测绘新技术在矿山测量中的应用分析论文_邱中华

测绘新技术在矿山测量中的应用分析论文_邱中华

中国有色金属工业第六冶金建设有限公司 河南省洛阳市 471000

摘要:目前我国经济发展十分快速,各行各业都在十分快速的发展,测绘新技术的进步与发展,使得矿山测绘数据精确度更高、成图更加美观。目前,测绘新技术的应用已经成为矿山勘探、生产与开发的重要组成部分。GIS技术、GPS技术以及RS技术等,在确定地貌、地物位置上具有传统测绘技术难以比拟的优势。全站仪在井下测量中,可以降低外界因素对测量工作的影响,减轻测量工作人员的工作量,提高测绘的效率与精确度。测绘新技术已经逐步实现了自动化、数字化与实时化,对于测绘数据的管理也已经趋于科学化、标准化与规格化。

关键词:现代测绘新技术;矿山测量;应用

引言

这些新技术工程项目测量方面的应用将极大地提高工程测量工作效率和成果的可靠性,随着其技术的不断提高,我国未来采矿业的发展也会逐渐完善。为了保障矿山开采的安全性,并且优化开采方案,在此之前需要开展矿山测量工作,明晰矿产分布区域及周边地理环境,以优化开采路线,合理规避风险。在现代化矿山测量中,应用了诸多测绘新技术,比如说GPS-RTK技术、全站仪、三维激光技术、空间信息技术等,使得矿山测量工作效率大大提升,数据获取及时且准确度高,能够为矿山开采提供实时资讯。

1矿山测量的特点与现状

矿山测量指的是地址勘探、矿山设计、矿山建设、运行以及报废等各个阶段所展开的测量工作。由此可见,矿山测量的数据信息量是非常巨大的,人们需要运用先进的测绘技术与测绘设备,对信息数据进行处理、采集、显示、存储与综合利用,为准确测量矿区地质环境与水文环境提供科学可靠的参考依据。虽然我国疆土辽阔,具有丰富的矿产资源,但是其仍旧无法满足日益增长的经济发展对矿产资源的需求。特别是现在人们对很多矿区的过度开采,使得矿产资源几近耗尽,长时间的矿区开采对矿区的地质结构也造成了不同程度的损坏,引发大面积地表沉降,导致周边生态环境与水文环境恶化,对附近建筑物与基础公共设施造成十分严重的破坏。因此,在开采前需要做好精准的测量工作,加强对矿山测量技术的研究与应用是非常有必要的。随着信息技术与矿山测绘新技术的进步与发展,人们可以不断提高地下空间、矿区地面、资源以及环境的测量精准度,这有助于人们更高效地管理矿区环境,高效开发矿产资源,保护资源环境。

2测绘新技术在矿山测量中的应用研究

2.1GPS-RTK技术在矿山测量中的应用

GPS的技术系统覆盖全球,能够获得精准性极高的定位结果,在矿山测量中应用,可帮助测绘人员构建起矿区的三维控制网,实现矿区作业的实时动态监测。在GPS技术体系中,载波相位动态实时差分技术(RTK)能够以基准站为平台,进一步接收来自地物测绘获取的数据,然后经流动站完成相应的数据处理,从实际结果来看其精度能够达到厘米级别。经过“基准站的设立→流动站的设置→RTK流动站的初始化”,使流动站进行卫星信号的实时接收(≥4颗),GPSRTK技术系统可正式开始工作。一般情况下,这一现代测量技术可用于矿山测量中的以下几个模块:①煤矿控制测量,为煤矿开采提供信息支持;②采场日常验收测量,绘制工作掌子面平面图,获取相关开采面的测绘数据,计算煤矿开采量;③矿区工程测量,具体内容包括出入沟的放样、标定爆破孔、标定采矿技术界限和边坡界限移动监测等。在测绘工作开展之前,对矿区已知地标位置进行实质性校验使测绘结果误差保持在可控范围内。

2.2三维激光扫描技术

三维激光扫描技术是一种新兴技术,能够通过体积计算高密度点云数据的方式来实现实景复制,其具有非常多的优势,如速度快、精准度高、数据点密集、成本低、安全系数高等,尤其适用于地形较为复杂的矿山环境。在测量露天矿山时,三维激光扫描技术对于可视化数据模型的分析十分直观与形象,便于人们更直观、清晰地掌握矿山开采的状态与过程。它是一种最为快捷简便、安全经济的技术手段,能够切实实现对矿山储量的动态化监管,有效维护矿山企业权益。

2.3有关全站仪在矿山测量中的运用方式

在现代测绘工作中全站仪已经开始被大量运用,这是一种集电子技术和光电技术于一体的光电测量仪器。如今,全站仪已经实现了智能化,其中不仅融合了光学和电学,还汇集了磁学等多种科学技术,其主要的功能是对距离和角度的测量。同时,在电子技术上讲,双路传输是全站仪的一大特点,也就是记录在其中的数据,既可以进行外向输出,也可以内向输入。通过智能全站仪测量得到的数据,可以建立一个具有操作性强,并且稳定性良好的数字模型。另外,免棱镜全站仪的出现,对矿山测量的作用非常重要。由于不需要在目标点上安放棱镜,不仅使测量人员安全得到了保障,免去长途跋涉进行测量的过程。例如,在大型露天矿山作业中,利用免棱镜模式测量,工作人员就不用攀爬悬崖和涉足危险的爆破区内,在有效减少工作量的同时,提高测量精度和效率.

2.4空间信息技术在矿山测量中的应用

空间信息技术即“3S”技术,该技术是将RS、GIS以及GPS等技术集于一体的综合型技术。在矿山测量中,RS的应用非常早,该技术的应用大大提高了绘制矿山地形的速度。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆利用遥感技术可以真实监测矿区地面的沉陷面积及程度的实时数据,对矿山开采面积和规模的确定具有积极意义;利用遥感技术还能做到实时监测矿区受污染面积和污染程度,从而为减少环境污染发出警告;遥感技术的使用还可以监测露天矿山边坡是否稳定,以保证生产安全进行。全球定位系统(GPS)功能强大,可以移动监测矿区,同时可以建立起对矿区的控制网,以此帮助测量人员实现高效准确的测量工作。地理信息技术(GIS)以计算机技术为基础,可以实现快速高效处理矿山测量的大量数据和资料。能实现三维显示收集的数据,并具备管理、分析数据、空间提示等功能。它以全数字身影技术、扫描矢量化技术和数据库技术等为基础,使矿山测量工作实现智能、高效、标准、科学的目标。在此需要重点研究的是全球定位系统,即GPS测绘技术。实践中,由于地貌环境的影响,复杂的地形条件以及恶劣的气候环境影响,因此普通测量技术手段和方法难以对矿山表面和煤矿井下全面测量,限制了煤炭资源的开发,而且还产生了一定的安全隐患。运用全球定位系统,通过对矿山自由选点,布设静态GPS定位网对矿山数据全天候检测和记录。通过在控制点布设GPS基准台,流动站可在规定距离内放样,具有测点快、不受季节气候影响等应用优势。

2.5关于惯性测量系统的运用分析

惯性测量技术极具自助形式性和快捷多样性,所依靠的是导航原理,所以其基本性质是导航定位,在所有与矿山测量与工程项目测量相关的技术当中,该技术不仅具备全能性,还具有较高的自动化水平。在相同时间内,利用导航原理可以获取大量比如经纬度和重力异常等地形地质测量的数据。通常情况下,组成ISS的一部分是平台形式系统,另一部是捷联形式系统。测绘新技术中的惯性测量系统指的是ISS结合GPS得出的一种新系统,不仅定位准确,而且精度较高。这种结合是测量性能上的一种互补,由于三维坐标和大地水准面得到了明确,使定位与导航精度更加稳定。

2.6航天遥感技术

航天遥感技术在矿山测量工作中的应用较为普遍,且这一技术的发展也日益成熟,企业及其相关工作人员对于航天遥感技术的应用都拥有一定经验。航天遥感技术在矿山测量工作中的应用主要是指通过获取遥感信息资料来作为矿山测绘工作的依据,并通过相片校正与野外调绘以及目视判读等方法来完成矿山测量工作任务。航天遥感技术相较于传统测绘技术而言,在矿山测量工作中具有明显优势,及测绘图像的完成速度更快,效率更高且耗费成本更低、准确度较强等。

2.7地理信息技术

地理信息技术本质上是一种借助计算机硬件与软件来共同构建的空间信息系统,能够对地球表层中分布的各种信息进行有效收集分析与处理,并通过科学的运算来对结果进行展示。而在矿山测量工作中应用地理信息技术应注意以下几点:其一,应用地理信息技术的前提在于计算机技术,而这一信息系统有可以细分为数据采集系统、管理系统、处理系统、分析系统与图像处理系统以及数据产品输出系统等多个具有关联性的子系统。其二,应用地理信息技术针对的测量对象为空间数据,即通过点、线、面、体都要素构建而成的三维地理实体,其中每一项数据都应具备相对的地理坐标编码,能够具体准确的描述出其所处地理位置,及定性与定量等,以便有效完成对矿山地理信息的准确监测其三,应用地理信息技术能够对矿山监测数据进行统一整理分析,并对其进行自动评价,通过准确模拟矿山实际地理情况来为矿山建设施工与实际运营提供重要参考依据。

2.8无人机航空摄影技术在矿山测量中的应用

无人机航空摄影技术是一种利用无线遥控设备及控制程序操控无人驾驶飞行器,利用其自带的数字遥感器通过拍摄完成测量工作的技术。无人机航摄测量技术主要包含航空摄影、预处理数据、空三加密和平差处理以及数据输出等过程。因为无人机航空摄影技术系统具有成本低、效率高、准确度好并且灵活等优点,公路测量设计及城市建设规划等领域都有应用到这项技术。随着无人机技术发展日趋稳定,矿山测量工作中运用无人机航摄测量技术必然成为新的发展方向。

结语

综上所述,矿山测量工作的质量对于矿上开采运营工作有着极大的影响,因此,随着矿山开采业的不断发展以及人们对矿产资源的需求量持续增加,矿产测量的质量与效率成为有效开展矿山开采、勘探等活动的重要因素。新型测绘技术与测绘仪器的应用,不仅提高了测量的精准度,而且对有效管理矿区资源信息数据有着重要的作用,可以持续推动矿山测量事业实现长远发展。

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论文作者:邱中华

论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期

论文发表时间:2018/5/22

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