摘 要:随著空间技术、计算机技术以及电子技术的发展,测绘技术有了显著的进步,形成了测绘仪器及测绘技术的新体系。本文在对测绘技术以及相关仪器的分析上,对其在矿山测量领域中的应用进行了探讨,分析了其应用现状,并就发展及应用前景进行了讨论研究,以使矿山测量更好的促进矿山的长足发展。 关键词:测绘技术;矿山测量;应用发展 1 引言
空间对地观测技术发展日益成熟,例如卫星遥感、全球定位系统等测绘科学,其中地理信息系统学科的发展和应用为测绘信息的多源化发展提供了有利的技术支持和保证。矿山测量技术在煤矿、金属矿山等的安全生产中起着至关重要的作用。矿山测量在矿山勘探、设计以及矿山开发、生产运营的各个阶段都发挥着重要的作用,因此矿山测量要充分发挥现代测绘技术以及测绘仪器的作用,并联系矿山测量的实际工作及特点,促进矿山测量的进步和发展,拓宽其发展空间和业务范围。空间测绘技术、以及惯性测量系统、全站仪等均已广泛应用于矿山测量中并得到了很好的成果,为此本文就测绘技术在矿山测量中的应用与发展进行了探讨,使其更好的服务于矿山安全生产。
2 测绘技术在矿山测量中的应用发展 2.1 全站仪
全站仪在现阶段应用最为广泛,它集测距仪、电子经纬仪的优点
于一身,属于光电测量仪器,智能化全站仪是集合光、电、磁、机技术与一体的科学成果,可实现测距、测角,应用现状及前景良好。在工程测量、矿山测量、地籍测量等领域,全站仪均得到了广泛的应用,并且全站仪的发展态势迅猛。全站仪因其自身的特点包括集测距仪、经纬仪的优点于一体,可提供数字形式的测量成果,还有其操作简便、性能稳定、数据可通过电子手簿与计算机进行通讯等优点,在矿山测量工作中得以广泛应用并迅速推广。全站仪在地面控制测量、地形测量以及工程测量中也得到了很好的应用,因此智能化、数字化的测绘仪器将是矿山测量仪器的重要发展方向。目前国际上比较先进的智能化全站仪通讯上具有双路传输的功能,既可由计算机输入数据,也可由计算机导出数据,并且以存储卡或者存储器等实现记录数据。我国较先进的全站仪是由南方测绘公司生产的nts-200系列全站仪。在国际上较为先进的全站仪有瑞士的tcal00及tcal800全站仪,以及日本的powerset系列全站仪及其set5f、set6f、set5w全站仪。
三维矿山建设是通过三维地学模拟实现的,这样有助于业内人士更精确直观的了解地下矿体,而全站仪结合现代计算机技术,就可实现三维矿山数据自动采集、传输、处理等工作;另外,全站仪还可应用于矿山的地表监测,矿区施工等方面。在这些工作中,全站仪的优势在于既能保证精度,还可提高效益,加快速度。 2.2 空间信息技术
“3s”集成技术即遥感(rs)、全球定位系统(gps)、地理信息
系统(gis)是空间信息技术的主体和核心,是当前世界空间信息技术的发展必然趋势。遥感有卫星遥感和航空遥感之分,都是通过使用不同传感器来获取地表数据,进而对数据进行分析处理,最后得到地物信息。基于遥感资料例如insar数据进行差分处理可建立数字高程模型(dem),从而应用于测绘工作,并且已得到广泛的应用。gps在矿山测量、工程测量以及环境监测、防灾减灾,以及交通导航等方面都起着相当重要的作用,是潜力最大的全能型技术,同时也是大地测量技术的主要手段。gps技术的优点有全天候、精度高、灵活性能好等,相比传统测量技术,gps技术在外业测量模式、误差来源和数据处理方面都有着革命性的转变,而且无需考虑测点间通视,还可同时三维定点等。gis技术对空间地理数据进行采集、处理、分析、管理等,是测绘技术的重要支撑部分,对测绘科学的发展有极其重要的意义。将gps和gis技术相结合用于矿山安全监测,可实现gps采集数据,进而gis进行数据分析管理等。由于gps可实现实时定位,这样将gps与遥感图像处理系统集成起来就很容易实现。无论遥感还是地理信息系统的数据都是矢量化的,即带有地理坐标的,而gps获取的数据是带有坐标的,并且方式快捷,精度也高。
遥感技术应用于矿山测量已经有一段时间,并且积累了一定的丰富经验,通过将航空遥感资料进行校正、目视判读以及野外测绘等工作,可实现矿区地形图的测绘工作。利用遥感测绘实现地形图的测绘,相较传统方法,速度较快,成本较低,精度较高。如何将航
天遥感资料很好的应用于矿山测量这些课题正在研究之中。应用遥感资料对矿区进行实时监测,可获得实时、动态的信息,可为矿区开发环境保护提供决策依据。目前采用遥感手段进行探矿、研究煤层顶底板、地质勘察等方面已普遍得到应用。gps技术在矿山测量中主要负责地面的测绘工作,如地表位移监测、沉降监测、水文观测孔监测等。矿区地理信息系统(mrels)是以各种测量技术获取数据,以矿区资源环境信息系统为平台,集合数据采集、管理、处理及分析于一体的一种智能化的技术系统,可为矿山可持续发展提供决策依据。“3s”集成技术推动了矿山测量学的进步与发展,使其在技术方法和工作对象上都发生着变革,矿山测量学的发展方向是矿山空间信息学,矿山测绘工作者要将测绘新理念贯穿于实践工作中,使矿山效益最大化。 2.3 惯性测量系统
惯性测量系统(iss)给大地测量、矿山测量以及工程测量的自动化作业中带来了新的曙光,它不仅具有全天候、自主式优点,同时还具备快速多能及机动灵活等优点,是一种新型导航定位技术。惯性测量系统的原理是惯性导航,同时获取大地测量数据,包括经纬度、搞成、重力异常、方位角以及垂线偏差等数据。iss有两大类系统,分别为平台式和捷联式,在测绘领域,iss主要可应用于控制测量、地表形变监测、沉降监测、管线监测及定位,以及矿井下定位,工程测量等,还可应用于地球物理研究、天然地震研究、重力观测等领域。将gps与iss集合成一个组合系统,可实现gps
与iss的性能互补,可以整体处理大地测量模型的数据处理,同时精确定位三维坐标以及大地水准面,稳定的实现定位和导航,这是现阶段高精度导航和高精度定位发展的要求,同时也是发展趋势。在矿山测量中,惯性测量系统主要用于矿山井下测量工作,在我国还未深入开展应用,有待发展。 2.4 其他技术
陀螺经纬仪、数字化水准仪以及激光指向仪等现代测绘仪器也越来越多的应用于矿山测量,并经过改进,形成了专门应用于矿山测量的仪器。 3 结束语
矿山作为目前重点开发的资源对象,为实现可持续发展贡献持久的力量,就必须加强矿山测量工作。而矿山测量学是一门复杂的交叉性学科,与采矿、矿业工程、测量、仪器以及计算机科学、数理学科等发展密切相关,测绘技术则是集空间、电子、光学及计算机技术与一体的综合性技术。矿山测量工作人员需提高业务素质,应用先进的测量技术,促进我国矿山测量工作的发展与进步。 参考文献
[1]崔竹梅,王友库.论现代测绘技术在矿山测量中的应用[j].黑龙江科技信息,2010.
[2]樊杰.高新测绘技术在矿山测量中的应用[j].科技探索,2010.
作者简介:孙杰,(1982-) 籍贯:贵州,职称:测量助理工程
师,学历:本科,主要方向:长期从事矿山测量、技术管理工作
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