矿山测量中特殊地形的测绘技术论文

摘要：目前，我国矿山行业的现代化发展趋势明显，伴随着各个矿山企业生产规模的日渐扩大，每个矿山企业在资源开发的过程中，都要进行相应的测绘工作。通过完整、准确的测绘数据辅助矿山资源的开发作业。但矿山资源的分布环境十分复杂，很多矿山开采作业中都会遇到特殊地形的测绘问题，特殊地形区域中的测绘技术难度系数较高，往往需要现代化测绘技术的辅助。基于此，本文详细分析了矿山测量工作中特殊地形区域的测绘技术，有利于提升矿山测绘水平。

关键词：矿山测量;特殊地形;测绘技术;

近年来很多工作的实施过程中，都需要有测绘技术的支持，尤其是在矿山企业生产规模逐步扩大的过程中，常常会遇到非常复杂的资源分布条件，为确保矿产资源的高效开发，各个矿山企业在当下的发展条件下，都要做好全方位的测绘工作。特殊地形测绘是矿山测量中的关键性任务，虽然当下的测绘技术越发先进且成熟，但特殊地形测绘方面还面临着很大的技术挑战，各个矿山企业都应该根据自身的具体情况，在遇到特殊地形测绘工作时，选择最为恰当的测绘技术，保障测绘数据的准确度。

1 矿山测绘工程中特殊地形的表现形式以及覆盖区域

1.1 水资源区域

矿山资源的分布环境十分复杂，部分矿山企业的资源开发中，常常会遇到水资源区域，测绘工作开展时，该区域即为特殊区域，是重点需要勘测的区域，只有克服了水资源区域中的测绘难题，才能够获取精确的测绘数据，给矿产资源的开发以辅助。根据矿山开发现场水资源区域的测绘经验，一般要从以下方面来实施：一方面对地上水资源分布加以勘测与分析、另一方面对地下水资源加以勘测。正式的分析阶段，测绘人员要对地上水资源覆盖区域的面积情况、整体形状等各种因素加以全面把控。在测绘工作进行时水资源覆盖区域出现了或多或少的变化时，就需要测绘人员通过长时间、多次的测绘工作开展来得到相对完整和准确的测绘数据[1]。测绘工作过程中，通过无人机低空倾斜摄影测量、机载激光雷达测量等现代化的测量设备完成特殊区域的测绘作业，充分掌握区域水资源的具体分布特征，结合所获得的水资源分布面积、水量等信息，分析水资源可能对矿山开采作业所造成的不利影响，在此基础上进行矿山开采任务方案的优化。

1.2 森林资源区域

近年来，矿山行业成为了我国国民经济体系中的重要组成，每年为我国的国民经济贡献了巨大的产值，在当下可持续发展的理念下，为促进矿山企业可持续发展目标的全面实现，各个矿山都要遵守矿山开采中关于环境保护的切实要求，始终坚持走绿色环保的发展道路，避免矿产资源开发中的资源配置不合理、环境污染等问题。矿山资源开发中的特殊地形区域还包含森林资源区域，针对森林地形区域的测绘工作，涉及了以下方面的测绘任务：(1)森林覆盖总面积。测绘人员要通过数据对比的方式，对特定时间段内的森林总覆盖面积变更数值加以分析。(2)森林与矿山覆盖区域的地形变更情况。针对这一环节的测绘任务，要将测绘的重点放在森林与矿山接壤区域的长度和森林植物生长情况的勘测上。(3)森林区域整体性海拔参数的确定，根据这一指标的获得，可以准确了解矿山开采作业进行时对森林资源的影响。

1.3 地下深度勘测

矿山测量中的特殊地形测绘工作，还包括地下矿井的巷道测量。在开展地下矿井测绘工作的过程中，为获得准确的勘测结果，测绘工作的实施必须严格根据矿山测量的工作技术标准和要求来进行，准确划分地下勘测工作的内容。通过采用全站仪、陀螺仪等先进测绘设备进行地下深度测量，结合矿山企业前期已经规划好的开采路径做好综合性的判定，根据综合分析来确定地下开采路径的横向和纵向参数[2]。

1.4 旧矿区测绘

矿山测量任务的实施中，也涉及一些旧矿区的测绘任务，在这种旧矿区的测量工作中，现场环境相对复杂，对测绘的技术要求相对较高，为得到可靠的测绘结果，参与到测绘工作中的人员需根据旧矿区现场的具体情况，来进行基本草图的绘制，随后安排专人深入到矿区现场来完成各种的实地调查，在了解了测绘现场的基本信息以后，也就可绘制出清晰的野外草图，当这些工作完成以后，基本也就可更为精准地还原旧矿区现场的真实面貌。在现场的测绘工作开展时，一旦参与测绘的作业人员未进行野外草图的绘制，势必导致在此测绘任务的进行中，观测点的准确度不够，导致最终结果和野外草图存在较大的偏差，所得到的测绘结果准确度不够。为有效避免这一方面的问题，整个测绘工作的进行过程中，测绘人员要结合现场的测绘范围，建设多个测绘站，对旧矿区的每个区域都开展全方位的测绘，尽可能得到更多的测绘数据与信息，当将这些全面处理以后，所得到的测绘结果更接近于现场的情况，专业人员依据比例尺来进行地质内部图的绘制，再经由野外实地勘察结果与测量数据，来进行草图的绘制，在此测绘流程下，绘图与野外绘图的结果相符合。

1.5 旧城镇村舍房屋密集区测绘

旧城镇村舍房屋密集区的测绘难度也相对较大，也属于特殊地形的测绘，当在矿山测绘中涉及到了这种条件下的测绘任务，为提高测绘工作的整体质量，需注意以下几个方面的工作要点：(1)结合对现场情况的具体掌握，进行野外草图的精准、高效绘制，具体的绘制任务实施时，专业测绘人员需对村庄的测绘任务开展全方位的规划与设计。在野外草图的绘制过程中，要始终遵守相应的操作规范和要点，坚持严谨的工作态度，以保障成图的质量，对于测绘工作中所涉及的布局任务，也需保持完整性与可靠性。在旧城镇村舍房屋密集区的测绘任务实施中，部分村庄并未开展野外草图设计规划方面的工作，在这种情况下，即使是再专业的测绘工程师，也无法准确获得关于该测绘区域中的草图拟定情况，因为这一方面的问题得不到处理，可能会出现和草图情况不一致的问题，后续的室内编图环节将会出现或大或小的偏差。针对这种特殊地形区域的测绘任务，为最大程度上提高测绘质量，在野外草图的绘制过程中，专业的测绘人员需根据对现场情况的具体掌握，来进行测站的科学布设，经由测站的布设，就可在后续的测绘工作进行中，得到各个房角点信息。当在现场的测绘工作开展时，完成了一些零碎测点的测量任务，就需要立即对这些测绘数据加以科学处理，在数据处理以后，在特定的比例尺要求下开展打印，在这一方式下，野外草图、室内图鉴都更为完整，测绘准确度也更有保障。数据采集同样是测绘工作中不可忽视的方面，对于测绘区域中地面物体分布较多的区域，对于这一区域的测绘处理尤为重要，在开展测绘任务时，可利用全站仪测绘技术来高效、高质量地完成测绘工作，得到可靠的测绘结果。

1.6 荒漠、滩涂地测绘

矿产资源的分布地点并不固定，在一些荒漠或者滩涂区域，也会分布有矿产资源，因此，在矿山测量工作的进行中，荒漠、滩涂的测绘也需要引起足够的重视，因为这些地形区域的条件特殊，在开展测绘任务时，往往会面临较大的测绘难题，有着极高的测绘标准。事实上，对于荒漠或者滩涂地而言，虽然这些地点是暴露的，但在测绘工作的开展时，因为现场的环境条件非常复杂，测绘人员有时无法进入到现场开展调研工作，测绘过程中面临着较大的难题。对于规模比较小的测绘范围，测绘人员在测绘工作的进行中，需对范围线实施专业化测绘，与此同时，也要对该范围中的等高线绘制出来;但如果现场的测绘范围相对较大，测绘工作的进行中，需在此区域内的高程开展测量。为最大程度上提高测绘结果的准确性和可靠性，需根据现场的具体情况，来进行GPS测站的布设。

2 矿山测绘工程中特殊地形的测量方法

2.1 GIS测量方法

在矿山特殊地形的测绘工作中，GIS测量技术是十分有效的测绘技术，这一测量技术表现出一定的信息化特征，在利用这一测量技术开展相应的测量工作时，需构建完善的测绘工作体系，对相应的参数数据加以全面分析与处理。当下的GIS测量技术已经越发成熟，市场上陆续出现了各种的GIS测量软件，测绘人员利用GIS技术来进行特殊地形区域的测绘工作时，要利用这些GIS测量软件来进行图像内容的自动绘制[3]。正式的测量任务开展时，GIS技术要获取卫星系统所实时采集到的特殊地形数据资料，测绘人员在接收到这些数据和信息以后，进行分析和处理，形成测绘成果，辅助相应的决策。现阶段的卫星测量技术发展越发成熟，地面设备使用时，可通过相应的计算机软件对所采集到的数据和信息加以全面处理与分析，在这一工作实施的同时，结合被勘测区域的平面图，可以直接进行各类信息的展示。与一般的测绘技术相比，GIS测量技术可以完成动态化测量，在利用GIS技术开展特殊地形测量任务时，主要是在GNSS系统的基础上所实现的。

2.2 倾斜摄影测量方法

倾斜摄影测量在矿山特殊地形的测量工作中同样有着突出的技术优势。通常，矿山测绘工程的特殊地形区域中，通行、通视条件很差，测绘难度相对较大，通过倾斜摄影测量技术的应用，可以有效克服通行、通视条件不具备所面临的技术难题。同时，采用倾斜摄影测量技术，可以在非常短的时间内就完成测区的外业测量工作，极大的提高了测量的时效性。测量人员在测量工作开展时，可以根据测量现场的具体情况，进行GNSS像控点的科学规划、布设，以提升倾斜摄影测量的定位精度。具体的测绘工作开展中，测绘人员要详细了解倾斜摄影测量的技术原理，选择合适的飞行高度和影像重叠率，高质量获取特殊地形区域的影像数据[4]。后期通过三维建模软件进行空中三角计算，建立测区的三维立体模型，从三维立体模型上采集测绘数据与信息，生成测绘成果图。经过与其它测量方法实地采集的测量数据的综合分析对比，可以得到相应的测量误差情况。通过倾斜摄影测量建立的三维模型可以直观的看到测区内自然资源和水资源的情况，这一测量工作的开展来还可以高效的了解特殊地形区域中的资源动态变动情况，判定这些因素是否会造成矿山开采中的安全风险。矿山测量中特殊地形的测绘精度要求如表1所示。

2.3 组网测量方法

矿山测量中的特殊地形测绘中，组网测量方法也十分有效，在开展测绘工作的过程中，组网测量方法的应用，能够帮助相关的测量人员进一步了解地下开采井道的具体情况。在利用组网测量方法开展测量工作时，测绘人员可通过选用全站仪、陀螺仪等测量设备完成地下开采井道横向和纵向数据的采集。为提升组网测量的整体水平，测量人员要严格遵守相应的测绘工作技术标准，做好相应的设备维护和校准，在测绘过程中，要加强对测距和测角的精度控制，这些参数都应该以基本的测量规范出发，否则，如果这些测量参数达不到相应的规范，势必会导致测量结果与实际存在较大的偏差[5]。如果矿山测量工作面临的是十分复杂的区域，测量人员在整个测绘工作过程中，必须要保障支路和干路之间的可靠对接，以避免测绘工作中出现各种安全风险。

2.4 全站仪测绘技术

对于矿山测量中特殊地形的测绘任务，在全面提高测绘效果，在开展测绘工作的过程中，有关测绘人员需根据对现场情况的调查，科学应用全站仪测绘技术。当在特殊地形的测绘任务中选用的是全站仪测绘技术时，需在现场配备全站仪这一设备，全站仪独有的功能使得在测绘工作进行时，可利用其来完成现场的测绘工作，得到对应的结果。全站仪从根本上具有自动化的特点，结合其结构构成特点，其中包含有电子测角、电子实际测距、电子计算和自动数据存储等多个模块，经由这一设备在特殊地形测绘中的应用，可完成三维坐标的测量，且测量结果可在系统中自动显示。此外，全站仪测绘技术的突出特点还体现在其可以实现测量与处理的一体化，其中的电子测绘角系统和测距系统、数据存储系统和自动化补偿设备扶着进行数据的采集和存储，而控制机负责进行相应的指令执行和命令操作。每一种测绘技术都有其各自的适用范围，应根据现场的具体情况来选择最为合适的测绘技术，以使得在矿山开发的过程中，这些测绘数据和信息可得到有效的利用。

3 特殊地形的测绘要点

3.1 通过倾斜摄影测量掌握必要的测绘信息

特殊地形的环境条件十分恶劣，与一般的地形地质条件相比，特殊地形区域的测绘工作难度系数更高，比如，荒无人烟的峡谷、森林等，如果要完成这些复杂区域的测量任务，测绘人员不仅会面临较大的测量技术难题，甚至一些突发性事件的出现还会对测绘人员的生命安全造成巨大的威胁。因此，针对这一环境条件下的测绘工作，一般可直接通过无人机低空倾斜摄影测量来取代传统人工测量。无人机低空倾斜摄影测量是在低空条件下进行数据的采集与传输，后期通过三维建模软件，对低空摄影测量采集的数据进行三维立体建模，从而获取测区高精度的测绘成果。经验证，低空倾斜摄影测量完全可以克服在测绘工作中复杂及恶劣条件对传统测绘技术的限制。

3.2 通过三维坐标直接形成立体图

在测绘作业过程中，通过大量获取测量对象的三维坐标数据，就能够精准确定测量对象的位置信息和几何形状。三维坐标数据获取以后所形成的立体图，直观展示了测量对象的空间效果。具体的测绘工作中，可以通过GNSS RTK测量、无人机低空倾斜摄影测量、机载激光雷达测量等测量技术来完成对应的测绘任务，后期使用获取的三维坐标点云数据构建立体模型。为提高测绘数据的精度，可采用不同的测量方法多次反复开展测量工作，形成大量的三维坐标数据，通过多个模型的反复对比，也就可以得出与实际情况最为接近的模型。

3.3 根据需要进行比例尺的放大与缩小

矿山测量中的特殊地形测绘工作中，被测区域和被测物体常常表现出不规则的形态，也就导致测绘的难度进一步增加。为有效对不规则测量对象的测量，在具体的测量工作过程中，可通过比例尺的放大或者缩小来实现。首先，测绘人员在测绘任务开展前，应进行测量目标的实地勘查，结合测绘目标的具体情况，选定对应的测绘技术。其次，为使得测绘工作能够顺利进行，并提高测绘精度，可将地形设定为规则形态，再开展对应的测绘工作。基本的测绘任务完成后，将测绘地形以某一标准分解为多个规则小块，经过分割较小的目标利用比例尺的放大来完成对应的测绘任务。

结语

现阶段的矿山测量工作中，常常会遇到特殊地形测绘的问题，为确保测绘任务的高效实施，相关测绘人员应加强对测绘技术和方法的选择，给予测绘工作以先进技术的支持，获得准确、有效的测绘数据和信息。

参考文献

[1] 张家锋.黑沟露天矿山测绘中GPS测量技术的应用研究[J].酒钢科技,2019,153(01):29-31.

[2] 朱国华.露天矿山测绘中GPS测量技术的应用研究[J].商品与质量,2019,000(014):200.

[3] 孙乐.GPS-RTK技术在矿山测量中的应用研究[J].百科论坛电子杂志,2019,000(022):186.

[4] 葛爱鸿.测绘工程中特殊地形测绘技术分析[J].魅力中国,2017,000(0z1):208.

[5] 方军,韩秀丽.复杂地形条件下地表岩移观测站的建立与观测方法研究[J].矿山测量,2018,46(06):20-23.