引言
在当前科技进步与经济发展的时代背景下,矿产资源的勘探与开发正面临着转型与升级的关键阶段,其中矿山测量作为开发过程中不可或缺的基础工作,不仅在提升资源利用效率方面发挥着重要作用,同时也在确保矿山生产安全等多个方面展现出其关键性价值。伴随着数字化技术的发展与普及,数字化测量技术以其无与伦比的优势逐渐成为改变传统矿山测量模式的强大动力,推动矿山测量工作朝着更加高效、精准的方向快速进步。
一、数字化测量技术概述
在探讨数字化测量技术的定义及其显著特点的同时,必须着重指出该技术作为现代科技进展的重要标志,不只是体现了对精确度极致追求的一个方面,而且象征了信息时代对数据处理能力的基本需求。数字化测量技术,这一概念广泛指涉应用数字信号处理技术来进行物理量测量的理论与方法,它通过将传统模拟信号转化为数字信号的方式,实现了信息的高效采集、处理与传输,其主要特点涵盖了高精确度、操作便捷性以及与计算机系统的易集成性[1]。
从历史演进的视角来看,数字化测量技术的发展经历了一个波澜壮阔的过程,最初源自20世纪初电子学与计算机科学的萌芽。随着半导体技术的重大突破与计算机技术的快速进步,特别是数字信号处理器(DSP)的问世,为该技术的发展奠定了坚实的基础。进入2的同时,世纪后,伴随着物联网、大数据以及人工智能等新兴技术的崛起,数字化测量技术不仅逐渐成熟,其应用领域也在不断拓展,从最初针对工业生产控制领域的应用,逐步扩大到医疗健康、环境监测、公共安全等社会各个层面,这为推进社会生产力的提升以及生活质量的改善提供了极为重要的支持。
二、数字化测量技术在矿山测量中的应用
(一)地形与地貌测量
由于传统的地形与地貌测量方法往往受到地形复杂性与工作条件限制,无法迅速且精确地获取必要的数据,这种局限性不仅提长了测量时间,同时也影响了数据的可靠性与整个矿山规划的科学性。然而,随着数字化测量技术的广泛采用,这一状况发生了根本性的转变,高精度的数字化设备与先进的数据处理系统的应用,使得地形与地貌的测量变得快速而准确,生成的详尽三维模型对矿山的规划与管理提供了极为有力的支持。数字化测量技术在地形与地貌测量领域的应用主要通过几个方面体现出来,首先是利用无人机航拍与激光扫描技术快速收集大范围地形地貌数据的能力,这不仅大大缩短了数据收集所需的时间,提升了工作效率;其次是通过高级GIS(地理信息系统)软件与专业的数据处理模型对所收集数据进行深入分析与处理的能力,生成的高精度地形图与地貌模型不仅信息量丰富,而且直观易懂,对矿山规划与设计极为关键;数字化测量技术还能有效应对复杂多变的地形条件,确保即便在陡峭、崎岖的地形中也能进行准确测量,保证了数据的准确性与全面性[2]。
(二)矿体体积与储量评估
在众多数字化测量技术之中,激光扫描、三维建模与卫星遥感技术因其独有的优势而成为矿山测量中必不可少的工具之一。激光扫描技术能够通过发射激光束并接收所反射的信号来捕捉矿体表面的详细信息,从而生成极为精确的三维模型。这样一来,矿体的几何形状与体积便能够被精确测量并计算,这对储量评估的准确性来说是至关重要的。与传统测量技术相比,激光扫描技术的应用不仅大幅减少了人为误差,也能够在更短时间内处理更广阔的数据范围,从而显著提高了工作效率与评估的准确度。三维建模技术则是在激光扫描等技术获取的数据基础上,通过专业软件工具转化成详细的三维模型。这些模型不仅可以展示矿体的外观和内部结构,还能够模拟矿体在开采过程中可能发生的变化,为矿山规划与管理提供了有力的决策支撑,另外,通过结合数学模型进行储量计算,能够让矿产资源评估的结果更加科学与合理[3]。卫星遥感技术从一个更广阔的视角为矿山测量提供了新的可能,通过分析卫星获取的多波段图像数据,不仅能够迅速辨识与监控矿区的地表变化,还可以评估矿体的开采程度及其对环境的影响。与地面测量技术相辅相成的卫星遥感技术,让矿山管理者能够全面掌握矿区的实时信息,以便做出更加精准的管理与决策。
(三)变形监测与分析
数字化测量技术在变形监测与分析中的应用主要展现在可以实时地对矿山进行三维监控与测绘,通过收集大量的数据点构建矿区的精确三维模型。如此高效率的数据采集与处理能力,让管理者能及时了解到矿区形态的每一个微小变化,并且在变形趋势对矿山安全构成实质威胁之前,采取有效的预防措施。本技术还能通过深度分析矿山变形数据,揭示变形的原因与机制,为矿山设计调整、开采计划的制定以及灾害预防提供科学依据与方法指导。这项技术的应用极大提高了变形监测的准确性与及时性,通过对变形数据的深入分析与挖掘,促进了矿山测量技术向更智能化、自动化的方向发展[4]。技术的不断进步与创新使得数字化测量技术在变形监测与分析方面的应用日益深入,尤其是通过无人机进行空中摄影测量、利用激光扫描技术进行高精度地形测绘等新兴技术的应用,不仅进一步提升了测量的效率与精度,而且拓展了矿山测量的应用范围,为矿山变形的预测、分析与管控提供了更为丰富与灵活的手段。将这些先进的数字化技术与变形监测系统结合起来,可构建起一个更为完善的矿山安全监测预警体系,实现对矿山安全生产的全面保障。
三、总结
数字化测量技术在矿山测量领域的应用,不仅大幅度提升了测量工作的效率与精准度,同时为矿山的管理工作提供了坚实的技术支撑,此技术的深度分析与探索揭示了其在矿山设计、开发以及管理等多方面拥有广阔的发展潜力。随着相关技术的不断完善与进步,预见数字化测量技术将会被更广泛地应用于矿山测量的各个环节,对矿山测量行业的技术革新与产业升级产生深远影响。
参考文献:
[1]刘健.数字化测量技术在矿山测量中的应用[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2022(2).
[2]贺乾玮.数字化测量技术在矿山测量中的应用探讨[J].冶金与材料,2023,43(10):123-125.
[3]王福昌.数字化测量技术在矿山测量中的应用[J].西部探矿工程,2023(002):036.
[4]第五海军.数字化测量技术在矿山测量中的应用[J].中文科技期刊数据库(引文版)工程技术,2022(6):180-183.