矿山地质工程中数字化测绘技术的应用

发表时间:2021/7/26   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:张玉恒
[导读] 摘要:在矿山地质工程的日常工作中,应用数字化测绘技术开展测量工作,其意义非常重要。
        身份证号:23030219910224XXXX  黑龙江齐齐哈尔  161000
        摘要:在矿山地质工程的日常工作中,应用数字化测绘技术开展测量工作,其意义非常重要。因此,在今后的工作中,要进一步推进数字化测绘技术的发展和应用,并以各方面的先进技术对其予以支撑,更好满足矿山地质工程的有关需求。同时,也要积极更新工作人员的工作意识和模式,以期推动数字化测量技术更好指导矿山工程的发展。
        关键词:矿山地质工程;数字化测绘技术;应用
        引言
        随着信息技术的发展和广泛应用,我国的测绘技术也在朝着数字化方向发展。数字化测绘技术在我国地质勘查工作中的应用,不仅改善了测绘工作环境、提高了勘查工作效率,而且在很大程度上增强了勘查工作的精准度,使地质勘查工作顺利进行。因此,相关部门应该加强对于先进技术的研究和开发,以便为地质勘查工作的发展提供有力保障。
        1数字化测绘技术的特点
        对于工程测量工作而言,合理使用数字化测绘技术进行数据采集,能够自主地科学选择三维坐标以实现对地形地标的自行采集。其不但大大减轻了测绘人员的工作强度,还可以节约操作时间,提高数据采集精度,因此对改善测绘工作质量、提升工作效率均起到促进作用。同时,由于数字化测绘技术依托于计算机技术为基础进行发展,因此在自动计算、识别以及选择等方面优势明显,对于保证地形地图的精确程度、测量规范程度及绘制图的美观程度方面均具有极大的可靠性。此外,通过引入数字化测绘技术可以减少人为测量带来的人工误差,使工程测量产生的错误情况得到极大缓解。
        除此之外,由于数字化测绘技术具有丰富的图形属性信息,在进行测量绘制的过程中可以随时调用不同的测图符号,因此在较大程度上丰富了测绘的属性信息,在工程测量中不但保障了坐标的准确性,还为绘图、查图提供了更多便捷。实践表明,在工程中通过数字化测绘技术进行测绘其测绘结果更易存储。也正是因为数字化测绘技术具有此优点,因此极大程度方便了有关数据信息的保管与存放。利用该技术不但能确保数据的真实可靠,也减少了工程中众多重复性的测量工作。
        2数字化测绘技术的优势
        2.1精准度高
        数字化测绘技术由于大量应用现代通信技术和计算机技术,因此,其相较于传统测绘技术而言,有着极高的精准度,是传统测绘技术所无法逾越的。在数字化测绘技术的应用过程中,其最初通常是充分采集待测地区的数据信息,并结合实际环境进行分析,分析后将数据进行存储。从目前来看,现行的数字化测绘技术已经能够控制物点误差在3mm以下,有效确保了整体分析计算的精度。
        2.2安全程度高
        在当前的数字化测绘技术应用过程中,会采用到各种先进的设备,这些新设备大都实现了便携化和轻量化,可以很方便地进行携带,并能够在测量现场进行灵活布置,这就能够实现对于复杂地形的快速测量,并进行自动计算。同时,这些设备对于自然环境的耐受程度较强,即使是在恶劣天气下,也能够正常进行工作,由于其工作流程通常按照程序自动完成,因此,测量人员通常无需深入现场,有效保障了工作人员的安全,降低了工作人员的工作强度。除此之外,数字化测绘技术也被用于一些危险地形的测。
        2.3灵活性较高
        在矿山地质工程领域的实际工作中,往往需要全面了解矿区内的实际地质情况,但一些地区的地质结构较为脆弱,或是由于其他种种原因难以进行现场勘查,此时数字化测绘技术即可发挥作用,通过这种技术,能够快速测得需要的数据,并能够将测绘得到的大量数据根据一定的分类原则,进行分类整理,使得各类数据信息明细化。不仅如此,采用数字化测绘技术,还能定时或不定时地更新矿区内的一些重要数据,在一定程度上实现对矿区地质情况的实时监测,确保测绘信息始终处于真实有效的情形。由此可见,数字化测绘技术有着很高的灵活性,能够实现更为准确的地下测绘工作。
        3矿山地质工程中数字化测绘技术的实际应用
        3.1项目概况
        该矿山地质工程项目位于我国西南地区某县东南部,国境线附近,与国外的两地直接相邻,该区域的国境线全长约60km,受到各种因素的制约,以往采用传统测绘技术所获得的数据资料相对较为欠缺,已经远远不能满足实际生产的需要,为此,必须采用数字化测绘技术对该矿山项目重新进行测量。在本次测绘过程中,主要采用无人机航拍的方式来进行。
        3.2基本技术路线
        本次测绘主要以近年来已经发展成熟的中低空无人机航空数字摄影技术,对目标矿区进行航拍,获得高分辨率的遥感影像数据。在采集到影像数据后,使用相关的计算机软件对数据信息进行建模,就形成了初步的测绘工作底图。而后,再根据测绘收集到的相关细节信息,对图纸做进一步细化,完成比例尺为1:2000的数字地形图。同时,在测绘的过程中,根据外业控制,进行区域网加密平差,自动导入成果定向。
        3.3基本测绘流程
        3.3.1GPS控制点的布设
        在本次矿山测绘工作中,采用GPS静态观测法进行测绘工作,全区共计布设20个GPS控制点,这些GPS控制点的具体分布情况如图1所示。
       
        图1本次测绘的GPS控制点分布情况
        3.3.2外业观测
        对于本次测绘的外业观测环节,其主要采用接收机进行,接收机的两个重要精度参数如表2所示。
        表2本次所采用的接收机的标称精度参数
       
        3.3.3像控点测量
        对于像控点的测量,主要以具备双频动态特点的接收机进行,为确保能够准确进行像控点的测量,在已有的GPS控制点的基础上,对一定数量的控制点进行联测,这些控制点的主要作用是校正点。在联测环节完成后,对一个级别较高的控制点使用RTK技术测量其三维坐标,并与其已知的三维坐标值进行比较,比较结果表明,该测量点的坐标与准确值相比,平面上的误差小于3cm,高度上的误差小于5cm,证明本次像控点测量符合要求。而后在此基础上,进行像片控制点的测量,测量结果表明,对于像片控制点的测量,其与基准站间的距离误差也在校正点控制的范围内。由于对各个像片控制点的测量次数均在3次或更高,因此,将各次测量结果取中位数,作为最终的测量结果。
        3.3.4野外测绘的补充工作
        在该环节的工作中,主要以全站仪等设备和RTK技术,针对矿山区域内的一些特殊的特征点进行测绘,并结合当地的地形图,对这些特殊的特征点进行标记,绘制成最终的地形图。在这一过程中,虽然各种先进的数字化测绘技术得以应用,但对于一些特殊区域,仍采取了实地调查勘测的方式,对于已经发生变化的地形,以及区域内新增的事物进行了野外测绘。
        3.3.5空三加密
        空三加密主要通过专业软件,对各个加密点、控制点进行操作匹配和平差计算。对于外控点的测量,通常先对待测区域外围的6个像控点进行平差计算,当空三加密的计算结果收敛后,再逐层计算内部像控点,通过这种方式,数字化测绘所得到的影像将具有更高的精确度。
        3.3.6数字高程模型的制作
        在数字高程模型(又称为DEM)的制作过程中。首先,工作人员对测绘得到的DLG的三维数据进行收集整理,将其全部转换为DXF格式,而后再应用相关的专业软件,生成DTM数据,再将生成的DTM数据导入到立体仪器当中进行编辑和建模。对于DTM数据的编辑,通常是根据量测特征点和特征线来进行,如果在编辑过程中出现异常情况,则要使用人工编辑的方式来修正错误。
        结束语
        近年来,随着科学技术的发展,数字化时代已然来临,各行各业都在广泛应用数字化技术,对于矿山地质工程领域而言也自不例外。通过这项技术的应用,能够实现对矿产资源的高效开采,规避以往的一系列问题,实现矿山地质工程领域的长期健康发展。为此对于数字化测绘技术及其应用加强研究,确保其能够进一步提高矿产资源开采质量。
        参考文献:
        [1]李彩萍.数字化测绘技术在建筑工程测量中的应用[J].课程教育研究,2020(05):230-231.
        [2]刘润虎.数字化测绘技术在地质工程测量中的运用分析[J].内蒙古煤炭经济,2020(02):215.
        [3]张红利.数字化测绘技术在工程测量中的应用探析[J].建筑技术开发,2020,47(01):121-122.
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