基于數字化測繪技術在礦山工程測量中的應用

【摘要】：隨著當代的數字化測繪技術，全球定位系統技術，地理信息系統技術，遙感控制技術等新技術在工礦山程測量工程中的廣泛應用，已逐漸取代了傳統的測繪方式，也標示著科技的進步對促進測繪工作的進步與發展起著重要的作用。本文著重對數字化測繪技術在實際工程測量中應用的特點進行簡單分析。

【關鍵詞】：?數字化測繪技術；礦山地形測繪；工程測量；應用；分析

中圖分類號：P2文獻標識碼： A

前言

隨著計算機技術、網絡信息技術的迅猛發展，數字化測繪技術已逐步替代了傳統手工模擬測圖及工程測量技術，并得以廣泛的運用及推廣。它以簡單，快捷，準確的特點，已發展成為當今地形測圖、工程測量的主要采用方式。

1 數字化測繪技術的特點

數字化測圖技術是對機助成圖及全解析的方式并加之應用。相對于比較傳統的測圖技術而言，優勢也是體現在多方面的。是目前我國地形測繪中最先進的測圖技術，其發展前景也相當樂觀。數字化地形圖實現了高精度的外業測量。同時可以與高精度的測繪儀器配合使用，使高端的先進儀器在數字地形圖上得以運用。

1.1 測圖的精度高

數字化測繪技術具有較高的精確度的特點。電子格式的測量數據還能傳輸、儲存、成圖、自主記錄、處理、等工作。整個過程也不會影響到初始數據的精準度。數字化測圖技術的使用過程中，每當地圖圖形的距離小于300米時，測定的物點誤差在3 毫米之內。從輸入到成圖整個過程中會大大降低精度損失，也不會在測圖過程中出現傳統測圖中經常出現的方向型誤差、展點型誤差、視距型誤差。從而高效地保證外業測量中的精確度，同時也確保了測量結果的精準性。

1.2 自動化的程度高

數字化測圖還具有自動化程度高的優點。數字測圖在繪制的過程中，可以使用計算機軟件自動計算和自動選擇圖示符號和自動進行識別等。得出的數字地形圖也會比手繪的地形圖更加精準和規范一些。屆時，在數字化測繪技術運用的過程中，也能避免人為因素造成的一些錯誤，從而大大降低了錯誤率的發生。

1.3 提高測繪效率

數字化測繪還具有提高測繪效率的特點。用應用數字化測繪技術的結果作為原圖?？梢栽谟嬎銠C里進行土地資源規劃或者市政網絡的建設設計。更加方便的把施工方案進行比較，經過數據的統計、整理、分析及匯總之后，從中選擇最合理最適用的施工方案。同時在測繪工作中大大縮短了工程量時間，提高效率。測繪技術的應用標志著現代社會工程測量的發展方向。所以，將傳統的測繪工作轉變成新型數字化測繪技術是我國現階段工程發展的主要目標方向。

2 巖層移動的測量

礦山開展巖層移動和邊坡滑動的觀測研究工作，其目標是：

2.1 通過巖石移動和邊坡滑動的各種測試手段（儀器觀測和現場調查），及時掌握井下、地表巖層移動及露采場、尾礦壩邊坡滑動征兆，為礦山安全生產提供技術資料。

2.2對礦山不同開采技術條件的地表巖層移動、變形和破壞的基本特征與規律進行觀測和研究。并驗證、修改和確定巖石移動角值等參數;

2.3研究露天采場、尾礦壩邊坡的穩定性和邊坡角的經濟合理性；

2.4定期觀測平面和搞成位置的變化，掌握巖層移滑動基本特征與規律。觀測采空區各種不同處理方法和邊坡治理工程的效果；

2.5總結巖石移動觀測研究工作的經驗，不斷改進觀測方法；

3 數字化測繪技術的作業模式

3.1 外業數據的采集

當進行外業數據采集的過程中，最先進的是用RTK外業數據采集，也可以使用全站儀電子手簿，自制電子手簿和便攜機與測量設備相配合的使用方法進行工程測量。按照不同的地理環境，選擇最適合各自環境的測量方法。在環境比較惡劣的待測區域里，也可以配合采用便攜機與測量設備共同使用。先把控制點的數據輸進便攜機里。在外業采集數據成型后，然后再將內業工作進行調換。在測量過程的初期，應該對測站點進行全面的檢查后，再嚴格的繪制地形草圖。用來對應數據標注地質的情況，致使提高工作效率。當一個區域進行的外業工作結束后，應該先將測量數據備份，然后交給內業數據處理人員，為避免數據丟失后造成的二次測量工作。

3.2 內業數據的處理

內業數據的處理應先由內業處理人員對外業數據人員帶回的原始數據先進行單元區分。然后使用編輯器將數據漸漸 轉化在CAD圖紙上，再由MAP文件格式轉化為點、線的格式文件，最后對逐個點、線的符號、屬性進行標明，形成測量圖紙，最后將其錄入地形圖庫內。無論是工程測量的各個階段還是工程的整體測量，都要對測量的數據進行統計整理分析。今后施工起來也更為方便。

4 數字化測繪技術在工程測量中的應用

4.1 原圖數字化技術的應用

當某個地區需要用到數字地形圖而一時因經費困難或受到時間等原因的限制時,該方法是最適宜的。它能夠充分利用現有的地形圖,只需配備數字化儀和計算機、繪圖儀或掃描儀、配以數字化軟件就可以開展工作,并且在很短的時間內獲得數字化果。它的工作方法有兩種:矢量化掃描錄入儀和手扶跟蹤數字化錄入儀。矢量掃描錄入儀具有較好的操作性能，且工作效率較為良好。但在使用矢量掃描錄入儀時，得到的地圖準確度是與原圖的精準度相關聯的，并且在進行數字化處理的過程中也可能會出現不同的誤差，一般其精準度與原圖相比稍低一點。而且它所反映的只是白紙成圖時地表上的地物地貌,不具有現時性。所以它只能作為一種應急措施并非長久之計。為了充分利用此方法得到數字地圖,可通過修補、填充等方法。實測地物點的精確坐標,通過調整從而可提升精確度。而隨著地圖的不斷更新,實測坐標的增加,地圖的精度也就會相應地得到提高并被廣泛應用于數字化測繪技術工程測量中。

4.2 地面圖中數字化技術的應用

在一些沒有合乎要求大比例尺的地面圖的地方還是比較緊缺。這個時候就可以直接采用地面數字測圖的方法。這種方式可以將一定區域內的地貌、地形和地理環境等進行詳細反應，在我國各地的地面測繪單位都得以廣大推廣及應用。使用數字化儀器測量地面圖的精確度高，操作也就相對簡單，只需對必要點進行測量并在周圍5cm的范圍內加以控制。即可得到精確標準的地面圖。從而減少工程測量中的勞動力，降低工程資金成本，高效減低能源的使用。

4.3 數字地球中數字化技術的應用

數字地球就是把經濟和社會發展等一系列的信息。加載到一個系統的地理坐標框架中并按照數字的形式儲存于計算機內。任何機構或個人都可通過網絡通訊技術,足不出戶就可以獲取所需的信息。數字地球是一個復雜且十分龐大的系統工程，技術復雜,涉及部門多,沒有任何一個部門或團體能單獨承擔,它需要地球科學、信息科學、空間技術和眾多應用部門的配合完成。在空間科學與信息技術這方面，測繪數據是極為重要的組成部分，在我國數字地球系統的建立和完善過程中有著不可或缺的作用。所以，相關人員也在不斷加強對數字化測繪技術的研發與完善應用，改善傳統的測量方式。將數字地球系統與數字化技術的結合，從而實現地球的數字化、科技化。

4.4礦圖數字化技術的應用

煤礦的各種信息是一種活躍的、動態變化的、與空間位置密切相關的信息，所涉及的數據信息量十分巨大，通過礦圖數字化技術（地測地理信息系統）能為礦井生產建設提供出完備的技術工作基礎的地質信息、幾何數據和圖形信息。能為礦山各專業部門提供翔實、可靠的綜合和專題圖件，基本礦圖信息庫的建立，為管理人員掌握礦山的生產系統情況、采掘工程活動情況，以及礦體的空間分布、礦體的形狀、地層結構和覆巖體屬性特征等礦山空間信息提供了方便，并可以實現地質剖面圖、通風系統圖等其它各類專業礦圖的方便編繪。還可以實現礦山規劃設計、礦井生產指揮調度、礦井通風安全等方面技術工作的基礎信息的應用和管理。

數字化技術的數據都以1:1比例尺存儲，其它比例尺都是根據需要由系統自動形成，系統可以將任何來源不同的幾何數據，轉換成統一的參考基準面，統一的成圖投影和統一的坐標系統，保證了礦圖盡管資料來源不同，但都能做到統一編繪，實現數據的輸入、添加、刪除、修改和查詢。

5 結束語

數字化測繪技術，具有很強的高效率、高精度、定量的區域空間信息數據管理和分析能力，為改變以往的測繪方式和生產技術管理模式奠定了良好基礎。該技術的特點如下：

5.1可以根據需要隨時進行參考基準面、統一的坐標系統和地圖投影的設置、選擇和變換；

5.2獲取數據具有準確、方便、快捷、靈活、精度高；

5.3能快捷地自動完成各種圖形的面積計算、導線成果計算、工程進度填圖等測量內、外業工作，效率高，剔除了計算錯誤的過程，保證了計算結果的準確無誤；

5.4礦圖易于編輯、修改和長期保存。

總之，數字測繪技術在工程測量中應用是十分廣泛，且隨著科學技術的逐漸發展，其精確度、操控技術等方面也會不斷發展。

參考文獻

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作者簡介：

趙宏（1973.10-），男（漢），吉林遼源人，遼源礦業（集團）有限責任公司測繪公司經理，工程師。