時間:2022-04-08 09:21:16
導(dǎo)語:在礦山地質(zhì)技術(shù)論文的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
摘要:“機(jī)器一開,財富就來;炮聲一響,黃金萬兩”,這是礦山開采的一首“民謠”。在這個“民謠”的“鼓舞”下,二十世紀(jì)七八十年代人們,曾經(jīng)殘忍地剝開了大山的衣服,并“開膛破肚”,將巖層、山體無情地暴雨在太陽底下。那時,用這樣的詞匯來描繪無序開采礦山環(huán)境非常貼切,所以本文描述了廢舊礦山的現(xiàn)狀,提出了礦山存在的問題,以及對礦山地質(zhì)有效改造的方法和今后礦山地質(zhì)保護(hù)的有效策略。
關(guān)鍵詞:殘忍;無情;無序開采;廢舊礦山;有效改造;地質(zhì)保護(hù);策略
1廢舊礦上的現(xiàn)狀
礦產(chǎn)資源是國民經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),但礦產(chǎn)資源開采是把“雙刃劍”,一方面為社會提供必需的資源做出了貢獻(xiàn),另一方面也會不同程度地造成生態(tài)環(huán)境的破壞。礦山生態(tài)環(huán)境問題較嚴(yán)重。礦產(chǎn)資源開發(fā)破壞污染土地總面積32萬公頃,被破壞土地的恢復(fù)率僅為2.84%。主要城市近600個采石場造成主要城市及周邊嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境破壞和大氣污染。三峽庫區(qū)部分小煤礦、建材礦山開采造成較嚴(yán)重的水土流失和較多的次生地質(zhì)災(zāi)害。
2廢舊礦山地質(zhì)存在的問題
礦山的基礎(chǔ)性、公益性地質(zhì)工作薄弱,商業(yè)性勘查處于起步階段,早期的調(diào)查成果尚需修測、修編及更新。區(qū)域地球物理、地球化學(xué)工作成果精度低、參數(shù)少。三峽庫區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)等工作嚴(yán)重滯后,商業(yè)性勘查剛起,礦產(chǎn)資源勘查與開發(fā)矛盾突出,缺乏足夠的后備資源基地,地勘資金嚴(yán)重不足,地勘隊伍人才難以穩(wěn)定。礦產(chǎn)資源管理較薄弱,礦業(yè)體制改革和對外開放滯后,市場配置資源機(jī)制不健全;管理手段落后,礦產(chǎn)資源資產(chǎn)化、信息化管理尚未起步;礦業(yè)法規(guī)、政策、規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)不健全;礦產(chǎn)資源勘查、開發(fā)利用的宏觀調(diào)控能力和執(zhí)法力度較弱,一些地區(qū)地方保護(hù)主義盛行,監(jiān)督管理以罰代法現(xiàn)象較為普遍。開發(fā)利用方式粗放,綜合利用程度低,礦山開采中,采主棄副、采富棄貧、采易棄難、亂采濫挖現(xiàn)象較普遍。特別是眾多的鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體和個體礦山,開采方法原始,技術(shù)裝備落后,管理水平低下,生產(chǎn)安全條件差,開采回采率、選礦回收率和綜合利用率低。
多數(shù)礦山未考慮共、伴生礦產(chǎn)的回收,礦產(chǎn)資源浪費(fèi)和破壞嚴(yán)重。礦產(chǎn)資源開發(fā)利用結(jié)構(gòu)和布局不盡合理,大多數(shù)礦山規(guī)模小,生產(chǎn)工藝落后,設(shè)備陳舊,許多礦產(chǎn)的采、選、冶生產(chǎn)能力失衡,產(chǎn)業(yè)鏈較短,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一。礦山主要集中在城鄉(xiāng)及其周邊地區(qū),東部和邊遠(yuǎn)地區(qū)的礦山建設(shè)明顯滯后。礦山生態(tài)環(huán)境問題突出,許多礦山企業(yè)重開發(fā)、輕生態(tài)環(huán)境保護(hù)。礦山生態(tài)恢復(fù)治理率和土地復(fù)墾率低,由礦山開發(fā)活動觸發(fā)、誘發(fā)、擴(kuò)大的次生地質(zhì)災(zāi)害較為嚴(yán)重,局部地區(qū)水源、大氣、土地受到嚴(yán)重污染。
3改造礦山地質(zhì)的有效方法
實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,堅持開源與節(jié)流并舉、開發(fā)與保護(hù)并重、把節(jié)約放在首位的原則。加強(qiáng)并超前進(jìn)行礦產(chǎn)資源調(diào)查評價與勘查,提高資源的可供性;依靠科技進(jìn)步,合理開采,綜合利用,提高資源利用效率,降低資源耗竭速度。堅持礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展相結(jié)合的原則。突出重點,分級負(fù)責(zé),分步實施,提高資源開發(fā)利用的科技含量,促進(jìn)資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)業(yè)優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。提高礦產(chǎn)資源對經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的保障能力,建立多元、安全、穩(wěn)定的礦產(chǎn)品供給體系;實現(xiàn)公益性地質(zhì)調(diào)查評價與商業(yè)性勘查分制運(yùn)行,基礎(chǔ)性地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)資源勘查取得一批新的成果;通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,開發(fā)優(yōu)勢礦產(chǎn),提高礦產(chǎn)利用效率,實現(xiàn)礦業(yè)經(jīng)濟(jì)增長方式的根本轉(zhuǎn)變;進(jìn)一步控制礦山污染物排放總量,加強(qiáng)礦山生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測預(yù)防,加大庫區(qū)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè)力度,促進(jìn)礦產(chǎn)開發(fā)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展;全面推進(jìn)礦產(chǎn)資源信息化和網(wǎng)絡(luò)化建設(shè);建立以礦業(yè)權(quán)為核心的礦業(yè)生產(chǎn)要素市場;加強(qiáng)相關(guān)法律法規(guī)建設(shè),加大對資源保護(hù)和合理利用的執(zhí)法監(jiān)察力度。堅持宏觀調(diào)控與市場機(jī)制相結(jié)合的原則。在國家法律、法規(guī)、政策指導(dǎo)下,充分發(fā)揮市場優(yōu)化配置資源的基礎(chǔ)性作用,優(yōu)化資源利用結(jié)構(gòu)和布局,調(diào)控資源利用總量。堅持經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益相統(tǒng)一的原則。
嚴(yán)格礦山閉坑工作的審查與管理,礦山閉坑應(yīng)向市國土資源、環(huán)境保護(hù)行政主管部門提交含礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理方案的閉坑報告。礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理方案實施后,經(jīng)市國土資源、環(huán)境保護(hù)行政主管部門檢查驗收合格,方可退還生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理履約金和土地復(fù)墾保證金。積極爭取國家專項資金和地方配套資金,以景觀生態(tài)學(xué)思想和生態(tài)系統(tǒng)理論為指導(dǎo),改變單純的廢棄礦山土地復(fù)墾的觀點,采用工程技術(shù)、生物技術(shù)和生態(tài)農(nóng)藝技術(shù)相結(jié)合的方法,開展重點閉坑礦山受破壞土地的復(fù)墾與生態(tài)環(huán)境恢復(fù)和重建。對現(xiàn)有生產(chǎn)礦山的生態(tài)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理進(jìn)行專項規(guī)劃。建立健全礦山生態(tài)環(huán)境監(jiān)督管理體制、生態(tài)環(huán)境治理責(zé)任制和責(zé)任過錯追究機(jī)制。對開采造成生態(tài)環(huán)境破壞、誘發(fā)次生地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境污染嚴(yán)重的現(xiàn)有生產(chǎn)礦山,責(zé)令限期整改,逾期不達(dá)標(biāo)的,予以限產(chǎn)或關(guān)閉。切實做到強(qiáng)化管理,定期監(jiān)督檢查,嚴(yán)格執(zhí)法,使礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理不欠新帳。鼓勵采用先進(jìn)的采、選、冶工藝,開發(fā)低廢、無污染的礦山清潔生產(chǎn)技術(shù),實現(xiàn)礦山廢棄物的減量化和資源化。各級地方政府國土資源行政主管部門應(yīng)監(jiān)督礦山企業(yè)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險性評估,建立地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。
在可能誘發(fā)次生地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)域建立監(jiān)測網(wǎng)點,有效地預(yù)防次生地質(zhì)災(zāi)害。嚴(yán)格執(zhí)行國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),礦山“三廢”必須達(dá)標(biāo)排放。因地制宜,實施不同類型礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理和重建示范工程,進(jìn)行礦山土地整治與復(fù)墾、“三廢”的綜合處理與利用。建立礦山生態(tài)環(huán)境履約金制度與土地復(fù)墾保證金制度。根據(jù)“誰破壞,誰治理,誰受益”原則,鼓勵礦山企業(yè)增加生態(tài)環(huán)境保護(hù)及污染防治的資金投入。對利用先進(jìn)技術(shù)復(fù)墾、開發(fā)廢棄礦坑和塌陷地的,可優(yōu)先享受復(fù)墾土地的使用權(quán),并依法享受開發(fā)荒地后一定時期內(nèi)的免稅;執(zhí)行對礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)及恢復(fù)治理工作做得好的礦山企業(yè)減收礦產(chǎn)資源稅、優(yōu)惠貸款、提高礦產(chǎn)資源廢棄物綜合利用的利潤留成率等優(yōu)惠政策。
4保護(hù)礦山地質(zhì)的策略
鼓勵社會和企業(yè)多渠道籌集資金,開展以市場需求為導(dǎo)向、經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)的商業(yè)性勘查;鼓勵在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)且具資源潛力的地區(qū)開展礦產(chǎn)資源勘查;鼓勵礦山企業(yè)在礦區(qū)周邊和深部開展礦產(chǎn)資源勘查;禁止在國家劃定的自然保護(hù)區(qū)、森林公園、重要風(fēng)景名勝區(qū)、重要地質(zhì)遺跡和文物保護(hù)區(qū)等區(qū)域內(nèi)進(jìn)行礦產(chǎn)資源勘查。完善礦山“三率”考核體系,加大礦山“三率”監(jiān)管力度。制止采富棄貧、采厚棄薄、采易棄難、亂采濫挖等破壞礦產(chǎn)資源的開采行為,采用合理的礦山開采系統(tǒng)、先進(jìn)采礦方法、回采工藝以及先進(jìn)的選冶技術(shù)和設(shè)備,提高資源回收率。
摘 要:我國地大物博,具有豐富的礦產(chǎn)資源。如今各行各業(yè)的發(fā)展都需要大量礦產(chǎn)支持,礦場資源的開采也逐漸進(jìn)入白熱化,但在開采的過程中經(jīng)常會因地下大量的挖掘,破壞了原本山體或者地下的環(huán)境結(jié)構(gòu),引發(fā)挖掘經(jīng)坍塌,內(nèi)部巖石變形,或者一些自然環(huán)境的突然變化,這樣的變化產(chǎn)生極大程度的影響到了地下開采人員的生命安全,也對開采所用的設(shè)備和所開采的礦區(qū)資源進(jìn)行了危害,如今現(xiàn)代科技發(fā)達(dá),人們地質(zhì)災(zāi)害所產(chǎn)生的問題進(jìn)行了分析和解決,現(xiàn)代測繪技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,本文就對現(xiàn)代測繪技術(shù)在金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害中的地位和應(yīng)用進(jìn)行了解和分析。
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代測繪技術(shù);金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害;作用;應(yīng)用分析
我國的經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展,社會各界對礦產(chǎn)資源的使用量業(yè)日益增加,大量開采帶來可觀經(jīng)濟(jì)效益的同時,也帶來了史無前例的惡劣環(huán)境問題,首先因為在開采過程中所產(chǎn)生的工業(yè)廢水廢料對地表的植物進(jìn)行破壞,其次在地下大量開采的過程中,在地下環(huán)境中,形成大量的空洞,地下原有組織被更改,同時引起當(dāng)?shù)貏又参锏纳姝h(huán)境的改變,導(dǎo)致一些動植物有退化行為和數(shù)量上的銳減,這種因采礦而對地區(qū)產(chǎn)生的負(fù)面作用亟需解決,如今科技發(fā)達(dá),礦山科技人員在對開采所產(chǎn)生的環(huán)境問題和地質(zhì)災(zāi)害已經(jīng)有了一個深入的了解,運(yùn)用現(xiàn)代測繪技術(shù)對因采礦引起的副作用和災(zāi)害進(jìn)行有效的防治。
1 金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害防治及測繪技術(shù)的作用
1.1 金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害防治現(xiàn)象
礦山的開發(fā)范圍很廣,其中金屬礦山屬于礦山環(huán)境工程中的一個分支,其產(chǎn)生的地質(zhì)災(zāi)害也是十分嚴(yán)重的,在金屬礦山的開采中,因為開采而引起的礦藏地貌改變,生長在礦藏之上地表的植被也相應(yīng)的被破壞,危及到礦藏所在地區(qū)生態(tài)的平衡,這種殘存的生態(tài),在特殊天氣的侵襲下會越來越嚴(yán)重,最后綠色植被無法生長,山體因為沒有植物根系的保護(hù),在陰雨天容易引發(fā)大面積的泥石流,危及到人們的生活生產(chǎn)安全,現(xiàn)今,在礦山開發(fā)的項目中金屬礦山開采所引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害比較嚴(yán)重,眾多礦山已經(jīng)對其存在的問題進(jìn)行了及時的補(bǔ)救和改正,在這些工作中,主要從檢測、研究、礦內(nèi)地質(zhì)穩(wěn)定性方面著手。
1.2 測繪技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害研究中的應(yīng)用
測繪技術(shù)在金屬礦山的地質(zhì)災(zāi)害研究中,需要多方面知識的相結(jié)合,比如:關(guān)于所在礦區(qū)工程環(huán)境的分析、在采礦進(jìn)行中所采取的方法、還有各種地質(zhì)學(xué)、梳理知識的綜合運(yùn)用,這些知識的交叉運(yùn)用,給測繪技術(shù)提供了重要的礦區(qū)信息可以更好的針對開采礦區(qū)進(jìn)行監(jiān)測。
雖然現(xiàn)代測繪技術(shù)已經(jīng)在我國的防治工程中占有了一定的位置,但在金屬礦山測量隊伍中的使用率卻不算樂觀,很多金屬礦山測量隊還在使用傳統(tǒng)的方法儀器對礦山的整體進(jìn)行勘測,這就降低了勘測的準(zhǔn)確度。
2 現(xiàn)代測繪技術(shù)的發(fā)展及在金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害中應(yīng)用展望
測繪科學(xué)作為一門古老的應(yīng)用學(xué)科,在近二十年來由于電子技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)、激光技術(shù),衛(wèi)星定位測量技術(shù)、遙感技術(shù)、計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù),地理信息系統(tǒng)GIS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計算技術(shù)、無線電通信技術(shù)等的發(fā)展,導(dǎo)致了包括電子測距儀、全站儀,各種激光測繪儀器,機(jī)助制圖系統(tǒng),數(shù)字水準(zhǔn)儀,電子測距三角高程,GPS測量,數(shù)字?jǐn)z影測量,礦山形變監(jiān)測網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計及平差處理技術(shù),空間數(shù)據(jù)處理技術(shù),礦山GTS等在內(nèi)的一大批重要的測繪技術(shù)設(shè)備和方法的出現(xiàn)。也為金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害研究中數(shù)據(jù)的及時、準(zhǔn)確、自動獲取、分析提供了技術(shù)保障?,F(xiàn)簡要介紹幾種代表性的現(xiàn)代測繪技術(shù):
2.1 衛(wèi)星定位技術(shù)及在金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用分析
目前GPS測量的作業(yè)模式主要有靜態(tài)相對定位,快速靜態(tài)相對定位及實時動態(tài)相對定位,絕對定位,充分相對定位,偽動態(tài)相對定位,網(wǎng)絡(luò)RTK等。對于高精度測量,主要采用前三種方法。
(1)GPS定位技術(shù)在形變監(jiān)測中的應(yīng)用中一個顯著的前提為監(jiān)測體為緩慢變形,并且無明顯的崩塌陷落。在此基礎(chǔ)上,可布設(shè)GPS觀測點,這種方案具有小布設(shè)傳統(tǒng)的變形監(jiān)測控制網(wǎng),能同時測定點的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù),小需通視、全天候、自動化、不必進(jìn)行高程轉(zhuǎn)換等優(yōu)點。但在礦山應(yīng)用中也具有布點靈活性差(受地形植被限制),整體規(guī)劃由于地形影響而導(dǎo)致函數(shù)關(guān)系復(fù)雜、誤差源多的缺點。盡管如此,運(yùn)用GPS進(jìn)行變形監(jiān)測的精度也能達(dá)到1-5mm,完全能滿足金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測的需要。
(2)將衛(wèi)星定位系統(tǒng)融入于礦山地質(zhì)災(zāi)害的測繪中,可以對礦山的整體數(shù)據(jù)進(jìn)行計算測量,把已經(jīng)發(fā)生的災(zāi)害程度、特征情況進(jìn)行分析,再根據(jù)災(zāi)害地的地貌特征、體積的等等信息進(jìn)行整合,隨后制定解決方案。
(3)GPS技術(shù)高程測量中應(yīng)注意的問題。由于坐標(biāo)系統(tǒng)的小一致,觀測誤差等的影響,GPS技術(shù)在測量平面位置時的精度是可靠的,但在高程測量上的精度不太可靠。所以在GPS測量時要注意嚴(yán)格依照《GPS測量規(guī)范》執(zhí)行,嚴(yán)格控制外業(yè)條件。如衛(wèi)星高度角大于150,有效衛(wèi)星數(shù)大于5,注意周圍的電磁影響等,并且在采用精密星歷進(jìn)行解算。對測站的對中,天線高的量取等工作要十分仔細(xì)等。
2.2 影測量技術(shù)及其在金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害防治中的應(yīng)用
攝影測量技術(shù)由于高質(zhì)量的攝影機(jī)和精密量測儀器的出現(xiàn),計算機(jī)軟件的發(fā)展,使人們能夠采用嚴(yán)密的數(shù)學(xué)處理方法來模擬攝影測量中的系統(tǒng)誤差,含攝影機(jī)鏡頭的畸變及底片的變形。從而測量精度和效率顯著提高。目前空中攝影測量點位測定精度己可達(dá)2-4pm。地面攝影測量的精度可達(dá)到攝影距離的一幾萬分之一。由于攝影測量技術(shù)可以提供實時的三維空間信息,無需接觸被測物體,以及野外工作量小,效率高和成果品種多等優(yōu)點,因而在金屬礦山地質(zhì)災(zāi)害防治中有廣泛的應(yīng)用前景。
利用航空攝影測量可以進(jìn)行金屬礦山開采引起的整個大面積礦區(qū)的地形圖、災(zāi)害變動狀況、地表沉陷的調(diào)查等。特別是植被濃密、山高水急的危險地帶,航空攝影測量可以提供數(shù)字的、影像的、線劃的多種形式的地圖成果。特別是GPS技術(shù)與航空攝影測量技術(shù)結(jié)合使其作業(yè)效率和精度得到大大提高,而全數(shù)字?jǐn)z影測量的系統(tǒng)的出現(xiàn),小僅實現(xiàn)了航攝測量內(nèi)業(yè)的自動化,也為形成4D產(chǎn)品(DEM,DOM,DRG,DLG)奠定了基礎(chǔ),并為建立專題信息系統(tǒng)提供了可靠的數(shù)據(jù)保障。
結(jié)束語
綜上所述,為了我國的礦產(chǎn)開采行業(yè)可以持續(xù)發(fā)展,就要認(rèn)真對待礦產(chǎn)開采帶來的地質(zhì)災(zāi)害,對其進(jìn)行有效的預(yù)防和控制,利用現(xiàn)代測繪技術(shù)的自動化、多樣化、實時化、精準(zhǔn)度獲取礦山外部內(nèi)部的實時動態(tài),對即將發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行有效預(yù)防,這就要求測繪工作的設(shè)備精準(zhǔn),人員技術(shù)專業(yè),懂得合理運(yùn)用多方面知識對不同礦區(qū)不同的地理環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確的監(jiān)控與測算,將地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生率降低到最小,保證礦區(qū)自然環(huán)境的完整性,為我國的礦產(chǎn)開發(fā)和環(huán)境保護(hù)做出更大的貢獻(xiàn)。
作者簡介:趙小靜,身份證號:230205198212090047。
[摘 要]我國地大物博,地質(zhì)礦藏儲量位于世界前列,但是,大部分的礦藏都深埋于幾千米的地下或者礦山之中,非常不利于人們的采集,因此,礦山地質(zhì)探礦工程技術(shù)的發(fā)展水平有著重要的意義。本文主要對我國礦山地質(zhì)探礦工程技術(shù)中存在的問題進(jìn)行分析,并對低碳經(jīng)濟(jì)的礦山地質(zhì)探礦工程技術(shù)進(jìn)行討論,希望能夠促進(jìn)礦山地質(zhì)探礦工程技術(shù)的發(fā)展。
[關(guān)鍵詞]礦山;地質(zhì)探礦工程;技術(shù)分析
前言:一個國家的發(fā)展離不開礦產(chǎn)物質(zhì)的儲量、開采和有效利用,而礦產(chǎn)物質(zhì)大部分都位于幾千米的地下或者礦山之中,一旦進(jìn)行開采勢必會對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境造成破壞,而且如果沒有制定合理的開采計劃而隨意開采,終有一天會造成能源枯竭,因此,我國提出了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,在積極探求更好的礦山地質(zhì)探礦工程技術(shù)的同時積極尋找可再生的替代能源,爭取將礦產(chǎn)物質(zhì)開采過程中造成的危害降低到最小。
1.礦山地質(zhì)探礦工程中存在的問題
1.1探礦方式的不合理
目前,在我國的礦山地質(zhì)探礦工程中存在許多的問題,這些問題的存在會對礦山周圍的生態(tài)環(huán)境造成破壞,而且還會對以后的開采工作造成安全隱患,如果不能夠發(fā)現(xiàn)并解決這些問題對礦山地質(zhì)探礦工程的發(fā)展非常不利。其中最主要的問題就是探礦方式的不合理。在礦山進(jìn)行開采礦物質(zhì)時,針對不一樣地質(zhì)的礦山使用不一樣的開發(fā)措施,現(xiàn)在經(jīng)常使用到的有四種:鉆探方式、槽探方式、坑探方式以及物探方式。在近幾年內(nèi)的礦區(qū)開采中,運(yùn)用最廣泛的是槽探方式以及鉆探方式,不過大多會遇到的一個情況就是,許多的單位在探索礦物質(zhì)時沒有選取最佳的方法,在進(jìn)行開采礦物質(zhì)的時候都是使用以往的經(jīng)驗開展的。如果是這種現(xiàn)象,新開采的礦區(qū)很容易就會出現(xiàn)判斷錯誤的情況,因為不同的礦山根據(jù)礦藏種類、礦藏的大小、地質(zhì)地貌、是否有地下河、山體中是否出現(xiàn)斷層等情況會對礦藏的開采造成影響,如果在對礦藏進(jìn)行開采前不進(jìn)行全方位的檢測,就會導(dǎo)致包括開采過程中出現(xiàn)塌方等問題的出現(xiàn)。因此在探礦時一定要對礦山進(jìn)行全面的檢測,充分掌握礦脈的形式、大小、數(shù)量、礦化等內(nèi)容,才能夠保證礦山地質(zhì)探礦工程的順利進(jìn)行。
1.2選擇的地址不當(dāng)
選擇的地質(zhì)不當(dāng)是在礦山地質(zhì)探礦工程中存在的另一個問題,目前在我國值得開采的礦山都是覆蓋面積較大,儲量較高的大礦藏,因此,在選擇開采地址時可以有多種的選擇,可以在開采地點設(shè)在最適合的地方,甚至可以設(shè)置多個開采點,但是,對于在南方的某些煤礦來說,很多的礦場都是范圍很小的礦場,在對這些礦場進(jìn)行探制的過程中找地址時出現(xiàn)了較大的偏差就會造成很嚴(yán)重的后果,計入使用深坑法對有偏差的地址進(jìn)行探測的時候,很有可能會使得周圍的地貌發(fā)生一定的變化,從而生出事故。也可能因為井口估測的高度與附近的侵蝕標(biāo)準(zhǔn)水平面相同的時候,假如正好周圍分布河流的話極其容易出現(xiàn)井口在水流過多的時候被淹,這樣就會使得探制的過程中出現(xiàn)危險。礦藏開采在選擇地址時若正好選擇在了礦藏斷裂層處,那么在開采過程中就容易發(fā)生塌方事故,威脅開采人員的生命安全。因此,在礦山地質(zhì)探礦工程中選擇地址非常的重要。
1.3安全意識薄弱
安全意識薄弱是在礦山地質(zhì)探礦工程中存在的最主要的問題。目前我國開采的礦山大都在野外或者荒無人煙的地方,礦山附近的自然環(huán)境遭到的破壞較少,因此在礦山附近有多種多樣的地質(zhì)環(huán)境,在對礦山進(jìn)行開采之前,探礦工作者需要到礦藏的所在地進(jìn)行實地考察,對礦藏進(jìn)行全面的檢測,并確定出最適合的開采地址,不過探制工作者大多在事先都不會認(rèn)真的去做準(zhǔn)備,導(dǎo)致探礦工作者對礦藏所在地的環(huán)境一無所知,很多的工作者在調(diào)查的同時還會因為通風(fēng)條件不好而有呼吸不過來的現(xiàn)象,要是情況嚴(yán)重的話還可能會使人窒息,還有就是大多的礦山都是在深林之中,野生的有毒動物比較多,蚊蟲也比城市中兇悍,如果探礦工作者在進(jìn)行實地勘測時沒有對當(dāng)?shù)丨h(huán)境進(jìn)行充分的了解,就沒有辦法提前進(jìn)行預(yù)防,極其容易受到傷害,如今大部分的礦山在進(jìn)行探制的時候安全預(yù)防管理措施上還必須進(jìn)一步的加強(qiáng)。
2.探礦工程技術(shù)與低碳經(jīng)濟(jì)
自從我國頒布可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略以來,低碳經(jīng)濟(jì)在我國越來越受到重視,一切行業(yè)與技術(shù)都在向著低碳經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展,而探礦工程技術(shù)的低碳發(fā)展也是勢在必行的。低碳經(jīng)濟(jì)是指在保證經(jīng)濟(jì)社會健康、快速和可持續(xù)發(fā)展的條件下最大限度減少溫室氣體的排放在確保經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度和質(zhì)量不變的前提下通過改善能源結(jié)構(gòu),調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)增加碳匯等措施不僅可以減少碳排放總量也可以在一定程度上減少碳單位排放量。資源的儲備量是一個國家發(fā)展的基本前提,而由于我國之前大肆的開采礦藏,導(dǎo)致礦產(chǎn)的浪費(fèi)率較高,而且大部分礦產(chǎn)物質(zhì)都沒有得到很好的利用,為了保證我國長久持續(xù)的發(fā)展,就必須對礦山地質(zhì)探礦過程技術(shù)進(jìn)行革新。目前,越來越多的新型的技術(shù)與設(shè)備在開采中被使用,但是,在一些地區(qū)的礦山中仍然使用的是老式設(shè)備,致使礦山地質(zhì)探礦工程的工作效率沒有得到明顯的提高。為了提高礦區(qū)的工作效率,首先,需要建立一個良好的探礦工程的計劃,明確各階段工作的每一個步驟及負(fù)責(zé)人,一個完善的施工方案和明確的責(zé)任監(jiān)察制度是工作有序開展的必要前提。其次,就要嚴(yán)格的對探礦工程的施工人員和管理人員進(jìn)行考核,良好的管理和技術(shù)人員的配置也是十分重要的。與此同時,長期不間斷的學(xué)習(xí)和實踐也是提高施工效率的重要條件。再者適當(dāng)?shù)闹贫畲胧?,鼓勵相關(guān)人員持證上崗,對于敢于嘗試的科研人員給予一定的扶持。通過這些措施能夠有效的加強(qiáng)礦區(qū)的管理,提高工作人員的工作積極性,保證開采人員的生命安全,從而提高礦區(qū)的工作效率。
3、礦山地質(zhì)探礦工程技術(shù)
在礦山地質(zhì)探礦工程中,第一項工作就是全面掌握礦山所處位置的環(huán)境以及地質(zhì),不同的礦山地質(zhì)有著不同的構(gòu)成結(jié)構(gòu),其地貌特征也存在著不同。因此,在進(jìn)行相應(yīng)的勘探工作時,要充分了解分析礦山所處的區(qū)域地質(zhì)情況、礦床地質(zhì)結(jié)構(gòu)及構(gòu)造等。其次,就是選擇科學(xué)的探礦方式。在礦山地質(zhì)探礦工程中,探礦
方式的選擇直接關(guān)系到工程的整體效率與質(zhì)量。一般情況下,對于礦質(zhì)類型單一、礦體較為集中的礦山,適宜采用鉆探的技術(shù)方法,可以取得較為理想的探礦效果,并且獲取與礦體相關(guān)的各類基本信息。對于礦體較為復(fù)雜、分散的礦山,則需要采取多種探礦方式聯(lián)合應(yīng)用的模式。最后也是最重要的就是進(jìn)行礦產(chǎn)資源的開采之前一方面要加強(qiáng)對工作人員的安全培訓(xùn),使他們能夠適用各類情況。另外一方面還要明確設(shè)置和落實礦山地質(zhì)探礦過程中安全的責(zé)任。對于那些比較偏遠(yuǎn)的礦山地質(zhì)要進(jìn)行探礦時,一定要多了解當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境,研究各種潛在的危險情況的應(yīng)對方式,以此來保證礦山地質(zhì)探礦工作的順利完成。
4、結(jié)語
礦產(chǎn)資源的儲量是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ),只有不斷的提高礦山地質(zhì)探礦的工作效率,解決在探礦工作中存在的安全隱患,才能夠促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展。
[摘 要]人類對地質(zhì)礦物的開采和利用逐漸加大,使得地質(zhì)礦物逐年減少,為社會和環(huán)境的發(fā)展帶來了嚴(yán)重的不良影響,使得人們的日常生活也受到了嚴(yán)重的影響。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,礦山地質(zhì)工程逐漸受到了人們的重視,在礦山地質(zhì)工程中,采用良好的測量技術(shù),能夠有效改善社會發(fā)展和環(huán)境發(fā)展的現(xiàn)狀,加快社會的發(fā)展。而要做到這一點,就需要礦山地質(zhì)工程測量人員不斷提高其測量的技術(shù),對測量技術(shù)進(jìn)行不斷的創(chuàng)新,已滿足實際工作的需要。本文就礦石那地質(zhì)工程測量技術(shù)進(jìn)行了簡要的探究,僅供參考。
[關(guān)鍵詞]礦山 地質(zhì)工程 測量技術(shù)
隨著社會的快速發(fā)展,資源的消耗、環(huán)境的污染以及人口的壓力等多種問題開始出現(xiàn),這些問題的出現(xiàn)使得人們的生產(chǎn)生活受到了極其嚴(yán)重的影響。在最近的幾年當(dāng)中,科學(xué)技術(shù)得到了極大的發(fā)展,與此同時礦山地質(zhì)工程測量技術(shù)也在發(fā)生著改變,在社會發(fā)展的階段,為了能夠使得礦山地質(zhì)工程測量工作更為精確,就需要每一位礦山地質(zhì)工程測量人員具有一定的創(chuàng)新精神,不斷改進(jìn)測量技術(shù),提高測量水平,使得礦山地質(zhì)工程符合社會的發(fā)展要求。
一、礦山地質(zhì)工程測量概述
礦山地質(zhì)工程是一個較為特殊的行業(yè),由于其的特殊性,使得礦山測量成為了一個單獨(dú)的專業(yè),有著專門的理論和技術(shù)要求,在社會發(fā)展中有著一定的地位。在礦山地質(zhì)工程中,測量技術(shù)是其重要的組成部分,而隨著社會的發(fā)展,傳統(tǒng)的礦山地質(zhì)工程測量技術(shù)已經(jīng)無法滿足礦山地質(zhì)工程現(xiàn)今發(fā)展的需要,其只有不斷提高礦山地質(zhì)工程測量技術(shù),才能夠更好的應(yīng)對社會發(fā)展的需要,為社會發(fā)展提供必要的支持。而就我國目前礦山地質(zhì)工程測量技術(shù)的提高方面來看,其中還存在一定的制約因素,使得礦山地質(zhì)工程測量技術(shù)的提高受到阻礙,而主要限制礦山地質(zhì)工程測量技術(shù)提高的因素包括:首先是測量水平的高低以及選用的測量儀器的先進(jìn)性。其次是開采水平的高低以及工程總量多少的限制。最后是相關(guān)礦山測量專業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r。
在礦山地質(zhì)工程中,主要實施測量工作的是專業(yè)的礦山測量人員,這些測量人員的主要職責(zé)就是進(jìn)行地貌和地形圖的繪制,在礦山地質(zhì)工程的開采工作中實施監(jiān)督的職責(zé)以及對開采的沉陷程度進(jìn)行有效的測量、對由于開采所引發(fā)的一系列問題和損失進(jìn)行維護(hù)等。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增加,城市發(fā)展中面臨著嚴(yán)重的人口過多的威脅,人口的不斷增加,使得資源的利用率逐漸加大,造成了資源的過渡消耗和浪費(fèi),環(huán)境也開始逐漸惡化,環(huán)境的惡化導(dǎo)致了各種自然災(zāi)害的出現(xiàn),這些問題嚴(yán)重威脅著人們的正常生活,對社會的發(fā)展也存在著嚴(yán)重的不良影響。根據(jù)相關(guān)資料顯示,提高礦山測量人員的測量技術(shù),對礦山地質(zhì)工程實施更為全面的測量,能夠有效改善環(huán)境條件,對環(huán)境信息進(jìn)行有效的管理,從而使得資源的利用得到有效的優(yōu)化,實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置,并且在一定程度上能夠改善地質(zhì)沉陷的問題,對人類社會的發(fā)展具有積極的推動作用。
二、礦山地質(zhì)工程測量存在的問題
在礦山地質(zhì)工程測量工作中,主要的動力元素就是測量人員,而在我國礦山地質(zhì)工程測量工作中存在的問題,也就是測量人員方面存在的問題,主要的問題包括以下幾個方面:
1.礦山地質(zhì)工程測量人員的地位不高、待遇也相對較低,職能權(quán)利相對較小。對礦山地質(zhì)工程進(jìn)行有效和精確的測量,能夠保障開采工作的順利進(jìn)行,并且精確的測量也能夠為開采后提供必要的各項服務(wù)。礦石地質(zhì)工程經(jīng)過測量所獲得的數(shù)據(jù),不僅能夠為開采者同必要的服務(wù),同時也能夠為礦山地質(zhì)工程的管理人員提供必要的參考依據(jù),使得管理人員能夠在全面了解資源開采情況以及現(xiàn)場安全等情況下,對礦山的開發(fā)做出正確的判斷,從上述幾點可以看出,礦山地質(zhì)工程測量是礦山資源開發(fā)以及安全生產(chǎn)的重要構(gòu)成部分。但是,自從上世界九十年代開始,市場經(jīng)濟(jì)開始出現(xiàn),由于市場經(jīng)濟(jì)的沖擊和影響,使得大部分的礦山企業(yè)改變了原有的經(jīng)營理念,逐漸開始將經(jīng)濟(jì)效益作為發(fā)展的重要指標(biāo),不斷的追求經(jīng)濟(jì)效益的最大化,為了實現(xiàn)這一目標(biāo),很多企業(yè)開始大量的開采低成本的礦石。而隨著開采工作的增加,使得環(huán)境受到了嚴(yán)重的影響,而環(huán)境的影響,使得礦山測量技術(shù)的發(fā)展受到了一定的限制,加之投入在礦山測量技術(shù)開發(fā)上的資金比較少,相關(guān)測量人員的待遇以及地位不高,職能權(quán)利受到限制,從而使得礦山的測量無法發(fā)揮出其應(yīng)有的作用,礦山地質(zhì)工程的發(fā)展無法適應(yīng)社會的發(fā)展需求。
2.人才缺乏。由于煤礦行業(yè)的工作條件差、危險性高,尤其是地質(zhì)工程測量部門工作人員的待遇不高。因此,很少有測量專業(yè)的優(yōu)秀人才到煤礦行業(yè)工作,并且原有的優(yōu)秀人才也流失到了交通、建筑等行業(yè),煤礦行業(yè)的測量技術(shù)力量大大削弱。
三、新時期礦山地質(zhì)工程測量如何創(chuàng)新
1.理論創(chuàng)新:礦山地質(zhì)工程測量是一項多專業(yè)綜合的工作,它的理論基礎(chǔ)包括了相關(guān)的多個專業(yè)。隨著礦山地質(zhì)工程測量相關(guān)專業(yè),在原理與運(yùn)用等方面的不斷深人,使礦山測量的理論得到創(chuàng)新,進(jìn)而可以推動礦山測量專業(yè)的創(chuàng)新,最后達(dá)到促進(jìn)礦山地質(zhì)工程技術(shù)的提高的目的
2.技術(shù)創(chuàng)新:礦山測量是一項以技術(shù)為主導(dǎo)的工作,它在礦山生產(chǎn)、安全管理等過程中都有運(yùn)用。隨著礦山地質(zhì)工程測量實踐的深人發(fā)展,礦山地質(zhì)工程測量的各個環(huán)節(jié)會出現(xiàn)新的問題,并要求得到有效的解決。怎樣基于現(xiàn)有的軟硬件條件,科學(xué)的解決不斷產(chǎn)生的問題,對測量技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新也就顯得十分必要。
3.應(yīng)用創(chuàng)新:礦山測量是一項不斷發(fā)展的工作,隨著科學(xué)技術(shù)的深人和資源開采的增多,礦山地質(zhì)工程測量的應(yīng)用范圍也相應(yīng)的改變,礦山測量要在原有的應(yīng)用范圍的基礎(chǔ)上,拓展新的應(yīng)用范圍,尤其要注重在應(yīng)用方式和體系上的創(chuàng)新,也只有這樣,礦山測量才能不斷發(fā)展。
四、礦山地質(zhì)工程測量要運(yùn)用GPS和RT技術(shù)
1.測量地形
測量地形圖的傳統(tǒng)方法是建立控制點,并在控制點上安放經(jīng)緯儀或者全站儀測量地形圖。隨后測量地形圖的方法發(fā)展為:外部作業(yè)使用手簿和全站儀進(jìn)行編碼,用比例較大的軟件測量地形圖,該方法對四周地形地貌的測量要求較高,并且通過測量可以觀察到測量站,這些工作至少需要2-3人操作完成,若在拼圖時如發(fā)現(xiàn)錯誤,也需要到野外重新測量。在普通的地形地貌中,測量站運(yùn)用RTK,一次就可以完成半徑為10公里的測量工作,極大的減少了傳統(tǒng)測量方法需要搬遷測量儀器的次數(shù),并且只需要在地形地貌的碎部點上停留1-2s,便可得到該碎部點的三維坐標(biāo)。
2.放樣方法
傳統(tǒng)的放樣方法是,把已設(shè)定的點在實際地面上標(biāo)出,并用常規(guī)的放樣工具放樣,通常要放一個已設(shè)定的點,還要反復(fù)的移動這個點。在放樣工作不能繼續(xù)時,通常需要使用別的方法來完成放樣工作,但會導(dǎo)致測量誤差的累計,從而影響放樣點的精確度。而運(yùn)用RTK放樣時,只需要把已設(shè)定點的坐標(biāo)值鍵人到手簿內(nèi),手簿便可呈現(xiàn)并提示放樣的位置,這樣不僅使放樣工作變得容易,同時在很大程度上也提高了放樣效率。
五、結(jié)論
隨著礦山資源的不斷開采,科學(xué)技術(shù)逐漸深人,礦山地質(zhì)工程測量向工程型轉(zhuǎn)變是必然的趨勢,也就是礦山測量除了注重儀器在生產(chǎn)中的運(yùn)用外,還要從服務(wù)型向決策型轉(zhuǎn)變。因此,礦山測量人員的素質(zhì)也將逐步提高,綜合能力也不斷增強(qiáng),礦山測量人員也將在礦業(yè)的更多領(lǐng)域發(fā)揮決策作用。
摘 要:充分利用遙感技術(shù)具有波段多、視域廣、信息豐富、現(xiàn)勢性強(qiáng)、同一地區(qū)可重復(fù)成像的特點,采用多時相遙感(RS) 與地理信息系統(tǒng)(GIS)和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS) 技術(shù)相結(jié)合的方法,以快速、準(zhǔn)確地對礦山地質(zhì)環(huán)境問題進(jìn)行監(jiān)測。本文選取礦山環(huán)境污染遙感監(jiān)測、礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測和地貌景觀的破壞遙感監(jiān)測三個方面,概述了遙感監(jiān)測與綜合評價方法,為礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測提供新技術(shù)手段,促進(jìn)“3S”技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:礦山地質(zhì)環(huán)境;地質(zhì)遙感;GIS
前言
“3S” 技術(shù)是遙感技術(shù)(Remote Sensing,RS)、地理信息系統(tǒng)(Geography Information Systems,GIS)和全球定位系統(tǒng)(Global Positioning Systems,GPS)的統(tǒng)稱,是空間技術(shù)、傳感器技術(shù)、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)相結(jié)合,多學(xué)科高度集成的對空間信息進(jìn)行采集、處理、管理、分析、表達(dá)、傳播和應(yīng)用的現(xiàn)代信息技術(shù)。遙感技術(shù)不斷發(fā)展,同一區(qū)域所獲取的光譜信息越來越豐富、空間分辨率越來越高、時相越來越多,可為礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測及研究工作提供越來越多的遙感數(shù)據(jù)。利用遙感技術(shù)對礦山地質(zhì)環(huán)境問題進(jìn)行監(jiān)測己是必然的趨勢。
國土資源部對全國礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測內(nèi)容包括侵占、破壞土地及土地復(fù)墾監(jiān)測、固體廢棄物及其綜合利用監(jiān)測、采空區(qū)地面沉( 塌) 陷監(jiān)測、山體開裂、滑坡、崩塌、泥石流地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測、水土流失和土地沙化監(jiān)測、礦區(qū)地表水體污染監(jiān)測、土壤污染監(jiān)測、地裂縫監(jiān)測、廢水廢液排放監(jiān)測、地下水監(jiān)測等11項內(nèi)容。本文選取礦山環(huán)境污染遙感監(jiān)測、礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測和地貌景觀的破壞遙感監(jiān)測兩個方面,為礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測提供新技術(shù)手段,促進(jìn)“3S”技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用。
1礦山環(huán)境污染監(jiān)測
1.1水體污染監(jiān)測
水污染主要是由于礦山開采過程中產(chǎn)生的礦坑水、廢石淋濾水、選礦水及尾礦壩廢水等直接排放到江河湖泊或者未達(dá)到工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn),水體污染是環(huán)境評價的重要指標(biāo)之一。對于水體污染的監(jiān)測可對水體污染區(qū)制作遙感圖像三維可視化圖,從而直觀的看出水污染的情況。
1.2大氣污染監(jiān)測
礦區(qū)大氣污染重要是由于煉礦廠煉礦排放出來的有害氣體引起。在遙感影像上表現(xiàn)為位于煙囪附近,且被污染區(qū)域下方地物朦朧,有霧籠罩感,TM、ETM光譜信息豐富, 對大氣污染識別較好。
2礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測
2.1 滑坡遙感監(jiān)測
礦產(chǎn)資源開發(fā)能夠引發(fā)滑坡地質(zhì)災(zāi)害,主要表現(xiàn)為2種形式:一是開采過程直接造成山體滑坡;二是產(chǎn)生的排土場、煤矸石等固體廢棄物,堆積到一定程度時, 在內(nèi)外營力共同作用下形成松散層滑(坡)塌。礦區(qū)滑坡遙感監(jiān)測方法, 需要借助地理信息系統(tǒng)技術(shù)并通過相關(guān)的遙感信息模型進(jìn)行。首先,通過多源遙感數(shù)據(jù)獲取上述影響滑坡發(fā)育的因子, 并確定其對滑坡發(fā)育的重要程度;然后,根據(jù)滑坡或者斜坡所處部位含有的重要因子進(jìn)行礦區(qū)滑坡穩(wěn)定性評價。如利用地形判別法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法等,其中地形判別法能夠有效地避免對評價因子賦值的主觀性。
2.2泥石流遙感監(jiān)測
泥石流是一種嚴(yán)重的洪流作用下形成的地質(zhì)災(zāi)害,其形成有3個基本條件:一是松散物發(fā)育;二是河谷縱坡坡降5%-30%;三十一定的水動力條件。決定因素是形成水動力條件的降雨臨界值。泥石流發(fā)育的地段常是崩塌、滑坡發(fā)育的地段。遙感影像記錄了大量的泥石流直接與間接信息。在SPOT影像上,采用213 波段組合,圖像進(jìn)行線性增強(qiáng)后,泥石流溝顯示灰白色色彩,溝口的扇狀沖積錐顯示較清晰;QuickBird影像上對較小型的泥石流都能很好的辨認(rèn)。
3地貌景觀的破壞監(jiān)測
煤礦、鐵礦及非金屬礦露天開采,道路開挖,造成基巖裸露、地表土壤剝離、植被破壞,導(dǎo)致地表類型從植被過渡到裸露的礦石,從而增加了降雨和巖石的接觸面積,造成了礦山環(huán)境的污染。產(chǎn)生的固體廢棄物占壓大量土地,尾礦在遙感影像上最容易識別,能較清晰地顯示礦產(chǎn)開采產(chǎn)生的地質(zhì)環(huán)境問題。利用不同時相、不同分辨率的遙感影像,采用圖像融合和圖像增強(qiáng)的方法,提取礦山植被破壞動態(tài)監(jiān)測的變化信息,分析出不同時間段開礦對植被破壞情況,并可通過GIS空間分析功能定量計算出礦山破壞和占用的土地面積,并利用GPS野外核查和實地采點,進(jìn)一步核查礦山破壞情況,從而為科學(xué)地進(jìn)行礦山環(huán)境保護(hù)工作提供重要的支撐數(shù)據(jù)。
4 結(jié)語
本文通過對礦山環(huán)境污染監(jiān)測、礦區(qū)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測和地貌景觀的破壞監(jiān)測三個方面的遙感工作方法概述,利用遙感和 GPS 技術(shù)開展遙感監(jiān)測工作,通過監(jiān)測數(shù)據(jù)變化的時空分析,設(shè)計 GIS 數(shù)據(jù)的更新模型??杀O(jiān)測程度與影像的分辨率、周圍地物屬性、解譯者的專業(yè)知識等密切相關(guān),可監(jiān)測頻率則與影像獲取能力有密切關(guān)系。對大面積的污染監(jiān)測、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測、地貌景觀破壞監(jiān)測等可選取多時相的中等分辨率的遙感影像(TM/ETM/OLI)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測;對小區(qū)域的污染監(jiān)測、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測、地貌景觀破壞監(jiān)測等可結(jié)合中等分辨率(TM/ETM/OLI)和高分?jǐn)?shù)據(jù)(SPOT)相結(jié)合的方法來進(jìn)行遙感監(jiān)測;對小規(guī)模的污染監(jiān)測、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測、地貌景觀破壞監(jiān)測等可采用更高分辨率的遙感影像(QuickBird\IKONOS)和航片(無人機(jī)航片)進(jìn)行監(jiān)測。
隨著資源三號衛(wèi)星等高分辨率立體測繪衛(wèi)星、環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報小衛(wèi)星星座和航空無人機(jī)遙感技術(shù)的逐步完善,光學(xué)和雷達(dá)遙感協(xié)同發(fā)展的格局已經(jīng)初步形成,隨著北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的逐步建立,大型數(shù)據(jù)庫(如ArcObject / Oracle等)的開發(fā)技術(shù)逐步完善,礦山地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)測對象和精度將會逐步提升。運(yùn)用“3S”技術(shù)對礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測對構(gòu)建高效、通用、可靠的監(jiān)測體系,建立礦山地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測及綜合評價應(yīng)用示范與相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,全面推進(jìn)以遙感、地理信息系統(tǒng)為核心的空間信息技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境遙感監(jiān)測中的綜合應(yīng)用,直接服務(wù)于礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展,具有重要的現(xiàn)實意義。
摘要:隨著計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和礦山勘探工作要求的不斷提升,在礦山地質(zhì)勘探工作中計算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用被認(rèn)為是重要的創(chuàng)新模式,在運(yùn)用地質(zhì)科學(xué)理論和相關(guān)的技術(shù)對礦床進(jìn)行分析和研究時,計算機(jī)輔助技術(shù)能夠保證礦山資源得到合理的利用和積極的開發(fā)。文章對計算機(jī)輔助技術(shù)在礦山地質(zhì)中的應(yīng)用進(jìn)行了討論。
關(guān)鍵詞:計算機(jī);礦山地質(zhì);應(yīng)用
隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,人們對礦的用量逐漸加大,礦山地質(zhì)勘察工作也逐漸發(fā)展起來。國家在這方面的資金投入較大,但受到各方面因素的影響,比如礦山地質(zhì)勘察工作環(huán)境復(fù)雜多變,存在較多的不確定因素等,最終得不到良好的回報。為了提高勘查工作的科學(xué)性和有效性,保障礦山資源得以合理開發(fā)和利用,人們應(yīng)該充分利用科學(xué)技術(shù)的力量,有效應(yīng)用計算機(jī)輔助技術(shù),提高礦山地質(zhì)勘察的工作效率,促進(jìn)礦山地質(zhì)勘察工作的良好發(fā)展。
一、計算機(jī)輔助技術(shù)概述
所謂計算機(jī)輔助技術(shù),它指的是以計算機(jī)為載體,通過計算機(jī)的相關(guān)功能,對產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計、制造、測試等操作,從而輔助人們根據(jù)具體的需要,將其運(yùn)用在不同的領(lǐng)域中,最終完成一系列操作的一種技術(shù)。計算機(jī)輔助技術(shù)包括多個領(lǐng)域,比如現(xiàn)在比較常見的計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD),還有計算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)等,人們在不同的領(lǐng)域中應(yīng)用計算機(jī)輔助技術(shù),有效完成各種任務(wù),最終形成一種良好的人機(jī)交互模式,極大促進(jìn)了各個行業(yè)的發(fā)展,它是人類科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的重要體現(xiàn)。
二、礦山地質(zhì)工作中應(yīng)用計算機(jī)的領(lǐng)域
建立礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)庫。目前已有大量的現(xiàn)成軟件可供應(yīng)用。編制各種報表。包括各種原始資料表格、經(jīng)過處理的表格。如,資源儲量報表、三級礦量報表、損失貧化報表等。編制報表可采用帶有強(qiáng)大計算功能的通用軟件EXCEL或LOTUS1-2-3等。目前,有許多電子表格軟件與數(shù)據(jù)庫軟件相互應(yīng)用,起到功能互補(bǔ)的作用。繪制各種統(tǒng)計圖表。包括不同查明程度的資源儲量的對比圖、三級礦量儲備的對比圖、月或歷年生產(chǎn)勘探工作量的對比圖、品位頻率分布圖等。數(shù)學(xué)地質(zhì)的分析運(yùn)算。礦山地質(zhì)工作中的各種數(shù)學(xué)地質(zhì)方法,可在多種軟件上進(jìn)行計算,如,MATLAB,MATHCAD,SPSS等。這些軟件雖不是專門為數(shù)學(xué)地質(zhì)工作而編制的,但當(dāng)應(yīng)用到某種數(shù)學(xué)地質(zhì)方法時,可在這些軟件的Help菜單中尋找適用的功能。繪制各種地測圖軟件。目前已出現(xiàn)根據(jù)地質(zhì)控制點可自動連圖和繪圖的智能化繪圖軟件。這些軟件中應(yīng)包括指導(dǎo)連圖的專家系統(tǒng),但由于不同礦床的連圖規(guī)律不盡相同,因此,不同礦山應(yīng)自行開發(fā)適合本礦山的連圖專家系統(tǒng)。
三、計算機(jī)輔助技術(shù)在礦山地質(zhì)工作的應(yīng)用
1、三維可視化技術(shù)在礦山地質(zhì)工作中的高效應(yīng)用
計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,三維可視化技術(shù)逐漸被應(yīng)用于礦山地質(zhì)工作過程中,主要是三維建模技術(shù)、三維顯示技術(shù)以及三維操作技術(shù)。這三項技術(shù)的應(yīng)用,能夠?qū)ΦV山地質(zhì)勘測過程中,對其地貌特征、地質(zhì)分布、地理現(xiàn)象甚至一些比較隱秘的地質(zhì)特點和分布情況都可以進(jìn)行很好的監(jiān)控和顯示,能夠?qū)Φ刭|(zhì)資料的連續(xù)性情況進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測,能夠?qū)λ@得的資料或者是當(dāng)前存在的資料進(jìn)行真?zhèn)伪鎰e,并且能夠發(fā)現(xiàn)其中存在的異常,從而為數(shù)據(jù)分析和使用提供幫助,在礦山地質(zhì)勘測過程中,三維可視化技術(shù)主要是被應(yīng)用于地層解釋,因此這種技術(shù)一方面是一種解釋技術(shù)或者是解釋工具,另一方面又是一種成果表達(dá)的工具。能夠?qū)ΦV山地質(zhì)地層的結(jié)構(gòu)特征、巖性以及沉積特點,進(jìn)行準(zhǔn)確的觀測和數(shù)據(jù)記錄,從而幫助工作人員能夠準(zhǔn)確的選定目標(biāo),來對當(dāng)前所監(jiān)測位置的地質(zhì)情況進(jìn)行描述。
2、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在礦山地質(zhì)工作中的應(yīng)用
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是這幾年興起的計算機(jī)輔助技術(shù),是一種比較高級的人機(jī)交互技術(shù),在虛擬現(xiàn)實技術(shù)中,主要包括的技術(shù)就是環(huán)境建模技術(shù)、觸覺反饋技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)、立體聲合成和立體顯示技術(shù)、交互技術(shù)。這項技術(shù)被廣泛地用于地質(zhì)礦山勘測過程中,主要是在地質(zhì)資料的三維可視化解釋、鉆井設(shè)計以及工程設(shè)計等過程被很好地應(yīng)用。通過這項技術(shù)的使用,能夠在礦山地質(zhì)勘測過程中,將所獲得數(shù)據(jù)和分析結(jié)果在同一個虛擬化的環(huán)境下顯示,從而能夠很好地為地質(zhì)構(gòu)造、地震情況以及巖石物理特性等提供協(xié)同式環(huán)境,促進(jìn)了在地質(zhì)勘測工作執(zhí)行過程中,不同的工作人員對經(jīng)驗和認(rèn)識等智力資源的合理共享,從而提高了工作效率,使得勘測結(jié)果也更加的準(zhǔn)確。
3、數(shù)據(jù)庫技術(shù)在礦山地質(zhì)工作的應(yīng)用
在礦山地質(zhì)工作過程中,由于涉及到多方面的知識內(nèi)容,那么就需要獲取大量的數(shù)據(jù)信息,并且對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的處理,就需要構(gòu)建完善的數(shù)據(jù)庫,計算機(jī)輔助技術(shù)中數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用,很好地方便了數(shù)據(jù)庫管理,一方面可以對礦山監(jiān)測過程中所獲得數(shù)據(jù)進(jìn)行分類保存和展示,主要包括地質(zhì)勘測過程中,地質(zhì)構(gòu)造、特征、地震解釋、地面工程等多方面的資料,實現(xiàn)了很好的分類保存和整理展示。另一方面對這些數(shù)據(jù)可以進(jìn)行有組織的、動態(tài)的存儲和共享,實現(xiàn)了礦山地質(zhì)工作中數(shù)據(jù)處理和信息資源的共享服務(wù),能夠為地質(zhì)礦山工作不斷地積累經(jīng)驗數(shù)據(jù),通過形成完整的數(shù)據(jù)庫資料,對于以后其他礦山開采過程中,相似地質(zhì)結(jié)構(gòu)的開采和利用提供了很大的幫助,通過進(jìn)一步深化和應(yīng)用數(shù)據(jù)庫技術(shù),從而提高數(shù)據(jù)管理的有效性。
4、地理信息系統(tǒng)技術(shù)在礦山地質(zhì)工作的應(yīng)用
地理信息系統(tǒng)技術(shù)是一種非常關(guān)鍵的技術(shù),主要包括對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、存儲、管理和分析,并在此基礎(chǔ)上,輸出相應(yīng)的地理空間數(shù)據(jù)。通過將信息數(shù)據(jù)輸出,從而為地質(zhì)開采過程提供確切的信息,那么工作人員和科研人員就可以根據(jù)這些可靠的信息和數(shù)據(jù)來開展工作。地理信息系統(tǒng)技術(shù)的出現(xiàn),很大程度上方便了人們的工作和管理,在礦山地質(zhì)開采過程中,使得礦山地質(zhì)的研究能力達(dá)到了前所未有的程度,對地下的地質(zhì)構(gòu)造、巖性、物理特性等都可以進(jìn)行準(zhǔn)確的描述和掌握,為地質(zhì)工作人員提供了可靠的決策數(shù)據(jù)和信息支持,是礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)資源管理和應(yīng)用系統(tǒng)中必不可少的工具。
結(jié)束語
礦山地質(zhì)工作過程中,需要不斷把計算機(jī)輔助技術(shù)加以利用,通過高效地利用計算機(jī)輔助技術(shù),可以有效地提高礦山地質(zhì)工作的效率,另一方面在地質(zhì)勘測過程中,提高了獲得數(shù)據(jù)和信息的準(zhǔn)確性,確保了礦山地質(zhì)勘測的質(zhì)量和進(jìn)度。
摘 要:地質(zhì)勘查技術(shù)不僅是地質(zhì)研究中的一項重要技術(shù),同時還被多個領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用,如道路建設(shè)、金屬礦山勘察、建筑業(yè)等等。本文主要研究了地質(zhì)勘查技術(shù)在金屬礦山中的應(yīng)用發(fā)展,先對地質(zhì)勘查的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,而后指出其在金屬礦山中的主要工作內(nèi)容,最后對金屬礦山的幾種地質(zhì)勘查技術(shù)進(jìn)行了介紹。
關(guān)鍵詞:金屬礦山;地質(zhì)勘察技術(shù);現(xiàn)狀分析
1 引言
地質(zhì)勘查可以說是包含了一切與地質(zhì)有關(guān)的探測、勘察工作,而在金屬礦山的地質(zhì)勘查中,一般使用的勘查手段主要為物化探勘查技術(shù)、遙感地質(zhì)勘查技術(shù)等。隨著科技技術(shù)的高速發(fā)展,一些高科技的勘察手段也逐漸的被應(yīng)用到金屬礦山的地質(zhì)勘查中,進(jìn)而極大程度的提高了我國金屬礦山地質(zhì)勘查的技術(shù)水平。
2 金屬礦山地質(zhì)勘查工作的主要內(nèi)容
2.1 對生產(chǎn)中的礦山勘查
進(jìn)行金屬礦山資源開發(fā)時,生產(chǎn)企業(yè)必須要做好對應(yīng)生產(chǎn)勘察,并且要根據(jù)勘查得出的結(jié)構(gòu),合理的進(jìn)行礦產(chǎn)生產(chǎn)的規(guī)劃與設(shè)計生產(chǎn),一定不能一次就將所有的礦產(chǎn)全部都開采完,同時要對該礦山的服務(wù)年限著重注意,以便于進(jìn)行充分的利用,也讓周圍的金屬礦產(chǎn)能夠發(fā)揮出很好的資源效益[1]。而對正在進(jìn)行開采生產(chǎn)的金屬礦區(qū)來說,必須要對周邊的地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的勘查,以此來探出周圍更多資源的儲量,如果是還沒有進(jìn)行開采的金屬礦區(qū),則更應(yīng)該擴(kuò)大范圍進(jìn)行資源的勘查。在進(jìn)行這些過程中,還得注意做好相關(guān)檔案的記錄,這對以后的地質(zhì)勘查工作有著相當(dāng)大的幫助。
2.2 生礦與尾礦的勘查
綜合利用關(guān)鍵的地質(zhì)勘查技術(shù),對提高金屬礦山的開發(fā)效率是有著非常巨大幫助的。對緊缺的礦山資源共伴生的尾礦和生礦,采用綜合性的開發(fā)利用。與此同時,制定出明確相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的政策來對礦產(chǎn)資源的利用進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)范化,并對尾礦的資源做好調(diào)查,再綜合利用好礦山的尾礦資源,使得資源的綜合利用得到不斷的提升。
2.3 危機(jī)礦山接替資源的勘查
礦產(chǎn)資源都是屬于一種不可再生能源,所以在開發(fā)時就要對礦山的開發(fā)年限進(jìn)行充分的考慮好,盡可能的延長其服務(wù)時間。因此,當(dāng)在進(jìn)行擁有重要金屬礦產(chǎn)資源的地區(qū)開采時,就要做好相應(yīng)的危機(jī)礦山接替資源勘查,以此來保證地質(zhì)勘查工作得以有效的進(jìn)行,很大程度上減小了對勘查技術(shù)的要求,也更加有助于對其進(jìn)行評價。
3 金屬礦山地質(zhì)勘查技術(shù)的現(xiàn)狀分析
3.1 遙感地質(zhì)勘查技術(shù)法分析
遙感的發(fā)展最大程度的拓寬了人類的視覺和視野能力,其有著尺度多、綜合性強(qiáng)和多層次的特點,已經(jīng)逐漸的成為了金屬礦山地質(zhì)勘查技術(shù)中非常重要的技術(shù)手段[2]。隨著傳感器的分辨率(時間、輻射、空間等)的不斷提高,其中著重是干涉雷達(dá)技術(shù)與高光譜技術(shù)的發(fā)展,不但大大的提高了遙感的觀測尺度,同時還提高了其對地物的識別精細(xì)程度,進(jìn)而使得遙感地質(zhì)勘查技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)入到了一個全新的高度。由于遙感地質(zhì)中,高光譜技術(shù)的大力發(fā)展,使得遙感可以根據(jù)獲得與重建的像元光譜,之間的對地質(zhì)進(jìn)行識別,使得遙感地質(zhì)技術(shù)在進(jìn)行金屬礦山的勘查中的效果得到了質(zhì)的飛躍。
3.2 勘低頻電磁法分析
隨著地質(zhì)勘查技術(shù)的不斷發(fā)展,礦物資源的逐漸減少,大多數(shù)存在淺部的金屬礦物都被開采殆盡,而這時候想要繼續(xù)進(jìn)行礦物的開采,其難度就變得相當(dāng)?shù)拇蟆T谶@樣的情況下,就必須要提高金屬礦山地質(zhì)勘查的技術(shù),只有提高了勘查的技術(shù),才能更加方便、靈活的進(jìn)行礦物的開采。勘低頻電磁法就是利用Fraser濾波等的處理,進(jìn)而得到相應(yīng)的數(shù)據(jù),將其覆蓋區(qū)中異常的地質(zhì)與展布都有著清楚的了解,還可以對金屬礦山內(nèi)礦物的位置進(jìn)行一定的預(yù)測[3]。勘低頻電磁法具有快速、便捷和高效等特點。還有強(qiáng)大功能就是,當(dāng)存在于地球上的任何一點,通過勘低頻電臺發(fā)出的電磁信號,都是可以被其它的電臺給及時的收到。但是勘低頻電磁法的信號源選擇是存在著一定限制的,時間的長短對電磁波的強(qiáng)弱也是有著對應(yīng)的影響,在太陽升起與落山時,其受到的影響最為強(qiáng)烈。
3.3 物化探勘查技術(shù)分析
物化探地質(zhì)勘查技術(shù)是地球物理勘查與化學(xué)勘察的簡稱,其中物理勘查主要包括了地震、重力、電法、磁法放射性等這幾大類方法,在尋找和擴(kuò)大能源礦產(chǎn)、有色金屬礦產(chǎn)等方面比化探法更好,有著非常明顯的效果;而化學(xué)勘查的主要優(yōu)勢就在于尋找和擴(kuò)大貴金屬礦產(chǎn)這方面,化學(xué)勘查具有多解性很少,直接性強(qiáng)的特點,勘查的效果明顯要優(yōu)于物探[4]。隨著當(dāng)前礦產(chǎn)勘查的發(fā)展趨勢,對各種勘查技術(shù)的要求也是越來越高,由最初單一的地質(zhì)勘查技術(shù)到現(xiàn)如今的要多種勘查手段的相互配合、協(xié)作勘查,只有這樣才能有效地減少其多解性,因為金屬礦產(chǎn)資源的不斷減少,只用物探或化探的手段去進(jìn)行地質(zhì)的勘查,其得出的效果肯定不是很理想的。
4 結(jié)語
綜上所述,金屬礦山地質(zhì)勘查技術(shù)的發(fā)展,對國家的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的建設(shè)都是非常有利的,只有地提高了地質(zhì)勘查技術(shù),才能有效地推動找礦技術(shù)水平與效率的進(jìn)步。
作者簡介:高坤麗(1986-),女,安徽六安人,中國地質(zhì)大學(xué)工學(xué)學(xué)士學(xué)位,研究方向:資源勘查工程。
【摘 要】激光掃描技術(shù)是一門新興的測繪技術(shù),當(dāng)前已經(jīng)在很多領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用。三維激光掃描技術(shù)指的是通過目標(biāo)物體表面三維坐標(biāo)的獲取進(jìn)行完整、高精度的目標(biāo)物體原貌重建,通過原始測量數(shù)據(jù)的快速獲取實現(xiàn)直接的實物逆向三維數(shù)據(jù)采集的模型重構(gòu)技術(shù)。本文首先闡述了三維激光掃描技術(shù)關(guān)鍵,解決了激光掃描技術(shù)中存在的海量測站數(shù)據(jù)拼接、大地坐標(biāo)定位兩個方面的不足。以某礦山為例利用三維激光掃描技術(shù)完成了礦山三維地質(zhì)建模,并通過將建模數(shù)據(jù)與已知坐標(biāo)進(jìn)行對比,證明了三維激光掃描技術(shù)的實用性較好。本文通過三維激光掃描技術(shù)的礦山地質(zhì)建模與應(yīng)用進(jìn)行分析,為覆蓋區(qū)礦產(chǎn)綜合預(yù)測提供3D礦床模型機(jī)預(yù)測要素空間形態(tài)特征等方面提供了參考。
【關(guān)鍵詞】三維激光掃描技術(shù);地質(zhì)建模;絕對坐標(biāo)定位
0 引言
三維激光掃描技術(shù)由于其高精度、高速度、高真實度的特點得以在制造業(yè)、地質(zhì)業(yè)、軍事等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。當(dāng)前,三維激光掃描技術(shù)在地質(zhì)、礦山的測量方面有了比較成熟的發(fā)展,但是在海量測站數(shù)據(jù)拼接、大地坐標(biāo)定位依舊存在著問題,這兩點成為了地質(zhì)人員研究的重點與熱點問題。
1 三維激光掃描技術(shù)關(guān)鍵問題
1.1 測站數(shù)據(jù)拼接
三維激光掃描技術(shù)應(yīng)用的過程中,測站指的是掃描儀每次測量的數(shù)據(jù),目標(biāo)物所在的相對坐標(biāo)系中,掃描儀所在位置為坐標(biāo)原點。實際測量的過程中,如果目標(biāo)物存在體積過大、表面復(fù)雜、形狀奇特等情況,測量的數(shù)據(jù)不能夠通過一次測量就得到,需要從不同的位置、角度、精度進(jìn)行多次測量來對工作面進(jìn)行整體覆蓋[1]。多次測量的結(jié)果就是導(dǎo)致目標(biāo)物的坐標(biāo)系可能出現(xiàn)多個,首先需要解決的就是大數(shù)據(jù)量測站拼接問題,將所有的測量數(shù)據(jù)都集中到同一個相對坐標(biāo)系中。大型礦山的海量數(shù)據(jù)并不能夠在預(yù)處理的時候進(jìn)行精簡,本文提出分部拼接的方法,所有的數(shù)據(jù)都以第一個參考點為準(zhǔn),兩兩之間進(jìn)行拼接,之后再傳遞到同一個坐標(biāo)系中,實現(xiàn)對礦山數(shù)據(jù)站的拼接。
1.2 絕對坐標(biāo)定位
本文在對絕對坐標(biāo)進(jìn)行定位是采用的是羅德里格矩陣變換方法,將非線性問題轉(zhuǎn)化為線性問題,將計算所得的結(jié)果進(jìn)行平移與旋轉(zhuǎn)到兩個矩陣,這種方法實用性較強(qiáng)且較為簡便。
數(shù)據(jù)坐標(biāo)的匹配計算過程實際上就是絕對坐標(biāo)的定位過程,主要有兩種方法:一種,是通過平臺裝置記錄測量中的移動量與旋轉(zhuǎn)角度,得到局部坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,但是這種方法由于成本較高而沒有得到廣泛應(yīng)用;另一種,是將相鄰的兩個子域中三個或者三個以上標(biāo)記點進(jìn)行拼接,將同一個點從一個坐標(biāo)系轉(zhuǎn)移到另一個坐標(biāo)系。后面這種方法就是本文采用的絕對坐標(biāo)定位的方法。
2 三維激光掃描技術(shù)在礦山地質(zhì)中的應(yīng)用
2.1 數(shù)據(jù)采集
針對某礦山利用非接觸式三維激光掃描儀進(jìn)行實地數(shù)據(jù)采集[2]。目標(biāo)點坐標(biāo)獲取的原理為:利用精密時鐘控制編碼器獲取激光光束的水平方向角度α與垂直方向角度β,通過激光從發(fā)射到返回之間的時間對距離觀測值S進(jìn)行計算。將接收的激光強(qiáng)度與校正后的彩色照片結(jié)合后,得到掃描點的顏色灰度匹配。采樣時采用的坐標(biāo)系為:橫向掃描面內(nèi)確定X軸,與之垂直的就是Y軸,與整個掃描面垂直的就是Z軸,因此P的坐標(biāo)為(XS,YS,ZS),其中XS=Scosβcosα,YS=Scosβsinα,ZS=Ssinβ。
在礦山數(shù)據(jù)采集的過程中,可以通過特殊材質(zhì)平面標(biāo)靶、球面標(biāo)靶來對目標(biāo)地物進(jìn)行識別。但是本次采集過程中由于地形、經(jīng)費(fèi)、精度等方面的要求,采用識別目標(biāo)地物的方法是剖面張貼紙質(zhì)標(biāo)靶,經(jīng)過實際的分析之后證明這種方法能夠在軟件處理過程中找到中點。
2.2 數(shù)據(jù)處理
經(jīng)過數(shù)字化的測量得到的數(shù)據(jù)往往具有數(shù)據(jù)誤差、數(shù)據(jù)量大等特點,為了能夠在后續(xù)的模型重建的過程中包裝模型質(zhì)量,需要對這些測量所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。
2.2.1 噪聲去除
很多的點云數(shù)據(jù)第一步要做到就是進(jìn)行數(shù)據(jù)的精簡,其中最主要的就是噪聲去除不屬于礦山內(nèi)部有用數(shù)據(jù)的部分,在噪聲處理的過程中主要采用的是Polyworks,剔除的對象主要是外圍存在的一些散亂的點[3]。
2.2.2 相對坐標(biāo)定位
分塊數(shù)據(jù)的對齊方式包括兩種,一種是一點對齊,適用于公共特征十分明顯的分塊數(shù)據(jù),特點是速度較快、操作簡便;另一種是N點對齊,適用于在兩幅點圖中N個處于公共部分不同位置點的粗略對齊,這種對齊方式需要在事前進(jìn)行人為的標(biāo)記點放置,便于對齊標(biāo)準(zhǔn)識別之后再利用bese file alignment & comparison進(jìn)行精準(zhǔn)對齊。
2.2.3 數(shù)據(jù)精簡
在激光掃描儀測量生成的海量數(shù)據(jù)點中,并不是所有的都是對于模型重建有用的。而且掃描的過程中為了確保標(biāo)記點的識別往往將精度設(shè)置得較高,由于在拼接之后會產(chǎn)生大量冗余數(shù)據(jù)。因此,要對數(shù)據(jù)進(jìn)行精簡。
Polyworks具有防止數(shù)據(jù)出現(xiàn)重疊的功能,會對點云數(shù)據(jù)的重疊進(jìn)行較少,從而在一定程度上減少數(shù)據(jù)量。之后利用處理軟件Geomagic的曲率簡化、網(wǎng)格簡化、統(tǒng)一簡化與隨機(jī)簡化四種方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的簡化。
2.2.4 絕對坐標(biāo)定位
在對礦山進(jìn)行實地測量的過程中需要在入口處設(shè)置三個紙質(zhì)標(biāo)靶,作用是為之后室內(nèi)工作中坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換提供依據(jù)。之前已經(jīng)完成相對坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,在此基礎(chǔ)上利用程序?qū)崿F(xiàn)全部點與坐標(biāo)文件的相對坐標(biāo)系與大地坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換,形成地質(zhì)模型。
2.2.5 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換程序結(jié)果分析
在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的過程中,因為在拼接的過程中已經(jīng)將站點數(shù)據(jù)原點集中在同一個坐標(biāo)系中了,而且原點選擇的是有參考點的站點,所以在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換完成之后,將文件導(dǎo)入到處理軟件中能夠?qū)ψ鴺?biāo)誤差進(jìn)行查看與對比。
公共坐標(biāo)點的選擇是將實地測量中入口處的三個紙質(zhì)標(biāo)靶作為坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的依據(jù),通過全站儀與Polyworks得到相對坐標(biāo)之后,再經(jīng)過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換程序得到。通過非結(jié)果的對比與分析可以看出通過編程得到的大地坐標(biāo)理論值與實際值存在一定差異,但是誤差在可以接受的范圍之內(nèi),符合礦山三維地質(zhì)建模精度方面的要求。
3 總結(jié)
三維激光掃描測量技術(shù)在原始測繪數(shù)據(jù)的獲取方面具有精度高、效率高等特點,而且獲取的數(shù)據(jù)完整、豐富,能夠為研究提供盡可能多的信息,但是同時也加大了數(shù)據(jù)處理方面的難度。本文通過分部式處理多站點數(shù)據(jù)構(gòu)建的礦山三維地質(zhì)模型,及全站儀測得的標(biāo)記點大地坐標(biāo)與理論坐標(biāo)之間的對比,證明了絕對坐標(biāo)程序的實用性,為研究人員將三維激光掃描測量技術(shù)應(yīng)用于礦山提供了參考與借鑒。
摘要:地質(zhì)探礦工程是礦產(chǎn)資源得以開發(fā)利用的重要技術(shù),決定了礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的程度,隨著人們對礦產(chǎn)的需求量增多,對礦山的地質(zhì)環(huán)境也產(chǎn)生了很大影響,如果地質(zhì)探礦工程應(yīng)用不當(dāng),那么會造成很大的問題,本文將主要針對礦山地質(zhì)探礦工程的發(fā)展情況、礦山地質(zhì)探礦工程中存在的問題進(jìn)行簡要分析,并提出了解決措施。
關(guān)鍵詞:礦山地質(zhì);探礦工程;問題;對策
地質(zhì)探礦工程存在的問題不僅增加了探礦的難度,同時也增加了探礦的危險性,因此,我們要從實際問題出發(fā),研究如何避免這些問題的發(fā)生,提高探礦的成功率和安全性。
一、礦山地質(zhì)探礦工程的發(fā)展情況
礦產(chǎn)資源勘探的材料和環(huán)境緊密相連。在相關(guān)的地質(zhì)條件是煤礦地質(zhì)采礦項目措施的使用,所以經(jīng)常會出現(xiàn)一些地質(zhì)環(huán)境問題。為了迎合經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步,人們越來越多的礦山的發(fā)展。人們探索礦山使用的能量來推動自己前進(jìn),隨之也出現(xiàn)了越來越多的礦山地質(zhì)環(huán)境問題,這些問題如果沒有處理,可能就會導(dǎo)致貧瘠的能量,導(dǎo)致地質(zhì)環(huán)境問題,和破壞附近周圍的環(huán)境。國內(nèi)礦山使用礦物質(zhì)已經(jīng)明確在資源與環(huán)境之間的沖突,并擴(kuò)大礦產(chǎn)能源的發(fā)展,從一個角度來緩解沖突。但不能忽略的實際情況是,在采礦的過程使用面臨的安全隱患。許多礦工現(xiàn)在只看到利潤,沒有長期愿景,僅僅追求利益忽視保護(hù)程序。
二、礦山地質(zhì)探礦工程中存在的問題
1、探礦方式的不合理
開采礦山的礦石時,針對不同地質(zhì)采礦使用不同的發(fā)展措施?,F(xiàn)在常用的四種:鉆井方式、坑、點蝕和地球物理勘查方法。礦業(yè)近年來,是應(yīng)用最廣泛的坑和鉆孔的方式。但是大多數(shù)會遇到的情況是,許多單位沒有選擇好的方法在礦產(chǎn)的勘探,開采礦產(chǎn)的方法是使用過去的經(jīng)驗。如果采用這種方法,新開采的礦區(qū)很容易出現(xiàn)誤判。尤其是對部分老崆峒礦產(chǎn)的地區(qū),必須進(jìn)行全方位的測試,能夠明確這是包含在靜脈,形式、大小、數(shù)量、基本內(nèi)容、礦化等等。這些都是提前做好準(zhǔn)備生產(chǎn)關(guān)鍵內(nèi)容的前提,另外,地層結(jié)構(gòu)層的結(jié)構(gòu),同時需要進(jìn)行決議。
2、缺乏專業(yè)化的作業(yè)隊伍,尤其是安全意識的薄落
人們常常在正常工作很長一段時間,熟悉環(huán)境放松警惕,安全意識會慢慢在下降。礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境和工作環(huán)境復(fù)雜多樣,在探索的過程中,工作環(huán)境往往大家會認(rèn)為和之前的都是一樣的,不提前做好準(zhǔn)備,安全意識的缺乏,所以很容易出現(xiàn)事故,造成損失。
3、探礦的地點選擇不科學(xué)
在我國的南部礦產(chǎn)資源豐富,但更多的是小煤礦??碧降攸c的選擇是正確的質(zhì)量將直接影響勘探,加劇了勘探工作的難度,甚至造成嚴(yán)重事故。也由于勘探位置錯誤的選擇,導(dǎo)致使用的測試方法與實際地質(zhì)結(jié)構(gòu)不匹配。
4、安全意識薄弱
地質(zhì)探礦是一項技術(shù)活,專業(yè)化的作業(yè)隊伍,是實現(xiàn)有效探礦的前提。目前,我國探礦作業(yè)隊伍的專業(yè)性較欠缺,在技術(shù)上還不夠成熟,而且缺乏高端的、技術(shù)強(qiáng)的作業(yè)人員。進(jìn)而,我國的探礦工程的發(fā)展比較緩慢,有待現(xiàn)代化模式的不斷推進(jìn)。同時,員工缺乏專業(yè)素質(zhì),特別是人們的安全意識下降,造成更大的風(fēng)險勘探工作。根據(jù)礦山地質(zhì)勘探工作的特殊性,根據(jù)山區(qū)或該地區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造,安全意識的缺失,無疑是提高項目執(zhí)行的難度。并且,深山中毒蛇、野獸等危險元素,都會對施工作業(yè)來來危險性,需要工作人員提高安全意識。
三、礦山地質(zhì)探礦工程中問題的解決措施
1、全面掌握礦山地質(zhì)的環(huán)境情況
要全面掌握礦山地質(zhì)的環(huán)境情況。每個礦山所處的地質(zhì)環(huán)境都是不一樣的,礦山的地貌特征也是有差別的。在進(jìn)行礦山地質(zhì)探礦工作時,要全面掌握礦山的地質(zhì)情況。要對要開采的礦山的礦種和規(guī)模進(jìn)行調(diào)查,了解礦山礦層構(gòu)造。另外還要對整個礦山的礦脈的數(shù)量、產(chǎn)狀、形態(tài)、規(guī)模、礦化等基本特征。掌握這些方面的準(zhǔn)確數(shù)據(jù),這樣才能夠有利于研究正確的開采方式和布置下一步的工作。同時還要注意對礦山的生態(tài)環(huán)境的情況進(jìn)行分類。對于不同的礦山區(qū)要采取不同的環(huán)境保護(hù)措施。
2、槽探工程中應(yīng)該注意的問題
現(xiàn)在開采礦物質(zhì)中使用最多的方式是槽探方式,在開展槽探時一定要注意以下五點:運(yùn)用的槽其底部要寬六十厘米以上,槽面寬在一米二以上,建筑中深度在三米以下。兩側(cè)的坡度要由土質(zhì)情況以及探槽長度一起來確定的,運(yùn)用的探槽在一米內(nèi)其坡度要在九十度以下,運(yùn)用的探槽在一米到三米內(nèi),其坡度要在六十到七十度內(nèi)。如果所開采探測的地質(zhì)是柔軟、松散抑或潮濕的地區(qū),坡度在五十五度以下。在探索礦區(qū)時,槽壁要一直在平衡的狀態(tài),要立即清理干凈松石;在槽口五十厘米的區(qū)域內(nèi)不能有土堆或者石子堆抑或工具堆放。在探槽項目開始之前,就一定要檢查好保證沒有塌落、縫隙、松土等不穩(wěn)定的因素存在。如果礦區(qū)在比較陡峭的地方,一定不能上下槽一起作業(yè),槽內(nèi)存在兩名工作者一起進(jìn)行工作時,兩人之間至少相距三米,確保安全。在使用人力挖長探槽的情況下,禁止挖掘探槽的底端,讓它們隨引力自己下落。在土質(zhì)較為松軟的地方,在加長其探槽的過程中要把兩側(cè)的槽壁進(jìn)行加固處置。在陰雨天氣抑或工作人員喝酒的情況下進(jìn)行工作,工作者不能在槽內(nèi)進(jìn)行吃喝抑或休息。
3、探礦方式的合理性
進(jìn)行礦山地質(zhì)探礦時,需要基于全面的地質(zhì)情況,選擇合理地探礦方法。不同的地質(zhì)礦山其環(huán)境存在較大的差異,尤其是地質(zhì)結(jié)構(gòu)的差異,強(qiáng)調(diào)了探礦方式的不同。于是,在進(jìn)行地質(zhì)探礦的工作時,需要基于礦山的礦量、礦產(chǎn)種類,以及規(guī)模,進(jìn)行全面的調(diào)查,以有效的了解礦山的具體礦產(chǎn)結(jié)構(gòu)。并且,礦山的產(chǎn)狀、礦脈內(nèi)容,也是了解礦山基本特征的重要方面。在完全了解上述的內(nèi)容之后,才能進(jìn)行探法的研究,以最終確定探法的選擇。同時,在探礦工程的開展中,關(guān)于生態(tài)環(huán)境的控制,是探礦工作的重要環(huán)節(jié),也就是說,在綜合考慮的同時,要強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)的工作,以形成環(huán)保的探礦方式。
4、加強(qiáng)礦山地質(zhì)勘探工作的安全管理
安全是最重要的一個方面的礦山地質(zhì)勘探,尤其是工作環(huán)境的特殊性的基礎(chǔ)上,有效的安全管理是十分必要的。所以,在完美的地質(zhì)勘探工程,實施安全管理工作,創(chuàng)造良好的外部環(huán)境勘探工程的發(fā)展。在安全管理工作中,提高水平的專業(yè)工程人員的標(biāo)準(zhǔn)化操作技術(shù),特別是,是避免人為因素,安全生產(chǎn)事故的重要方面。在日常工程工作,加強(qiáng)人員的技術(shù)培訓(xùn),提高技術(shù)的不足,從而提高手術(shù)的質(zhì)量和安全系數(shù)。同時,工程人員安全意識是薄,這就需要加強(qiáng)施工人員的安全意識,對潛在的安全因素,可以有效地發(fā)現(xiàn),養(yǎng)成良好的自我保護(hù)。當(dāng)然,與此同時加強(qiáng)安全管理,管理工作的有效性,是前提要處理各種各樣的事故。和實施安全管理體系,建設(shè)工作,嚴(yán)格規(guī)范員工的工作,和有效地存儲和處理,避免安全設(shè)備故障問題。
5、提高工作人員安全意識,加強(qiáng)礦山地質(zhì)探礦的安全管理
地質(zhì)勘探這個特殊的工作,安全問題尤為重要,如何確保有效的安全管理是十分必要的。因此,一方面,必須在保安人員崗前培訓(xùn),提高員工的安全意識,使其能有效地找到潛在的安全系數(shù),在各種緊急情況下保護(hù)自己。實現(xiàn)安全生產(chǎn)責(zé)任制另一方面,具體責(zé)任到人,讓他們意識到自己的責(zé)任。
結(jié)束語
我國的礦山地質(zhì)探礦過程中存在著比較嚴(yán)重的安全隱患問題。諸多方面的因素可能導(dǎo)致進(jìn)行礦山地質(zhì)探礦工程出現(xiàn)危險,包括探礦方式的不合理,選擇的地址不當(dāng),安全意識薄弱等等這些方面的因素都會帶來很嚴(yán)重的后果。所以為了能夠進(jìn)一步地促進(jìn)我國礦山地質(zhì)探礦工作,我們在工作中一定要正確對待處理。
[摘 要]GIS又被稱為地理信息系統(tǒng),因其卓越的空間分析能力和空間建模屬性,在礦山地質(zhì)勘查中發(fā)揮著重要作用。筆者基于GIS內(nèi)涵、基本功能及生成方法分析,對三維GIS數(shù)據(jù)模型在地質(zhì)礦山中應(yīng)用進(jìn)行了初步的探討與研究。GIS技術(shù)的引入為礦山地質(zhì)的勘察工作提供了便利的條件、提高了勘察的精度,降低了工作難度及工作量,是一種值得大力推廣的地質(zhì)勘察方法。
[關(guān)鍵詞]礦山地質(zhì)勘查;三維GIS技術(shù);地質(zhì)勘察信息系統(tǒng)
在數(shù)字化時代,三維GIS在礦山地質(zhì)工作中的作用已為我們勾畫了一幅完美的藍(lán)圖。它是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。其最大的特點則是空間分析功能,非常適合于礦山領(lǐng)域中的空間實體建模與疊加分析。GIS空間分析的內(nèi)涵極為豐富,包括空間查詢、空間量測、疊置分析、緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析、空間統(tǒng)計分類等多個方面。引入GIS后,我們可以對礦圖進(jìn)行空間屬性查詢,以及利用全自動化辦公系統(tǒng)對礦山中的空間實體進(jìn)行空間量測、疊置分析等,大大簡化了工作量,也提高了精準(zhǔn)度。
1.三維GIS技術(shù)及其基本功能
二維GIS技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展,已經(jīng)深入社會各行各業(yè),但是其自身仍然存在著諸多問題。如二維GIS技術(shù)和圖像處理系統(tǒng)能夠?qū)σ恍┤S工程信息進(jìn)行處理,但并不能將高恒變量當(dāng)作獨(dú)立的變量進(jìn)行處理,只能充當(dāng)附屬變量,因而僅能描繪出地表的起伏而難以深入描述低下信息。三維GIS技術(shù)則可以完全覆蓋到整個單位空間內(nèi)部的GIS,從而可以實現(xiàn)和人類同樣的從某點觀察的視覺效果,大幅度增強(qiáng)了對象的真實感,有效解決了二維GIS技術(shù)下的難題。因而在采礦、地址、巖土等多個領(lǐng)域,均以形成了具有部分三維GIS功能的專用三維GIS管理系統(tǒng)。
我國三維GIS技術(shù)仍然處于研究階段,因而關(guān)于其功能的理解存在一些爭議,從地質(zhì)勘察來說,以地學(xué)對象作為研究載體,可以將其基本功能分為三個方面:(1)實現(xiàn)了三維數(shù)據(jù)管理。利用三維GIS技術(shù)可以實現(xiàn)三維數(shù)據(jù)錄入,和其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)的快捷轉(zhuǎn)換,包括一些數(shù)據(jù)的基本分析,錄入數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的整合和查詢等。(2)實現(xiàn)了三維對象的管理。包括對一些基于三維數(shù)據(jù)的三維對象的建模,模型的可視化選擇和查詢以及對三維對象的平移、旋轉(zhuǎn)等基本變化。(3)三維空間分析。包括三維的交、并、差以及開挖等操作,還能實現(xiàn)對體積、表面積以及距離的三維計算。
2.三維GIS空間
2.1 數(shù)字高程模型的實現(xiàn)
數(shù)字地面模型是對地面各特性進(jìn)行描述的有序數(shù)值陣列。通常情況下,其空間的水平坐標(biāo)由x,y表示,垂直高度用z表示,此外也可使用x表示經(jīng)度,y表示緯度。此類地面特性是高程或稱海拔高程的DTM,又名數(shù)字高程模型。
2.1 Gird的生成方法
地質(zhì)勘察中,很多情況下原始采樣點都是不規(guī)則的,采樣點數(shù)量不能滿足達(dá)到顯示的需求,可以采用插值法生成更多的點。通常有雙線性法以及趨勢面法等多種形式,本文主要介紹Kriging法。該方法以空間位置中的空間屬性分布為重點考慮對象,能夠達(dá)到對線性、無偏以及最小估計方差的精確估計,通過對信息樣品的大小、形狀等綜合考慮后,會對樣品賦予相應(yīng)的系數(shù),接著通過加權(quán)平均來對需要的塊段品位做有效評估。
2.3 不規(guī)則格網(wǎng)的生成
TIT是由大量相鄰的、不互相重疊的三角形構(gòu)成的對地形表面的連續(xù)鋪蓋,根據(jù)類型的而不同,生成方法也有所差異,以一般三角網(wǎng)最為常見。該方法根據(jù)距離最近原則進(jìn)行組網(wǎng),并且隨著起始邊的不同呈現(xiàn)出不同的結(jié)構(gòu)。而Delaunay三角網(wǎng)結(jié)合結(jié)構(gòu)較強(qiáng),對于同一個不規(guī)則離散數(shù)據(jù)點能夠?qū)崿F(xiàn)集中對應(yīng),因而在性能上實際要優(yōu)于一般三角網(wǎng)。
3.基于GIS的地質(zhì)勘察信息系統(tǒng)實現(xiàn)的重點及方法
3.1 信息模型驅(qū)動系統(tǒng)的應(yīng)用
地質(zhì)勘察信息系統(tǒng)的實現(xiàn)是以統(tǒng)一建模語言為基礎(chǔ)構(gòu)建的信息模型驅(qū)動開展的,保證在整體上把握系統(tǒng)的要求,進(jìn)行準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)建模。統(tǒng)一建模語言構(gòu)筑的信息系統(tǒng)模式從根本上來講就是系統(tǒng)的初始模型,對統(tǒng)一建模語言構(gòu)筑的模型系統(tǒng)進(jìn)行測試、分析、設(shè)定及實現(xiàn)。信息系統(tǒng)的建設(shè)可以劃分成幾個相互獨(dú)立的部分,即初始部分、細(xì)化部分、系統(tǒng)實現(xiàn)部分、交付部分等,每一個部分都伴隨著統(tǒng)一建模語言,始終貫穿在整個系統(tǒng)中。
3.2 應(yīng)用關(guān)系數(shù)據(jù)庫對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行管理
現(xiàn)今,伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,GIS技術(shù)在地質(zhì)勘察方面的發(fā)展主要是朝著關(guān)系數(shù)據(jù)庫對空間數(shù)據(jù)庫的管理方向轉(zhuǎn)變的。其可以充分應(yīng)用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對大量的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、控制、儲存等。利用擴(kuò)充結(jié)構(gòu)化查詢語言的范圍來操作空間或非空間的數(shù)據(jù)。另外,還有助于版本的管理工作,防止人為操縱空間數(shù)據(jù)分割情況的出現(xiàn)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫中空間管理數(shù)據(jù)的重點是面向?qū)ο筮M(jìn)行空間建模。這個模型轉(zhuǎn)變了以往GIS技術(shù)中屬性與圖形分離的情況,進(jìn)行空間反映的圖形也僅是一個屬性的字段,同其他非空間性資料共同儲存在關(guān)系數(shù)據(jù)表中,使傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫模型徹底結(jié)束。這個模型有助于對各類空間數(shù)據(jù)進(jìn)行地質(zhì)勘察,進(jìn)而更好地創(chuàng)建地質(zhì)勘察模型。
3.3 CBD技術(shù)的應(yīng)用
以面向?qū)ο蟮慕7椒榛A(chǔ),系統(tǒng)應(yīng)用CBD技術(shù)進(jìn)行編程,把底層的模塊封裝成為公共組建,利用各組件的搭建系統(tǒng),從而完成軟件模塊的創(chuàng)建。組件的應(yīng)用主要是組建對象模型,GIS技術(shù)開發(fā)軟件,從而將空間的數(shù)據(jù)資料輸入數(shù)據(jù)庫,查詢其顯示數(shù)據(jù),輸出繪圖,同時對各個子系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一集成。
4.三維GIS數(shù)據(jù)模型在地質(zhì)礦山中應(yīng)用分析
4.1 建立數(shù)據(jù)模型
地質(zhì)礦山的復(fù)雜性較高,其包括了各種天然地質(zhì)體和人工設(shè)施。所以應(yīng)根據(jù)對象的特性確定描述地質(zhì)礦山現(xiàn)象所使用的三維數(shù)據(jù)模型。遵循的原則是描述結(jié)構(gòu)簡單、具有拓?fù)潢P(guān)系、滿足一定的空間精度、便于處理與分析的原則?;诘刭|(zhì)礦山現(xiàn)象的復(fù)雜性,描述的數(shù)據(jù)模型也相對復(fù)雜,現(xiàn)階段尚無一項能夠完全滿足各種質(zhì)礦山領(lǐng)域的三維GIS軟件。然而,三維GIS數(shù)據(jù)模型向著面對對象技術(shù)和方法來分析研究的趨勢已日益明顯。
4.2 數(shù)據(jù)庫的可視化管理
數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是地質(zhì)礦山的各項管理工作的基礎(chǔ),而采用面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)具有其優(yōu)越性。雖然使用傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的Binary和備注字段能夠?qū)ψ冮L記錄加以管理,然而會影響效率。而面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以提供結(jié)構(gòu)化查詢語言,從而實現(xiàn)對三維空間對象的各種操作。可視化是地理信息系統(tǒng)的主要功能,也是對空間數(shù)據(jù)庫觀測最為重要的方式之一。構(gòu)建三維幾何造型的方式能夠作為三維物體的可視化的借鑒,然而尚無法滿足地質(zhì)礦山中的三維現(xiàn)象的需求。隨著三維對象可視化技術(shù)的迅速發(fā)展,OpenGL、Direct3D等3D引擎在進(jìn)行地質(zhì)礦山現(xiàn)象的可視化處理中,正發(fā)揮著日益重要的作用。在Windows系統(tǒng)中使用VC++調(diào)用3D函數(shù),一方面能夠得到良好的三維效果,另一方面還能夠降低軟件開發(fā)的復(fù)雜性。從而化解了可視化軟件和三維數(shù)據(jù)模型間的接口問題。
5.總結(jié)
當(dāng)前,在地質(zhì)勘察領(lǐng)域中,GIS技術(shù)的應(yīng)用尚處于起步階段,但已引起了多方面對其技術(shù)難點及熱點的關(guān)注。由于信息系統(tǒng)驅(qū)動模式的先進(jìn)性,利于操作、維護(hù)及二次開發(fā),基于組件式GIS技術(shù)的地質(zhì)勘察管理系統(tǒng)對地質(zhì)勘察信息進(jìn)行深度處理,一方面可以滿足當(dāng)前
地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)的制圖輸出要求,另一方面也初步實現(xiàn)了勘察場區(qū)三維地質(zhì)模擬,奠定了基礎(chǔ)地質(zhì)可視化分析的基礎(chǔ)。
作者簡介
許蕾(1983.10-),安徽淮南人,2007年畢業(yè)于安徽理工大學(xué)地質(zhì)工程專業(yè),現(xiàn)供職于安徽省煤田地質(zhì)局第一勘探隊。
摘要:隨著社會的不斷發(fā)展,人類社會正面臨著資源過度消耗、環(huán)境惡化、人口壓力、災(zāi)害頻發(fā)等多種影響人類生活和發(fā)展的問題。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時期,每一位礦山地質(zhì)工程測量人員都承擔(dān)著提高測量水平的責(zé)任。因此,每一位礦山地質(zhì)工程測量人員都要培養(yǎng)創(chuàng)新意識,增強(qiáng)創(chuàng)新精神,從而以一種全新的面貌應(yīng)對社會的發(fā)展。根據(jù)實際工作的需要,筆者對礦山地質(zhì)工程測量技術(shù)存在的問題進(jìn)行了分析研究,并提出了合理化的建議,有利于礦山地質(zhì)工程測量人員技術(shù)水平的提高。
關(guān)鍵詞:礦山地質(zhì);工程測量;技術(shù)
引言
隨著礦山資源的不斷開采,科學(xué)技術(shù)逐漸深人,礦山地質(zhì)工程測量向工程型轉(zhuǎn)變是必然的趨勢,也就是礦山測量除了注重儀器在生產(chǎn)中的運(yùn)用外,還要從服務(wù)型向決策型轉(zhuǎn)變。因此,礦山測量人員的素質(zhì)也將逐步提高,綜合能力也不斷增強(qiáng),礦山測量人員也將在礦業(yè)的更多領(lǐng)域發(fā)揮決策作用。
一、概述
由于行業(yè)的特殊性,礦山測量一度被作為一個單獨(dú)的專業(yè)。礦山地質(zhì)工程測量技術(shù)的提高主要受三方面的制約:1.測量水平和相關(guān)儀器的先進(jìn)程度;2.開采水平和工程量的制約;3.與礦山測量相關(guān)專業(yè)的發(fā)展。礦山測量人員承擔(dān)著繪制地貌、地形圖;開采監(jiān)督;測量開采沉陷程度和對因開采導(dǎo)致的損害進(jìn)行修護(hù)等任務(wù)。近年來,人口壓力、資源使用過度、環(huán)境惡化以及災(zāi)害頻出等狀況,已逐漸成為人類發(fā)展和社會發(fā)展的主要制約因素。有關(guān)文獻(xiàn)顯示:礦山地質(zhì)工程測量人員對礦山地區(qū)的整體測評、保護(hù)環(huán)境、管理環(huán)境信息、以及整治因開采資源而導(dǎo)致的地面凹陷具有積極意義。
當(dāng)前的礦山測量和礦山開采已逐步應(yīng)用以3S為主導(dǎo)的信息技術(shù),該技術(shù)在促使礦業(yè)開采走向現(xiàn)代化方面發(fā)揮了重要作用,并將繼續(xù)為資源開采和礦山地質(zhì)工程測量提供良好的服務(wù)。目前礦山測量的主要工作是:勘探資源、設(shè)計開采的方式;礦山地區(qū)的地面和地下測量;對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境信息進(jìn)行收集、分析、利用以及處理。礦山地質(zhì)工程測量在尋找資源、開采資源、利用資源和保護(hù)資源等方面,為人類提供著持續(xù)的服務(wù)。
二、礦山地質(zhì)工程測量存在的問題
1.礦山地質(zhì)工程測量人員的地位、待遇不高,擁有的權(quán)利小。礦山地質(zhì)工程測量是資源開采可以維持的前提,同時也是資源開采后各項服務(wù)的提供者。礦山地質(zhì)工程測量的數(shù)據(jù)不僅要為開采資源提供服務(wù),也為相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)對開采資源、保障安全等方面決策提供了參考,是資源開采和安全生產(chǎn)重要的組成部分。然而,從上世紀(jì)90年代以來,受到市場經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)烈影響,大多礦山企業(yè)都改變了經(jīng)營理念,把達(dá)到經(jīng)濟(jì)利潤最大化作為企業(yè)的運(yùn)行指南,大量開采低成本的礦石。受這種環(huán)境的影響,礦山測量技術(shù)的發(fā)展較緩慢,并且針對礦山測量的投資也很少,并且礦山測量人員的地位低,權(quán)利小,礦山測量發(fā)揮不了應(yīng)有的作用。
2.人才缺乏。由于煤礦行業(yè)的工作條件差、危險性高,尤其是地質(zhì)工程測量部門工作人員的待遇不高。因此,很少有測量專業(yè)的優(yōu)秀人才到煤礦行業(yè)工作,并且原有的優(yōu)秀人才也流失到了交通、建筑等行業(yè),煤礦行業(yè)的測量技術(shù)力量大大削弱。
二、地質(zhì)工程測量技術(shù)設(shè)計的方法
1.技術(shù)設(shè)計的依據(jù)
1.1上級下達(dá)任務(wù)的文件或合同書。
1.2有關(guān)的礦山地質(zhì)工程測量的法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
1.3有關(guān)礦上地質(zhì)工程測量產(chǎn)品的生產(chǎn)定額、成本定額和裝備標(biāo)準(zhǔn)等。
2.技術(shù)設(shè)計的基本原則
2.1礦山地質(zhì)工程測量技術(shù)設(shè)計方案應(yīng)先考慮整體而后局部,且顧及發(fā)展;要滿足用戶的要求,重視經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
2.2要從礦山地質(zhì)工程測量作業(yè)區(qū)實際情況出發(fā),考慮礦山地質(zhì)工程測量作業(yè)單位的實力,挖掘潛力,選擇最佳方案。
2.3廣泛收集,認(rèn)真分析和充分利用已有的礦山地質(zhì)工程測量的相關(guān)資料和產(chǎn)品。
2.4積極采用適用的礦山地質(zhì)工程測量新方法、新技術(shù)和新工藝。
3.編寫技術(shù)設(shè)計書的要求
3.1礦山地質(zhì)工程測量技術(shù)技術(shù)書內(nèi)容要明確,文字簡練,標(biāo)準(zhǔn)已有明確規(guī)定的,一般不再重復(fù),對礦山地質(zhì)工程測量作業(yè)中容易混淆和忽視的問題應(yīng)重點敘述。
3.2在礦山地質(zhì)工程測量中采用新方法、新技術(shù)和新工藝時,要說明礦山地質(zhì)工程測量計劃書可行性研究或試生產(chǎn)的結(jié)果以及達(dá)到的精度,必要時可附鑒定證書或試驗報告。
3.3名詞、術(shù)語、公式、符號、代號和計量單位等應(yīng)與礦山地質(zhì)工程測量的有關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)一致。
3.4以礦山地質(zhì)工程測量的實際需要與工程特點為基礎(chǔ),以測量規(guī)范為準(zhǔn)繩,以分級布網(wǎng)控制測量誤差,確保校核條件控制測量質(zhì)量,最大限度地保證礦山地質(zhì)工程測量成果的可靠性,實現(xiàn)礦山地質(zhì)工程測量工作的多快好省。
4.對設(shè)計人員的要求
4.1礦山地質(zhì)工程測量設(shè)計人員首先要明確任務(wù)的性質(zhì)、工作量、要求和礦山地質(zhì)工程測量設(shè)計的原則。
4.2礦山地質(zhì)工程測量設(shè)計人員應(yīng)認(rèn)真做好作業(yè)區(qū)情況的踏勘和調(diào)查分析工作。
4.3礦山地質(zhì)工程測量設(shè)計人員應(yīng)對其設(shè)計書負(fù)責(zé), 要深入第一線檢查了解礦山地質(zhì)工程測量設(shè)計方案的正確性,發(fā)現(xiàn)問題要及時處理。
5.地質(zhì)工程測量項目技術(shù)設(shè)計的主要內(nèi)容
5.1任務(wù)概述
任務(wù)的名稱、來源、項目內(nèi)容、行政隸屬、地理位置、作業(yè)區(qū)范圍、產(chǎn)品種類及形式、任務(wù)量,要求達(dá)到的主要精度指標(biāo)、質(zhì)量要求、完成期限和產(chǎn)品接收單位。
5.2作業(yè)區(qū)自然地理概況
礦山地質(zhì)工程測量地理特征、居民地、交通、氣候情況和礦山地質(zhì)工程測量作業(yè)區(qū)困難類別。
5.3已有資料的利用情況
說明資料中礦山地質(zhì)工程測量工作完成情況,主要礦山地質(zhì)工程測量資料情況及評價,利用的可能性和利用方案等設(shè)計方案。
5.4主要作業(yè)方法和技術(shù)規(guī)定
特殊的礦山地質(zhì)工程測量技術(shù)要求,采用新方法、新技術(shù)、新工藝的依據(jù)和技術(shù)要求,并進(jìn)行礦山地質(zhì)工程測量技術(shù)估算或說明。保證礦山地質(zhì)工程測量質(zhì)量的主要措施和要求。
三、礦山地質(zhì)工程測量要運(yùn)用GPS和RTK技術(shù)
在礦山坐標(biāo)中利用GPS測量獨(dú)立坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù),并計算高速公路高程的差值。
1.測量地形
測量地形圖的傳統(tǒng)方法是建立控制點,并在控制點上安放經(jīng)緯儀或者全站儀測量地形圖。隨后測量地形圖的方法發(fā)展為:外部作業(yè)使用手簿和全站儀進(jìn)行編碼,用比例較大的軟件測量地形圖,該方法對四周地形地貌的測量要求較高,并且通過測量可以觀察到測量站,這些工作至少需要2~3人操作完成,若在拼圖時如發(fā)現(xiàn)錯誤,也需要到野外重新測量。在普通的地形地貌中,測量站運(yùn)用RTK,一次就可以完成半徑為10公里的測量工作,極大的減少了傳統(tǒng)測量方法需要搬遷測量儀器的次數(shù),并且只需要在地形地貌的碎部點上停留1~2s,便可得到該碎部點的三維坐標(biāo)。此外,在測量的過程中鍵人地物編碼,可以了解測量數(shù)據(jù)的精確程度,從而提高地質(zhì)工程的測量效率。RTK的精確度可以達(dá)到厘米級,同時誤差不會累計,測量的數(shù)據(jù)也準(zhǔn)確可靠,測量工作完成后,便可在成圖軟件中繪制出所測區(qū)域的地形圖。
2.放樣方法
傳統(tǒng)的放樣方法是,把已設(shè)定的點在實際地面上標(biāo)出,并用常規(guī)的放樣工具放樣,通常要放一個已設(shè)定的點,還要反復(fù)的移動這個點。在放樣工作不能繼續(xù)時,通常需要使用別的方法來完成放樣工作,但會導(dǎo)致測量誤差的累計,從而影響放樣點的精確度。而運(yùn)用RTK放樣時,只需要把已設(shè)定點的坐標(biāo)值鍵人到手簿內(nèi),手簿便可呈現(xiàn)并提示放樣的位置,這樣不僅使放樣工作變得容易,同時在很大程度上也提高了放樣效率。
結(jié)束語
隨著礦山資源的不斷開采,科學(xué)技術(shù)逐漸深人,礦山地質(zhì)工程測量向工程型轉(zhuǎn)變是必然的趨勢,也就是礦山測量除了注重儀器在生產(chǎn)中的運(yùn)用外,還要從服務(wù)型向決策型轉(zhuǎn)變。因此,礦山測量人員的素質(zhì)也將逐步提高,綜合能力也不斷增強(qiáng),礦山測量人員也將在礦業(yè)的更多領(lǐng)域發(fā)揮決策作用。
摘 要:近年來,隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,它逐漸深入到各個領(lǐng)域中。礦山地質(zhì)勘察是一項非常復(fù)雜的工作,人們充分發(fā)揮計算機(jī)輔助技術(shù)的各項優(yōu)勢,將其運(yùn)用在礦山地質(zhì)勘察工作中,極大提高了工作效率。本文先簡單介紹了計算機(jī)輔助技術(shù)的相關(guān)知識,然后重點探討了四種不同計算機(jī)輔助技術(shù)在礦山地質(zhì)勘察中的應(yīng)用,旨在推動我國礦山地質(zhì)勘察工作的良好開展。
關(guān)鍵詞:計算機(jī)輔助技術(shù);礦山地質(zhì)勘察;應(yīng)用
隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,人們對礦的用量逐漸加大,礦山地質(zhì)勘察工作也逐漸發(fā)展起來。國家在這方面的資金投入較大,但受到各方面因素的影響,比如礦山地質(zhì)勘察工作環(huán)境復(fù)雜多變,存在較多的不確定因素等,最終得不到良好的回報。為了提高勘查工作的科學(xué)性和有效性,保障礦山資源得以合理開發(fā)和利用,人們應(yīng)該充分利用科學(xué)技術(shù)的力量,有效應(yīng)用計算機(jī)輔助技術(shù),提高礦山地質(zhì)勘察的工作效率,促進(jìn)礦山地質(zhì)勘察工作的良好發(fā)展。
1 關(guān)于計算機(jī)輔助技術(shù)
所謂計算機(jī)輔助技術(shù),其英文全稱為Computer Aided Technologies。它指的是以計算機(jī)為載體,通過計算機(jī)的相關(guān)功能,對產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計、制造、測試等操作,從而輔助人們根據(jù)具體的需要,將其運(yùn)用在不同的領(lǐng)域中,最終完成一系列操作的一種技術(shù)。
計算機(jī)輔助技術(shù)包括多個領(lǐng)域,比如現(xiàn)在比較常見的計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD),還有計算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)等,人們在不同的領(lǐng)域中應(yīng)用計算機(jī)輔助技術(shù),有效完成各種任務(wù),最終形成一種良好的人機(jī)交互模式,極大促進(jìn)了各個行業(yè)的發(fā)展,它是人類科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的重要體現(xiàn)。
2 計算機(jī)輔助技術(shù)在礦山地質(zhì)勘查中的應(yīng)用
計算機(jī)輔助技術(shù)涉及多種技術(shù),將它們應(yīng)用在礦山地質(zhì)勘察中,可以說是一大創(chuàng)新壯舉,下面仔細(xì)分析幾種不同技術(shù)以及它們在礦山地質(zhì)勘察中的應(yīng)用。
2.1 三維可視化技術(shù)在礦山地質(zhì)勘查中的應(yīng)用
三維可視化技術(shù),即3D Visualization技術(shù),最早誕生于二十世紀(jì)八十年代中期,它有效結(jié)合了計算機(jī)數(shù)據(jù)處理、圖像顯示等多種技術(shù)。三維可視化根據(jù)其功能,可以對地下和地面上存在的多種地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行描述和理解,是一種非常好的工具。
隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,礦山地質(zhì)勘查工作逐漸應(yīng)用三維可視化技術(shù),具有良好的效果。第一,三維可視化技術(shù)具有龐大的數(shù)據(jù)處理功能。因此,當(dāng)人們收集到大量的地質(zhì)資料后,運(yùn)用該項技術(shù)檢查其連續(xù)性,能夠有效識別出地質(zhì)資料的真?zhèn)?;此外,三維可視化技術(shù)通過一系列的數(shù)據(jù)處理工作,還能有效檢測出地質(zhì)資料是否存在異常,從而為人們的后續(xù)數(shù)據(jù)處理工作提供良好的依據(jù)。第二,人們在礦山地質(zhì)勘查中,還可以利用三維可視化技術(shù)來解釋各種地層現(xiàn)象。它主要是采用不同的透明度參數(shù),對地下界面的地震反射率數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究,然后在一個三維的空間里對地層現(xiàn)象進(jìn)行解釋,比如地層的構(gòu)造情況、巖性特征等。這就為礦山地質(zhì)勘察人員的后期工作提供良好的參考價值,進(jìn)一步提高勘查的準(zhǔn)確性。這是三維可視化技術(shù)在地質(zhì)勘察中應(yīng)用比較廣泛的地方。
2.2 地理信息系統(tǒng)技術(shù)在礦山地質(zhì)勘查中的應(yīng)用
地理信息系統(tǒng)技術(shù),即Geographic Information System技術(shù),人們一般將其簡稱為GIS技術(shù)。地理信息系統(tǒng)的功能非常強(qiáng)大,主要包括對數(shù)據(jù)一系列操作,比如數(shù)據(jù)采集、存儲、分析等,然后在此基礎(chǔ)之上輸出相應(yīng)的地理空間數(shù)據(jù),而且還要表述清楚信息的屬性問題,人們就可以根據(jù)最終的結(jié)果來展開后續(xù)工作。
礦山地質(zhì)勘察中,人們需要對地下的一些實體特征進(jìn)行描述,比如地質(zhì)構(gòu)造、電性、巖性等,所有這些實體都與地理信息息息相關(guān)。將地理信息系統(tǒng)技術(shù)運(yùn)用到礦山地質(zhì)勘察中,不僅提高了人類在礦山地質(zhì)方面的研究能力,而且還提高了人們獲取地球信息的能力。因此,它在礦山地質(zhì)勘察中發(fā)揮著重要的推動作用,是一項非常重要的計算機(jī)輔助技術(shù)。
2.3 數(shù)據(jù)庫技術(shù)在礦山地質(zhì)勘查中的應(yīng)用
數(shù)據(jù)庫技術(shù)產(chǎn)生的時間比較早,大概是在二十世紀(jì)六十年代末至七十年代初,它主要用來處理數(shù)據(jù)信息,包括對數(shù)據(jù)的存儲、分析等操作。隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)的不斷發(fā)展,它已經(jīng)逐漸成熟,被各個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
在礦山地質(zhì)勘察中運(yùn)用數(shù)據(jù)庫技術(shù),主要作用體現(xiàn)在兩個方面。其一,對礦山地質(zhì)勘察工作進(jìn)行信息系統(tǒng)的開發(fā)。就目前礦山地質(zhì)勘察工作來看,涉及的內(nèi)容非常之多,比如地質(zhì)構(gòu)造問題、地面工程、地震解釋等。這些方面工作中的數(shù)據(jù)如果是獨(dú)立的個體,則很難保障工作的順利開展。這就需要構(gòu)建一個信息管理系統(tǒng),對所涉及到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理。其二,礦山地質(zhì)勘察中各種數(shù)據(jù)的存儲、分析以及后期的展示。數(shù)據(jù)庫技術(shù)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能,它可以對礦山地質(zhì)勘察中的數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)存儲,然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分析。后期的工作人員可以通過相關(guān)的數(shù)據(jù)查詢,為后期工作的開展提供良好的參考價值,有效實現(xiàn)了資源共享。
在數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)之上建立的信息管理系統(tǒng),因其包含的信息類別非常之多,不僅能夠為礦山地質(zhì)勘察工作人員提供良好的參考價值,而且還能為研究人員提供勘探數(shù)據(jù)。因此,為了讓信息管理系統(tǒng)為人們提供更全面的服務(wù),我們必須要加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新,對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行升級處理。
2.4 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在礦山地質(zhì)勘查中的應(yīng)用
虛擬現(xiàn)實技術(shù),即Virtual Reality,一般簡稱為VR,它是近年才興起的一種計算機(jī)輔助技術(shù),涉及的領(lǐng)域非常廣泛,比如比較常見的計算機(jī)圖形學(xué)、人工智能、人機(jī)交換技術(shù)等。它主要憑借計算機(jī)這個載體,充分考慮現(xiàn)實因素,最后生成多種接近現(xiàn)實的三維感覺,比如視覺、聽覺、嗅覺等。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)被應(yīng)用到礦山地質(zhì)勘察后,受到人們的青睞,迅速普及開來。將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用到礦山地質(zhì)勘察中,具有多方面的優(yōu)點。人們在礦山地質(zhì)勘察中,會生成各種各樣的數(shù)據(jù),人們再分析處理這些數(shù)據(jù),將結(jié)果展示出來。該項技術(shù)擁有比較強(qiáng)大的“體渲染”技術(shù),它可以保障這些數(shù)據(jù)同分析結(jié)果同時顯示出來。那么不同學(xué)科工程技術(shù)人員,比如地震學(xué)科、鉆井學(xué)科、地質(zhì)學(xué)科等,有了一個協(xié)同式的工作環(huán)境。在這樣的工作環(huán)境下,礦山地質(zhì)勘察中的工作人員可以實現(xiàn)資源共享,進(jìn)一步提高工作效率。
從虛擬現(xiàn)實技術(shù)運(yùn)用在礦山地質(zhì)勘察來看,主要體現(xiàn)在以下幾個環(huán)節(jié),比如進(jìn)行三維可視化解釋地震資料、鉆井設(shè)計、工程設(shè)計等,從而保障了礦山地質(zhì)勘察工作的準(zhǔn)確性和效率性,縮短了勘察工作周期。
3 結(jié)束語
礦山地質(zhì)勘察是一項高風(fēng)險、高難度的工作。因此,在開展礦山地質(zhì)勘察工作時,應(yīng)該充分運(yùn)用計算機(jī)輔助技術(shù),比如三維可視化技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù),進(jìn)一步提高工作效率。此外,為了保障礦山地質(zhì)勘察工作的順利開展,還需要采取多種措施,比如建立健全礦山資源勘察的長效機(jī)制,促進(jìn)礦山地質(zhì)勘察工作的科技創(chuàng)新,進(jìn)一步完善礦山地質(zhì)勘察工作的管理等,促進(jìn)礦山地質(zhì)勘察工作的有效開展。
作者簡介:田兆成(1964.03-),男,吉林白山人,高級工程師,本科,研究方向:地質(zhì)。
作者單位:吉林省核工業(yè)地質(zhì)局,長春 130062
【摘 要】隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,日益先進(jìn)的地形測量技術(shù)也得到普及運(yùn)用。對于礦山地質(zhì)的測繪工作中,RTK技術(shù)突出了較為明顯的優(yōu)勢,而且現(xiàn)在被廣泛地應(yīng)用到很多復(fù)雜的地形測量之中。鑒于目前,對于RTK的運(yùn)用依舊處于較為新型的技術(shù),本文首先對RTK技術(shù)的原理、優(yōu)點以及操作步驟進(jìn)行闡述,進(jìn)而介紹其在礦山測繪中的實際運(yùn)用。
【關(guān)鍵詞】礦山測繪;RTK;運(yùn)用
在我國,礦山大多都是處于山林之中,具有地形復(fù)雜、溝梁密集等特點,雖然GPS測量技術(shù)已經(jīng)得到了廣大測量單位的采用,而較傳統(tǒng)的礦山測繪方法不能夠很好地適應(yīng)礦山測繪的需求。因此實時動態(tài)測量技術(shù)(Real Time Kinematic,簡稱RTK)得到了運(yùn)用,由于RTK具備很多其他測繪技術(shù)不具備的特點,例如無線電干擾源少、速度快、不受通視條件限制、精度高、工作效率高等,在對礦上地質(zhì)的測繪工作中起到了事半功倍的效果。
1.RTK原理
RTK主要是根據(jù)載波相位觀測量為基礎(chǔ)的一種動態(tài)的GPS測量技術(shù)。RTK技術(shù)能夠?qū)⒆鴺?biāo)系內(nèi)的三維定位結(jié)果(達(dá)到厘米級)進(jìn)行實時地提供。首先利用GPS技術(shù)的相對定位理論,由測量的基準(zhǔn)站、流動站進(jìn)行同步采集來自同一個衛(wèi)星發(fā)射的信號,基準(zhǔn)站在接收到GPS信號的同時,也進(jìn)行載波相位測量,然后將所獲得的載波相位觀測值、基準(zhǔn)站坐標(biāo)等,通過數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)綔y量的移動站;然后由測繪移動站把來自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行接收,即可使用GPS技術(shù)將實時數(shù)據(jù)處理軟件和獲得的GPS觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行實時處理,獲得基線向量(X,Y,Z);然后再由基線向量和基準(zhǔn)站坐標(biāo)共同得到測繪流動站的WGS-84坐標(biāo);最后可以利用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換即可得到地方坐標(biāo)系的平面坐標(biāo)。
2.RTK的特點
2.1 RTK的誤差
同GPS靜態(tài)定位的誤差類似,RTK測量的誤差主要分為兩類:同測站和距離相關(guān)的誤差。如果采取對RTK測量的作業(yè)半徑進(jìn)行限制的方法,就能夠減少這些誤差。
2.2 數(shù)據(jù)鏈
在使用RTK技術(shù)進(jìn)行測量時,一般移動站需要對基準(zhǔn)站發(fā)出的差分信號,進(jìn)行實時地接收,以此來確定待測繪點的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)。對于RTK系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸,一般都是使用超高頻電臺播發(fā)差分信號,其是一種視距傳輸,其傳輸距離會受到多方面因素的影響,例如接收天線的高度、地球曲率半徑、大氣折射等。
2.4 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
同GPS靜態(tài)測量一樣,RTK也是首先需要獲得的WGS-84坐標(biāo),而且一定要進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,以此獲得當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)系中的平面坐標(biāo)。一般手續(xù)要獲得的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù),大多數(shù)都是結(jié)合WGS-84坐標(biāo)和3個以上的已知控制點的當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)進(jìn)行求解。如果已知控制點沒有設(shè)置WGS-84坐標(biāo)時,那就可以在使用RTK技術(shù)時,使用快速靜態(tài)定位的方法進(jìn)行測取。
3.RTK測繪的具體步驟
3.1 基準(zhǔn)站設(shè)置
系統(tǒng)設(shè)置:
首先在基準(zhǔn)站覆蓋范圍內(nèi)的任意一個點位,架設(shè)好儀器,使用手動方式對基準(zhǔn)站接收機(jī)進(jìn)行啟動,并將基準(zhǔn)站的測量類型、衛(wèi)星高度角、無線電類型等各項配置參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。
架設(shè)要求:
第一,確?;鶞?zhǔn)站的上空視野開闊,這樣就可以使基準(zhǔn)站快速地跟蹤、觀測其視野內(nèi)的衛(wèi)星,而且一般將基準(zhǔn)站天線高度角設(shè)置在50°以內(nèi)。
第二,確?;鶞?zhǔn)站的周圍直徑200m內(nèi)沒有任何強(qiáng)電磁波干擾源,例如高壓輸電線等。
第三,確?;鶞?zhǔn)站設(shè)置位置遠(yuǎn)離那些能夠?qū)㈦姶挪ㄐ盘栠M(jìn)行強(qiáng)烈反射的地形,例如高大建筑物、開闊的水面等。
第四,確保基準(zhǔn)站設(shè)置在較高的地勢,而且交通較為便利,這樣就能夠?qū)鶞?zhǔn)站的搬運(yùn)、架設(shè)提供有效的條件。
3.2 流動站設(shè)置
一般在一個流動站配置一名作業(yè)人員,使用手動方式進(jìn)行測量操作。待將接受機(jī)天線連接好之后,進(jìn)行測桿,然后使用手動方式將接收機(jī)啟動,再對流動站進(jìn)行配置,使流動站能夠和基站的無線電進(jìn)行連接。
3.3 圖根點及地形點測繪
在使用RTK技術(shù)進(jìn)行地形點測繪,那么就不需要使用圖根進(jìn)行控制,然而在將來的礦山測量工作中,可能會使用全站儀進(jìn)行一些常規(guī)測量,因此,就需要在在視野開闊的地點對測繪的一部分圖根點進(jìn)行控制。測繪圖根點和地形點需要同步進(jìn)行,這樣就能夠提高工作效率。
3.4 作業(yè)中要注意的問題
第一,流動站在盆型的山谷底部或者樹木茂盛的地方,其不能夠很清晰地接收衛(wèi)星信號,而且對于基站所發(fā)出的差分信號識別能力較弱,容易出現(xiàn)失鎖的情況,那么其點位精度就非常的差,那么在這種情況下,就可以使用將基準(zhǔn)站移至距離流動站較近的地方,這樣就可以將差分信號增強(qiáng),以此提高測量精度。
第二,在一天的有些時段所需要的初始化時間會較久,一般在12點―14點之間,則需要工作人員進(jìn)行耐心等待。
4.RTK技術(shù)在礦山地質(zhì)測繪中的應(yīng)用
通常情況下,在對現(xiàn)代的礦山進(jìn)行建設(shè)時,所有礦區(qū)的工程項目建設(shè)都需要有大量圖紙進(jìn)行礦山的測繪工作。伴隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們對于能源的需求日益加大,那么就需要加快對礦山建設(shè)的步伐,那么就使得礦區(qū)周圍的環(huán)境發(fā)生加快的變化。為了能夠確保礦山項目的設(shè)計單位、施工單位所提供的礦山信息更為精準(zhǔn),那么就需要對山區(qū)進(jìn)行實時、精準(zhǔn)的測量。正是由于GPS-RTK技術(shù)可以在很大程度上為礦山的測繪工作帶來便利,而且提高工作效率。在礦山測繪中RTK技術(shù)的主要運(yùn)用如下四個方面:
4.1 礦區(qū)控制網(wǎng)絡(luò)的建立
RTK技術(shù)擁有較好的精確度,并且能夠完全滿足建設(shè)礦區(qū)控制網(wǎng)絡(luò)的基本要求;RTK技術(shù)能夠覆蓋更大的范圍,如果結(jié)合礦山的具體情況,對RTK技術(shù)的基準(zhǔn)站和流動站進(jìn)行合理、科學(xué)的設(shè)置,就能夠?qū)⒄麄€礦區(qū)覆蓋。此處值得注意的是,需要合理地計算出所需的基準(zhǔn)站數(shù)量。
所以, RTK技術(shù)在運(yùn)用到礦區(qū)控制網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與使用完全可以運(yùn)用在礦區(qū)的控制網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)時,其不但能夠確保較高的精確度和覆蓋范圍,而且更加快捷、方便。
4.2 礦區(qū)地面的形變測量
對礦區(qū)地面進(jìn)行形變測量,其主要是為了能夠獲得不同的時間段內(nèi)礦區(qū)地面的水平位置和高度數(shù)據(jù),然后與之前的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行比對、分析,這樣就可以將礦區(qū)地面所出現(xiàn)大的下沉深度和水平位移數(shù)據(jù)真實地反應(yīng)出來。
在礦區(qū)地面的形變測量方面,RTK技術(shù)就能夠?qū)y量點的位移距離等進(jìn)行十分非常精確監(jiān)測,一般采用RTK技術(shù)所獲得的測量點精度能夠達(dá)到厘米級,這樣足以滿足礦區(qū)地形的變形監(jiān)測需求。
4.3 礦區(qū)工程的測量
對礦區(qū)的工程測量是非常重要的一個環(huán)節(jié),由于礦山所處的自然環(huán)境較為復(fù)雜,傳統(tǒng)的測量手段不能夠滿足礦區(qū)項目工程所需要的精度要求,如果在礦山區(qū)域內(nèi)采用RTK技術(shù),就能夠?qū)⒌V區(qū)地面沉陷面積、礦區(qū)地形地貌圖等多個方面進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測,足以滿足礦山工程項目的要求。
4.4 圖形的繪制
在使用RTK技術(shù)獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)信息之后,就可以使用計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。根據(jù)獲得的礦山地形等數(shù)據(jù),使用作圖軟件進(jìn)行圖形測量;然后在繪制出礦區(qū)圖紙。這種圖形的繪制不但準(zhǔn)確、清晰,而且能夠提高工作效率。
5.結(jié)語
目前,由于RTK技術(shù)具有眾多優(yōu)點,而且能夠滿足礦山地質(zhì)測繪的精準(zhǔn)度和有效性要求,其定會在我國的礦山地質(zhì)測繪工作中得到更為廣泛地運(yùn)用。
【摘 要】隨著無人機(jī)飛行航攝系統(tǒng)的快速發(fā)展及應(yīng)用,無人機(jī)航攝在獲取測繪成果的優(yōu)勢已經(jīng)越來越明顯,將無人機(jī)攝影測量技術(shù)全面發(fā)展,擴(kuò)展到地質(zhì)找礦及礦區(qū)災(zāi)害治理等領(lǐng)域,已經(jīng)成為了無人機(jī)技術(shù)發(fā)展的另一個領(lǐng)域,本文通過實例介紹無人機(jī)攝影測量技術(shù)在礦山地質(zhì)環(huán)境中的應(yīng)用,論證無人機(jī)攝影測量技術(shù)在大比例尺地形圖測圖的可行性。
近些年,無人飛機(jī)航攝系統(tǒng)在測繪方面的應(yīng)用越來越廣泛。衛(wèi)星遙感和常規(guī)航攝技術(shù)由于周期長、費(fèi)用高,無法及時有效地滿足應(yīng)急測繪、小面積高分辨率地理信息數(shù)據(jù)更新的需求。無人飛機(jī)航攝系統(tǒng)是傳統(tǒng)航空攝影測量手段的有力補(bǔ)充,具有機(jī)動靈活、高效快速、精細(xì)準(zhǔn)確、作業(yè)成本低、適用范圍廣等特點,在小區(qū)域和飛行困難地區(qū)高分辨率影像快速獲取方面具有明顯優(yōu)勢。本文通過介紹固定翼無人機(jī)在大通煤礦地質(zhì)環(huán)境的應(yīng)用,以體現(xiàn)無人機(jī)飛行技術(shù)在基礎(chǔ)測繪中的優(yōu)越性。
1 引言
目前,航空遙感傳感器作為數(shù)據(jù)采集的主要設(shè)備,包括航空攝影儀(相機(jī))、攝像儀、掃描儀、雷達(dá)等。近年來,隨著電子技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字航攝儀向小巧、輕便的方向發(fā)展,特別是數(shù)碼相機(jī)的分辨率越來越高,搭載在航攝飛機(jī)上后,可以獲取高分辨率的影像數(shù)據(jù),實現(xiàn)影像的數(shù)字獲取和全數(shù)字化處理。通過目前的“3S”技術(shù)在無人機(jī)航測遙感系統(tǒng)中的集成應(yīng)用,使無人機(jī)遙感航測系統(tǒng)具有實時對地觀測能力和遙感數(shù)據(jù)快速處理的能力,既能完成有人駕駛飛機(jī)執(zhí)行的任務(wù),更適應(yīng)于有人飛機(jī)不宜執(zhí)行的任務(wù),如危險區(qū)域的偵察和遙感航測、需要長航時和定期遙感監(jiān)測的任務(wù)等,是未來航空攝影測量的重要發(fā)展方向。本文利用固定翼無人飛機(jī)航攝系統(tǒng),對青海省西寧市大通煤礦地質(zhì)環(huán)境治理示范工程進(jìn)行無人機(jī)航測,以期對高原地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害治理提供科學(xué)依據(jù)。
2 工程實施關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用
2.1 工藝流程
工程航拍及航測具體操作步驟如下:
(1)通過無人機(jī)航攝技術(shù)進(jìn)行原始數(shù)據(jù)的獲取,并進(jìn)行基礎(chǔ)控制測量及像控點測量;
(2)進(jìn)行空三加密,通過自動獲取像點坐標(biāo),經(jīng)過區(qū)域網(wǎng)平差解算,以確定加密點的空間位置和影像的外方位元素。
(3)利用空三加密的結(jié)果進(jìn)行“3D”產(chǎn)品的制作,包括數(shù)字正射影像圖、數(shù)字高程模型、數(shù)字線劃圖。其中數(shù)字線劃圖為通過內(nèi)業(yè)立體模型采集的地形圖數(shù)據(jù),并結(jié)合外業(yè)調(diào)繪的數(shù)據(jù)就可形成最終的數(shù)字線劃圖。
2.2 關(guān)鍵技術(shù)
2.2.1 無人機(jī)航空攝影
該項目采用無人機(jī)航攝系統(tǒng)進(jìn)行,。測圖比例尺為1∶1000,其中航攝比例根據(jù)項目規(guī)劃設(shè)計所需地形圖比例和精度要求為準(zhǔn),根據(jù)大比例尺航測測圖的特點,結(jié)合航攝區(qū)的地形條件、成圖方法及所用儀器的性能諸因素綜合考慮。在確保測圖精度的前提下,本著有利于縮短成圖周期、降低成本、提高測繪綜合效益的原則選擇。數(shù)碼航空攝影的地面分辨率(GSD) 取決于飛行高度:
式中:h―飛行高度;f―鏡頭焦距(35mm ) 。
α―像元尺寸(6.41μm) ;GSD―地面分辨率。
航攝參數(shù)數(shù)據(jù)見表1。
航攝完后把當(dāng)天的影像數(shù)據(jù)傳出來,進(jìn)行重疊度檢查,經(jīng)檢查,大部分像片的傾斜角小于4.5°,超過8°的航片僅占總數(shù)的1.3%。所拍影像色彩均勻清晰,顏色飽和,無云影和劃痕,層次豐富,反差適中。每條航線的有效航片根據(jù)飛機(jī)轉(zhuǎn)彎半徑及保證有效相片,超出成圖范圍約700米左右,均滿足設(shè)計要求。
2.3 像控點測量
像控點的布設(shè)采用兩種方法,一是在四等GPS控制點上布設(shè)地標(biāo),二是利用航片進(jìn)行刺點。在無人機(jī)航攝系統(tǒng)進(jìn)行航空攝影當(dāng)日,在四等GPS控制點上布設(shè)9個地標(biāo)點。在完成航空攝影后,根據(jù)CH/Z 3004-2010《低空數(shù)字航空攝影測量外業(yè)規(guī)范》4.3.1和4.3.2條區(qū)域網(wǎng)布點的規(guī)定以及“設(shè)計方案”的要求和項目特點,選刺像控點時按航向間兩相鄰控制點的間隔跨度不超過6-7張影像,旁向間兩相鄰控制點的間隔跨度不超過3條航線進(jìn)行,共計布設(shè)209個像控點。
2.4 空三加密`
由于無人機(jī)搭載的相機(jī)是非量測相機(jī),所以在進(jìn)行空三加密前必須對原始的影像進(jìn)行畸變糾正,然后再進(jìn)行自由網(wǎng)平差。在自由網(wǎng)平差過程中,通過挑粗差和精細(xì)匹配,調(diào)整同名像點的精度,確保同名像點誤差均小于半個像素值,同時檢查測區(qū)中同名像點的分布情況,使其分布均勻,并在連接不好的區(qū)域手動添加連接點,保證模型間有足夠的連接強(qiáng)度,最后進(jìn)行該測區(qū)的區(qū)域網(wǎng)平差,通過調(diào)整像點及像控點,其絕對定向的精度為:平面精度最大的是±0.201m,高程精度最大為±0.210m,滿足該測區(qū)1∶1000測圖比例尺的精度要求。
2.5 DOM、DEM生成制作
利用像素工廠Pixel Factory進(jìn)行彩色正射影像圖的制作,該系統(tǒng)直接利用前期空三的成果生成立體模型,輸出若干塊塊狀的數(shù)字正射影像,將這些塊狀影像勻光調(diào)整后(保證后期制作的DOM影像顏色均勻、無較大色差),像素工廠即可自動生成高分辨率的數(shù)字地表模型(DSM),并將其自動過濾得到數(shù)字高程模型(DEM),由DSM、DEM自動生成拼接線,利用DEM對原始影像進(jìn)行正射糾正,由拼接線對整個測區(qū)的正射影像進(jìn)行無縫無變形的拼接,參考前期勻色制作的影像快視圖,將整個拼接好的影像進(jìn)行自動勻色,即可完成DEM、DEM的制作,之后就可按照要求的標(biāo)準(zhǔn)分幅大小進(jìn)行影像的裁切、整飾并出圖。在成圖范圍內(nèi)采用對保密點的檢測,并計算出單點檢測較差及中誤差,檢測所生成的DOM的精度是否達(dá)到要求。共用到84個檢查點,單點較差最大為78為0.734m。
檢查點較差中誤差依據(jù)下列公式進(jìn)行計算:
其中,RMS為檢查點較差中誤差,n為檢查點個數(shù),Xi,Yi為檢查點的加密坐標(biāo),xi,yi為檢查點對應(yīng)在DOM影像上的同名點坐標(biāo)。 依據(jù)上述計算公式,計算出青海大通測區(qū)1:1000 DOM檢查點較差中誤差為0.153m,根據(jù)《低空數(shù)字航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范》規(guī)定,滿足精度要求。
2.6 全數(shù)字化立體測圖
全數(shù)字化立體測圖采用適普的VirtuoZo NT全數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)完成,采用空三成果所恢復(fù)的立體模型進(jìn)行測圖,之后進(jìn)行立體模型套合抽樣檢查,并通過將DLG與DOM疊合,采用3D模塊檢查地物與高程一致性,檢查平面與高程是否有異常及突變的地方,并返回立體模型下重新采集并核對,我們對288個控制點進(jìn)行了原圖平高點與檢測平高點的檢查,檢查結(jié)果如下:
高程中誤差m=± =±0.42m
點位中誤差=± =±0.48m
以《低空數(shù)字航空攝影測量內(nèi)業(yè)規(guī)范》規(guī)定,其平面與高程中誤差小于限差,滿足規(guī)范要求。
通過以上可以看出,航測成果不受地形條件的限制,精度均勻,對微地貌表示比較逼真,可以從整體上提高地形圖的精度。在該項目中,通過在治理前已經(jīng)獲取的能夠真實反映地表狀況的影像數(shù)據(jù),和計劃在治理工程實施后相同季節(jié)和時間分別進(jìn)行一次飛行和成圖,為治理成效評價提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料。其中治理前已經(jīng)生成的DEM和DOM數(shù)據(jù)用于構(gòu)建該礦區(qū)三維場景,DLG數(shù)據(jù)用于主要地物三維建模工作。在收集以往地形、影像、地質(zhì)災(zāi)害以及煤礦開采等資料的基礎(chǔ)上,開展遙感解譯以及多元數(shù)據(jù)疊加分析,綜合選取監(jiān)測點位和基準(zhǔn)點位,監(jiān)測地質(zhì)災(zāi)害的變化趨勢并能及時進(jìn)行報警。
3 結(jié)論
經(jīng)過該對項目的研究,可以看出,無人機(jī)航測在礦山地質(zhì)環(huán)境治理中獲取礦區(qū)地形圖方面具有很大的優(yōu)勢,通過DOM可以很直觀的看出礦山治理前后的變化,而傳統(tǒng)的測繪方法只能提供單一的地形圖,無人機(jī)航測不僅作業(yè)速度快,減少外業(yè)工作量及成本,無人機(jī)航測不僅能提供地形圖,而且還能提供DOM、DEM等數(shù)據(jù)成果,通過這幾種成果結(jié)合使用,效果突出,并且無人機(jī)航攝測繪1∶1000地形圖在該礦區(qū)中能夠滿足規(guī)范的要求,可在以后的礦山治理及將來的“數(shù)字礦山”的建設(shè)中發(fā)揮更大的作用。
[摘要]煤礦礦山地質(zhì)測量是煤礦安全生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)與保障。想要做好煤礦安全生產(chǎn)工作,就必須要從煤礦礦山的地質(zhì)測量工作人手。隨著信息化時代的到來,煤礦礦山地質(zhì)測量系統(tǒng)與技術(shù)都得到了較大程度的發(fā)展,以往傳統(tǒng)的煤礦礦山地質(zhì)測量工作及報告已經(jīng)無法滿足社會生產(chǎn)及各方面的需求,因此有必要采用一些先進(jìn)的技術(shù)手段進(jìn)行改進(jìn)與完善。本文通過對煤礦礦山地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析,針對煤礦礦山地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究。
[關(guān)鍵詞]煤礦礦山;地質(zhì)測量;空間信息;相關(guān)技術(shù)
一、煤礦礦山地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)開發(fā)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,煤礦礦山地質(zhì)測量也逐漸通過多樣化的測量技術(shù),提升了地質(zhì)測量的質(zhì)量與效率。煤礦礦山地質(zhì)測量的主要研究內(nèi)容為地質(zhì)構(gòu)造規(guī)律、發(fā)育特征等,通過地質(zhì)測量,能夠令煤礦的安全生產(chǎn)得到一定的保障。我國由于煤礦地質(zhì)條件相對復(fù)雜,存在著一些斷層、巖漿巖侵入、褶曲等現(xiàn)象,嚴(yán)重影響到了煤礦的安全生產(chǎn)。因此,有必要對現(xiàn)代化的煤礦礦山地質(zhì)測量技術(shù)與系統(tǒng)進(jìn)行研究。相關(guān)資料表明,信息技術(shù)活躍程度高的、動態(tài)的煤礦礦山地質(zhì)信息能夠有效保證煤礦的安全、高效生產(chǎn),因此煤礦礦山地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。傳統(tǒng)人工去收集、整理煤礦礦山地質(zhì)測量信息已經(jīng)無法滿足煤礦生產(chǎn)的實際需求,也無法適應(yīng)煤礦生產(chǎn)的發(fā)展要求了,特別是對于在煤礦中發(fā)生的重大事故來講,傳統(tǒng)人工手段無法及時為經(jīng)營管理者提供決策依據(jù)。因此,利用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù),來實現(xiàn)對煤礦礦山的地質(zhì)測量與分析,實現(xiàn)井下突發(fā)事件的快速分析與處理是十分必要的。就煤礦礦山地質(zhì)測量系統(tǒng)的開發(fā)來講,主要包括兩種途徑實現(xiàn)。
第一,通過繪圖系統(tǒng)或是通用GIS系統(tǒng)平臺實現(xiàn)二次開發(fā)應(yīng)用。目前采用的繪圖系統(tǒng)多為AutoCAD、Micro Station。AutoCAD是美國在1982年開發(fā)設(shè)計的計算機(jī)輔助設(shè)計軟件,能夠用來進(jìn)行二維繪圖、繪制、設(shè)計文檔以及一些比較基本的三維設(shè)計,是目前較為流行的一種繪圖工具,但是此軟件操作起來較為復(fù)雜,并且適用范圍十分廣泛,可以用在各個行業(yè)當(dāng)中,對于煤礦礦山地質(zhì)測量來講,針對性與適用性相對較差。Micro Station是與AutoCAD齊名的一種設(shè)計軟件,DGN為專用格式,同時兼容AutoCAD和DWG、DXF等多種格式,但是此軟件也存在著一些明顯的不足之處,例如在選擇符號時較為麻煩、預(yù)制庫中的符號量較小、地圖符號不具備通用性等。GlS技術(shù)憑借著超強(qiáng)的通用性與開發(fā)性受到了普遍的喜愛,在煤礦礦山地質(zhì)測量過程中,也能夠通過GIS系統(tǒng)實現(xiàn)地質(zhì)測量,同時還能夠?qū)Ω鞣N資源環(huán)境信息進(jìn)行有效的整理與管理,還能夠通過快速與重復(fù)性的分析測試,實現(xiàn)對資源環(huán)境和實踐模式的管理,通過動態(tài)監(jiān)測和比較分析,能夠令工作效率與效益得到很大程度的提升。但是與此同時,由于煤礦礦山地震本身就具有一定的復(fù)雜性與多解性,因此在實際應(yīng)用過程中,此軟件依然無法滿足工作者與地質(zhì)學(xué)家的使用需求。
第二,通過自主版權(quán)的煤礦專用GIS系統(tǒng)平臺實現(xiàn)開發(fā)應(yīng)用。煤礦礦山專用的GIS系統(tǒng)平臺,能夠結(jié)合實際煤礦生產(chǎn)情況與特點,對生產(chǎn)的全過程進(jìn)行跟蹤,很好的解決了在煤礦生產(chǎn)、開采過程中可能會出現(xiàn)新地質(zhì)情況的問題,并且還能夠加強(qiáng)對儲量的管理水平,提升了資源的回收率與使用率。自主版權(quán)的煤礦專用GIS系統(tǒng)在實際使用過程中難度較大,此系統(tǒng)的首選語言為c++,通過Oracle7、Sybase、Dd2、SQLSever等實現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)的管理。在煤礦礦山地質(zhì)測量GISX[~臺的設(shè)計中,層次結(jié)構(gòu)的圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計是一種十分理想的選擇,不僅描述十分方便,同時管理也十分科學(xué)、簡單。并且作為一個專業(yè)的圖形數(shù)據(jù)庫,必須要對其專業(yè)特征進(jìn)行充分考慮。首先,此系統(tǒng)有獨(dú)特的點型、線型、符號等,其次能夠按照低層時代的順序進(jìn)行,再次在各個地層、地層和構(gòu)造、各個構(gòu)造之間都是空間拓?fù)潢P(guān)系,最后能夠使空間關(guān)系逐漸明朗,具備動態(tài)特征?;谏鲜觯灾靼鏅?quán)的煤礦專用GIS系統(tǒng)平臺開發(fā)應(yīng)用是具備穩(wěn)定性、可操作性、科學(xué)性和合理性的。
二、煤礦礦山空間信息系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)
煤礦礦山地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)可以說是目前信息技術(shù)飛速發(fā)展與廣泛應(yīng)用的必然產(chǎn)物。上文主要針對煤礦礦山空間信息系統(tǒng)的開發(fā)進(jìn)行闡述,那么在此基礎(chǔ)之上,有必要對空間信息系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析。
(一)煤礦礦山地質(zhì)測量空間信息數(shù)據(jù)的采集
在空間信息數(shù)據(jù)的采集過程中,主要是通過遙感器來實現(xiàn)信息與資源的探測,并通過數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)與全球定位系統(tǒng)實現(xiàn)傳遞和定位,通過測量手段實現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯總和分析。煤礦資源在探測過程中,同時土質(zhì)和地質(zhì)資源的分析,制定出施工技術(shù)與手段,煤礦礦山采掘和生產(chǎn)過程的活躍程度與動態(tài)特征十分明顯,因此為了保證生產(chǎn)的安全性與有序性,必須要進(jìn)行煤礦礦山的地質(zhì)測量。通過數(shù)據(jù)庫能夠?qū)崿F(xiàn)對各項資料、信息、數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和分析。數(shù)據(jù)庫中主要包括煤礦地質(zhì)、水文地質(zhì)、測量、采掘、儲量等各種基本信息,數(shù)據(jù)庫的功能必須要能夠滿足不同使用者對這些信息、數(shù)據(jù)的查詢、錄入、修改、統(tǒng)計、整理等需求,同時還要為計算機(jī)的成圖提供數(shù)據(jù)接口。通常來講,一些已經(jīng)經(jīng)過多年開采時間的煤礦礦山都擁有大量的資料數(shù)據(jù)和圖紙,因此在地質(zhì)測量過程中,不僅僅要通過高科技的信息技術(shù)手段進(jìn)行,同時還要結(jié)合現(xiàn)有的開發(fā)方式、探查手段等進(jìn)行。
(二)GIS平臺的設(shè)計
通過前文分析可知,GIS平臺是比較適合煤礦礦山地質(zhì)測量的一種系統(tǒng)。首先,用通過面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法OMT,對需要解決的問題進(jìn)行抽象,并建立起簡化的模型,以便能夠全方位、多層次的捕捉問題空間的信息,具有層次結(jié)構(gòu)的圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是十分理想的選擇。通過面向?qū)ο蠹夹g(shù)與wlndows驅(qū)動結(jié)構(gòu)能夠令GIS平臺以及相應(yīng)軟件的開發(fā)有質(zhì)的飛躍。同時,對象的可封裝性與繼承性,使得軟件的模塊化、可操作性等都有了很大程度的提升。
(三)煤礦礦山地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)的發(fā)展展望
隨著數(shù)字?jǐn)z影、遙感技術(shù)以及三維探測手段的不斷發(fā)展和進(jìn)步,煤礦礦山地質(zhì)測量空間信息數(shù)據(jù)也在不斷的完善。通過將礦井物探、測井、瓦斯等多種地質(zhì)信息融入到系統(tǒng)中,借助多媒體圖文聲像共存的特點,再通過Intemet技術(shù),能夠令GIS系統(tǒng)實現(xiàn)煤礦礦山地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)的共享性、有效性、快速性與網(wǎng)絡(luò)性,能夠快速的對地質(zhì)測量數(shù)據(jù)與圖形資料等進(jìn)行管理和查詢。個人認(rèn)為,通過對目前國內(nèi)煤礦礦山地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析,未來一段時間內(nèi),煤礦礦山地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)必然會朝著以下方向繼續(xù)發(fā)展:1.拓寬信息獲取渠道:隨著信息時代來臨之后,信息獲取渠道在不斷拓寬,同樣對于煤礦礦山地質(zhì)測量來講也是如此,目前已經(jīng)有了立體化的勘探工作模式,能夠?qū)Ω黜棓?shù)據(jù)、各類資料進(jìn)行多途徑的整理和歸納;2.智能化決策支持:煤礦礦山地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)能夠通過仿真模擬技術(shù),對各種地理信息數(shù)據(jù)資料進(jìn)行表現(xiàn),例如災(zāi)害類型的分布情況、動態(tài)演變等,能夠為勘探人員提供數(shù)據(jù)分析與判斷依據(jù)。
結(jié)束語:隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,煤礦礦山地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)也在逐漸完善進(jìn)步。本文通過對目前我國國內(nèi)煤礦礦山地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)的開發(fā)和主要技術(shù)的研究,對未來一段時間內(nèi),空間信息系統(tǒng)的發(fā)展情況進(jìn)行展望。相信隨著科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步,我國煤礦礦山地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)的各項功能也會有所提高,智能化與集成化也會成為發(fā)展趨勢之一。