矿山地质工程测量中新型数字化测绘技术的有效运用

2020-03-12苏丹

工程技术研究 2020年4期

苏丹

（山东省第四地质矿产勘查院，山东潍坊 261021）

随着科技的不断进步，数字化测绘技术在工程测量中的作用越来越大。数字化测绘技术在传统测绘基础上，结合现代计算机网络技术、遥感、全球定位及测量仪器的智能化技术等，极大地简化了整个地质工程的测量流程，提高了工程测量效率，并且测量中所取得的数据比以前更精确、真实、有效，在很大程度上确保了矿山地质工程测量工作的顺利进行。新型数字化测绘技术的应用使得我国地质工程测量工作朝着数字化、精确化、智能化、信息化方向发展。文章针对新型数字化测绘技术在矿山地质工程测量中的有效应用等内容进行研究分析。

1 新型数字化测绘技术内容分析

1.1 地图数字化技术

传统的地图勘查工作，需要工作人员进行实地考察，并手动记录考察信息，以此来了解矿山地质情况。这种方式对测绘人员有着严格的要求，不仅要求其要有丰富的地质勘查工作经验，还要有健康的体魄，能够跋山涉水。如果工程范围过大或矿山比较陡峭难以攀爬，都会增加勘查工作的难度，不利于地图绘制工作。新型数字化测绘技术是近20年来新兴的技术，融合了计算机、GPS等各种现代新兴技术，自动化、智能化程度较高。新型数字化测绘对地图勘查这一块采用地图数字化技术。地图数字化技术采用电子技术扫描矢量化仪器，可以避开工程地质勘查中各种不利因素，提高工作效率，然后将收集到的整个工程地质情况存储到计算机中，并利用计算机中软件和其他设备对整个矿山进行定位和设计，规划出科学合理的测绘方案，这不仅大大缩短测绘工作时间，而且准确率也得到较大的提升。此外，这一技术与卫星观测系统相结合，能够实时查看各个地区的地质和地貌，使得测绘工作更加便捷化、自动化、智能化。

1.2 数字化成图技术

在传统的地址勘查测绘工作中，需要测绘人员将实地勘查到的信息整理出来，并以此画出整个工程项目的地域情况。这项工作不仅量大、耗时长，而且还要求测绘人员有较高的技术和丰富的经验。除此之外，由于是依据工作人员实地勘查记录的信息绘制，如果工作人员经验少或粗心，地域信息可能会存在较大误差，信息精确度不高。数字化成图技术则能够有效地解决上述问题，利用全站仪和电子手册，将真实的测量数据和高科技电子设备及软件相结合，将采集到的信息分类整理，并将人们所需要的信息多样化呈现出来。这种操作方式大大降低了测绘工作的难度，减少了工作量，不但工作效率得到大幅度提升，节省了时间，并且精确度比以前提高不少。数字化成图技术使得测绘工作迈入一个新的台阶。

2 新型数字化测绘技术在矿山地质工程测量中的优势

2.1 精准度高

传统测绘技术一般都是在勘查范围内布置许多测量基点，然后测绘人员手动测量每一个基点，收集并记录下数据信息。这种工作方式不仅对工作人员的经验和技术要求比较高，而且还很容易出现较大的误差，费时费力，效率低下。与传统测绘技术相比，目前所使用的新型数字化测绘技术具有较高的精准度。数字化测绘技术利用地理信息技术进行位置测试，受外部测定地点的影响较小，可以将误差控制在一定范围之内，有效地避免因环境以及人为因素导致的测量误差，能够精准定位地理位置，所以点位准确度要比传统的测绘方式高，这一点极大地提高了测图的准确度。在数据采集方面，数字化测绘技术根据测绘要求，通过自动式采集模式，直接对矿山地质进行自动化采集数据，大大减少了工作量，提升了工作效率，确保测绘工作高效、高质量完成。另外，数字化测绘技术可以将采集到的信息将其建成三维模型，直观地展现出矿山地质详细情况。

2.2 自动化程度高

数字化测绘技术采用了信息技术和计算机技术，所以有着他们的特点，即自动化。尤其是互联网技术的广泛应用，能够替代测绘人员做很多工作，如大数据、云计算、云存储等技术。现在很多需要工作人员手动操作的行为都可以通过它们自动化处理，比如，将收集到的信息输入到计算机后，云存储和云计算技术能够依据测绘要求和地质条件快速对信息进行分类匹配，这样不仅节省了许多人力成本，而且自动化操作准确率也要比人工手动操作高。如果测绘人员没有在规定时间内处理完数据信息，云储存技术可以对当前数据状态保存，以便于测绘人员下次继续操作，提高了数据处理的灵活性。除此之外，测绘人员利用新型数字化测绘技术可以收集到更多的图像信息，能够以此绘制出各种所需的图形，提升数据信息的直观性，实现真正意义上的制图一体化。将信息存储到计算机中，工作人员可以根据实际情况在较短的时间内搜索出需要的内容，如面积、距离、方位和坐标等，提高了操作的便捷度。

2.3 便于安全存储

传统的测量信息一般都是保存在图纸上，不仅容易破损，而且丢失的可能性也比较大，难以保证测量数据的精准度，不利于工程建设顺利进行。除此之外，当矿山地质信息发生变动时，不能在图纸上直接修改，还需要重新勘查绘制一遍，费时费力，增加了测绘成本。而新型数字化测绘技术使得测量数据的保存更便捷安全。新型数字化测绘技术采用互联网及信息技术等高科技手段，不仅能够安全存储大量数据信息，而且能够快速保存数据，有效地解决了传统测绘数据存储的各种弊端，在一定程度上确保了数据的准确性。除此之外，测量中产生的所有数据都会被存储到计算机中，工作人员可以随时检索自己所需要的信息。即使矿山地质发生一些变动情况，测绘人员也无需重复测绘重新绘制，只需在计算机中修改即可，省时省力，节省了一定的成本，从另一个角度为工程项目增加经济效益。

3 矿山地质测量中新型数字化测绘技术的应用

3.1 PTK技术的运用

PTK技术又称为实时动态差分技术，这项技术与GPS技术紧密相关，在矿山地质区域测量中发挥着重要作用。PTK技术是运用的载波相位实时动态差分的勘测原理，在测量过程中对目标作业区域内的基准站和流动基站进行标记。基准站的作用主要是将所测量的信息以电磁信号形式传输到流动基站，而流动基站的功能则是接收传送来的数据信息和收集GPS系统中有关测量数据信息。然后，该技术会将所有采集到的信息以电磁信号的方式直接传送到设定的系统中。这一环节提高了数据采集效率，节省了很多时间。另外，在野外测量时，该项技术的定位准确度能够精确到厘米级，这是传统测绘方式无法相比的，有效地解决了测量工程的样式、地形图测绘与勘查过程中的种种阻碍，极大地提升了矿山地质测量工作效率。

3.2 地理信息技术的应用

地理信息技术核心是3S技术，即地理信息系统（GIS）、遥感（RS）、全球定位系统（GPS），但不局限于这三大技术，还包括虚拟环境、网络GIS等其他技术。它的主要功能是提供多种空间的和动态的地理信息，主要服务于地理研究和地理决策。在实际矿山地质勘查过程中，测绘人员应重视地理信息技术的应用，利用该项技术获得测量区域内相关重要数据信息，并对其进行进一步的整理，形成一个矿山地质信息库，为后续工作的顺利开展做准备。在以后实际操作过程中，测绘人员就可以借鉴信息库中的数据信息，利用全站仪等相关设施进行数据编码，将该矿山地质情况以图形的方式直观地展现出来，明确地掌握该矿山地质的重要信息，在较短时间内清晰地了解该矿山的地形地貌，为后续工作节省大量时间。在矿山地质测绘中运用该项技术，优化了矿山地质勘查方式，丰富了矿山地质信息资料，增强了勘查结果准确性，提升了矿山地质勘查领域内信息化水平，使矿山地质勘查工作能够处于稳定、高效、科学、健康的状态，全面提升了勘查成果的综合利用率。

3.3 原图数字化技术的应用分析

原图数字化技术在新型数字化测绘技术中占据重要地位。在矿山地质勘查测量中，需要将获取到的图形进行数字化处理，以便于将数据信息结果直观地展现给人们，也确保将来对其进行修改时更简单方便。为保证测绘结果的精准性，在对原图处理过程中，严格按照国家规定标准执行，设备要正常运行，确保处理过程的流畅性，并且选用专业技术水平和综合素质较高的工作人员。此外，要想得到完整的原图测量资料，测绘人员可以对之前所绘制的地形原图进行数字化处理，获取该矿山地质的原始电子版信息，然后再利用信息技术、数字转换技术对原图信息检验量化，如果数据中存在错误，就会对其自动校正，在一定程度上保障了数据信息准确度，为后续工作的顺利开展奠定了基础。该技术在矿山地质勘查中节省了大量测绘时间，提升了测绘效率，增加了工程测量的经济效益。

3.4 数字地球技术的应用

数字地球技术在矿山地质勘查测量工作中的应用价值越来越大。区别于单一类型数据信息系统，这项技术体系能够形成并包含不同类型的数据信息，信息兼容性比较高，便于采集不同的信息。在实际操作运行过程中，相关的矿山地质信息会被直接传输制定的系统软件中，并且所有内容都匹配相应的具体坐标位置信息，并以此为基础，在较短时间内可以计算出所需要的数据结果。该技术最大的优势在于信息储存量大，内容类型繁多，测绘人员能够轻易地搜寻到大量与项目工程相关的数据信息，全面了解项目工程，能够快速做好数据计算相关的准备工作。