礦山測量中數(shù)字化技術(shù)研究

1、礦山測量中的數(shù)字化技術(shù)研究- 建筑論文礦山測量中的數(shù)字化技術(shù)研究朱群康 1，2（ 1. 安徽理工大學(xué)測繪學(xué)院， 安徽 淮南 232001 ；2.淮浙煤電公司顧北煤礦，安徽 淮南 232001 ） 【摘要】本文介紹了資料處理數(shù)字化技術(shù)、三維可視化技術(shù)、數(shù)字化繪圖技術(shù)、 GPS 定位技術(shù)等現(xiàn)代數(shù)字化測量技術(shù)，它能夠有效測量精度，減輕勞動強(qiáng)度和提高工作效率，值得在數(shù)字礦山建設(shè)中推廣應(yīng)用。關(guān)鍵詞 礦山測量；數(shù)字化技術(shù)；測量精度0 前言礦山開采、生產(chǎn)的科學(xué)性與安全性與礦山地質(zhì)測量工作息息相關(guān)。隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展， 現(xiàn)代數(shù)字化測量技術(shù)逐漸被運(yùn)用到礦山測量工程中，也取得較好效果。一方面它能改善測量精度，進(jìn)

2、而有效提高礦山測量質(zhì)量，另一方面它能為礦山企業(yè)生產(chǎn)安全提供可靠依據(jù)，應(yīng)而能推進(jìn)現(xiàn)代化礦山建設(shè)。 現(xiàn)代數(shù)字化測量技術(shù)包括資料處理數(shù)字化技術(shù)、三維可視化技術(shù)、數(shù)字化繪圖技術(shù)、GPS 定位技術(shù)等，諸類技術(shù)極大地改善了礦山測量精度與質(zhì)量，同時(shí)又大幅度減輕了工作者的勞動工作量， 有效提高了勞動工作效率， 是現(xiàn)化代礦山建設(shè)必不可少的技術(shù)支撐之一。由于數(shù)字化測量技術(shù)對于促進(jìn)礦山企業(yè)安全生產(chǎn)的重要作業(yè)，現(xiàn)代礦山企業(yè)必須加大對現(xiàn)代數(shù)字化測量技術(shù)與設(shè)備方面的投入，以進(jìn)一步提高礦山企業(yè)的核心競爭力。以下將具體闡述現(xiàn)代數(shù)字化測量技術(shù)在礦山測量中的運(yùn)用。1 數(shù)字化測量技術(shù)1.1資料處理數(shù)字化技術(shù)作為礦山數(shù)字化系統(tǒng)中的重

3、要技術(shù)之一，資料處理數(shù)字化技術(shù)即運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集與資料電子圖表化，涵蓋數(shù)據(jù)采集、存儲、處理與管理幾部分。數(shù)據(jù)訪問 ADO基于 OLEDB 訪問設(shè)計(jì)， ADO 通過提供數(shù)據(jù)訪問接口， 為數(shù)據(jù)源提供較高性能的訪問途徑。同時(shí)， ADO 為完成數(shù)據(jù)系統(tǒng)的管理等所有操作提供了方法與屬性，其中包括定義字段、表、索引、創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、定位與查詢數(shù)據(jù)、建立表之間的關(guān)系等多種工具，管理能力與數(shù)據(jù)訪問完善。在進(jìn)行CAD 二次開發(fā)時(shí)， VB語言可以通過 ADO對象編程和 Data 控件的非編程訪問任何數(shù)據(jù)庫，從而實(shí)現(xiàn)與其他數(shù)據(jù)庫的連接。資料數(shù)字化技術(shù)資料數(shù)字化技術(shù)是微軟公司的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之一，它主要用來協(xié)調(diào)與控制

4、各種應(yīng)用程序中的通信問題。 在此標(biāo)準(zhǔn)下的程序會顯露出來其他程序中的內(nèi)置對象，最終改變對象屬性， 以實(shí)現(xiàn)跨程序運(yùn)行的目標(biāo)。 此外，二次開發(fā)的技術(shù)主要包括面向?qū)ο蟮?AutoCAD技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)。 由上述可知，相關(guān)工作人員可以使用面向?qū)ο蟮拈_發(fā)語言，例如VB 或 VC 對 CAD 進(jìn)行二次開發(fā)，從而徹底的擺脫一些繁雜的編程任務(wù)， 使得面向?qū)ο蟮亩喾N高級開發(fā)語言能夠方便使用。通過非繪圖對象和繪圖對象操縱提供的CAD 對象，從而實(shí)現(xiàn)開發(fā)測量繪圖的目標(biāo)，完成開發(fā)測量繪圖，通過這樣使得系統(tǒng)的開發(fā)效率和健壯性以及易維護(hù)性得到大大提高。根據(jù)礦山測量的實(shí)際情況，充分利用CAD 的二次開發(fā)，建立起礦山測量的數(shù)字

5、化應(yīng)用系統(tǒng)，方便、準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)數(shù)字化數(shù)據(jù)測量和圖紙繪制。1.2三維可視化技術(shù)三維可視化技術(shù)是指對立體化的描繪和理解模型的一種技術(shù)手段。充分利用三維可視化技術(shù)，可以更加全面的了解地表地形與礦體的空間位置關(guān)系和礦體的空間信息，進(jìn)一步提高礦山測量工作人員的空間分析能力。實(shí)現(xiàn)三維可視化的重要技術(shù)手段之一是三維動畫軟件，其他常用的軟件還有3DSMAX，Maya以及Maya三維動畫軟件，這些軟件不但具有基礎(chǔ)的三維視覺效果和制作功能，還具有保函建模數(shù)字化和布料模擬以及毛發(fā)渲染、先進(jìn)的運(yùn)動匹配等多種功能。 簡單，靈活和完善的特點(diǎn)大幅度提高了三維可視化的制作效率與品質(zhì)。2 數(shù)字化繪圖技術(shù)礦區(qū)地面的地物、地貌，井下

6、地質(zhì)條件和礦物產(chǎn)狀，各種巷道，回采工作面及其與地面建筑物之間的關(guān)系，都是客觀存在的。 但隨著勘探， 建井和開采的進(jìn)行，它們又是不斷變化的。測量工程技術(shù)人員的任務(wù)就是科學(xué)地、正確地、及時(shí)地把它們反映到各種圖紙上來，這些圖紙統(tǒng)稱為礦圖。 大比例尺地形圖和礦圖的測繪，是礦山測量重要內(nèi)容和任務(wù)。 常規(guī)的成圖方法是一項(xiàng)腦力勞動和體力勞動結(jié)合的艱苦的工作， 同時(shí)還有大量的室內(nèi)數(shù)據(jù)處理和繪圖工作，成圖周期長， 產(chǎn)品單一，難以適應(yīng)現(xiàn)代礦井建設(shè)及生產(chǎn)的需要。而且在礦產(chǎn)資源開發(fā)過程中，不可避免地會造成土地的破壞，造成生態(tài)環(huán)境的惡化。 礦區(qū)土地和環(huán)境破壞， 不僅直接影響到整個(gè)礦區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展， 而且對地方經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)

7、發(fā)展產(chǎn)生很大的負(fù)面影響。信息時(shí)代發(fā)展的今天， 礦區(qū)資源環(huán)境需要不斷的改善。如何發(fā)揮礦區(qū)開發(fā)的最大效益，取決于怎樣采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)去進(jìn)行決策管理。礦山有一個(gè)顯著特點(diǎn)是：地面和井下的建筑、設(shè)施、設(shè)備和工程是隨著生產(chǎn)的發(fā)展、時(shí)間的推移不斷變化的。 老的成圖手段已經(jīng)很難適應(yīng)現(xiàn)代礦山企業(yè)組織生產(chǎn)、安全管理、貯量管理、協(xié)調(diào)采掘、環(huán)境保護(hù)、實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的要求。將礦圖變成數(shù)字信息即礦圖數(shù)字化，通過計(jì)算機(jī)管理、成圖、分析可以解決以上問題，可以及時(shí)掌握地面、井下的空間關(guān)系，為礦山企業(yè)提供快速、準(zhǔn)確的決策依據(jù)。數(shù)字化的礦圖，我們稱為數(shù)字礦圖。數(shù)字礦圖有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）效率高、技術(shù)先進(jìn)、精度高且均勻。不受圖紙變形

8、因素的影響。 （ 2）可連續(xù)更新和派生各種比例尺圖紙， 達(dá)到一測多用的目的。（ 3）可將各種礦圖以圖形文件形式存貯在計(jì)算機(jī)外存貯器中， 可根據(jù)需要很容易地轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，為建立礦圖數(shù)據(jù)庫， 建立礦山信息管理系統(tǒng)作技術(shù)上的準(zhǔn)備。 （4）與地理信息系統(tǒng)GIS 衍接，可為優(yōu)化礦山發(fā)展規(guī)劃，優(yōu)化礦區(qū)運(yùn)輸路線，優(yōu)化環(huán)境保護(hù)方案，土地復(fù)墾提供快速、準(zhǔn)確的決策依據(jù)。在礦山測量當(dāng)中， 我們應(yīng)當(dāng)增強(qiáng)精度意識， 使用“數(shù)字”說話。礦圖與數(shù)字化的緊密結(jié)合， 將使礦山企業(yè)得到更大發(fā)展， 將使礦產(chǎn)資源得到更合理的開展。3 GPS 定位技術(shù)以計(jì)算機(jī)為主體的電子設(shè)備、成圖軟件和遙感RS、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS、地理信息系統(tǒng)

9、GIS 在測量工程中的應(yīng)用，人們最初的設(shè)想也許僅僅是為了加快測量成圖速度、 縮短成圖周期。 隨著外業(yè)數(shù)據(jù)采集與計(jì)算機(jī)成圖的有機(jī)結(jié)合的快速發(fā)展，成圖自動化大大加快，成圖精度顯著提高，可操作性大大增強(qiáng)。目前的軟、硬件條件使全新的礦圖成圖技術(shù)數(shù)字化礦圖具備了替代傳統(tǒng)成圖模式的可行性。特別是 80 年代以來，隨著 GPS 定位技術(shù)的出現(xiàn)和不斷發(fā)展完善，使測繪定位技術(shù)發(fā)生了革命性的變革，為工程測量提供了嶄新的技術(shù)手段和方法。GPS 全球定位系統(tǒng)具有高精度、高效益、低費(fèi)用，不受時(shí)間、氣候條件影響。在我國大地測量、工程測量和變形監(jiān)測等測繪領(lǐng)域進(jìn)行了廣泛的實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用。GPS 在礦山測量當(dāng)中主要建立高精度施工控制網(wǎng)，以便利用這些網(wǎng)點(diǎn)的坐標(biāo)直接得到并能達(dá)到高精度測量數(shù)據(jù)。4 結(jié)束語綜上所述，各類數(shù)字化測量技術(shù)可有效測量精度，減輕勞動強(qiáng)度和提高工作效率，與傳統(tǒng)礦山測量技術(shù)相比擁有無以倫比的技術(shù)優(yōu)勢，隨著數(shù)字化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，它將全面替代傳統(tǒng)礦山測量技術(shù)。 為了能快速實(shí)現(xiàn)礦山測量的數(shù)字化，一方面要加強(qiáng)技術(shù)的引用與裝備的更新，另一方面也要加強(qiáng)新型礦山測量隊(duì)伍建設(shè)，以保證礦山企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。參考文獻(xiàn) 1 麻中云 .礦山測量的數(shù)字化技術(shù)研究 J. 科