矿山测绘工程中特殊地形测量方法

矿山测绘工程中特殊地形测量方法

李坤厚

哈尔滨谦和劳务派遣有限公司

摘要：矿山测绘工程中的特殊地形是测量中的难点，实际的测量中面临着诸多的困难，并且受到矿山地形、环境及测量技术等的制约，影响到矿山测绘工程的进度与作业的效率。本文基于矿山测绘工程的特点，进行特殊地形测量方法的分析，提出了具体的特殊地形测量方法及有必要运用的测量技术，以期提高矿山特殊地形测量的质量与水平，为矿山的高质量发展打牢测绘技术基础。

关键词：矿山测绘工程；特殊地形；矿山地形测量

矿山测绘工程的作业内容多，涉及到矿山地表与地下两个方面，但以地表测绘为主。在特殊地形测量中，面临着危险系数高、测量工作量大等难题，需要在矿山测绘工程作业中，加大对特殊地形测量方法的研究力度，以探寻有效可行的测量方法，提高测量的技术水平，从而实现矿山测绘工程作业的提质增效。

1.矿山测绘工程中特殊地形的测量方法

1.1矿山山区地形测绘

矿山山区地形测绘的面积大、范围广，实地测量面临着复杂多变的地形，且部分区域过于偏远，测绘人员无法到达。所以在矿山山区地形大面积测量中，可采用无人机激光雷达扫描技术，对矿山山区地形进行高精度、大范围的扫描，以获取全面、精准的地形数据。例如，无人机机载激光测量系统对矿山山区地形进行测量，具体的测量流程如下：1)确定地形测量范围，设定测量精度标准要求。2）测绘人员需全面了解测绘山区的各项信息，做好航线规划。3）选择无人机起飞点，设定激光器的作业参数，开启激光器后，无人机按照设定的航线飞行，采集地形点云数据。4）使用Hi-LiDAR数据处理软件，对点云数据进行融合、解算、滤波处理等，最终产出彩色点云、DEM、等高线等测绘成果。

1.2水资源测绘

矿山水资源测绘包括了地上与地下水两个方面，水资源在矿山中的分布情况，是矿山工程施工、开采生产重点关注的内容，通过水资源的精准测绘，可提前预防矿山生产及施工中的水患灾害问题，降低矿山突水、渗水、涌水、地上水倒灌等风险，为矿山“疏、防、排、蓄”等水患治理工作提供支撑。首先在水资源测绘之前，收集矿山地理、地形、气候等相关的文件资料，了解矿山地上水资源的分布情况，并确定测量的范围；二是使用测深仪测量水深，采用测流仪测量水流量，运用全站仪与GPS定位技术测量地上河流、水库、溪流等的现状。同时使用遥感技术测量水体的面积等；三是矿山地下水勘测，需先勘查矿山的地质条件，获取与地下水分布有关的地质信息，如岩性、水层厚度等。还需测量地下水位，掌握地下水水位的变化及水层分布情况。使用地震勘探、电磁法等，可以实时获取地下水层的赋存情况。以及专门布设井网，利用无线传感器采集矿山地下水的水位、温度、水质等信息，为矿山水资源测绘提供详实的数据支持。

1.3地下矿山深度勘测

地下矿山深度勘测是矿山测绘工程中的难点与重点，测量方法运用的准确性、可行性及运用的水平等，影响着地下矿山深度勘测的结果，并决定着后续工程施工的进度与质量。因此，在深度勘测工作中，需要根据地下矿山的特点、地质条件，结合矿山测绘工程的标准要求等，专门制定勘测方案。以及在深度勘测前期准备阶段，还需做好如下准备工作，分析勘测工作的内容，设定勘测目标，明确勘测注意事项及勘测的技术参数标准要求等，作为实际勘测中的指导与规范措施。在勘测过程中，根据矿山开采计划、开采路径等进行针对性的勘测，获取纵横向勘测数据，确保地下矿山深度勘测的全面性、勘测结果的可用性。地下矿山深度勘测需要进行综合的考量，从矿山实际、矿山生产实际出发，不偏离矿山测绘工程预定的目标，做好充足的准备，以防范深度勘测工作风险，尽量减少勘测结果偏差。

1.4森林资源测绘

在绿色矿山发展背景下，需要矿山在开采过程中保护矿山生态环境的安全，而森林作为矿山的重要组成部分，也是矿山测绘工程中的重点项目。矿山森林资源覆盖在地表，测量的技术难度不高，但部分森林所在的位置，测绘人员到达现场十分困难，需在森林资源测绘中运用先进的新型测量方法，以提高森林测绘的精度。比如，采用测绘无人机从高空的角度收集森林资源的信息，无人机系统利用采集的树木点云数据，生成DEM、三维正射影像图、三维地表模型等，测量的数据精准度高，减少矿山测绘工作中的危险因素。在森林资源测绘过程中，无人机系统可自动生成飞行航线，利用机载高清设备拍摄森林照片或是录像，完成空中数据采集，然后将数据传输至建模软件中，就可构建测绘森林区域的可视化数字模型。而机载的激光雷达，全面采集矿山树木的点云数据，经过数据分析处理，可获取森林边界线、覆盖面积等数据，经过不同时间段森林点云数据的比对，可以确定矿山森林面积的变化情况，评估森林的发展趋势。

2.矿山测绘工程中特殊地形的测量技术

2.1 GIS技术

GIS技术是指地理信息系统，具有处理、分析、管理、存储地理空间信息的作用。在矿山测绘工程中，使用该系统处理与绘制图像。与卫星系统建立连接后，可以获取卫星系统中的地理空间数据，提高测绘图像处理及绘制的质量。在矿山特殊地形测量中，GIS技术整合各类与地形相关联的数据，并融合展示数据，具有数据资源池、并行计算、数字孪生等功能，构建特殊地形的数字化三维模型，且根据地形的变化，实时更新三维模型，为矿山测绘工程提供基础数据、建模、计算与分析支持。

2.2遥感航测技术

遥感航测技术属于复合型技术，集成运用了多种现代的先进技术，在矿山测绘工程中的应用，可满足矿山特殊地形测量对于图像高精度的要求。航空摄影技术使用不同的投影方式，获取矿山地表的图像，通过计算可获取矿山地表事物的形状、大小、位置等信息，为矿山特殊地形测绘提供高精度的图像。一体化数据测绘技术，具有数据采集、分析、处理、存储等功能，通过处理映射数据，自动生成测量成果。遥感航测技术突破了矿山测量空间的限制，通过航测就可采集到测量区域的地形数据信息，在保证测量精度的同时，加快矿山测绘的进度。

2.3激光雷达技术

激光雷达技术采用发射的激光束进行测量，是目前较为先进的一种测量方法。该技术可用于矿山地形地貌测量，利用激光束扫描地表，采集矿山地表物体的三维点云数据，经过对点云数据的处理分析，获取矿山地形的图像与数据。比如，利用激光雷达技术采集的矿山特殊地形数据，可以构建数字表面模型（DSM），真实的呈现特殊地形的正射影像及数字三维模型，承载的信息丰富，成果展示更加直观。采集特殊地形的三维点云数据，生成地形的数字高程模型，以及还可生成大比例尺的数字线图形，为外业调绘提供支持，提高矿山测绘成图的效率。

结语：在矿山测绘工程作业中，时常面临着特殊地形，测量的难度偏高，影响到测绘的效率。在特殊地形测量中，需要矿山深入研究现代的测绘技术及测量方法，并加大新技术、新设备引进的资金投入，持续提高矿山测绘的技术水平，切实解决特殊地形测量难的问题，降低矿山工程的测绘成本，为矿山工程施工与开采提供高精度、高精确的测绘成果支持。

参考文献：

[1]李曼乔.矿区地形测量方法浅析[J].西部探矿工程,2022,34(11):115-117.

[2]郭肖肖.矿山测量中特殊地形的测绘技术研究[J].中国金属通报,2023,(1):141-143.