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摘要 :近年来,我国矿山产业发展迅速,使得企业生产规模 逐渐扩大,在矿山资源开发过程中,测绘工作是必不可少的内 容。由于矿产资源分布散、地质环境复杂,尤其是特殊地形区域 往往要依靠先进的测绘技术提供帮助。基于此, 文章首先对矿山 特殊地形测绘中的问题进行阐述,再对矿山地形测绘技术要点 及具体应用展开深入分析,最后探究提高特殊地形测量质量的 有效策略, 以供借鉴与参考。
矿山测量是一项系统性工作,具有内容广泛性、技术专业性 等特点。为了确保矿产资源得以高效开发, 矿山企业要做好全面 测绘工作,而特殊地形测绘作为关键环节,面临着巨大的技术 挑战。对此,矿山企业需要结合自身实际情况,合理选择测量技 术,保障测绘数据的精确性, 为今后矿产资源开发夯实基础。
1 矿山特殊地形测绘工作中的难点问题
我国地域辽阔、各地区地形地貌形态多样, 如山地、滩涂等, 给矿山测量工作提出了更高要求与挑战。在实际工作中, 主要表 现在约束测量工作开展的影响因素较多,容易降低整个地形测 绘工作质量。尤其是特殊地形测绘,只有运用合理的测量技术, 获取精准的测量数据,才能够绘制出高精度的地形图。目前,在 特殊地形测绘中面临的困境主要有以下几点 :
一是技术问题,目前常规测量技术要求有明显的参照物或 足够的测绘空间, 以平面测绘方式为主, 其中的特殊地形具有立 体性特征, 对测量技术水平要求较高。虽然不少测量人员拥有丰 富的工作经验,但对于专业性强的测绘技术,如无人机航测、组 网测量法等掌握程度不高, 难以实现高质量的测量。二是设备问 题。现如今, 多数矿山企业中的测量设备仪器只适用于普通地形 地貌测绘工作, 对于特殊地形而言, 无法发挥测量设备的应用效 果,加之资金投入量不足,没有引进先进的精密测量仪器等,大 大约束了地形测绘工作取得的成效。三是环境问题。顾名思义, 特殊地形是指不规则地形, 或测量工作开展难度高的区域, 在实 际工作中,地形测绘可能会受到多方因素影响,如气候、水文、 地质等, 并且多数工作依靠人力方式完成, 不仅地形测绘工作难 度较高, 还会对测量人员生命安全产生威胁, 需要引进先进的测 量技术, 确保其合理运用在实际地形测绘中。
2 矿山地形测绘工作中的测量技术控制要点
2.1 全球定位系统
GPS 技术是利用卫星、流动站、基站信号等对测量目标进行 精确定位,完成对特定区域内地形地貌监测,获取相关数据信 息。相比于传统人工测量而言,GPS 技术不仅操作简单、功能齐 全,还实现了定位精准、高效测量,充分发挥出先进网络信息技 术应用优势, 是目前各行业领域地形测绘工作中的主流技术。通 过将 GPS 系统与测量技术有机融合,能够帮助测量人员对特殊 地形的相关数据信息进行精准获取和定位,最大误差达到厘米 级,便于更加准确地测绘出该特殊区域的地形地貌模型。为了给 地形测绘工作提供更为全面具体的新视角,可见RTK 网络系统 进行三维模型构建, 极大减轻原有测量工作量, 进一步加深 GPS 技术在矿山地形测绘工作中的应用。在这一过程中, 需要选择适 宜 GPS 测量网的布设地点,综合考量测量目的、数据精度、信号 接收等多方因素, 始终遵循优化设计的原则, 便于更好地对该区 域进行测量。同时,GPS 技术还具有一定数据处理分析的功能, 可结合实际情况对初期测量数据进行筛选,并开展平差计算工 作,进一步提升数据的完整性和精准性。
2.2 数字化技术
近年来,在我国计算机领域发展中,电子信息技术已经得到 充分发展,并在各行业领域中得到广泛运用。在实际地形测绘 中,通过对计算机技术进行模拟应用, 将矿山区域的地形地貌等 相关数据上传至计算机系统中加以计算,并在某些复杂地形测 绘中具有良好的应用效果。对于测量工作开展具有高风险性工 作而言,数字化技术的合理运用能够避免相关安全事故的发生, 有效解决测量时间、数据精度、测绘成本等方面问题,极大程度 上影响着我国矿产资源采集工作的稳定性。
2.3 无人机航测技术
无人机航测是利用无线电、无人机系统等相关设备,充分融 合多项先进技术, 实现对无人机设备的操作控制, 从而获取相关 数据信息。在矿山地形测绘中, 难免会遇到一些复杂特殊的地形 地貌,这一类型的地质条件并不适宜人工方式进行测量。对此, 测量人员需要提前调整无人机飞行状态,合理规划无人机飞行 路线,安装固定高分辨率摄像机,布设影像记录监控点,实现规 范化、标准化的无人机航测。无人机航测应用优势 :一是设备灵巧轻便, 具有很强的机动性, 能够对复杂特殊的地形地貌进行实 时测量,为后续工作提供数据支撑 ;二是测量数据结果精准度 高,联合使用高分辨率的摄影设备及数据处理系统等, 对矿山整 个特殊区域进行测量 ;三是优化地形测量成果,借助其摄像分 辨率高的特点, 将其与原有数据信息进行对比分析, 能够清楚辨 别该区域地理信息变化情况。
2.4 组网测量技术
矿山地形测绘工作的目的是为矿产资源采集提供专业性的 数据依据,因此需要加强对测量工作中每一项环节的监督控制, 确保地形测绘工作质量符合行业标准, 并在此基础上, 以测绘规 范为依据, 做好矿山复杂区域现场勘查后, 为后续地形测量提供 基础保障。组网测量主要是对地下开采井道的精准测量, 通过以 测绘需求为主, 实际情况为辅的原则, 充分利用好测量设备及仪 器,确定各项参数信息,以此为后续工作开展夯实基础。在此期 间,要贯彻落实好地形测绘工作的规范要求, 将工作重心着手于 测量设备及仪器上, 保障后续测量工作的有序性, 避免因人为原 因出现设备操作失误等问题, 从而影响到测量数据结果。对于目 前复杂程度高的矿山地形而言,要正确把握好测量工作的重难 点,有效衔接好线缆干支路,利用专业软件来分析数据参数,从 而达到对测量问题的判断及处理,避免安全隐患问题进一步扩 大和发生。
2.5 惯性测量技术
基于现代科学技术创新发展,促进了惯性测量技术的发展 与应用, 其与全球定位系统的高度融合, 使其在矿山特殊地形测 量中能够充分发挥其应用优势,进一步提高矿山测量结果精度。 这项技术是利用 GPS 系统对矿山地质参数进行高效化、自动化 获取,属于一种实现参数匹配与自动化测量的综合性测量技术。 具体而言, 就是将惯性测量系统与全球定位系统结合后, 两者实 现性能互补、优势凸显,并形成一种全新的测量操作系统,不但 能够对矿山特殊区域地形地貌进行结构勘测和参数处理,更能 自行构建三维立体框架模型, 便于测量人员进行观察对比, 从而 保障矿山测量结果数据的准确性。
2.6 全站仪测绘技术
全站仪测绘技术是将水平仪、经纬仪等精密仪器集合的测 绘方式,能够对矿山特殊地形区域的水平角、垂直角、倾斜度等 进行测量,具有测量数据精准度高、实际操作手段便利的特点。 为了全面提高地形测绘工作效果,测量人员需要结合矿山地形 实际情况, 合理运用全站仪设备有效开展测量工作, 发挥其自动 化、结构构成特点,完成三维坐标的测量工作,并可将这一结果 显示在计算机系统中。同时, 这项技术还可实现测量与处理的一 体化,利用电子测绘角、数据存储、自动化补偿等系统,对测量 数据进行传输和存储,再通过控制机完成相关指令命令的执行 操作, 从而确保相关测绘数据信息得以有效利用。
2.7 三维激光扫描技术
相比于常规测量技术,三维激光扫描技术凭借其占地面积 小、计算精度高等优势,能够借助远程遥感装置完成矿山特殊地 形测量工作,通过激光发射仪器对矿山测量目标区域进行激光扫 描,根据激光反射点构建三维模型,实现对矿山地形地貌的构造, 为相关人员掌握矿山内部具体构造提供数据支持,提高对矿山复 杂区域测量工作效率的同时,有效降低后期矿山资源开采难度。 需要注意的是,三维激光扫描技术对硬件及软件要求较高,并有 着抗干扰性强、操作简单、安全性高、测量参数稳定等众多优势, 使其在投入使用后的测量成本难以把握,现如今,其已成为矿山 特殊区域测量工作中不可或缺的应用技术之一。
2.8 新型悬挂罗盘应用
悬挂罗盘作为一种新型测量工具,具有体积小、操作简单、 便于携带, 不受时间空间等因素限制的特点。面对无法使用电子 设备或空间信息技术等, 或是大角度测量工作面时, 便可利用悬 挂罗盘对此类矿山特殊区域进行数据信息采集,以便于精准测 量出所需数据信息, 便于后期数据整合与分析工作顺利进行。对 此,需要按照以下操作步骤有序完成悬挂罗盘的测量 :一是提 前对悬挂罗盘仪器进行调试,确保磁针平衡性、灵敏度达到标 准 ;二是调整好测量角度,并进行磁偏角方位测定 ;三是将测 量结果数据带入到公式中进行换算,根据参考数值计算出方位 坐标。
3 矿山测量技术在特殊地形测绘工作中的具体应用
3.1 水资源区域
由于矿山资源分布环境复杂,常常会遇到水资源区域,需要 对该区域相关因素进行重点关注,避免水资源问题影响矿山资 源的安全采集。只有克服该区域测绘难题, 才能获取精准的数据 信息,为矿山资源开发提供数据支持。对此,需要安排测量人员 对该区域实际情况进行勘测并分析,合理把控水资源区域覆盖 面积、整体形状等因素,减轻对周边环境的不利影响。为了进一 步提升矿山特殊地形测绘工作效果,应当明确水资源测绘方法, 加强对地下水资源的勘察力度, 通过长时间、多次数进行实地勘 测活动,获取测绘所需要的数据信息,并要确保其完整性、准确 性。在这一过程中,可利用无人机航测、激光雷达等先进测绘技 术对特殊地形区域进行测量, 掌握水资源区域分布特征, 探究水 资源区域对矿山资源开采所造成的影响因素,在此基础上进行 数据分析,并结合实际数据结果制定出科学合理的矿山开采方 案,为后续工作提供稳定的环境。
3.2 森林资源区域
在绿色生态发展理念下,使得人们逐渐重视起矿山生态环 境保护方面,对于森林资源丰富的区域而言,由于树木生长茂 密使得该区域整体隐蔽性较强,可能会给地形测绘造成不小难度。如果使用传统测绘技术则难以发挥其应有效果, 并会导致测 量数据结构不精确的问题发生,所以需要对以往测绘技术进行 优化。第一,明确地形测绘工作中的重难点,如森林区域的覆盖 率、变化情况等,通过对植物类型及生长情况展开分析,合理运 用先进测绘技术对该区域进行测量,详细记录好相关数据信息, 确保其有效性、全面性。第二,加强多项测量技术的融合运用, 如利用 GPS ·RTK 网络系统,稳定好网络连接,避免因信号波 动问题影响测量精准度 ;或利用全站仪测绘技术,避免此过程 中出现树木遮蔽 ;或采取导线推进断面法,结合实际地形情况 选择适宜测量设备, 并要进行反复测量与确认。
3.3 废旧矿山区域
在实际矿山地形测绘中,可能会涉及有关废旧矿区的工作 任务,由于矿山现场环境具有复杂多样的特征,所以对测量技 术应用要求及标准更加严格。为了确保测绘数据结果的精准可 靠,测量人员要根据废旧矿区实际情况来绘制草图, 并要安排专 业人员完成现场实地勘察工作,以此来精准还原废旧矿山区域 现场面貌。在实际工作中, 如果测量人员未能及时对其进行绘制 草图, 极易使得测量结果与草图内容中的数值偏差较大, 导致测 量的精准度不高。为了避免这一问题发生, 应当建设多个测绘站 点,对废旧矿区进行全面测绘,从而获取更多的数据信息,并利 用相关软件和系统完成测绘数据的处理。同时, 测量人员按照地 形图比例尺对该区域进行绘制,并结合实地勘察结果完成草图 绘制, 再将两者进行对比分析, 确保绘制地形图的精准无误。
3.4 地下深度区域
在矿山测绘工作中,地下矿井测绘是必不可少的内容。为了 获取更准确地勘察结果,要严格遵循矿山测量标准及规范进行, 结合地形测绘工作实际情况, 合理划分好地下深度勘测内容。在 深度勘测过程中, 通过利用全站仪、陀螺仪等先进测量设备对地 下深度进行测量,并采取对比分析法明确地下矿产资源开采路 径的横向参数与纵向参数,为后续勘测工作提供保障。同时,需 要从全局角度出发,不断优化和完善当前地下深度区域采用的 勘察及测量技术, 及时发现其中的不足并加以改善, 从而提高复 杂地形测量精度。
3.5 荒漠、滩涂地区域
有些矿山区域中还分布着荒漠或滩涂区域,需要对这类地 形区域进行重视。对于这类特殊地形而言, 虽然是暴露在矿山地 表,但因现场环境复杂,测量人员无法开展实地勘测工作,使得 这一工作往往会面临较大测绘难题。对此, 测绘人员要沿着该特 殊区域范围线进行专业化测绘,并标记好该区域范围中的等高线,利用 GPS 技术或无人机航测等测量技术,最大限度上提高 测绘数据结果的精准性。
4 提高矿山测量中特殊地形测绘质量措施
4.1 科学合理运用测量技术
新时代的发展与进步,促使地形测绘技术逐渐向现代化、信 息化方向发展,加之绿色生态发展理念下对测绘工作要求逐渐 变高。为了确保测绘数据结果的精准性,需要加强测量技术管 理,结合现代化精密测量仪器,不断强化测量技术创新,减轻地 形测绘工作量, 进一步减少测绘结果的偏差值。
4.2 建立健全设备应用制度
矿山企业需要对测量仪器实施科学管理的同时,建立健全 测绘设备仪器使用制度, 在原有制度基础上分析其应用利弊, 不 断优化和改进测绘设备应用制度。比如,测绘设备使用前,要详 细登记使用人员信息,做好责任追溯 ;充分了解测绘设备使用 方式、维养方法, 避免过度耗损, 频繁更换设备。
4.3 规范测量设备操作流程
针对矿山特殊地形测绘方案,需要选择不同类别的测量仪 器。在这一过程中,需要合理选择测量仪器,深度探究其具体应 用范围,规范化管理各类设备。通过不断校准仪器参数,使其始 终处于最佳工作状态, 满足地形测绘要求, 并要对其进行定期维 护和更换, 严格按照相关操作流程规范进行测量仪器操作, 从而 确保矿山地区特殊地形测绘工作开展高效化、规范化、标准化。 4.4 强化测量人员培训教育为了进一步提高测量人员综合素质,需要定期对其进行培 训教育, 围绕实际测绘工作进行内容设计, 安排专业性人员开展 工作交流会或座谈会, 解决其实际工作中出现的问题, 切实提高 测量人员专业技能水平。同时,矿山企业要配置好培训考核制 度,激励测量人员参与培训学习的积极性, 并要矿山企业要制定 好奖惩制度, 实施优奖劣惩方式, 促使测量人员能够不断提高自 身综合素质, 从而为矿山复杂地形测绘工作奠定好人才基础。
5 结论
综上所述,地形测绘技术的发展为目前矿山测量提供了便 利,为了进一步提高数据信息获取的精确性, 需要把握好特殊地 形测量工作中的重难点, 明确地形测量目标, 合理运用先进的测 量技术和设备, 从而提高矿山特殊地形测量数据的精准性, 确保 后续工作的有序进行, 为矿山资源开采提供充足的数据支持。
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