GIS技术和数字测绘技术在矿山测量中的应用研究
何涛 肖光祺 金元磊
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何涛 肖光祺 金元磊,. GIS技术和数字测绘技术在矿山测量中的应用研究[J]. 矿山工程与技术,202410. DOI:10.12721/ccn.2024.157437.
摘要: 随着全球矿产资源的日益紧张和环境保护意识的增强,矿山测量作为矿产资源开发和管理的基础工作,其重要性日益凸显。传统的矿山测量方法,如手工测量和简单的仪器测量,已经无法满足现代矿山对高精度、高效率和实时性的需求。在这一背景下,地理信息系统(GIS)技术和数字测绘技术的引入,为矿山测量带来了革命性的变化。
关键词: GIS技术;数字测绘技术;矿山测量;应用研究
DOI:10.12721/ccn.2024.157437
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引言

矿山测量是矿山开发过程中不可或缺的一部分,它涉及到矿产资源的勘探、开采、管理以及环境保护等多个方面。传统的矿山测量方法依赖于人工操作和简单的测量工具,效率低下且精度有限。随着GIS技术和数字测绘技术的发展,矿山测量工作得到了极大的改善和提升。

1GIS技术和数字测绘技术概述

1.1GIS技术概述

GIS技术,即地理信息系统技术,是一种集成了计算机硬件、软件以及地理数据的综合信息技术,它通过高效地采集、存储、管理、分析和可视化地理空间信息,成为处理和分析具有地理位置属性数据的核心工具。这些数据来源广泛,包括地图、遥感影像、GPS数据、统计数据等。GIS技术的主要功能涵盖了数据采集、存储、管理、分析和展示等多个方面,它通过各种手段如遥感、GPS、现场测量等收集地理空间数据,并以结构化的方式存储在数据库中,便于管理和检索。GIS技术对存储的数据进行分类、编码、更新和维护,确保数据的准确性。

1.2数字测绘技术概述

数字测绘技术是一种现代化的测量技术,它通过使用数字化的测量设备和计算机辅助技术,实现了对地理空间信息的精确采集、高效处理和高质量图形制作。这一技术集合了多种高精度测量设备,如全站仪、全球定位系统(GPS)、激光扫描仪等,以及相应的数据处理软件,构成了一个综合的测量和分析系统。其主要特点包括高精度测量,利用先进的测量设备如高精度的全站仪和GPS接收器,可以实现对地面点位的精确测量,误差控制在毫米级甚至更小;自动化数据采集,数字测绘设备通常具备自动记录和传输数据的功能,减少了人工操作,提高了数据采集的效率和准确性;实时数据处理,通过内置的或外接的计算机系统,可以实时处理测量数据,快速生成测量结果,满足现场即时决策的需求;三维建模能力,激光扫描仪等设备能快速获取物体的三维点云数据,结合专业软件,可以构建出高精度的三维模型,广泛应用于地形测量、建筑物检测等领域;数据共享与集成,数字测绘技术生成的数据格式通常与GIS系统兼容,便于数据的共享和集成,支持多源数据的融合分析。

2GIS技术和数字测绘技术在矿山测量中的优势

2.1提高测量精度

GIS技术和数字测绘技术通过高精度的测量设备和先进的数据处理算法,能够实现对矿山地形、地质结构等信息的精确采集和分析。与传统的手工测量相比,这些技术能够显著提高测量的精度,减少人为误差,为矿山的科学管理和安全生产提供更加可靠的数据支持。

2.2提升工作效率

数字测绘技术通过自动化和智能化的测量设备,能够实现对大量数据的快速采集和处理。GIS技术则通过强大的数据管理和分析功能,能够实现对海量地理空间数据的快速检索和分析。这两种技术的结合,极大地提升了矿山测量的工作效率,缩短了测量周期,降低了人力成本。

2.3实现数据可视化

GIS技术具有强大的数据可视化功能,能够将复杂的地理空间数据以地图、图表等形式直观地展示出来。这不仅有助于矿山管理人员更好地理解和分析数据,还能够为决策提供直观的依据。通过数据可视化,矿山测量结果可以更加直观地传达给相关人员,提高决策的效率和准确性。

3GIS技术和数字测绘技术在矿山测量中的应用

3.1矿产资源调查与评估

GIS技术在矿产资源调查与评估中的应用,是通过集成地质、地球物理、地球化学等多源数据,构建一个全面、系统的矿产资源数据库。这个数据库不仅包含了矿产资源的类型、分布、储量等基本信息,还包括了地质构造、矿床模型、开采条件等详细数据。GIS的空间分析功能,如叠加分析、缓冲区分析和网络分析,可以帮助地质学家和矿产资源管理者识别潜在的矿产资源区域,评估矿床的经济价值,以及预测开采过程中可能遇到的技术和环境问题。通过GIS的可视化展示功能,矿山企业可以直观地看到矿产资源的分布情况,这对于制定勘探计划和开发策略至关重要。例如,GIS可以帮助企业确定最佳的勘探路线,优化钻探点的选择,以及评估不同开采方案对环境的影响。

3.2矿山环境监测

数字测绘技术在矿山环境监测中的应用,主要依赖于遥感技术和激光扫描技术。遥感技术能够提供大范围、高频率的环境数据,如植被覆盖、土地利用变化、水体污染等。通过分析遥感影像,可以及时发现矿山周边环境的异常变化,如土地退化、水体污染等,这对于矿山的环境保护和生态修复具有重要意义。激光扫描技术则提供了高精度的地形数据,可以用于监测矿山的地表沉降、边坡稳定性等问题。通过三维激光扫描,可以获取矿山地表的点云数据,这些数据可以用于构建高精度的地形模型,帮助矿山管理者及时发现地表变形,评估矿山的安全状况。

3.3矿山规划与设计

GIS技术在矿山规划与设计中的应用,是通过其强大的空间分析功能,模拟矿山的开采过程,评估不同开采方案的环境影响和经济效益。GIS可以帮助矿山规划者分析矿体的三维分布,优化开采顺序,减少资源浪费。GIS还能够辅助矿山道路、排水系统等基础设施的规划设计,通过模拟不同设计方案的效果,选择最优的设计方案,提高矿山规划的科学性和合理性。在矿山规划中,GIS还可以用于分析矿山开采对周边环境的影响,如水土流失、生态破坏等。通过GIS的空间分析工具,可以预测不同开采活动对环境的影响范围和程度,为制定环境保护措施提供科学依据。

3.4矿山生产管理

数字测绘技术在矿山生产管理中的应用,是通过实时采集矿山生产数据,如开采进度、设备运行状态等,为矿山的生产调度、安全监控和成本控制提供支持。数字测绘技术,如全站仪、GPS和激光扫描仪,可以提供高精度的测量数据,帮助矿山管理者实时监控生产进度,及时调整生产计划,确保生产效率。GIS可以将来自不同来源的生产数据整合到一个统一的平台,通过地图、图表等形式直观地展示生产状况,帮助管理者快速了解生产情况,做出决策。例如,GIS可以显示矿山的开采进度图,帮助管理者监控各个区域的开采情况,及时发现并解决生产中的问题。

结束语

在矿山测量领域,GIS技术和数字测绘技术的应用已经展现出了巨大的潜力和价值。通过对矿产资源调查与评估、矿山环境监测、矿山规划与设计以及矿山生产管理等方面的深入研究和实践,我们不仅提高了矿山测量的精度和效率,还为矿山的可持续发展提供了科学的数据支持和决策依据。

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