周 瑜
(湖南金水塘礦業(yè)有限責任公司,長沙 410000)
礦山測量技術對專業(yè)和技術的要求比較高,測量期間會應用各種專業(yè)技能,如果測量人員的技術操作出現偏差,就會影響測量結果的準確度,最終影響后期工作的正常開展[1-3]。大多數礦山的地質比較復雜,地位位置偏僻,傳統(tǒng)測量方法通常并不適用,測量數據的精確度無法滿足開采要求。信息時代,要將網絡技術和計算機技術逐漸應用到礦山測量技術中,探索數字化測量信息技術,以不斷改進礦山測量技術,有效推動礦山測量工作的開展。
在礦山測量中,數字化測量信息技術將數字化的地形圖測量、空間技術、三維立體可視化技術等技術融合起來,對礦產資源進行定位,可以準確找到資源方位,提高測量效率,實現管理數據的數字化和信息化[4-6]。其間可以利用信息網絡、GPS、三維測量等科學技術,分析礦山資源布局和開采條件,了解實際情況。數字化測量信息技術可以全方面地收集信息,利用勘探和傳感裝置等進行信息處理,掌控礦山內部的真實情況,詳細分析信息,記錄數據。同時,可以對信息數據進行整合,搜集礦山整體數據,進行科學的整理和匯總,為礦山測量技術搭建三維立體模型。數字化測量技術還具有調度作用,可以進行空間分析和系統(tǒng)查詢,對數據信息設置訪問權限,系統(tǒng)地調度資源,輸出數字化繪圖。數字化測量信息技術最核心的作用,是對三維立體模型和礦山有關數據進行統(tǒng)一管理,為礦山開采提供數據保障。
和傳統(tǒng)測量技術相比,數字化測量技術水平較高,數據信息更加詳細。同時,它可以結合數字繪圖技術、三維技術等現代科技手段來提升自身優(yōu)勢,擴大礦山測量技術的覆蓋范圍,測量準確度比傳統(tǒng)礦山測量方法高[7-8]。數字化測量信息技術可以輕松地處理和分析礦山開采各環(huán)節(jié)的數據,得出準確結果,為需求者提供重要的信息,有效地提升了技術的真實可靠性,提升了測量數據的應用價值。
在使用礦山數字測量技術時,人們要結合計算機仿真技術,增加三維立體模型的數據準確度,清晰展現礦山開采范圍內的整體地質狀況,準確捕捉人類肉眼無法看到的細節(jié),然后通過打印機將圖像打印到圖紙上,方便隨時參考,為后期的礦產開采提供技術基礎。
礦山空間信息技術主要涉及RS 技術和GPS 技術兩個方面,礦山測量融入空間信息技術,可以提高測量效率。GPS 技術通過搭建地理模型為人們提供動態(tài)數據信息,它可以應用在礦山測量中,最終建立專業(yè)的礦山地理數據測量系統(tǒng)。人們可以以礦山環(huán)境作為測量平臺,進行數據采集、輸出和測量分析,為礦山開采提供詳細的地理數據。GPS 技術主要利用信息傳輸技術來獲取遠端數據信息,再利用傳感技術將獲取的電磁波轉變成清晰的圖像,為礦山開采人員提供直觀的數據信息[9-10]。
三維可視化技術是礦山數字化測量信息技術的主要構成部分,可以建立科學、直觀的三維模型,實現礦山測量數據的可視化,提供全面的礦山結構圖和詳細的內部動態(tài)變化數據,有效提高開采效率。隨著礦山開采工作的展開,采掘地質層厚度等信息會出現許多難以預料的變化。所以,人們要利用數字化測量技術,將地下真實情況繪制在圖紙上,為礦山開采提供詳細的數據資料。在使用繪圖技術時,人們需要結合計算機管理分析技術,掌控礦山真實情況。目前,礦山數字化測量信息技術主要構成如下。
在礦山測量中,三維可視化技術可以展現地表和地下的地質現象,它可以全面描述礦山空間位置,為測量人員提供完整的數據,以便開展空間分析工作。三維可視化技術主要有以下幾個實施步驟。
一是數據采集,即利用三維激光掃描等技術對礦山的地形地貌進行掃描,獲取礦山的開采點、邊坡變化情況和等高線等諸多重要資料。二是數據處理,指利用專業(yè)的處理工具進行噪點去除、數據拼接以及三維建模等,對采集的數據進行處理。三是管理平臺建設,測量人員和生產管理人員可以建設三維系統(tǒng)平臺,通過計算機網絡查詢或預覽礦山各個區(qū)域的信息,進行生產調度管理和設備維護檢修。
空間信息技術主要是指RS、GPS 以及GIS 技術,可以提高礦山測量的時效性和先進性。
4.2.1 RS 技術
RS 技術即為遙感技術,它利用傳感技術、傳輸技術、信息處理技術等對采集的信息進行掃描、傳輸、處理等,通過地表地物的遠距離測控和識別獲取地面信息。人們可以利用RS 技術對礦山進行測量,精準地測繪出礦山地形圖,探測周圍環(huán)境。
4.2.2 GPS 技術
GPS 技術一般由空間、用戶以及地面監(jiān)控三部分組成。與傳統(tǒng)的測量技術相比,GPS 技術以衛(wèi)星導航作為技術支撐,具有靈活性高、精準度高和全天候測量等優(yōu)點。GPS 技術不會產生測量誤差的積累,不用考慮測量點的通視問題,因此其廣泛應用于礦山測量中。
4.2.3 GIS 技術
GIS 技術也叫地理信息系統(tǒng)技術,基于地理空間,分析地理模型,演算出多種動態(tài)的空間地理資料。GIS 技術能夠將測量數據處理成數字化形式,因此可以滿足礦山生產的數據需求。
數據資料的數字化處理是指利用C++、VB、AutoCAD 等工具將數據資料處理成文字、圖表等形式。按照礦山測量的實際需求,人們要利用以上工具,建立并完善具有多種功能的數據處理系統(tǒng),為測量數據資料的數字化處理提供基礎服務。
通常,地表地質條件、地下地質條件以及礦山開采通道等對礦山生產效率的影響不大。但是,隨著礦山開采的推進,采層厚度和礦質等會發(fā)生一些變化,影響開采安全。所以,礦山測量期間,要把礦山地表地質條件、地下地質條件等繪制成圖紙,保障礦山安全高效生產。圖紙具有較高的精準性與時效性。將數字化繪圖技術運用于礦山測量中,不僅可以實現繪圖工作的信息化和智能化,還能夠通過計算機計算和分析,準確掌握礦山各個部分的實際情況。除此之外,數字化繪圖不受圖紙儲存限制,有利于圖紙的使用、儲存和修改,同時可以結合GIS 數據系統(tǒng),幫助生產管理人員優(yōu)化礦山運輸路線,調整礦山開發(fā)規(guī)劃。
礦山測量是礦產資源開發(fā)的基礎,而數字化測量信息技術是礦山測量中不可缺少的一項技術。礦山測量人員要注重提高自身專業(yè)技術水平,全面了解空間信息技術和三維可視化技術,同時要不斷總結應用經驗,保證數字化測量信息技術的應用效果。