测绘与地理信息新技术在矿山测量中的应用及展望研究

测绘与地理信息新技术在矿山测量中的应用及展望研究

邢金娣、徐顺

河南省交通规划设计研究院股份有限公司  河南郑州450000

摘要：在市场经济发展中，各行业对矿产资源的需求不断增加，矿产企业加大力度，导致浅层矿产资源枯竭，直接影响国民经济发展的速度和质量。为保障市场经济发展的资源需求，各矿企加大了对深部矿产资源的勘探力度，各类矿山建设项目增多。地理信息技术越来越多地应用于矿山设计、勘探、管理等环节，促使矿山勘察工作逐步加强，向MRRIS、RS、GPS、ISS等技术的应用，更好地保证了勘察工作的完成效率和质量。因此，有必要明确新地理信息技术的应用流程，切实确保各项测量工作高效、高质量地完成，以促进中国矿业的可持续发展。

关键词：测绘与地理信息；新技术；矿山测量；应用；展望研

1 地理信息新技术在矿山测量应用的作用

在科学技术的发展和应用中，释放了更多的劳动力，过去矿产勘查工作的内容发生了巨大的变化。基于新地理信息技术的应用，矿山测量工作在矿产资源勘查、矿产资源开发设计、矿山管理、矿山环境保护等方面发挥着越来越重要的作用。第一，构建矿山资源计量与管理系统[。通过对全国所有矿山资源的测量，结合互联网技术，可以构建一个全国性的管理系统，实现各种矿山信息资源的共享。第二，为各类矿产资源项目的设计工作提供基础数据。一方面，它可以为政府部门提供矿产资源各个方面的数据和信息，可以绘制各种地图，如矿产资源分布图、储量图等；另一方面，矿产资源开采企业也将提供全面的数据和信息，有效保证开发利用规划的合理性和科学性。第三，矿山资源开发利用工程的设计与布局。根据矿山资源开发利用的要求，将对矿山所在区域的设备安装、管道埋设、土木工程作业、采矿作业等方面进行测量工作。此外，将在矿产资源开采的各个阶段进行分析，以确保与设计图纸一致。第四，监督矿产资源开发利用的合理性。在测量过程中，可以对矿山工程建设的合理性和进度进行监督管理，以更好地确保工程建设的合理性。第五，提高矿产资源开发利用的安全系数。测量工作开展后，将获得大量数据，这些数据可以为各种图纸设计、安全事故响应等方面提供数据支持。第六，矿区地表变形与地下开采研究。在测量中，可以对各种结构、岩石分布、地表变形趋势等进行长期监测。如果出现安全隐患，将及时向矿山管理人员发出警告，有利于提高矿山的安全管理系数，确保提高开发利用效率。第七，在矿产勘查工作中，可以获取矿区的环境条件，为开采沉陷的综合治理提供数据支持，控制地质灾害，充分实现矿山开发利用的可持续发展。因此，在矿山测量工作中，有必要增加新的地理信息技术的应用，全面提高矿山测量的准确性，并将其与实际测量内容相结合。应调整和优化应用方法，不断提高矿山测量工作的效率和质量，有利于满足当前矿山测量的需要。

2测绘与地理信息新技术在矿山测量中的应用

2.1 空间信息系统技术

据了解，空间信息系统技术又称3S技术，主要包括地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）和遥感技术（RS）。这三种技术在矿山测量中的应用主要体现在以下几点。

2.1.1航空航天遥感技术（RS）

空间遥感技术在矿山测量中应用时间较长，积累了丰富的经验。所获得的航空遥感数据可以作为矿区地形测绘的重要数据来源。在具体应用中，地形图的绘制主要通过照片校正、野外测绘等工作来完成。与传统的测绘方法相比，这种现代测绘技术具有更鲜明的特点，具体体现在速度快、成本低、精度高。在该矿区的测量工作中，工作人员可以从遥感数据中获得及时的信息来源，并对整个矿区环境进行监测。

2.1.2地理信息技术

GIS技术可以在特定应用中编辑、处理、评估和存储空间信息数据，还可以通过地图等图形方法显示数据处理的结果。该技术在矿山测量作业中的应用，可以利用采集到的相关信息数据绘制矿区地图，更好地帮助工作人员掌握矿区情况。接下来，可以制定采矿工作的具体计划。同时，还可以系统地管理和分析矿区所需的相关数据。

2.1.3全球定位系统

GPS主要结合卫星和通信，利用导航卫星进行时间测量和测距，具有全方位实时三维导航定位能力。在实践中，该技术具有不受天气因素影响的导航和定位功能，可以覆盖全球98%的面积。

将全球定位系统技术应用于矿山测量作业时，通过卫星实现精确定位，无需手动操作和读取液位计、全站仪等设备。同时，不考虑风速和光线的影响，有效提高了测量精度。在传统的矿山测量中，至少需要两个人移动全站仪和反射镜，然后反复找平和对准。随着GPS在测绘中的应用，通过接收卫星信号可以完成相关工作。这种方法不仅节省了作业时间，提高了工作效率，还节省了人力成本。

2.2三维激光扫描技术

3D激光扫描技术作为一种新兴技术，可以通过高密度点云数据的体积计算实现实时复制。其应用优势主要集中在速度快、精度高、安全系数高，经常应用于复杂地形的采矿环境中。相关人员在露天采矿作业中使用3D激光扫描技术，有助于他们更直观、更清楚地了解采矿状态。该技术具有较强的安全性和经济效益，可以有效实现对矿山储量的动态监管，有效保护企业利益。

对于三维激光扫描技术的应用过程，主要有以下几点：①野外数据采集，相关人员需要根据矿区的地形、地形、植被发育程度等，将测量区域划分为特定的区块。同时，还需要明确扫描仪和目标的实际位置，最好设置在视野较宽的区域；②点云数据的坐标转换，由于3D激光扫描仪的扫描精度随着扫描距离的增加而降低，因此需要控制每个测量站的扫描距离；③点云数据的注册通常分为两种方法，即绝对分配和相对注册。

2.3 无人机倾斜摄影技术

无人机倾斜摄影技术是在无人机垂直摄影技术的基础上发展起来的。该技术的出现和应用有效地突破了垂直摄影技术只能获取垂直航空影像数据的弊端，实现了从多角度、多方位获取测区斜向摄影数据的目的，从而有效地提高了测量精度。无人机倾斜摄影技术在矿山测量中的应用主要集中在飞行计划编制、地面控制测量、空中三角测量加密测量等方面。

为确保该技术在矿区测量中的应用效果，相关人员需要严格遵循以下步骤：

2.3.1飞行计划编制，需要结合测区地形地貌特征、气候条件、勘探状况和无人机模型，制定清晰合理的飞行高度、航向重叠以及其他相关参数；

2.3.2良好的地面控制测量是保证无人机倾斜摄影测量精度的基础。在布置控制点时，应根据矿区的地形和地形进行适当的调整。例如，在植被发达、地形变化显著的地区，应适当增加图像控制点的密度。如果在地形平坦、植被不发达的地区，应降低图像控制点的密度。完成上述步骤后，即可开始获取航空图像数据。在此期间，相关人员需要每天对拍摄到的图像数据进行检查。如果质量不符合要求，则需要重新拍照；

2.3.3空中三角测量加密需要在空中三角测量的基础上对数据进行预处理。尽管无人机倾斜摄影测量技术在应用中可以从多个方位和角度获取相关数据，但在实际测量过程中，不可避免地会受到地形、地形、植被发育水平等因素的影响，导致测绘出现“空白”现象，这反过来又导致一些区域的精度不符合相关的测量要求。在这种情况下，有必要使用航空摄影过程中自动存储的POS数据来预测和计算方位元素，以解决这个问题；

2.3.4在地形结果图输出过程中，需要在验证其正确性后，根据要求输出相关结果图。

结束语

当前的测量工作需要是单一学科内容无法满足的，跨学科发展是该技术在各个行业进一步发展的前提。在矿山企业开展测量工作的过程中，要扩大地理信息技术的使用范围，使用先进的测量设备，促进相关技术的应用和创新，然后科学地开展测量，促进产业升级。

参考文献

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[2] 矿山测量工作失误原因及相关改进措施[J]. 胡南.城市建设理论研究(电子版),2022(24)

[3] 提升矿山测量工作效率技术途径[J]. 宋元发.西部探矿工程,2023(06)

[4] 地理信息新技术在矿山测量中的应用[J]. 徐庆勋.世界有色金属,2021(18)