基于矿山地质工程的新型数字测绘技术应用研究 李宣霖

发表时间:2021/7/29   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:李宣霖
[导读] 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。

        内蒙古包头鑫达黄金矿业有限责任公司  内蒙古包头市  014000
        摘要: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。
        关键词:矿山地质工程;新型数字测绘技术;应用


        引言
        矿山地质工程的实施一直都与勘察和测量技术密不可分。在工程建设中,测绘技术发挥着不可替代的作用。由于我国矿山分布较为集中,矿产资源十分丰富,所以,矿山地质工程数量也在逐年增加。但随着矿山工程的发展,传统的勘探方法已经不能再紧跟时代发展的趋势,这说明我国的数字测绘技术还存在一定的发展空间,需要通过提高其智能化水平,形成简单的测绘手段,从而达到提高测绘结果准确性和扩大测绘存储空间的目的。新型数字测绘技术是一种较为智能化的勘测技术,它是在传统测绘方法的基础上,结合多种技术,例如:定位、遥感以及网络综合计算等,促使整个矿山地质工程的测量工作变得更加简化,并且在一定程度上,这种新型技术不仅提高了工程的是施工效率,而且还保证了测量数据的真实、可靠,使工程可以稳步进行。新型数字测绘技术在矿山地质工程中的应用,使我国的测量勘探技术不断朝着智能化、稳定化方向发展。
        1数字测绘技术概述
        1.1数字测绘技术概念及内涵
        现阶段我国信息技术健康持续发展,数字测绘技术也日渐完善。数字测绘技术主要对数据处理技术、计算机技术、测绘技术等多领域技术进行融会贯通,使测绘技术有了质的提高,以此,数字测绘技术在矿产产业测绘作业中广泛使用。数字测绘技术的应用能够相对具体的展示地下空间的情况,相关信息通常以数据展示,更清晰明了,不仅可以大大提高绘制地质图的精密度与准确度,还可以对煤矿地质测绘作业的效率进行保证。
        1.2数字测绘技术的特征
        数字测绘技术是一种相对新型的工艺技术,与传统的绘图技术相比较,这种技术有很多独特的优势。其特点在于精确度高、准确性强、效率高、自动化程度高,所以目前在矿产地质测量中的应用较为普遍。
        2矿山地质工程的新型数字测绘技术应用
        2.1航空摄影及LIDAR数据处理
        项目使用机载雷达扫描技术(LIDAR),使用的设备是ZT-R250系统、无人机是大疆创新M600PRO型旋翼无人机,飞行模式是先使用雷达扫描模式采集点云数据,随后采集正射影像数据。首先,导航文件制作,实行POS姿态数据、地面GPS基站数据整合处理方式,获取导航数据文件,输出结果是HHMMSS航次导航文件(sbet*.out和vnav*.out)。其次,控制文件制作,检查航带是否出现漏飞问题,在覆盖数据范围内制作控制文件,输出成果是生成“××航次控制文件”,在单挑航带数据量过大的情况下,应分段进行。最后,三维激光点云坐标计算,采用预处理+航带校正方式,针对原始激光数据进行预处理,随后生成原始的三维激光点云数据,根据实测平面、高程控制点做好平面、高程校正工作,准确计算地表目标物的空间三维坐标。
        2.2DEM制作
        基于不规则三角网原理,利用TerraSolid软件从机载LiDAR点云数据中分离地面点和非地物点,然后将地面点通过不规则三角网或格网等构建DEM。主要制作流程为:(1)格网化。针对校正过的点云数据进行处理,根据点云坐标值按照相应的点间隔插入规则格网中,这样点云数据会被分成指定大小的图幅。(2)填补小缝隙。


针对格网化的点云数据进行填充、处理,使用周围点灰度值填充影像中的小缝隙、小黑洞,使其具备一定的高程值,保证影像不出现黑洞。(3)去除粗差点。针对填充处理的点云数据进行去除高点处理,重点去除高于地面点、地物点的粗差点。(4)生成浮雕影像。将经过填充、去除粗差点处理的点云数据生成浮雕影像、点云数据生成三维模型,直观反映地表的实际情况。(5)过滤。在填充、去除粗差点处理后的点云数据中做好过滤处理工作,过滤处理的重点是地表中的地物,如房屋、植被等,便于生成地表模型。过滤过程中,应做好过滤参数试验,提高数据成果质量,在完成参数试验后,将其应用到所有过滤命令中。(6)手工编辑。过滤处理后会出现具有黑洞的影像,黑洞主要是过滤的地物,这时需要采用人工干预处理方式,手工擦除未过滤掉的地物。(7)内插。在完成手工编辑工作后,影像中也会出现较多黑洞,技术人员使用黑洞周边的高程点将黑洞内插上,保证地面平坦,经过内插处理的影像、地物基本会被去掉,这些地面相对平坦、光滑。(8)裁剪重叠区。针对内插后的DEM影像进行裁剪,裁剪掉每幅图像边缘的重叠区域,随后生成DEM模型。
        2.3DOM制作
        数字正射影像图DOM处理主要流程及要点:(1)影像纠正,具体流程是航迹文件制作、解算各像片的外方位元素、像片相对定向、采用像控点绝对定向。(2)影像匀色、处理。做好影像色彩、亮度、对比度的调整、匀色处理工作,缩小影像之间的色调差异,保证地物色彩的真实性,避免出现匀色处理痕迹,在遇到影像脏点、模糊、错误、扭曲、变形、划痕等问题时,应及时查出原因并予以处理。(3)镶嵌。处理要点:镶嵌线尽量走直线,避免选取小角度折线,取近似直线的平滑曲线效果最佳;尽量确保重要地物,如房屋集中区的完整性;要避让高大建筑物。
        3数字测绘技术在矿山地质工程中应用的未来展望
        3.1数据采集和挖掘技术
        由于矿山区域的地质情况不确定度更高,而且无时无刻不在发生着动态变化,因此,矿区测绘的数据也会随之变化,要确保测绘结果随时保持准确,就应当进一步加强储存技术和数据挖掘技术的研发应用,对此,可加强人工智能技术的引入,以实现对矿区数据的规律总结,让这些数据信息能够为未来的矿区开采工作计划提供更有效的依据。
        3.2矿山模型可视化技术
        矿山地质工程的测绘,其目的是为后期的矿产开采方面的工作提供依据,因此,可视化技术的应用格外重要。这种技术能够通过一系列的技术组合,模拟出三维的地质结构模型,让数据更具有时效性,通过这种技术的应用,矿产开采将具备可视化的特点,确保今后的开采工作能够有条不紊地进行。
        3.3快速定位与无线传输技术
        由于矿山工程中开采矿产的工作通常位于地下,因此,无信号或信号弱的问题长期以来一直困扰着测绘工作。由此,对于新型的自动导航和定位技术应当加强研发和应用,与此同时,也要加强无线传输技术的研发和应用,如果这些技术能得以有效应用,那么以往矿区开采资源过程中通信困难的问题将得到更好的解决,从而确保矿山工程具有更高的效率和质量。
        结语
        总而言之,在矿山地质工程的日常工作中,应用数字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。
        参考文献:
        [1]李延民.露天矿山爆破工程中数字化测绘的应用探讨[J].科技与创新,2021(02):177-178.
        [2]谭旭东.数字化测绘技术在煤矿地质测量中的应用分析[J].当代化工研究,2020(21):72-73.
        [3]范磊.数字化测绘技术在矿山地质工程中的应用[J].产业创新研究,2020(20):121-122.

 

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