矿山地质工程测量中的新型数字测绘技术研究

矿山地质工程测量中的新型数字测绘技术研究

王飞 ,韩东赟

 云南地质工程勘察设计研究院有限公司 云南 昆明 650000

云南省红河州水利水电勘察设计研究院 云南 红河 661100

摘要：本文基于矿山地质工程测量，分析其新型数字测绘技术的使用优势，并探究出数字化测量3S技术、无人机测绘技术、数字化测量RTK技术、数字化测量中的三维可视化技术等运用措施，以供参考。

关键词：矿山地质测量；数字测绘技术；优势；措施

引言：将新型数字测绘技术应用于矿山地质工程测量，可以有效地提高矿山测绘的精确度与准确度，并降低人力、物力所需成本，其中包括3S技术RTK技术以及无人机、三维建模等技术。这些数字化技术的进一步推广，还可有效改善煤矿生产安全，这对于国内的煤矿工业来说具有一定的促进意义。

1、矿山地质工程测量中的新型数字测绘技术使用优势

1.1提高矿山测量的精准度

由于对矿产资源的需求日益增加，在国内的煤矿生产中，为做好矿山测量工作不仅要保证其测量精度还应满足矿山开采实际要求的精确数据。在此，应有效运用数字测绘技术确保矿山测量的精度，并且在运用该技术时，还可将所采集到的软件与图形交换处理，不仅有效提高了测量数据处理效率，也极大地减轻了测绘人员的工作负担，降低了探矿的人力、物力资源成本，为其节省了采矿费用。

1.2利于信息的及时有效应用

矿山地质工程测量是矿井开发的基本内容，也是煤矿安全的保证机制，矿山测量工作，可全面地测绘矿山地形地貌，并且还可在调查成果的基础上，对矿井测量方式进行系统的研究和分析，这是由于在此阶段进行了有效的调查，可以防止出现差异明显的测量信息，还可以避免在开采和使用过程中出现的潜在问题。在采用新型数字测量技术时，要及时地获得相应的有关数据，并且数字化测量技术可有效确保信息与实际情况相符，在实际统计过程中减少其差异，避免出现信息干扰问题。

1.3实现安全生产

由于矿山在实际开采过程中存在较多的安全隐患，为确保实现安全生产，在保障人员生命安全的基础上应持续提高矿山测量工程的准确性，并针对有关的信息进行全面核查，及时分析，保障不会出现影响开采安全的情况发生。通过新型数字测绘技术，可以准确掌握矿井的具体情况，使得所测量的资料避免了潜在危险，从而降低了矿井的安全风险，可以说新型数字测绘技术运用优势较多，对于实现安全生产效果明显。

2、矿山地质工程测量中的新型数字测绘技术应用措施

2.1运用数字化测量3S技术

3S数字测量技术包括GPS、 GIS、 RS技术，这三种技术都可以实现对矿山的精确测量。首先，GPS技术是利用卫星定位技术和现代通信技术，对矿井进行勘探，获取准确的数据。同时， GPS还具备了静态和动态两方面的功能，利用 GPS技术可以有效地分析观测仪器的坐标，并确保数字化测量工序顺利进行。其次，GIS技术是指利用计算机系统进行数据采集与计算，并实现自动化储存效果，其空间地理所分布的数据与信息可完成对矿山地质图数据库的建立。并且该技术分析与处理能力较强，可满足矿井采矿数据收集需求，并为其提供科学依据，同时也降低了数据的重复收集。最后，RS技术主要是利用光线特性，与其他技术方法不同该技术无需直接接触被测量物品即可获得所需数据，并明确其特征。该技术在根据光谱原理后，可在进行探测时，获取所测量目标的细节。同时，在矿山地质实际测量工作中，还可通过采用RS技术，实现无人机雷达采集，从而保证了该技术在矿井中的应用效果[1]。

2.2无人机测绘技术

以往的矿山测量大多采用人工到野外进行，这一方法存在着较大的安全风险。另外，由于矿山地质条件复杂多变，仪器条件有限，导致测量工作人员在进行持续测量时，其工作效率较低，测量结果不准确、全面。而无人机测绘技术可有效解决上述提出的问题，并基于适合矿区的智能化测绘系统，为矿井智能化建设提供了立体化的数据支持。在矿山测量工作开始之前，应设置好无人机测绘命令和路线，在执行任务时，无人机利用“智能化”平台收集了大量的资料，利用倾斜照相技术对矿井的情况进行了实时的采集和传输。整个过程无需人工，真正达到了节省了人力的测绘效果。无人机在完成任务后，会自动将采集到的数据上传至服务器，由 AI软件自动将采集到的图像进行拼接，形成立体化的矿区、站点，方便工作人员进行后续的分析与研究工作[2]。

在全过程中，无人机利用倾斜照相技术进行测绘，其准确度较高，航空摄影的实际测量精度可达亚米级，并且测量地图的精度可以达到1:1000，这是传统测绘无法相比的优势之一。同时，利用无人机进行三维立体模型绘制，可得到大量的立体地理信息，采集到大尺度的地貌资料。以便建立高精度、可量测的三维地质地貌模型，并将模型和资料传送给工程管理中心。

无人机测绘新技术，打破了以往手工绘制地图的局限，以全方位的视角，突破了矿山地质测量盲区，其不仅形成了矿山全面覆盖的效果，有着绝对的安全保障。通过无人机采集矿山地质情况和地形地貌，为煤矿安全生产管理、应急救援指挥、事故调查等提供了详尽、准确、全面的地理信息资料。无人机自动测绘技术在矿山测量中有着很好的应用前景，在此应确保利用该技术手段为生产和安全提供有力的支持

[3]。

2.3运用数字化测量RTK技术

在矿山测绘工程中，可运用数字化测量PTK技术，该技术可确保各参考站之间的高效协作，及时地接收和转化信息，并且可满足信息一致性要求。在实际运用过程中，该技术需流动站对其进行审核，以确保所采集到的数据信息可对应在需要的坐标点内，该技术不但可以强化数据资料的整理工作，而且还可有效提升矿山地质测量的精确度。因此，在矿井实际勘测过程中，可有效发挥该技术的运用优势，确定相应的坐标，再将 RTK接收器接入，进行测距、定位，从而保障其测量精度[4]。

2.4数字化测量中的三维可视化技术

三维可视化技术是目前应用最广泛的一种数据显示技术。该技术需建立矿井三维建模信息，并通过数据库和平台，直观化地显示矿井的情况。三维可视化技术的应用，需要对地表和地下的地质进行全面的模拟，以此才可准确掌握所测量数据的具体信息。但由于矿山地质“网络”非常复杂，所以在利用所采集到的信息时，应注意以下方面：一是要对这些信息数据的内容进行理解。二应做好采集工作，利用辅助工具对矿区实际地质情况进行调查，并将其具体实施到具体的施工节点；需对所采集到的数据进行扫描、剪辑、拼接、删除，以保证数据的准确性[5]。

在数字化测量三维可视化技术的运用中，需针对矿山地质测绘实际情况，建立三维地质模型，便于掌握所测得数据的实际情况以及可利用的信息。地质三维建模需利用合适的数据结构，并在计算机上建立地质体物理、化学属性空间分布等地质因素的数学模型，其中包括：

（1）钻孔数据库建模

利用三维采矿软件，对钻孔、勘探、测量等数据进行分析与整合，确保矿体三维模型，块段模型的建立的有效性，其可迅速、直观地反映矿区地质空间分布及其相互关系，并为矿井的动态管理与资源的合理使用奠定基础。

（2）地质剖面建模

将传统二维地质平面图或剖面图转化为三维空间，并确保在空间内形成多个平行或近似平行的地质剖面并使其表示该地区的地质分布，并通过矿体线和夹石线在地质剖面上建立三维实体模型[6]。

（3）多源数据耦合建模

在实际的矿山测量工程中，地质体的形态为不断变化，也就是说单一的模型无法精确地反映出地质——空间的关系。随着采矿作业的进行，矿井的数据信息也在不断增加，为此可通过多源数据的耦合建模来构建更加精确的三维实体模型。以便为矿山综合开发利用、矿山生产规划、矿产资源经济评价等奠定技术基础。

结束语：综上所述，随着我国数字化检测发展，在矿山地质测量工作中，新型数字测绘技术的运用可有效提高测量结果的准确性与可靠性，并针对矿物质以及资源进行储备与管理，同时可靠地测量数据还可为矿山开采、生产工作减少成本，有利于我国煤矿行业的健康发展。

参考文献：

[1]卢文举. GIS数字测绘技术在矿山地质测量中的应用分析[J]. 世界有色金属,2021(4):23-24.

[2]陈子江,姜亚飞. 数字化测绘技术在矿山地质工程测量中的应用效果分析[J]. 世界有色金属,2021(13):32-33.

[3]钟开林. 矿山地质测量中数字化测绘运用及技术分析[J]. 科学与信息化,2020(21):27.

[4]于宏宇. 数字矿山形势下智能精准测绘技术应用[J]. 世界有色金属,2021(13):26-27.

[5]蒋龙. 违法占地测绘中数字化测图技术的应用探讨[J]. 建材与装饰,2021,17(15):224-225.

[6]韩超. 煤矿测绘中数字化测量信息技术的应用研究[J]. 内蒙古煤炭经济,2021(10):201-202.