须完成所有必要的准备工作，并尽量稳定地调整任何变化。一旦固定区域开放，就可以在此进行测量放样工作。此外，地形测量技术获取的所有数据可以储存，可以按需存储多长时间，以便在下次使用时方便快捷地找到。只需将数据标注在相应的GPS位置上，就可以开始运行，从而获得高精度的数据，用于矿山开发。4.3.2 GPS应用中改善观测品质。在科技的推动下，测控技术得到了进一步的提升，无论是硬件还是软件在矿井测量方面都进行了升级。利用GPS进行定位非常方便，而且不受时间限制，在任何情况下都能获得精准的数据，并能即时传送到平台，实现资源共享。因此，对于矿井测量来说，GPS技术发挥着重要的作用，可以促使矿井开发高水平、高质量地完成。第一，进行测量时可以对照已确定的坐标，使用GPS或全站仪测量多个点的数据，然后与RTK所获取的数据进行对比，确定哪种更合理、更科学。如果发现不符合预期的情况，应立即进行纠正。第二，进行反复测定。完成测量后，返回初始位置，并重复获取某个或多个点的数据，然后与RTK测量结果对比，以检验其准确性。第三，进行无线电频率试验。在实验范围内安排不止一个基地台，并设置不同的频率传输信息。然后，借助变频器识别和接收相应的修正资料，并与其进行对比，确定哪个是正确的。4.4 三维可视化技术在进行矿山地质测量时，三维可视化技术可以用来观察地层的具体情况，并以不同的数据形式展示出来。这使得工作人员能够快速了解矿山的空间状态，并获取相关数据，为世界有色金属2023年6月上24测绘技术Mapping technology进一步研究提供必要的基础。利用三维可视化技术进行工作主要包括数据采集和数据处理两个方面。数据采集是通过三维激光扫描仪对矿山进行扫描，获取关于云影响和现状点等方面的数据。数据处理则是在此基础上使用数据拼接的方法消除噪点，构建立体模型，并对数据进行分析和归纳。目前市场上有专门的数据处理软件，如应用云，可以进一步筛选数据。在此基础上，还可以建立和完善相应的处理系统，并构建三维模型，帮助工作人员通过信息技术有效了解矿山生产范围内的空间关系和设备状态，从而实施有效管理。4.5 数字化绘图技术数字化绘图技术在矿山测量中起到重要作用。由于矿山所处的地质情况是客观难以改变的，因此我们只能调节彩层厚度。为了确保矿山的顺利开采，必须使用数字化绘图技术将地形、地貌和地质内部情况通过图纸展示出来。矿山测量也需要以此为参考，因此图纸必须具备一定的精确度和动态适应性。绘图通常借助数字化软件进行，并在信息技术的支持下进行研究管理，以便详细了解矿山的状态。数字化绘图不受图纸大小限制，可以立即保存并随时进行编辑和更改，还可以与数据系统协调，统筹安排运输途径。4.6 加大对PTK技术的应用力度PTK技术与GPS技术在矿山地质测量中密切配合，并发挥着重要作用。尤其是PTK技术具有超高的性能特点，但在测量工作中，必须为基准站和流动基站进行标记。基准站负责接收所有测量数据，并及时保存，可以通过电磁波将测量数据传输到流动基站，并迅速传输到平台，实现资源共享。这大大提高了数据收集的效率，避免了不必要的时间浪费。此外，在野外测量中，利用PTK技术的精确特性可以轻松解决地形图测绘过程中遇到的障碍，进一步提高测量质量。4.7 强化数字地球技术的运用管理在进行矿山地质测量过程中，数字地球技术扮演着至关重要的角色，因此我们需要加大对其管理的力度。与特定的数据信息系统相比，该技术的最大区别在于其包含多种形式的数据内容，并且具有高度的兼容性，能够高效地进行各种不同类型的数据处理工作。在实施地质测量任务时，测量工作者可以利用数字地球技术将重要的数据传送到软件平台，以获取高精度的坐标资料，并据此进行精确定位。此外，由于数字地球技术拥有巨大的存储空间，并保存了全面详细的信息资料，技术人员可以快速找到与地质测量相关的重要资料，从而有效完成测量任务。然而，我们必须对其进行科学有效的管理，否则杂乱无章的信息可能会影响我们的决策能力。4.8 关于RS技术遥感技术主要应用于对矿体进行测量，它利用电磁波探测技术工作。例如，通过红光、绿光和红外光等波段来探测矿产的基本情况。红外光主要用于获取矿产所在范围的大数据，具有较高的识别度，可以探测各种不同类型的矿体，例如氰化物和硫酸盐等。同时，通过热红外波段可以探测到不同矿体所发出的红外光，从而判断是否为绿泥石类矿体。总之，遥感技术能够有效帮助企业确定矿产资源的类型。此外，在将各种矿产地质情况转化为遥感信息的过程中，还可以借助遥感技术进行数据传输。为了完成数据的接收和分析工作，并将其转化为图像供参考，遥感技术的应用需要与数据传输设备相配合。换句话说，首先通过遥感器获取必要数据，然后选择合适的数据传输设备将其传输至系统，接收后还需进行数据分析和总结工作。在完成以上过程后，最终结果需要传输到图像处理设备，以生成光谱图和三维影像图，从而可以与地质图和地形图进行对照，进一步提高图纸的精确性。4.9 无人机摄影测量技术的应用分析从技术层面进行分析，无人机摄影测量技术具有独特的性能特点，能够有效发挥作用，并实现精准测量，在数据处理方面也展现出显著的优势。首先，无人机摄影测量技术所获取的数据具有较高的精度水平。通过对比原有测量系统，在实际测量过程中，将通过传统测量技术得到的数据与无人机摄影测量技术收集到的数据进行相减，并除以前者数据，可以得到实时监测期间的真实偏差。在测量过程中，如果观察到矿坑内有物体堆积，传统监测方式会将其转化为规则物体进行计算，并完整拟合坑的外表面，选择合适的分辨率进行测量。如果分辨率为0.1米，就能立即得到DEM，进一步提高矿坑测量的精确度，为矿山的实时监测提供强有力的基础。其次，无人机摄影测量技术能够有效提高计算效率。作为其独特的优越性能，它能够高效处理复杂繁琐的数据。例如，要了解某个矿区的具体情况，按照传统方法，工作人员需要付出42个小时的努力才能完成任务。但如果选择使用无人机摄影测量技术，仅需16小时即可得到结果。在采用该技术的过程中，需要提前确定像素点的数量不低于5个，并利用数码相机进行监测。然后对这些照片进行研究，就可以获得相关的数据内容。随后，通过一定的方式转换这些数据，就可以得到DOM和DEM。这不仅能够有效服务于未来的矿区监测工作，也可以作为未来矿产开采作业的必要数据参考。从这里可以看出，对于矿区监测来说，新型技术能够发挥实际有效的作用，相比传统技术具有显著优势，充分展示了无人机的灵活性。它不仅能拍摄高分辨率的图片，还能有效应用于未来的动态监测作业。5 结语矿产资源在整个经济系统中具有特殊地位，既能提高经济效益，又能提升社会经济效益。因此，矿山测绘工程测量工作的发展，特别是对技术问题的重视，势在必行。总之，在我国矿山勘测技术的发展过程中，应着重提高技术先进性、完善设备，并培养专业人才，这是非常迫切且长期的任务。1付帅.浅谈新时期矿山测绘工程测量技术的发展及应用J.世界有色金属,2021(19):30-31.2徐 锋.新 时 期 测 绘 工 程 测 量 技 术 的 发 展 与 应 用 J.冶 金 管理,2020(09):109-110.3原慧.新时期矿山测绘工程测量技术的发展与应用分析J.中国金属通报,2019(07):191+193.4李宁.浅谈新时期矿山测绘工程测量技术的发展及应用J.中国金属通报,2019(03):26+28.5覃智丹.新时期矿山测绘工程测量技术的发展与应用分析J.世界有色金属,2018(24):188+190.6容爱慧.新时期测绘工程测量技术的发展与应用思考J.建材与装饰,2018(26):220-221.7曾庚权,姜晓佳.新时期测绘工程测量技术的发展与应用J.江西建材,2018(05):198.