關(guān)鍵詞：數(shù)字礦山；礦山測繪體系；數(shù)據(jù)獲??；數(shù)據(jù)加工；礦山應(yīng)用服務(wù)
中圖分類號： TD1 文獻標識碼：A 文章編號：
1 引言
礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)水平的提高，有力支撐了國民經(jīng)濟建設(shè)，并加快了社會發(fā)展的步伐，然而，在礦業(yè)發(fā)展過程中也存在諸多問題。通過全國范圍內(nèi)開展的礦業(yè)權(quán)實地核查和礦產(chǎn)資源利用現(xiàn)狀調(diào)查項目，實現(xiàn)了對礦產(chǎn)資源情況進行調(diào)查摸底的目的，在這一過程中，礦山測繪提供了可靠的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。作為礦產(chǎn)勘查開發(fā)的基礎(chǔ)技術(shù)支撐，礦山測繪有著舉足輕重的作用，應(yīng)用領(lǐng)域也日漸拓寬，如：礦山控制測量、礦山規(guī)劃設(shè)計、地形圖測繪、采掘工程平面圖測繪、礦山開拓工程放樣、土方測量計算、巖層及地表邊坡移動沉降監(jiān)測等等。內(nèi)外業(yè)測繪成果的質(zhì)量直接影響了礦山規(guī)劃、開拓設(shè)計、生產(chǎn)建設(shè)、施工安全及各類礦山報告的編制等。因此，建立有效的礦山測繪體系、組建專業(yè)礦山測繪技術(shù)隊伍、引進先進礦山測繪儀器是當前發(fā)展礦山測繪、建設(shè)數(shù)字礦山的先決條件。
2 礦山測繪現(xiàn)狀
礦山測繪是礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)過程中的一項重要的基礎(chǔ)性技術(shù)工作，其在礦山勘查、設(shè)計、建設(shè)和安全生產(chǎn)等方面提供了重要的參考信息。礦山測繪作為一個獨立的技術(shù)分支，在我國各地礦局、地勘單位均設(shè)有相關(guān)機構(gòu)，各個礦山企業(yè)也擁有自己的測量隊伍，但技術(shù)水平參差不齊。一些礦山使用測量儀器較落后，測量技術(shù)人員現(xiàn)抓現(xiàn)用，測量成果質(zhì)量低劣，直接影響了礦山開發(fā)及生產(chǎn)建設(shè)。類似問題在開展全國范圍的礦業(yè)權(quán)實地核查的過程中已有體現(xiàn)，尋根溯源均歸結(jié)于礦山測繪基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。
3 礦山測繪體系基本架構(gòu)
隨著數(shù)字地球(Digital Earth, DE)和數(shù)字中國(Digital China, DC)等數(shù)字化的概念和體系的不斷完善,數(shù)字礦山(Digital Mine, DM)近年來也得到了足夠的重視,并取得了較大發(fā)展。
所謂數(shù)字化礦山，即采用現(xiàn)代信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和過程智能化控制技術(shù)等,在礦山企業(yè)生產(chǎn)活動的三維尺度范圍內(nèi),對礦山生產(chǎn)、經(jīng)營與管理的各個環(huán)節(jié)、各生產(chǎn)要素進行網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、模型化、可視化、集成化和科學(xué)化管理。根據(jù)實際應(yīng)用需求,建立礦山規(guī)劃設(shè)計、礦山安全生產(chǎn)管理、礦山應(yīng)急救援指揮、礦山經(jīng)營管理、礦山辦公自動化等應(yīng)用系統(tǒng)，從而保障礦山企業(yè)的安全生產(chǎn)與經(jīng)營管理，并實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程數(shù)字化，同時加工成新的信息資源,迅速準確地提供給各層次的管理者，以便動態(tài)掌握信息, 特別是礦山安全生產(chǎn)過程中的實時信息監(jiān)測、收集、分析、預(yù)警①，進而作出正確決策,實現(xiàn)資源的合理配置。
新的礦山測繪體系是數(shù)字礦山發(fā)展的新需要，它將為數(shù)字礦山的建設(shè)提供廣闊的空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源，新型礦山測繪體系核心內(nèi)容主要由礦山基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)加工處理和礦山應(yīng)用服務(wù)三方面構(gòu)成。
3.1 礦山測繪基礎(chǔ)設(shè)施
礦山測繪的基礎(chǔ)設(shè)施是保障各項測量工作得以開展的前提條件。引進先進的適合礦山生產(chǎn)建設(shè)的設(shè)備，如全站儀，GPS衛(wèi)星接收機、移動變形監(jiān)測等測量儀器，實現(xiàn)外業(yè)儀器數(shù)字化、自動化和智能化。除此之外，還要收集整理礦山現(xiàn)有的各類資料，進而轉(zhuǎn)化為建設(shè)數(shù)字礦山和礦山測繪系統(tǒng)所需的數(shù)字化基礎(chǔ)信息，在此基礎(chǔ)上，建立與其匹配的軟、硬件平臺。
3.2 數(shù)據(jù)采集與獲取
數(shù)據(jù)采集與獲取是礦山測繪工作的關(guān)鍵所在。礦山測量主要通過礦山地面和地下三維空間的測量、定位與制圖、礦體幾何、儲量管理、開采監(jiān)督、開采沉陷觀測及開采損害防護等方面的工作實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與獲取。
礦山測繪數(shù)據(jù)采集獲取基本任務(wù)是:
①建立礦區(qū)測量控制基礎(chǔ), 主要采用大比例尺地形圖和地籍圖測繪的方式；
②對礦區(qū)地面和井下各工程建設(shè)進行施工測量、驗收測量；
③通過攝影測量，對礦山生產(chǎn)建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)及重要事件的影像資料進行采集記錄；
④對礦產(chǎn)、土地等資源的開發(fā)和利用狀況進行檢測和監(jiān)督；
⑤對巖層與地表移動觀測進行研究, 對露天礦邊坡、尾礦壩、排土場等礦山工程進行變形監(jiān)測③。在數(shù)據(jù)采集的過程中，礦山測繪隊伍的完善、測繪技術(shù)的更新、測繪成果的質(zhì)量顯得尤為重要。為了保證該項工作的順利進展，需對測繪成果數(shù)據(jù)建立嚴格的監(jiān)督、審查和驗收制度，從而為礦山企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
3.3 數(shù)據(jù)加工處理
數(shù)據(jù)加工主要包括數(shù)據(jù)編輯、信息提取、數(shù)據(jù)綜合處理等環(huán)節(jié)。將獲取的圖形、圖像、文本等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)加工成生產(chǎn)成品數(shù)據(jù)，以滿足具體應(yīng)用需要。主要表現(xiàn)在如下方面：
①編輯、輸出各種地形地質(zhì)圖、采掘工程圖、礦山專用圖、礦產(chǎn)形態(tài)圖、礦產(chǎn)信息圖等多種圖件；
②利用獲取的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)制作礦山專題；
③對礦山災(zāi)害點及重要工程監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析評價，為留設(shè)保護礦(煤) 柱和安全開采提供資料；
④制定和實施礦山生產(chǎn)計劃、規(guī)劃設(shè)計等。
隨著數(shù)字礦山隨著礦山動態(tài)監(jiān)測和數(shù)據(jù)的實時更新，空間數(shù)據(jù)庫也將逐步完善、通過各種測量數(shù)據(jù)與GIS系統(tǒng)的對接處理，數(shù)字礦山的建設(shè)也將初具雛形，它將為礦山提供專業(yè)模擬、系統(tǒng)分析和應(yīng)用服務(wù)等功能。
3.4 應(yīng)用服務(wù)
礦山測繪成果數(shù)據(jù)經(jīng)加工處理后將最終服務(wù)于礦山。結(jié)合成果圖件和數(shù)據(jù)，達到災(zāi)害預(yù)警、礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測、土地復(fù)墾、環(huán)境治理與保護的目的。為礦山生產(chǎn)建設(shè)和決策提供基礎(chǔ)信息支持，應(yīng)用拓撲關(guān)聯(lián)實現(xiàn)信息的空間查詢、分析和輸出,在開放接口的同時施以數(shù)據(jù)訪問控制，服務(wù)于生產(chǎn)調(diào)度和指揮管理。
4 結(jié)束語
礦山數(shù)字測繪體系為空間數(shù)據(jù)的獲取提供系統(tǒng)的技術(shù)支持，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源渠道廣，獲取手段日益先進。GPS、GIS、遙感等測繪學(xué)科的核心技術(shù)，在礦山測量領(lǐng)域不可或缺。這些先進技術(shù)的飛速發(fā)展與應(yīng)用，促使礦山測量取得了長足的進步，其理論研究和實際應(yīng)用的不斷發(fā)展和完善，必將為礦山發(fā)展做出重大貢獻，隨著礦山測繪體系的逐步健全及其在礦山服務(wù)中的重要體現(xiàn)，數(shù)字礦山的建設(shè)與發(fā)展也將得到應(yīng)有的重視，引導(dǎo)測繪學(xué)科步入一個新的發(fā)展高度。
參考文獻
[1] 王進選.數(shù)字礦山建設(shè)中的礦山測量[J]. 技術(shù)與創(chuàng)新管理，第30卷，第5期.
[2] 郭仁忠，陳學(xué)業(yè).數(shù)字城市測繪體系初探[J].測繪通報，2010（6）.
[3] 朱煜峰.概述我國礦山測量技術(shù)的新進展[J] 中國礦業(yè)，2004第13卷，第4期.
