矿山地质测量中数字化制图技术的运用探索.pdf

2023年7月上 世界有色金属25测绘技术Mapping technology矿山地质测量中数字化制图技术的运用探索章桃1，李国强1，周娟娟2，寸议存1，徐晨1（1.西藏自治区地质矿产勘查开发局第五地质大队，西藏 拉萨 8 5 0 0 0 0；2.西藏自治区地质矿产勘查开发局第二地质大队，西藏 拉萨 8 5 0 0 0 0）摘 要：在我国现代社会生产力水平不断提升的背景下，对于矿产资源的需求总量不断提高，所以为了满足社会生产发展需求，需要提升矿山开采水平。在矿山开采作业过程中，存在着许多危险因素，尤其是地质方面，会对开采生产效率与安全性产生很大影响，所以需要加强地质测量工作，其中数字化制图技术具有良好的应用效果，能够提升地质测量水平。因此，本文将对矿山地质测量中数字化制图技术的运用方面进行深入地研究与分析，并结合实践经验总结一些措施，以期能够对相关人员有所帮助。关键词：矿山开采；地质测量；数字化；制图技术；运用探索中图分类号：T D 1 7 1 文献标识码：A 文章编号：1 0 0 2-5 0 6 5（2 0 2 3）1 3-0 0 2 5-3Application of digital mapping technology in mine geological surveyZHANGTao1,LIGuo-qiang1,ZHOUJuan-juan2,CUNYi-cun1,XUChen1(1.T h e F i f t h G e o l o g i c a l B r i g a d e o f t h e G e o l o g i c a l a n d Mi n e r a l E x p l o r a t i o n a n d D e v e l o p me n t B u r e a u o f t h e T i b e t A u t o n o mo u s Re g i o n,L h a s a 8 5 0 0 0 0,C h i n a;2.T h e S e c o n d G e o l o g i c a l B r i g a d e o f t h e G e o l o g i c a l a n d Mi n e r a l E x p l o r a t i o n a n d D e v e l o p me n t B u r e a u o f t h e T i b e t A u t o n o mo u s Re g i o n,L h a s a 8 5 0 0 0 0,C h i n a)Abstract:I n t h e c o n t e x t o f t h e c o n t i n u o u s i mp r o v e me n t o f t h e p r o d u c t i v i t y l e v e l o f o u r mo d e r n s o c i e t y,t h e t o t a l d e ma n d f o r mi n e r a l r e s o u r c e s c o n t i n u e s t o i n c r e a s e,s o i n o r d e r t o me e t t h e n e e d s o f s o c i a l p r o d u c t i o n d e v e l o p me n t,t h e mi n i n g l e v e l n e e d s t o b e i mp r o v e d.I n t h e p r o c e s s o f mi n i n g o p e r a t i o n,t h e r e a r e ma n y d a n g e r o u s f a c t o r s,e s p e c i a l l y g e o l o g y,w h i c h w i l l h a v e a g r e a t i mp a c t o n t h e e f f i c i e n c y a n d s a f e t y o f mi n i n g p r o d u c t i o n.T h e r e f o r e,i t i s n e c e s s a r y t o s t r e n g t h e n t h e g e o l o g i c a l s u r v e y.A mo n g t h e m,d i g i t a l ma p p i n g t e c h n o l o g y h a s a g o o d a p p l i c a t i o n e f f e c t a n d c a n i mp r o v e t h e l e v e l o f g e o l o g i c a l s u r v e y.T h e r e f o r e,t h i s p a p e r w i l l c o n d u c t i n-d e p t h r e s e a r c h a n d a n a l y s i s o n t h e a p p l i c a t i o n o f d i g i t a l ma p p i n g t e c h n o l o g y i n mi n e g e o l o g i c a l s u r v e y,a n d s u mma r i z e s o me me a s u r e s b a s e d o n p r a c t i c a l e x p e r i e n c e i n o r d e r t o h e l p r e l e v a n t p e r s o n n e l.Keywords:mi n i n g;G e o l o g i c a l s u r v e y;d i g i t i z a t i o n;D r a w i n g t e c h n o l o g y;A p p l i c a t i o n e x p l o r a t i o n收稿日期：2 0 2 3-0 4作者简介：章桃，女，生于1 9 8 7 年，汉族，本科，工程师，研究方向：测绘工程。在矿山项目建设过程中，地质测量是一项重要的基础性工作，通过测量获取矿山地质基本情况，能够为后续的矿山开发、资源开采等工作提供指导，确保矿山项目建设效率与安全性。但是传统的测量技术能够展现的信息较为有限，且展现方式不够直观，从而导致地质实际情况无法真实地反应出来。在现代信息技术的推动下，信息化制图技术开始在矿山地质测量工作中应用，通过采用数字化制图技术，能够有效提升测量结果直观性，使得矿山的各项特征充分展现，具有良好的技术优势。1 数字化制图技术在矿山地质测量中的应用优势分析在信息技术高速发展的背景下，技术发展日趋成熟，为工程测量行业提供了良好的基础支持，将其应用在矿山地质测量中，具有多项技术优势，具体包括如下几项：降低矿山地质测量复杂性。以人力为核心的矿山地质测量技术，会受到多种外部和内部因素的影响，在一些特殊矿山地质类型和特殊测量环境中工作开展难度较大。我国的矿山项目建设规模在不断扩大，多种大型矿山项目、复杂环境矿山项目在很大程度上增加了矿山地质测量难度，传统人工测量方式需要花费大量的成本，且测量效率较低，测量精确性无法得到保障。信息化数字制图技术在复杂的矿山地质测量工作中能够取得很好的效果，且能够适应大部分测量场合需要，外界环境干扰对信息化数字制图技术的影响较小，针对多种大型复杂地质情况的矿山工程，信息化数字制图技术都能够取得良好的应用效果，快速获取矿山工程的多项关键地质信息，并将信息整合成为地质图像1。提高矿山地质测量精度。精准性是矿山地质测量工作质量的保证，只有精确的测量结果，才能够准确地反映出矿山地质物的真实信息，而传统人工测量方式主要借助辅助设备进行测量，且容易受到测量人员的技术水平和专业能力影响，获取的信息无法直接呈现，在转化成为图像的过程中容易出现误差。通过采用信息化数字制图技术，依据测量获取的地质信息与数据，将其自动化转化为自动图像，能够有效提升图像精准度，避免出现图像与实际地质情况不符的问题，精确的测量结果能够有效为矿山后续开发建设提供支持2。提升矿山地质测量工作效率。在常规的矿山地质测量工作中，为了得到地质图像，需要将获取的信息通过技术手段进行转化，但是由于不同方式采集的图像数据格式、信息格式等存在很大差异，整体转化效率较低，如果采用人工制图的模式，整体制图效率将会进一步降低，而通过采用信息化数字制图技术，能够实现自动化地质制图目标，整体工作流程较为简单，能够在很短的时间内完成地质图像制作，从而提升矿山地质测量工作效率，世界有色金属2023年7月上26测绘技术Mapping technology是信息化数字制图技术具有的重要优势，能够有效加快矿山项目建设进度。2 矿山地质测量中数字化制图方法分析本文结合矿山地质地形的基本特征，对数字化制图在矿山地质测量中的应用方法进行分析，技术应用基本流程为：以数字化的方式获得矿山地质测量基础数据与信息；利用数字化制图技术进行抽象化制图，获得高精度的矿山地质测量可视化图像；利用数字化图像处理方法，获取矿山地质可视化图像中的特征参数；对矿山地质测量数据与图形进行空间展现。在上述流程中，数字化制图技术的应用主要可以分为四个步骤，即可完成对矿山地质情况的制图，整体应用流程较为简单，获取的测量结果精确性能够得到保障。2.1 矿山地质数字化数据获取为了获取数字化矿山地质的测量数据，在测量区域设置相应的测量单位，将其作为矿山地质测量中的基准点，之后利用数字化制图技术对测量区域地质信息进行数字化输入；利用数字化制图技术对矿山地质测量信息进行扫描，完成矢量化输入，通过数字化矿山地质测量中的特征点位、线段、面等，明确测量参数解耦股；通过Smart3D软件明确矿山地质测量参数结构，该过程的主要流程为加载矿山内地质测量数据，加入控制点位与相关参数。收集Pos数据，获得Pos数据原始坐标；以此为基础利用三对Pos数据原始坐标进行加密处理。提取密集点云数据，通过数字化制图技术以游标跟踪与记录相融合的方式，对矿山地质数据测量进行精准的数据采集；利用获取的矿山地质测量参数特征，为后续测量数据制图处理提供计支持3。2.2 测量数据制图为了满足数字化制图技术测量数据制图处理图像的高分辨率与高清晰度要求，在制图过程中需要将像素设置为最大值，一般可以设置为2560*1920；同时，在图像编制过沉重，以数字化制图技术为基础，将纸质数据进行扫描，将其导入MapGIS图像编辑软件中，运行MapGIS图形编辑软件中的矢量化处理功能，实现对图像的矢量化处理；利用MapGIS图像编辑软件中的拓扑核对功能，对矿山地质测量边界线进行核对，确认数据是否存在错误；以此为基础，按照测量目标地质勘察的实际数据，为数字化图像进行赋值；得到颜色明确、纹理清晰的数字化图像。为了最大程度减少数字化图像存在的误差，需要将数字化图像区域以1:50000的数字栅格地形图，依据公里进行网格校正处理，将不在网格内的数据全部删除。同时为了提升数字化图像精准性，需要具有良好技术水平与丰富实践经验的技术人员，结合自身的能力对数字化图像特征进行获取，从而构建完整、清晰的矿山地质测量边界线；在考虑到数字化制图技术的数据处理流程情况下，可能会出现数据偏差问题，所以可以采用大数据等现代信息技术，对数字化图像的偏离精准度进行测试，采用动态调整的方式，从而能够提升数字化图像整体准确性，更加精准地反映出矿山地质情况。2.3 数字化图像处理在上述数字化制图工作完成后，需要进行数字化图形处理。第一步，需要将完成收集的数字化图像进行相机校正，从而完成对矿山地质区域的划分；第二步，对剩余的数据进行二次整合，将边缘模糊数据清除，以此为基础利用人工分析的方式，判对地质测量信息进行判断，不仅能够提升数据处理精准性，还能够为地质测量提供相应的基础数据；第三步，需要对数据信息进行整合与提炼，从而红丝线对数字化图像测量数据的全部处理，确保数字化图像数据处理效果。按照上述流程完成数字化图像处理，为了消除重投影误差，需要对其进行计算；假设重投影误差平方和函数表达式为A，那么计算公式为：在上述公式中，m表示场景稀疏点云；j表示一个变量；v表示最小化投影点位；f表示观测图像点；P表示错误匹配点；C表示待求相机参数；X表示空间点坐标；q表示最佳相机位置。通过采用该公式，能够快速计算获得重投影误差的平方和，从而更好地满足数字化图像对于精度的要求，确保精度符合实际情况。2.4 矿山地质数据空间展示在对矿山地质进行数字化图像处理之后，需要结合数字化制图技术，将矿山地质测量情况进行空间展示，具体展示流程为：重复校正数字化图像测量的比例尺，构成相应的DEM、热红外线等数据，从而能够为矿山地质测量数据空间展示提供多样化的数据源。利用全色数据的正射校正，对矿山地质测量进行精准匹配。将数字化图像的分辨率进行融合，完成对测量图像的强化与调色。利用多景影响镶嵌的方式，对附加信息进行修饰，完成矿山地质测量空间展示。通过上述流程，能够完成矿山地质测量的数字化制图技术应用，从而能够为矿山项目建设通提供技术与数据指导，是数字化制图技术具有的重要优势。3 数字化制图技术的应用实例分析通过上文的分析可以明确，数字化制图技术具有良好的应用效果，能够有效提升矿山地质测量效率与准确性，且能够将测量结果更加直观的展现，是促进矿山工程建设的关键性技术，所以需要明确该技术的具体应用方法，使其能够在矿山地质测量中得以灵活应用，因此本文选择H市某矿山作为实验对象，将数字化制图技术应用在该矿山的地质测量中，具体应用方法为。3.1 数字化制图地质数据获取在采用数字化制图技术对矿山地质工程进行测量时，首先需要做好准备工作，完成对矿山区域的勘测，之后依据勘测结果数据进行制图。点位选择对于数字化制图技术的应用会产生直接影响，是保证测量结果准确性的关键所在，所以需要选择准确的测量点位，确保所选择的测量点位具有代表性，在矿山地质数据与信息获取勘测过程中，采用了科2023年7月上 世界有色金属27测绘技术Mapping technology学的勘察技术，以GPS技术为主，实现了对地质信息的全面获取，在数字化图像的数据获取方面，主要包括如下几项内筒：选择测量点位需要考虑到接收设备安装便利性，并保证具有良好的视野范围，选择相对位置较高的点位为宜。在选择测量点位时，需要保证具有良好的可见度，且附近不能存在遮挡物，否则会对信号接收产生影响。测量点位需要设计在没有大功率无线电发射源的位置中，也不能设计在高压输电线路、微波无线信号传输线覆盖范围中，这些信号会对数字化制图技术测量设备信号接收产生一定影响，无法有效保障测量结果准确性，需要在选择时充分考虑。所选择的测量点位之间，不能具有大面积河流以及其他卫星信号物象，防止对卫星信号接收效果产生影响；测量点位需要选择在交通较为便利的区域，从而为设备运输以及安装等提供支持，并对设备安装基础进行处理，确保数字化制图技术接收设备安装基础稳定且牢固。3.2 标志埋设与基准站设置标志埋设与基准站设置，是数字化制图技术应用过程中的两项重要工作，会对矿山地质测量产生直接影响。首先，在标志埋设过程中，通常需要采用具有中心标志的标石，在选择完成的测量点位及时作出相应的标志，确保在测量过程中能过快速找到该标志，标石需要保证坚固且无破损，能够实现长时间的测量应用。其次，在基准站设置过程中，设置方式较为灵活，这也是数字化制图技术应用的一项优势，基准站可以设置在没有确定的点位坐标中，也可以设置在已经明确的精准坐标中，只需要将基准站设置在地理位置相对较高的区域即可，并确保周围不存在障碍物，同时做好电台信号覆盖工作，从而能够有效提升实际运行效果；为了避免出现多重路效应，并防止数据丢失问题发生，基准站周围区域内不能存在无线电发射台以及高压电路等，所以需要做好前期考察工作，选择最有优势的基准站设置位置，以此方式能够为数字化制图技术应用效果提升打下基础，获取矿山地质工程更加准确的测量数据。3.3 测量结果立体化处理按照数字化制图技术的应用原理来看，需要将地质测量获取的信息与数据作为制图基础，所以需要将获得的数据经过处理，能够得到测量点位的三维坐标数据，能够利用数字化制图技术得到矿山地质工程中测量结果的三维数据，也就是A(x,y,z)形式，将其输入到数字化制图对应的软件中，从而能够得到空间立体化的地形图，相比于传统的测量结果而言，数字化制图能够得到立体化的地形图，能够更加准确地展现出矿山地质工程的细节，使得矿山地质信息更加精准，从而能够为后续的矿山开采工作提供支持；输出的矿山地质地形图等，能够输出到移动设备客户端中，以便于工作人员随时查看，具有良好的交互性和操作便利性。实时动态处理数据较为便捷，将收集的测量坐标利用数据传输系统导入到计算机中，之后对图像进行编辑处理，将处理后的图形打印出来；在测量过程中，实时动态数据能够提供更加精确的制图数据，能够快速准确定位，不仅能够提高测绘工作效率，还能够提升矿山地质测量准确性，减少人力成本的投入，最大程度满足矿山地质测量的实际需求，确保矿山地质信息与相关数据能够全面且真实地反映。3.4 应用实例分析为了验证数字化制图技术的应用效果，开展对比试验，整体试验都在矿山相同的环境下完成，对矿山地质进行测量。在矿山中布置了八个测量控制点位，其中四个控制点位作为测量精度配准控制点，另外四个控制点位作为方法精度验证点。矿山地质测量相应的数据如下表所示。表1矿山地质测量相应的数据矿山地区类型比例尺点位中误差临 近 第 五 点 间距中误差平原1：10000.25（0.30）0.45（0.55）丘陵1:20000.25（0.30）0.20（0.27）山地1：50000.50（0.75）0.51（0.75）结合上表数据，对试验内容为矿山地质测量相邻点位之间的距离中误差进行计算，设计了以数字化制图技术为基础的试验组，将传统方法作为对照组，收集八组试验数据，利用实验数据对比的方式对相邻点之间的距离中误差进行计算，误差越小则证明该方式的测量精度越好。结合对比结果来看，在地质条件与外界因素相等的其概况下，数字化制图技术的测量距离中误差耕地，从而证明该方法精度较好，能够实现对矿山地质的准确化测量，确保矿山测量精准性，有利于保障地质测量工作制质量，所以可以在相应的测量工程中进行推广使用。通过上述实践案例证明，数字化制图技术具有多项优势，相比于传统的矿山地质测量而言，其精确性能够得以提升，同时能够优化测量工作模式，使得地质测量工作更加简单，是推动矿山地质测量工作创新的关键所在。4 结语综上所述，本文简要阐述了数字化制图技术在矿山地质测量中的应用优势，并对数字化制图技术的具体应用方法进行分析，最后结合工程实例，对数字化制图技术的应用流程与效果进行全面总结，希望能够对矿山项目建设起到一定的借鉴与帮助作用，不断提升矿山开发建设水平。1安灵霞.矿山地质测量中数字化制图技术的运用探索J.世界有色金属,2020,000(17):2-2.2王勖荣.矿山地质测量中数字化制图技术的运用初探J.中国金属通报,2021,32(003):2-2.3陈龙.试论矿山地质测量中数字化制图技术的应用J.中国金属通报,2022,51(009):3-3.