矿坑测绘数字化运用思考

摘要:根据在铝土矿露天矿山多年的测量工作经验以及对数字化测绘的认识,就露天采场数字化成图过程中的最佳作业方法以及影响成图质量的主要原因谈一些个人体会以供探讨。

关键词:露天采场;数字化测绘

1根据铝土矿露天采场的特点选择最佳外业作业方法

河南省郑州地区铝土矿矿体大多呈鸡窝状,矿体较小且呈零星分布,所以在地质资料编制时将已探明的铝土矿矿床又分成为各个矿段。笔者所在单位矿权内涉及十几个矿区,矿区内的不同矿段按生产部署又分成若干个采场面积很小的采掘系统,且每月月底要提交生产进度图和计算剥采量。在这种情况下,只有选择高效、适当的测量方法才能确保采矿生产的计划编排和统计、结算工作。

1.1特殊情况下测站点的布设

正常情况下,大型采场周围都会布设很多的测站点,架好仪器便可以施测,这里就不再复述;而笔者所在单位95%的采场面积较小,有时因生产进度过快,使布设在采场周边的测站点遭到破坏。从较远的矿区控制网引测会浪费很多外业作业时间,这势必影响测量工作效率。笔者所采用的方法是:在需要的地点先行设置测站,以自定义坐标系施测,同时派遣作业员到上一级两个控制点上架设镜站并予以观测,内业时采用南方CASS7.0测站纠正功能对图形进行平面修正,高程改正使用批量修改坐标数据功能,并对修改过的数据重新生成数据文件。由于全站仪测量精度很高,所以这个方法在实践过程中非常实用。

1.2全站仪模式的设置

数字化测图是采用全站仪直接测取碎部点坐标和高程,计算机编辑成图的技术方法。作业时可设置模式为编码方法和无码方法,编码方法在记录测量数据时必须按碎部点的类型及相互间的几何关系输入特征编码,作业员不仅要熟记各种编码,同时为了正确输入编码,还需要测站与镜站间保持时时的联系,以确保信息的准确,因此作业速度较慢,尤其当采场地形复杂、通视困难,例如对凹槽形有折弯的出入沟的测量是不连续的,一般需要经过若干测站的观测才能完成,再加上采场中采掘、运输设备所产生的噪音,粉尘等环境影响,增大了作业难度,人为出错几率增加而影响到成图质量,使之不能够准确表达采场的实际状况。无码作业则不需要输入任何编码,代之以绘制草图记录所测点位及相邻关系。测站与镜站间联系较少,测站照准目标操作仪器测取数据后,只需向镜站报告碎部点号就可以了,让具有平板测图知识的作业员随镜站现场绘制草图便可。如采用无反射棱镜全站仪测量时还应注意以下几个问题:

(1)目标与其背景之间的反差很小,当反射信号很弱时,测量误差会增大。

(2)目标附近的其他物体表面会影响到测量结果。

(3)在视准线附近不应有其他带色的光或反射物,不管在目标的前方或后方。

(4)测量光亮或潮湿的表面或是表面的边沿、拐角要考虑到激光点的尺寸、瞄准位置、瞄准角度等因素。

(5)仪器和目标点间有物体或行人时应等物体通过后再进行测量。

2淡化比例尺概念,满足各种用图要求

矿山采场规划设计、月生产计划编排和实际生产进度、月剥采量计算等因用图目的的不同而大致分为1:10000、1:2000和1:500比例尺的图件,传统的平板仪测图由于一定图幅内地形符号的负载及表现能力的局限,不得已分为各种比例尺。各种比例尺地图不光细致程度不同,所要求的精度也不同。相互间很难转换,需要不同比例尺图件时,往往要重复测绘。而数字化测图虽然也分比例尺,但主要是用来定义绘图输出时点状符号大小及线状符号(斜坡、坎等)间隔宽窄。在测绘不同比例尺数字地图时,除细致程度沿用平板测图的要求外,精度并无差别。由于数字化地图不同地物、地形类别分图层存储,无级缩放显示,并且具有编辑方便,地图符号负载量限制相对较小,测量数据可反复多次利用的特性。所以实际上说,数字化地图比例尺的概念仅限于细致程度的差异。所以数字化测图时应一次性顾及到各种用途的需要,而尽可能的按大比例尺的技术要求去做。

3影响测绘精度的主要因素

平板测图精度的质量取决于两个方面,测量误差和描述误差。数字化测绘采用测距仪测距精度很高(通过对大量矿区各级控制网的平差结果来看,很容易达到测距相对中误差≤1/30000的主要技术要求),又没有展点误差。测量、数据传输、计都是自动进行,实际上碎部点都已达到露采矿山对图根点的技术要求,测量误差可忽略不计。因而测量成果的质量取决于描述误差的大小,也就是立镜位置的选择恰当与否和有无编辑错误。前者将造成地物细部表达不真实,地性线位移,例如采场工作面坡脚位置大多有矿石或基岩残留,造成一定的三角量而无法直接立镜施测,如作业员不能按实际情况加以取舍,将影响生产设计编排和计算土石方量的精确性。后者主要在于记录、编辑出现错误。它将引起地形、地物与实际情况明显不符,严重影响测量成果的使用。所以作为检验成果质量的一道重要工序,数字化测图完成后绘图输出、实地较核必不可少。

参考文献

[1]中国矿业学院测量教研室.矿山测量学(下册)[M].北京:煤炭工业出版社,1979.

[2]南方测绘仪器有限公司.数字化地形地籍成图系统7.0用户手册[M].广州:南方测绘仪器有限公司,2006.