数字化测量技术在矿山测量中的应用探析

2022-09-12

引言

矿山企业在现代化发展过程中，对于测量工作的精度有着非常高的要求，不仅直接关系到矿山企业开采、加工及生产等环节，更为关键的是其直接关系到矿山生产各个环节的人员安全。数字化测量技术就是以现代信息技术为基础，融合计算机技术、网络技术、测量技术等，从当前数字化测量技术在矿山测量中的应用来看，其在提升测量精度、降低测量人员工作强度等方面取得了明显效果。因此，对数字化测量技术在矿山测量中的应用进行分析有着较为重要的意义。

1. 数字化测量技术在矿山测量中的应用的重要性

虽然当前矿山企业发展火力和经济水平相对于先前有了较大幅度的下降，但是我国对于矿山资源的依赖程度仍旧非常大，市场需求缺口也非常大，因此在矿山企业生产经营过程中，将数字化测量技术应用到其中，已经成为矿山企业发展的必然。例如，当前矿山地表测量的范围相对于先前更大，对于精度要求也更高。同时，在进行矿下测量时，随着开采深度的不断提升，各种类型的巷道贯通数量也越来越多，若仅仅依靠传统测量工作手段，在很多情况下不仅测量工作需要较大的人力、财力、物力的投入。同时，其最终得到的测量工作精度相对实际需求也有着较大的差距。因此，将数字化测量技术应用到矿山测量工作当中，已经成为矿山测量工作必然的发展方向。

2. 数字化测量技术在矿山测量中的具体应用

(1)RS技术在矿山测量中的具体应用

RS技术就是卫星遥感技术，其理论基础为电磁波理论，主要使用的是各种类型的传感器对收集得到的电磁波信息进行处理和加工，整体的测量成本较低，且反应较为灵敏，能够实现对各种类型信息的较大量的收集。从当前RS技术在矿山测量中的实际使用情况来看，在矿山环境的调查分析、检测监督等方面取得了较好的测量效果。通过RS技术，能够在较大范围内实现高质量的测量，得到的遥感图像的真实性、综合性、宏观性且直观性较好，特别是其可以得到瞬时遥感成像，矿山企业在较大范围内的实际地形地貌及地质构造均可以得到较好效果的获得。同时，RS技术中的合成孔径雷达干涉测量技术受到外界自然条件的干涉非常少，对于矿山企业的实际情况能够实现实时的监测，所以，从RS技术在矿山测量中的实际应用来看，微波遥感测量已经成为了矿区观测测量的重要方向之一。RS技术主要使用的是合成孔径雷达，实现对矿区观测相位信息、幅值信息的有效观测处理，通过相位信息的干涉，实现对地表高精度高程信息的有效获取，通过对地表高程信息进行测量，掌握出全矿区范围内地表变化、沉降变化。在选择使用RS技术获得矿山高程信息中，合成孔径雷达干涉测量技术是当前使用频率最高、效果最好的技术类型。主要是该种技术在使用时，受到外界的光照、暴雨等条件限制非常少，获得的精度能够达到毫米层面，对于矿区高程信息的变化可以实现全天候，各种类型的人为因素或者非人为因素给矿区地表变形带来的影响，使用该种技术时也可以有效避免。

(2)GIS技术在矿山测量中的应用

GIS技术是地理信息系统的简称。其主要使用计算机系统实现对地球三维地理分布数据的全方位采集、分析及存储等，同时，可以从不同类型的角度对数据所代表的含义进行解释。GIS技术相对于其他类型的测量技术而言，其存储的数量较大，其存储的数据能够被有效索引，采集得到的各种类型数据组成数据库，在需要数据时，可从数据库中进行调取。GIS技术是一个以计算机为基础的工具集合，可以对采集范围内的矿山空间信息实现高效的分析、处理、储存、转换。同时，GIS技术可以将地理信息通过显示检索操作的方式，形成多功能的数据管理系统，是一个以专家支持、数据库为基础的，能够解决矿山测量中遇到的各种类型问题的组织机构。三维GIS技术，在开展矿山测量时，能够提升矿山测量工作的自动化与智能化水平。GIS技术是一种非常关键的信息处理和与管理系统，具有较强的空间信息分析能力。在矿山测量中通过对矿山地理空间进行三维建模的形式，实现对测量数据的缓冲区分析、空间差值叠加分析及空间量算等。矿山企业可结合自身矿山测量实际对矿山开展三维空间分析，这相对于传统测量分析方法可靠性与精度均大幅度提升，工作人员的工作量也会明显减小。

(3)GPS技术在矿上测量中的应用

随着计算机技术的不断丰富和发展，特别是在自动化高精度等方面优势明显。在矿山测量过程中，为了实现对测量数据的动态实时掌握与监控，在具体测控时，主要包含有数据收集流动站、数据链及基准站等三大部分。在选择基准点时需要其具有较高的精度，同时以基准点为基础，在参考站上安装接收机，实现对卫星数据的连续观测，再通过使用无线电传输机的方式，将观测得到的数据信号传输到所有的流动站上安装的接收机上。最后，相对定位原理计算出矿山测量所需测量目标的三维图标及本次测量的实际精度。从当前实际情况来讲，GPS控制网与国家大地都标体系、世界大地图标体体系能够实现高质量的数据转换，为矿山测量高质量开展，打下了较为重要的基础。从当前矿山测量中GPS技术应用情况来看，通过情况下，可以将其与RTK技术相结合，在具体测量时，主要通过在基准站上固定接收机同时放置一定数量的接收机流动站，实现测量动态定位与静态定位的相结合。在RTK的作用下，基准站高效接受卫星发送的数据，通过对待定点和观测值坐标信息进行比对的方式，实现对观测数据的有效修正。将修正得到的数据链快速高效传递给流动站，流动站在具体工作时，不仅要对修正数据进行接收与修正，同时还需要接收同一个卫星发出的GPS观测数据，实现对所有观测数据的精细化处理，最终得到测量精度在厘米级别的测量数据。测量结果相对于传统的GPS矿山数据测量技术来讲，其效率、实时性及精度均有着明显的提升，从当前矿山工程测量开展情况来看，将GPS技术与RTK技术有效结合是当前矿山测量的重点发展方向之一。

3. 提升数字化测量技术在矿山测量中的应用效果的相关对策

(1)全面提升数字化测量技术人员综合素质水平

针对当前矿山测量工作中，对于数字化测量技术使用量和使用标准不断增加的实际，全面提升矿山测量工作过程中，使用数字化测量技术的实际应用操控水平，已经成为整个矿山测量工作开展的重要环节。而从当前操控数字化测量技术人员整体水平来看，其在实际操控过程中，在很多方面表现出较大的差距和不足。为了将数字化测量技术的实际效用更好发挥出来。在具体操控过程中，矿山企业应当全面认识到当前数字化测量技术在矿山测量中仍旧处于应用的初级阶段，持续加强操控人员掌握数字化测量培训工作非常关键。在具体培训的过程中，应当采用理论培训和实践培训相结合的方式。理论培训过程中应注重避免传统灌输式理论培训的弊端，尽量采用座谈会、讲座、交流会等方式，让高水平数字化测量技术人员将自身操作过程中的操作技术要点，高质量传输给矿山企业测量工作人员。同时，也应当适当加大实践培训在具体培训中所占的比重，通过让矿山企业测量技术人员通过具体实践的方式掌握各项操控技术要点。

(2)加强数字化测量技术的整体投入力度

从当前数字化测量技术在矿山测量中应用实际来看，由于在技术装备方面投入力度较低，而影响到实际应用效果的情况屡见不鲜。为了给数字化测量技术更好应用到矿山测量过程中，矿山企业之间可通过合作的方式，共同购置一整套完备的数字化测量技术装备。或者矿山集团，在整个集团层面上，为下属的各矿山企业开展矿山测量提供出充足的数字化测量装备支撑。

(3)加强对数字化测量技术在矿山测量中应用研发力度

从当前数字化测量技术在矿山测量中实际应用情况来看，其中存在较为明显的不平衡、不充分问题，很多技术在具体应用时仍旧处于应用的初级层面。因此，为了更好提升矿山测量工作开展实效，国家应当从高校科研院所等层面入手，加大对数字化测量技术应用研发人员的支持力度，可以通过设置国家自然科学基金等方式，鼓励引导科研人员能够将更多精力时间放到数字化测量技术的应用研发层面上。

4. 结束语

综上分析，随着矿山开采范围的不断扩大，矿山开采的难度也在持续提升，特别是随着开采深度的增加，各种类型测量工作也在不断增多，全面提升矿山测量工作开展的质量和效率，对于保证矿山测量效果是非常关键的。而数字化测量技术的应用为矿山测量开辟了新路径。因此，这就需要矿山企业全面认识到数字化测量技术在提升矿山测量效果方面的作用，充分结合企业测量工作实际需求，加大技术人员的培训力度和技术装备的投入力度，将数字化测量技术有效应用到具体测量中，较好提升矿山企业整体测量工作开展质量和效率。

摘要：随着我国采矿行业的深度转型，对于矿山企业的生产经营等方面提出了更高的要求。特别是在开展矿山测量过程中，各种先进技术应用到其中，对于提升矿山测量的实际效果有着非常重要的作用。本文将数字化测量技术在矿山测量中的应用作为研究对象，从数字化测量技术在矿山测量中的应用的重要性分析入手，研究了数字化测量技术在矿山测量中的具体应用，并针对性提出了提升数字化测量技术在矿山测量中的应用效果的相关对策。

关键词：数字化测量技术,矿山测量,应用,探析