浅谈新时期矿山测绘工程测量技术的发展及应用
摘要
关键词
矿山测绘工程;测量技术;应用
正文
引言
在矿山测量中,需要结合矿山开采的实际情况,使用不同的方法进行测量,通过合理的分析和处理,以获得准确、直观、真实的地形数据。数字测量技术是一种新型的测量技术,其能够在短时间内获得大量数据信息。在矿山测量中运用这种技术能提高矿山测量精度,降低人力物力成本,具有一定的优越性。
1数字化测量技术在矿山测量中的优势
1.1可视化
数字化测量技术在矿山测量中的可视化优势主要体现在生成三维模型上,这些模型可以帮助工程师、设计师和决策者更好地了解矿山的地形、地貌和地质情况。首先,空间分析。数字化测量技术可以实现对矿山空间的分析,通过三维模型进行矿山空间的可视化呈现,使工程师和设计师可以更好地理解矿山的空间结构和特点。例如,数字化测量技术可以用于矿山的采矿规划、矿山设备的布局以及矿区的环境规划等方面;其次,多维数据可视化。数字化测量技术可以将矿山的多维数据可视化呈现,如温度、湿度、气压、污染等数据,可以将这些数据在三维模型中展示出来,使决策者可以更好地了解矿山的实际情况。例如,数字化测量技术可以用于矿山的环境监测和治理,可以将污染物的分布情况可视化呈现,便于决策者进行治理。
1.2实时性
数字化测量技术可以实现实时数据采集和处理,从而更快地提供有关矿山的信息。这些信息可以用于实时监测和调整生产计划。第一,实时采集。数字化测量技术可以通过传感器等设备实时采集矿山中的各种数据,如温度、湿度、压力、振动、声音等,将这些数据实时传输到计算机系统中进行处理和分析。通过数字化测量技术的实时数据采集,决策者可以随时监测矿山的状态,及时发现异常情况并进行处理;第二,实时反馈。数字化测量技术可以通过实时反馈将矿山的状态信息及时反馈给工程师、设计师和决策者,使他们可以随时了解矿山的实际情况,及时采取措施。
2新时期矿山测绘工程测量技术的发展及应用
2.1像控点测量
像控点测量主要包括像控点点位的选取与喷涂、坐标值的采集与拍照。首先将范围线导入到图新地球软件中,结合地形,按照400m左右的间隔均匀布设像控点,以高清晰影像图为底图,将布设好的点位套合在影像上,然后输出为照片格式,便于外业在进行像控点测量前对整体的作业路线进行规划。并将布设好的点位单独导出为kml文件,便于外业快速找到点位。在坐标值测量前,先用白色油漆和像控点模板,在地面上进行点位的喷涂,然后标注点号,在测量坐标时,为了避免偶尔误差带来的影响,每个点位均采集3次坐标值,且彼此之间的较差均在2cm内则认为数据采集准确,对于较差不符合要求的点,重新采集坐标值,直到成果符合要求为止。为了外业准确快速找到点位,在采集像控点时,对点位从远景、近景、多角度进行了拍摄。
2.2数字正射影像制作
在实际制作数字正射影像时,需要合理设定影像的相关参数,包括像控点、像片间距、影像色彩等。在布设像控点时,需要确保其符合相关标准要求[4]。在处理像片时,需要使用软件将点云数据转化成数字正射影像。为提高点云数据转换效率,可以利用外业控制点采集,并拼接采集到的数据。在制作数字正射影像时,需要使用软件进行操作,包括删除正射影像上的控制点、设置区域网、区域加密、影像镶嵌等操作。
2.3矿山开采剩余储量监测
对矿山开采量和剩余储量的监测,主要是对矿山开采情况进行实时监测,便于判断矿山的开挖量和矿山的剩余储量,防止出现超挖、超采的情况。对矿山开采体积和剩余矿产情况的监测,主要是利用土石方开挖情况来计算的。在监测时,以矿权界限为基础,通过对现阶段的DSM数据分析,按矿区内的最大开采深度进行填挖分析。在分析中的填方体积就是矿山区域的开采体积,而剩余体积是指在矿区范围内,利用现有的DSM数据[6]依据最大的开采深度进行填挖方分析,填挖方结果中的挖方体积就是矿山区域的剩余体积。最后再根据开采区域的矿石密度和矿石转换率,即可实现对矿区开采量和剩余量的监测。
2.4矿山开采越界监测
矿山的开采有严格的区域限制,当超出开采区域后不仅会严重影响周围的环境,而且还会给周围居民的生产、生活带来严重的安全隐患。因此为了维护矿山采矿权的界限范围,需要对矿山的开采区域进行严格监测,避免出现偷挖、超挖的情况。在对矿山进行越界开采监测时,以矿山采矿权界限为基础,向外侧推移20m作为一个缓冲区域。首先对该区域内的DSM数据进行分析,确定区域内地质开采深度是否低于规定的最大开采高度。若该区域内存在超过最大运行开采高度的情况,则判别该处出现了越界开采;或者在缓冲区域内出现了土石方开挖情况,则同时判断该区域出现了越界开采情况。
2.5系统算法研究
(1)数字滤波技术。数字滤波是一种处理原始数据,降低噪声和提高精度的技术。其通常与滤波器相结合,以提高处理结果的质量,但也存在部分缺陷,如噪声较多和精度较低。在实际操作中,必须根据实际情况选择合适的滤波方法。(2)系统优化。系统优化是指在一定程度上优化系统参数和功能,提高系统质量的过程。在进行优化时,可以利用相关方法来实现对相关参数的优化,如最小二乘法、遗传算法、自适应控制和模糊控制等。(3)系统误差改正技术。由于激光扫描雷达本身存在一定的误差和不稳定性,因此,必须通过系统误差改正技术来对其进行改正,以提高测量精度。目前使用最多的方法是直接法和间接法。前者主要用于处理点云数据、点云融合等,后者主要用于处理高程点、地面点数据等。对于高程点和地面点数据处理而言,可以采用最小二乘法、最近邻插值等方法进行处理,以获得较好的计算结果。
结语
在矿山测量领域,数字化测量技术已经成为一项重要的技术手段,极大地提高了矿山测量的精度、效率和安全性。数字化测量技术的不断发展和应用,为矿山测量工作带来了巨大的变革和提升,也为矿山行业的发展和创新提供了重要的支撑。然而,数字化测量技术的应用仍然存在一些挑战和难点,例如技术更新换代速度过快、技术成本较高、技术人才短缺等问题。因此,在未来的矿山测量工作中,需要不断推进数字化测量技术的应用和发展,加强技术研究和创新,提高技术水平和人才培养,以满足矿山测量工作的需求,并为矿山行业的可持续发展做出更大的贡献。
参考文献
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[4]郝转转.试论矿山测量技术在采矿工作中的作用与发展[J].矿业装备,2022,(2):119-121.
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