摘 要：3S技術(shù)對于煤礦測量工作，其重要性不言而喻。GIS技術(shù)在多源數(shù)據(jù)找礦模型與三維煤礦模型建設(shè)方面，GPS技術(shù)在礦區(qū)地面控制測量、碎部測量方面以及RS在煤礦生態(tài)環(huán)境監(jiān)測方面等無不發(fā)揮著十分重要的作用。而3S集成技術(shù)則實現(xiàn)了這三種技術(shù)的兩兩兼容，其在煤礦測量中的應(yīng)用前景必將更加廣闊。

關(guān)鍵詞：煤礦測量 3S技術(shù) 信息系統(tǒng)

中圖分類號：TD67 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（a）-0088-01

1 煤礦測量工作與3S技術(shù)簡介

作為煤礦開采過程的重要環(huán)節(jié)，測量工作與煤礦安全生產(chǎn)、經(jīng)濟效益等息息相關(guān)，并且其貫穿煤礦從基建到服務(wù)期限結(jié)束的整個過程之中。煤礦測量一方面要為煤礦生產(chǎn)提供服務(wù)，另一方面為煤礦重大決策與安全管理提供信息，所以準確、熟練使用煤礦測量技術(shù)，提高與保證測量準確性至關(guān)重要[1]。在新時期，測繪新技術(shù)為煤礦測量技術(shù)的發(fā)展進步提供了強大的助力，尤其是3S技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新成為了煤礦測量取得新突破、新發(fā)展的關(guān)鍵。3S技術(shù)是地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）的統(tǒng)稱，其在煤礦測量發(fā)展中的應(yīng)用如下所述。

2 3S技術(shù)在煤礦測量發(fā)展中的具體應(yīng)用

2.1 GIS技術(shù)在煤礦測量中的具體應(yīng)用

（1）以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)建立的多源數(shù)據(jù)找礦模型?；A(chǔ)地質(zhì)資料、地球化學、地球物理以及遙感等信息從各自的角度反映出地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)體的一些特征，這些信息之間也存在既相互聯(lián)系又彼此獨立的關(guān)系。眾所周知，信息源如果比較單一，我們所獲得信息就比較片面，不能對具體事物有一個本質(zhì)、全面、綜合的認識，因此需要多方面的異源數(shù)據(jù)來認識事物本質(zhì)。而GIS多源數(shù)據(jù)的綜合分析以及管理能力給可以將具有空間屬性的眾多異源數(shù)據(jù)進行良好融合平，有助于我們對這些互相關(guān)聯(lián)的復(fù)雜內(nèi)容進行深入、貼切的分析。

（2）GIS技術(shù)建設(shè)三維煤礦。三維煤礦是對煤礦客觀實體的模型描述，是一個三維地學模擬理念的具體體現(xiàn)。礦業(yè)、地質(zhì)界人士通過三維煤礦可以更精確、直觀的掌握各種礦體分布的三維形態(tài)、圈定礦體邊界，對地下地質(zhì)體圈定的解釋更具準確性，更好的指導深部找礦預(yù)測與礦業(yè)開發(fā)工作。最近的十年里，隨著地質(zhì)信息科學可視化技術(shù)、GIS與計算機模擬技術(shù)的不斷發(fā)展，三維煤礦正逐漸變?yōu)樾畔⒖茖W和地學交叉技術(shù)的熱點和前沿[2]。

另外，GIS在涉及煤礦設(shè)計、礦產(chǎn)開采、巷道開挖、土地復(fù)墾、環(huán)境評價、沉降監(jiān)測等一系列煤礦管理信息系統(tǒng)方面，也發(fā)揮著十分重要的作用。

2.2 GPS技術(shù)在煤礦測量中的具體應(yīng)用

煤礦測量中使用GPS技術(shù)，可以充分發(fā)揮其簡便靈活全時段、智能化、高精度的優(yōu)勢，無疑具有革命性進步。其在在煤礦測量中的主要應(yīng)用有地面控制測量和地面碎部測量等，而且由于煤礦巖層對衛(wèi)星信號的影響，其在露天煤礦的應(yīng)用效果要遠好于井工開采煤礦。

（1）GPS技術(shù)在礦區(qū)地面控制測量方面的應(yīng)用。礦區(qū)地面控制測量指的是，在地面上以煤礦工程的需要與特點為依據(jù)布設(shè)具有一定形狀的控制網(wǎng)，并對其地面位置進行精密測定，以作為煤礦地下工程測量基礎(chǔ)。平面控制網(wǎng)的一般傳統(tǒng)布設(shè)方式為將其布設(shè)成三角網(wǎng)或者導線網(wǎng)（閉合、符合導線）。GPS測量的優(yōu)點在于：忽略兩點間通視、所測點位精度均勻，較之于常規(guī)點位有明顯的靈活性與優(yōu)越性，特別適合平面控制測量。具體而言，GPS技術(shù)在新的礦區(qū)控制網(wǎng)建設(shè)、已有控制網(wǎng)的完善與檢核、控制點設(shè)立、舊網(wǎng)加密等方面都優(yōu)勢顯著[3]。

（2）GPS技術(shù)在礦區(qū)地面碎部測量方面的應(yīng)用。實時載波相位差分技術(shù)（簡稱GPS-RTK技術(shù)）是對兩個觀測站的載波相位測量進行實時處理的差分方法[4]。相比于傳統(tǒng)地形測圖，RTK技術(shù)的優(yōu)點為：觀測值精度能達到厘米級，滿足不同比例尺的測圖要求；測量工作靈活、無需加密控制網(wǎng)與測站間通視；測量誤差不傳遞、不積累、互相獨立、測量精度高；測量數(shù)據(jù)便于存儲、共享和管理。RTK技術(shù)正是憑借以上優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于地形、線路、地籍與圖根控制的測量工作以及工程放樣和大面積地面的沉降監(jiān)測等方面。

2.3 RS技術(shù)在煤礦測量中的具體應(yīng)用

近年來，RS技術(shù)已逐漸成為礦區(qū)重要的生態(tài)環(huán)境調(diào)查、監(jiān)測與分析手段[5]。在煤礦測量中使用RS技術(shù)，對礦區(qū)周圍植被和土壤的光譜情況進行分析，探究進行煤礦地下開采時對開采區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成的影響。RS技術(shù)在煤礦中還有其它方面的應(yīng)用，主要有監(jiān)測地表沉陷程度與范圍、監(jiān)測煤矸石污染程度與范圍、地下水監(jiān)測等其它方面。

3 煤礦測量領(lǐng)域3S技術(shù)的未來發(fā)展趨勢—3S集成技術(shù)

當前，3S集成技術(shù)的應(yīng)用是煤礦測量發(fā)展的必然趨勢。具體而言，使用遙感傳感器通過RS技術(shù)取得地表數(shù)據(jù)并進行處理分析之后得到地物信息；GIS的優(yōu)勢在于數(shù)據(jù)分析方面。將RS與GIS兩者集成，則可將兩者的優(yōu)勢共同發(fā)揮來：借助遙感影像資料，對礦區(qū)土地的變化利用進行解譯分類，同時與GIS技術(shù)相結(jié)合，動態(tài)監(jiān)測土地利用狀況，達到系統(tǒng)、全面反映土地分布規(guī)律及其利用狀態(tài)的目的[6]。組合GIS技術(shù)與GPS技術(shù)，并將其應(yīng)用于煤礦安全監(jiān)測方面，則可實現(xiàn)GIS數(shù)據(jù)管理與GPS數(shù)據(jù)采集同時進行實時分析的功能。同時，因為RS和GIS的處理對象都為坐標數(shù)據(jù)，而GPS能夠在快速獲取坐標的同時，保證越來越高的精度。因此憑借GPS本身的實時定位這一優(yōu)勢，實現(xiàn)GPS和遙感圖像處理系統(tǒng)二者之的自然集成。將3S技術(shù)進行兩兩結(jié)合，其組合的核心為GIS和RS結(jié)合，其組合方式主要有3種方式，分別為整體結(jié)合、表面無縫結(jié)合、平行與分開結(jié)合。

4 結(jié)語

科學技術(shù)的快速發(fā)展，必將使3S技術(shù)愈發(fā)完善，3S集成技術(shù)也將更加強大，從而可以提供更加精確的煤礦測量結(jié)果，為建設(shè)高產(chǎn)、高效、安全型煤礦提供可靠保障。以日新月異的煤炭工業(yè)為前提，現(xiàn)代化、標準化煤礦不斷涌現(xiàn)，隨著測量儀器的更新?lián)Q代與測量技術(shù)和理論的完善、深化，我們有充足的理由相信礦山測量會取得更好發(fā)展的同時，為煤礦提供更好的服務(wù)，為煤礦可持續(xù)發(fā)展保駕護航。

參考文獻

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[6]趙奎，王曉軍.基于組件式GIS技術(shù)的煤礦井下可視化管理信息系統(tǒng)[J].有色金屬：煤礦部分，2005，57（4）：44-46.