浅析现代测绘技术在矿山工程测量中的应用

摘要：矿山工程测量是矿山工程建设中一项必不可少的基础性技术工作，它为矿山开发建设和生产管理提供与地理、地貌有关的各种综合性信息，在矿区生产过程中发挥着重要作用。

关键词：工程测量 3s 地貌

【分类号】：TD17

1 前言

矿山工程测量是矿山资源开发中的一项重要技术基础工作，矿山工程测量在矿区安全生产中发挥着及其重要的作用。矿山工程测量工作是贯穿矿区建立到废弃的重要基础工作，从地面的控制网建立、地形图测绘、地质勘探钻孔放样、巷道掘进的中、腰线标定、贯通测量、开采沉陷预计等工作，到各种基础图件的测制、矿山地质灾害的监测等，直至矿山开采完毕。它所提供的信息图件、成果数据，在矿山勘探、设计、生产、建设等各个方面都是不可或缺的。因此，矿山工程测量被矿山工人形象地比喻为“矿山的眼睛”[1]

目前我国矿山发展对影响环境问题较多，突出表现为五大方面：①采矿活动破坏了大量林地、耕地和建设用地；②采矿使矿区水均衡遭受破坏，产生各种水环境问题；③矿山开采中废水、废气、粉尘的排放，产生大气污染；④采矿破坏自然地貌景观及人文景观，影响自然环境的完整性；⑤矿山开发诱发的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等地质灾害十分普遍；

2 矿山测量工作的目的与意义

矿山工程测量是矿山工程建设中一项必不可少的技术工作，测量成果不但要为矿山采掘、地质等专业提供基础型数据，服务于生产建设，也要为矿山安全如地质灾害、边坡监测、掘进工程提供准确稳定的信息，为决策者提供矿山工程项目规模、技术论证、基本建设、安全风险等的基础资料。

3 现代测绘技术在矿山测量中的应用

（1）布设三等GPS控制网

以露天煤矿为例：由于GPS测量观测站之间不一定要求相互通视，而且网的图形结构也比较灵活，所以选点工作比常规控制测量的选点简便。但要注意的是：点位应设在易于安装接收设备、交通方便、视野开阔、地面基础稳定的地点。另外，点位应远离大功率无线电发射源，附近不应有大面积水域或强烈干扰卫星信号接收的物体。

按要求在测区内布设基础控制GPS点10个，编号分别为HXSC、JA01、JA 02、JA 03、JA 04、JA05、SXZC、JA06、JA07、JA08。

首先对已知点成果进行换带计算。采用GPS静态定位模式观测，按照边点连接方式在国家控制点基础上逐级布设GPS网。采样间隔5秒，卫星高度截止角不低于15度。GPS接收机观测的“*.sth”卫星数据文件经过数据处理软件进行基线解算，所有观测基线均为双差固定解，解算合格后进行网平差。共得到28条合格基线，重复基线2条，网平均边长为：15.223km，相邻点间基线长度精度标准差 =±23mm，（其中固定误差a=10mm、比例误差系数b=20，d取平均基线边长：15.223km）。复测基线允许值ds≤ ， =42mm。GPS网闭合环最大节点数3，闭合环总数30个，同步环总数22个，异步环8个。三维自由网平差单位权中误差0.058935米，二维约束平差单位权中误差0.00430米，检查GPS网的内符合精度，最弱边SXZC―TC12相对误差1/32263，最后求得7参数结果：

Dx平移5.252米，Dy平移42.165米，Dz平移45.316米，Rx旋转1.304439秒，Ry旋转-2.232025秒，Rz旋转2.040716秒，SF尺度-2.044733ppm。

（2）平面图测量

平面图使用全站仪进行野外数据采集。在已有控制点的基础上利用RTK在每个矿区内布设3个矿区控制点，对矿区内的主要地理要素进行野外碎步点的数据采集，施测矿区内的采掘面、砖窑、房屋、电力设施、运输道路等特征点，使用cad成图软件进行内业成图。

（3）施工放样

利用矿区内已布设控制点，图解设计工程坐标点。将测站、后视、放样点的坐标可以预先输入全站仪中，需要时调用，并把水平度盘始终锁定在放样点的方向上，通过对照准点的坐标测量，全站仪可以显示出预先设定的放样值与实测值之差以指导放样。

4 3S技术在矿山环境监测中的应用

3S技术是遥感技术（Remote sensing，RS）、地理信息系统（Geography informationsystems，GIS）和全球定位系统（Global positioning systems，GPS）的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。

矿山测量中的遥感（Remote System）技术

RS技术是指从高空或外层空间接收来自地球表层各类地物的电磁波信息，并通过对这些信息进行扫描、摄影、传输和处理，从而对地表各类地物和现象进行远距离控测和识别的现代综合技术

遥感技术由于大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势，得到快速的普及，多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星，将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。各种中、小比例尺地形图均可以利用遥感影像来获取，为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了非常便利的方法和手段。

GIS（空间地理信息系统）是以采集、存储、三维可视化显示、分析、管理与成果输出和描述整个或部分地球椭球体与空间地理分布有关的数据的空间信息系统。是集计算机科学、空间科学信息科学测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科， 已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。它能对数据和信息进行采集、存储、加工和再现，并能回答用户的一系列问题。

它不但能分门别类、分级分层地去管理各种地理信息；而且还能将它们进行各种组合、分析、再组合、再分析等；还能查询、检索、修改、输出、更新等。地理信息系统还有一个特殊的“可视化”功能，就是通过计算机屏幕把所有的信息逼真地再现到地图上，成为信息可视化工具，清晰直观地表现出信息的规律和分析结果，同时还能在屏幕上动态地监测“信息”的变化。总之，地理信息系统具有数据输入、预处理功能、数据编辑功能、数据存储与管理功能、数据查询与检索功能、数据分析功能、数据显示与结果输出功能、数据更新功能等。

5结论

现代测绘技术在矿山工程测量中的应用， 已成为矿山生产建设时期的重要一环，它为矿山开发建设和生产管理提供与地理、地貌有关的各种综合性的基础信息。随着测绘技术的迅速发展，矿山工程测量也在不断发展和创新，矿山工程测量对矿山发展过程中的环境监测、重大灾害监测预报等矿山工程项目中的安全保证起着重要的作用。

[1]张国良.矿山测量学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2001

[2]周永红等.矿山工程测量，语文学刊，2009

[3] 高照忠，魏海霞. 测量技术在地质灾害监测中的应用 大众科技. 2009（05）