关键词:数字化;3S技术;现代矿山;测量技术
引言:
伴随着科学技术的持续化发展,使得信息技术能力相较于传统,有了翻天覆地的变化,特别是3S技术,即地理信息系统、遥感、全球定位系统,这一项技术的提升和发展,速度十分迅速,为解决矿山方面,特别是测量方面的难题,提供了有效的解决方式。由于最近这段时期,矿山方面的生产规模有了前所未有的提升,使得矿山方面的测量技术显得捉襟见肘,而且要求也有了一定程度的提升。虽然3S技术具备这良好的精度,以及高强的可靠性,可以针对大量数据进行批量处理等优点,可是在实际的技术应用过程当中,还是有着一定的问题暴露,需要针对于这些问题做出不断的改革和完善,才能够更好的满足当代矿山开发方面的需求。
一、3S技术以及在矿山测量当中的应用
3S测量技术,是一种集结了卫星遥感(RS)测量技术、地理信息系统(GIS)测量技术,以及全球定位系统(GPS)测量系统,在进行科学的发展,以及整体技术的绘测发展过程当中,也有了越来越广泛的涉猎。这其中,地理信息系统,主要的以系统科学、计算机基础,这两项技术为基础,GIS测量技术,作为获取、分析、管理、处理等,多种不同的资源信息,提供了强有力的技术分析,以及技术方面的支持,并且在测绘工作的进行当中,3S技术也有了更加充分的利用,发挥了更大的作用和价值[1]。其中,测绘系统,也正在逐渐靠向自动化、智能化发展,实现自动化、智能化的发展和落实。也可以说,在现代科学技术的支持下,3S测量技术,也有了较大发展。
矿山的测量技术,也从原本的一项边角工程,发展成为了一门正统的学科,需要进行系统的知识积累和技能学习。且伴随着社会的不断发展和推进,在矿山的测量技术方面,也有了不断的发展和扩大。在矿区面积之内,针对于地面的控制状况、地面的碎部测量、地表移动的检测,以及地表沉降,等一系列传统的应用领域,相较于传统都有了很大的改善和起色。借助于3S技术的不断应用和市场开阔,使得矿山的测量工作也趋于简单化、明了化。在新技术的应用方面,和传统的测量技术领域,无论是体系,还是从操作模式方面,都有了很大的改变和创新,使得矿山方面的测量,正逐步朝着自动化、智能化的大趋势发展前进。
(一)RS技术及其在矿山测量当中的应用
遥感技术,主要依据就是电磁波理论,也就是通过各种各样的传感器,对目标的信息进行收集,其中重点针对于电磁波信息,这也是一种成本低下,并且反应速度迅速,信息资料收集的范围广,且能够进行大数据的批量处理。遥感技术,作为一种重要的测量手段,被大面积的利用在矿山方面的质量检测,调查,以及信息的分析过程当中。从实际的使用反馈来看,遥感技术所涉及的范围十分庞大,并且得到的图像,通过数字化显示,比人工的记录形式更为直观,无论是从宏观性、综合性、以及真实性等方面来看,遥感技术都具备着传统人工所不具备的优良特性[2]。另外,通过遥感技术进行图像成型,还可以获得比较大面积内部的真实地形地貌反馈,便于调查矿区内部的真实构造,在开发的过程当中也有所依据。
此外,由于合成孔径雷达干涉测量技术,即(INSAR)技术,易于受到自然环境条件的干扰,并且可以自然而然的形成实际地区监控,所以,在微波遥感发展的技术领域,孔径雷达干涉测量技术成为了一个研究的热点和趋势。INSR技术,通过合成的孔径雷达,对矿区领域,实现大面积的监控和检测,从幅值以及地理位置信息等多方位的数据处理,通过干涉相位信息,进而对地表方面的信息资料实现了高速的获取和辨别,并且利用测量过程当中的地表高度,结合信息方面的检测,实现地表变化的实时反馈,快速、高效、高精度的进行资料回返,以便于工作人员掌握到一手的资料和数据[3]。在利用遥感技术,获取更多信息的技术范围内,合成孔径雷达干涉测量技术,是测量精度最高、反馈速度最快,并且质量最有保障的一种测量技术。由于INSAR测量技术,不会遭受到外界自然环境因素限制,例如暴雨、光照等自然条件,而且可以获取到毫米级别的信息资料测量反馈,搭配上全天候、无间歇的进行资料收集和地形探索,可以实现较高精确度,较强可靠性的有效监测,相较于人工检测,有着得天独厚的优势,因此,这一测量的信息技术也被广泛的运用在矿山方面的检测和测量工作当中。
最初,INSAR测量技术,还是在外国扮演着测量地表沉降、火山监测、滑坡状况信息实际反馈的角色,现如今,中国境内的INSAR测量技术,已经被推广运用到多个领域,不单单包括地表沉降、火山监测、滑坡状况反馈领域,还有冰山动力学的测量、矿山方面的质量检测等,多个方面都取得了不错的成效,而且这一项信息技术在矿山的测量方面,相较于人工更是取得了不错的成绩。
(二)GIS技术及其在矿山测量当中的应用
地理信息系统,也就是GIS测量技术,主要是借助于计算机系统,对于地球的三维地理信息,进行整理和收集,并且对于收集到的信息进行存储、分析,通过现代的科学技术水平,结合这些信息数据进行系统检测,最终成型多角度的内涵诠释。首先,地理信息系统,本身就是一个集成了多种的数据,可以实现大量数据索引,以及数据的批量、单独操作的一种数据库系统,借助于其庞大的数据库,可以实现特定的信息收集,以及信息的共享操作。在这,地理信息系统,也是一个以计算机为基础,进行扩展和延伸的工具集合。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这样的一个工具总成,可以实现多种多样的信息资料操作,从地理信息以及空间信息的转换、存储,到最终数据资料的分析和处理,都可以 通过地理信息系统完美的解决[4]。最后,地理信息系统,还是一个集合了存储、操作、检索,以及地理信息资料显示的,具备着高强度生产能力的一个数据库管理系统,是一个集合了数据库方面,以及专家的支持的,能够针对于各种各样的问题,提出确实解决方案的一个组织机构。除此之外,对于不同角度,GIS的定义,也都有所不同,可是都能够反衬出地理信息系统方面,较高的精准程度,以及其准确性。
三维GIS在矿山地质的检测方面,扮演的角色主要是一个实现智能化、自动化程度比较高的一个监测系统。地理信息系统更是一个功能强大、自身重要的,信息管理,以及处理系统。GIS本身具备着很强的空间信息资料处理能力,在矿山的测量过程当中,可以根据矿山的三维空间导图,实现空间模型的建立,而且根据地理方面的信息,实现自主分析和检索,形成一套完善的矿山地理信息检测报告。矿区方面,则可以充分发挥GIS的查询空间属性的功能,结合矿区方面的办公操作系统,实现自动化的系统操作,对于矿山的空间插值、缓冲区,等多种三维空间,展开详细的分析和探测,相较于比较传统的检测方法,无论是可靠性,还是整体的精确程度,都有一个质的飞跃。三维矿山的成像技术,也伴随着GIS技术、科学可视化技术,以及计算机模拟技术,在进行矿山的测量工作以及实际应用的过程当中,升级强化成为了国内外发展和研究的热点所在。
(三)GPS技术及其在矿山测量过程当中的应用
伴随着科学计算机系统方面的不断增强,以及整体操纵性的发展和完善。实时三维定位系统,也就是GPS积水,被美国这一世纪强国,大量的投放进军事领域,从三维导航,到通讯信息技术,各方各面都有了GPS的身影,可以说把GPS真正的融入到了人民的日常生活当中去。与此同时,GPS还在测量和检测方面发挥着重要的作用,扮演着重要的角色[5]。在中国,矿区的检测工作方面,GPS就很好的担任了这一个测量的技术人员身份,从矿区的控制测量,到矿山的产量预计,包括变形监测过程当中,GPS都由于其高精确度的数值分析,以及较强的自动化监测,实现了对于实际事物的精确监测,相较于其他的技术手段,有着显著的优势存在。GPS技术,也在一瞬间,成为了进行实物目标监测、动态信息目标的检测和测量,实现这些功能,主要从三个方面获取信息的支撑,分别是:地面负责控制系统的基准站、数据链,以及手机数据的流动站。GPS监管系统,一直以来,都把基准点,设置为控制点,并且还是具备着较高精确程度的控制单,与此同时,还在参数的获取站方面,安装接收机,进而实现对于卫星信息资料的实时获取和控制。伺候,再借助于无线电传输系统,将接收到的信号,流传到不同的接收机上,实现信息数据的实施流通。
二、存在的问题
纵然3S技术,在矿山方面发挥着重要的作用,并且由于其高精度、大批量任务处理的特定,使得这一项技术有了较好的发展前景,可是在实际的使用过程当中,还是会存在一些小的问题。
首先,就是在3S技术的发展过程当中,影像方面的信息和资料大小不断增加,可是为了维持一个比较高的检测效率,需要对于实际的图像信息进行实时反馈,那么就要处理好在传输过程当中的无缝链接、实时查询、动态更新,包括快速分析数据处理等多方面的问题,这些问题至今为止,还没有一个很好的解决方案。
其次,目前的3S技术,仍旧停留在对信息的测量,以及对数据的处理方面,也就是仍旧停留在数字化时代,还没有时应当前这个智能化、自动化的社会潮流。在互联网的连接方面,还没有跟上互联网的发展步伐,未来的发展趋势仍旧不够明了。智能化的发展目标,应当以技术人员对于数据的处理,包括数据的分析,以及后期的处理过程当中,需要实现实时的监控[6]。这些工作令人工方面的工作量有了很大的提升,给工作人员的工作重任进行了显著的加强。智能化的发展进程当中,应当做到的就是对于信息的自动化处理,实现机械、技术的自动化。至于多样化,则重点表现在数据的处理和现实阶段。现在的显示方式仍旧停留在数字化方式,应当在现有阶段上做出一个大的迈进,想着三维以及多媒体的呈现方式发展。
最后,为了充分的发挥出3S技术的自身特点,以及其自身具备的优势。应当连同于其他的先进技术,进行技术的总称和集成使用,特别表现为:图像的批量化处理,以及计算机处理技术。通过这些技术实现对于数据的多样化处理,特别是可视化、以及智能化的发展方向和趋势。依据技术的发展,实现管理人员,以及技术人员的难点攻破,可以有效的促进3S技术未来的发展和改革。
三、结束语
总的来说,虽然3S技术,目前仍旧处于起步时期,但是起步的高度相较于其他技术领域,已经占据了一定的高度和优势。根据传统的测量方式来看,3S技术提供了比较大的工作效率,在矿山的测量过程当中,3S技术可以有效的解决过程当中发生的问题,并且实现批量化、大规模的数据处理,显著的促进未来矿山测量方面技术手段的发展。3S技术,在今后的矿山测量发展进程当中,将会占据一个显著的主导地位,伴随着3S技术的发展和进步,矿山测量方面的技术手段也将迎来更大的发展和突破。
参考文献:
[1]李伟.3S技术在现代矿山测量中的应用研究[J].建材与装饰,2018(17):211-211.
[2]吕建良.3s技术在大型金属矿山测量中的应用[J].世界有色金属,2019(5):28-29.
[3]方威.关于矿山测量技术的管理与应用探究[J].世界有色金属,2019(9):30-31.
[4]吴勋元.现代测绘技术在从江县锰矿矿区测量中的应用[J].资源信息与工程,2017,32(6):38-39.
[5]尤跃龙.矿山测量在煤矿安全生产中的作用[J].煤,2017(12):81-82.
[6]郑云飞.现代矿山测量技术在找矿中的应用[J].世界有色金属,2017(12):50-51.
论文作者:王曦韡
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/12
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