時間：2023-03-16 17:13:52
序論：速發(fā)表網(wǎng)結合其深厚的文秘經(jīng)驗，特別為您篩選了11篇礦山測量技術論文范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識！
我國是一個能源消耗大國，每年對各類礦產(chǎn)資源的消耗量十分驚
人，而另一方面我國各類非法開采礦產(chǎn)資源的現(xiàn)象卻屢禁不止，由此對我國礦產(chǎn)資源的開采浪費十分驚人。在實際的礦產(chǎn)開采、監(jiān)測與核查的工作中，尚未形成一套系統(tǒng)的礦山開采監(jiān)測與測繪的技術和方法，很多實際工作的開展還是依賴于工人的經(jīng)驗或者傳統(tǒng)的手工測繪手段，使得礦山開采監(jiān)測測繪技術無法得到實質性發(fā)展。本論文結合現(xiàn)階段政策法規(guī)對礦山安全管理的要求，分析測量工作在服務于礦山安全管理的切入點，并研究了服務于礦山安全管理測量工作的方法，就是想要解決礦產(chǎn)資源儲量核查檢測及礦山開采監(jiān)測的其它工作中的礦山測量技術體系問題及技術規(guī)程框架。形成完整的現(xiàn)代體制下的各類礦山開采監(jiān)測的測繪技術體系和技術規(guī)程框架。
1 礦山開采監(jiān)測與測繪概述
1.1 礦山開采監(jiān)測的內(nèi)容
礦山開采涉及地質、山體、礦產(chǎn)、水土等多方位，因此需要對開采過程實施監(jiān)測的內(nèi)容較多，主要集中以下兩個方面：
1.1.1 地質環(huán)境監(jiān)測
礦山開采首先會對地質環(huán)境產(chǎn)生影響，主要是不利影響甚至是有
害影響，例如對礦山大肆開采造成地表沉陷、地下水下降、山體滑坡、
泥石流災害、生態(tài)系統(tǒng)被破壞等等，為了盡量減小礦山開采對地質環(huán)境所帶來的不良影響，必須要在開采的過程中，對礦山及開采過程實施動態(tài)化的監(jiān)測，采取預防和防治結合的手段保障將礦山開采對環(huán)境的影響降到最小。
1.1.2礦山開采安全監(jiān)測
礦山開采中的核心問題便是安全監(jiān)測，因此礦山開采監(jiān)測的過程
中必須要對安全進行監(jiān)測，包括采用相關傳感器對有害干擾因素進行實時監(jiān)測，對礦山內(nèi)部的空區(qū)、塌陷地區(qū)進行監(jiān)測和評估，對各類礦產(chǎn)資源實施安全管理機制，從制度和技術兩個方面確保礦產(chǎn)資源的開采過程的安全性。
1.2 礦山開采中的測繪技術
目前對礦山開采監(jiān)測所應用到的主要測繪技術主要有GPS定位、
遙感測繪技術及激光探測技術等，下面逐一進行簡要的介紹。
1.2.1GPS定位技術
GPS定位技術是利用衛(wèi)星的三點定位原理，對地球上的物體實現(xiàn)
三維空間內(nèi)的定位的一種技術。GPS定位技術目前應用于礦山開采領
域，其主要應用在利用GPS定位技術實現(xiàn)對礦山的數(shù)字化地圖繪制，
利用數(shù)字地圖實現(xiàn)對開采過程的動態(tài)化監(jiān)控。
1.2.2 遙感測繪技術
遙感測繪技術是目前普遍應用的較為成熟的一種測繪技術，簡單
來說，就是利用遙感技術，在計算機上面進行計算并且能夠達到測繪目的行為。遙感測繪技術能夠實現(xiàn)人類無法觸及到的礦山內(nèi)部區(qū)域，從而在計算機上完成對礦山內(nèi)部的礦產(chǎn)儲量分布、地質條件研判以及各類災害事故的預警等分析工作，是目前廣泛應用的一種測繪技術。
2.1 滑坡監(jiān)測測繪
滑坡是礦山開采中經(jīng)常出現(xiàn)的災害事故，對滑坡實施監(jiān)測就必須
借助于現(xiàn)代測繪技術。目前能夠實現(xiàn)滑坡監(jiān)測的測繪技術主要有大地測量法和GPS測量法。
2.1.1大地測量法
大地測量法是利用高精度測角、測距的光學儀器和光電測量儀器、全站式電子速測儀等儀器儀表實現(xiàn)對大地絕對位移的測量，從而進行分析是否產(chǎn)生滑坡災害，或者對滑坡災害進行預警。
2.1.2GPS測量法
大地測量法最大的缺陷是其測量精度較低，必須借助于大地作為
絕對參照物，因此近幾年發(fā)展了GPS測量法。GPS測量利用了GPS定位儀器能夠實現(xiàn)高精度下的滑坡位移和滑坡速度，測量精度高，能夠
實現(xiàn)全天候動態(tài)監(jiān)測。
2.2 地裂縫監(jiān)測測繪
地裂縫的監(jiān)測是一項耗費巨大人力物力的監(jiān)測工作內(nèi)容，需要結合地標沉降的相關指標進行分析，因此地裂縫的監(jiān)測測繪，通常是借助于傳統(tǒng)的測量法和GPS測量、遙感測繪技術相結合的方法進行監(jiān)測，首先利用傳統(tǒng)的測量方法每隔一定周期觀察記錄大地的水平位移和垂直位移，并利用GPS測量實現(xiàn)固定參照物的三維空間的定位、位移和速度，最后結合遙感測繪技術對被監(jiān)測區(qū)域的地標分層沉降進行標定，從而綜合分析出地裂縫的發(fā)展與走勢，實現(xiàn)對地裂縫的動態(tài)實時監(jiān)測與測繪。
2.3 空區(qū)塌陷區(qū)監(jiān)測測繪
隨著礦山開采力度越來越大，礦山山體內(nèi)部難免會出現(xiàn)空區(qū)塌陷
區(qū)，一旦發(fā)生塌陷則釀成慘痛事故，因此需要對礦山開采中的空區(qū)和塌陷區(qū)進行監(jiān)測測繪。目前主要應用遙感測繪技術實現(xiàn)對山體內(nèi)部空區(qū)塌陷區(qū)的監(jiān)測。隨著測繪技術的發(fā)展，現(xiàn)在也出現(xiàn)了利用激光探測技術實現(xiàn)對空區(qū)塌陷區(qū)的探測和研判，利用激光對礦山山體進行三維掃描，建立相關數(shù)據(jù)庫，通過數(shù)據(jù)比對和三維模型的分析，能夠準確的提出空區(qū)和塌陷區(qū)研判模型，并給出適當?shù)谋O(jiān)測和補救措施依據(jù)。
2.4 水土流失監(jiān)測測繪
礦山開采不可避免的會對周圍環(huán)境產(chǎn)生破壞，造成水土流失的現(xiàn)
象，因此，為了盡量降低對周圍環(huán)境的影響，必須要對水土流失進行監(jiān)測。目前對水土流失進行監(jiān)測的方法主要有兩種：
2.4.1遙感監(jiān)測法
遙感監(jiān)測是借助于衛(wèi)星和航空遙感技術，將地面的植被、沙石、
水源等地物掃描為電子地圖，構建三維數(shù)據(jù)庫，通過對數(shù)據(jù)的分析實現(xiàn)對地表水土流失的監(jiān)測。這種方法往往適合于較大區(qū)域面積的水土流失的監(jiān)測。
2.4.2地面監(jiān)測法
地面監(jiān)測法適合于較小范圍內(nèi)的水土流失的測量與監(jiān)測，其主要
方法是采用對被監(jiān)測區(qū)域設置不同的監(jiān)測地塊，為每一個地塊分別設置不同的參照物，如溝渠截面、植被率、沙石面積等，通過定期對參照物的測量測繪，形成數(shù)據(jù)報表，從而能夠為被監(jiān)測區(qū)域的水土流失提供基礎性數(shù)據(jù)。
我國礦山測量工作及相應的技術規(guī)程遠遠滯后于目前礦山開采監(jiān)測及礦山管理工作的需要，礦山測量技術體系不全，技術規(guī)程不能滿足新技術發(fā)展的要求，礦山測量內(nèi)容不能滿足政府和社會對礦山開采監(jiān)管的需要等。礦山開采中的核心問題是安全問題，而要保障礦山開采過程的安全，就必須要借助于現(xiàn)代化的測繪技術，對礦山開采流程中的各個環(huán)節(jié)進行測繪與監(jiān)控管理，從而能夠實現(xiàn)對礦山開采的動態(tài)監(jiān)測測繪與動態(tài)管理。針對礦山開采監(jiān)測的具體方法，本論文詳細探討了測繪的方法與實施步驟，從系統(tǒng)方法的角度詳細分析了在礦山開采領域的測繪技術的應用問題，對于進一步提高測繪技術在礦山開采領域中的應用水平具有較好的指導意義。當然，測繪技術應用于礦山開采領域，不僅僅局限于本論文所探討的方法，更多的具體的應用技術方法有待于廣大測繪技術人員的共同努力，才能夠最終實現(xiàn)礦山開采監(jiān)測中的測繪技術的快速發(fā)展和應用。
參考文獻：
井下礦山測量是工程測量領域專業(yè)性較強的項目，也是礦產(chǎn)資源開發(fā)中不可替代的環(huán)節(jié)。鑒于其工作環(huán)境的特殊性，井下礦山測量擁有自身的特征。在測量工作中，測量控制網(wǎng)中的陀螺定向邊數(shù)的計算就是一項不可或缺的數(shù)據(jù)。這項測繪理論在國內(nèi)外也擁有著較長的發(fā)展歷史。我國的井下礦山測量從早期的計劃經(jīng)濟時代就有了較快的發(fā)展并形成了自身的理論體系?，F(xiàn)階段，高新技術的普級和運用為井下礦山測量帶來了更多的便利操作方式。然而，在井下測量中，基礎的測繪工作組成環(huán)節(jié)仍占據(jù)著重要的地位。
1. 井下礦山測量的基本闡述
井下礦山測量的工作環(huán)境多處于自然條件較為惡劣的礦區(qū)，我國的礦藏資源地理分部極為廣闊，且極不均衡，部分礦藏開發(fā)區(qū)所處的地理環(huán)境較為復雜，給礦山測繪帶來了較大的工作難度。綜合種種的自然和人文因素，礦山測量的作業(yè)具有其自身的特征和工藝方法。在井下礦山測量中，通常會遇見無法通視的情形，在更為復雜的環(huán)境下，照相也較難有效開展。同時，在儀器設備的使用上，也會出現(xiàn)電磁波傳導困難的狀況，而陀螺經(jīng)緯儀在井下定位中能有效的解決這個問題?，F(xiàn)階段，電子激光經(jīng)緯儀的運用，在斜井施工測量管理和繪圖上，不僅有效的提高了速率，還大幅的降低了操作員的勞動強度。當前，地面遙感技術及現(xiàn)代新測繪設備的運用，讓井下礦山測量逐步的擺脫了原始的操作方式，不僅更為節(jié)省人力和時間，還大大的提高了測繪的精確性。然而，由于某些測量技術，受到自然環(huán)境的限制，難以大面積推廣，在使用上仍存在著較大的局限性。
井下礦山測繪工作，務必全部遵循我國《測繪法》的規(guī)定，即測繪工作人員必須擁有專業(yè)的證書，相關的督導和行業(yè)主管部門也務必擁有規(guī)定以上的資質。當前，根據(jù)各個礦山屬性的不同，礦山測繪的成果大都是處于“自享”的狀態(tài)。
2.井下礦山測量控制網(wǎng)的設計
井下礦山測量控制網(wǎng)的主要設計任務，就是保持導線的最遠點精度，能使導線的陀螺定向邊數(shù)計算誤差在控制范圍內(nèi)。計算陀螺定向邊數(shù)，是在可靠性為0.997的條件下進行的，也可理解為是在置信概率或者置信水平為0.997的條件下進行計算的。早在上個世紀70年代，前蘇聯(lián)的礦山測量技術規(guī)程就對精度做出了規(guī)定，要確保將巷道平面的精度。在我國的礦山測量控制網(wǎng)的設計中，針對陀螺定向邊數(shù)的計算并沒有考慮到系統(tǒng)本身的極端誤差。所使用的計算方法會用控制網(wǎng)本身的定向誤差，導致點位誤差。據(jù)實踐總結，有時候這個誤差 值較大，并可能對導線網(wǎng)的總的點位誤差帶來較大的影響。
井下礦山測量控制網(wǎng)中，任意的陀螺定向邊，其方位角的誤差計算方式將受到三個因素的影響。其中，陀螺經(jīng)緯儀改正數(shù)的起始邊坐標方位角會存在誤差，這個誤差值會影響最后的總體結果；另外，地面陀螺方位角也會存在誤差；最后是井下定邊陀螺方位角的誤差。這三個方位角的誤差值的平方和，進行開方計算，就得到了整體的系統(tǒng)誤差。在測量計算的過程中，前兩個因素是陀螺經(jīng)緯儀改正數(shù)的誤差，因起始邊坐標方位角的誤差可能很小，大約在正負2″到正負5″之間，所以可以忽略。測繪期間，陀螺經(jīng)緯儀的改正數(shù)會隨著時間的變化而變化，要最終確定這一誤差便需要長期的觀測。
3.井下礦山測量控制網(wǎng)中陀螺定向邊數(shù)的計算
3.1 消除陀螺定向邊數(shù)計算誤差的三種方法
第一種方法是在已知的起始邊上進行長期的重復觀測，確定改正數(shù)，在開始之前和結束之后分別觀測五次左右，取其平均值；第二種方法是在測繪開始之前觀測兩次，并在井下確定3、4條定邊，再觀測兩次，一共進行4次觀測，取其平均值；第三種方式是在開始之前，進行10天以上的觀測，確定改正數(shù)，然后在每天的井下定向觀測之后再確定一次改正數(shù)，將觀測期間的所有陀螺定向邊數(shù)的觀測值求其平均數(shù)。第三種方式是一種非常復雜且工作量繁重的方法，且對時間的敏感度較差，使用的范圍較小。
三種消除誤差的方式各有其使用的范圍，并各有特點。第一種方式獲得的誤差值較大，第二種方法獲得的誤差值最大，第三種方法的誤差值最低。在計算陀螺定向邊數(shù)的時候，第一種方式是最可取的。它不僅能夠消除定向誤差對測量控制網(wǎng)各部分相互位置的影響，還能解決巷道貫通的問題，其運用范圍較為廣泛，是一種可以推廣使用的方法。
3.2 陀螺定向邊數(shù)的計算
我們在第一種方式下，分析陀螺定向邊數(shù)的計算。
首先，控制網(wǎng)的點位誤差通過定向誤差計算而來，它與待定點的導線長度成正比。
在陀螺經(jīng)緯儀定向邊分段的過程中，導線點位的總誤差通過長期的實踐觀測可以獲得。
其中，定向誤差所引起的導線點的點位誤差（ ）、邊長丈量時偶然誤差的影響系數(shù)（μ）及系統(tǒng)誤差系數(shù)（λ）、水平角測角誤差（ ）、導線邊數(shù)（n）和杯陀螺經(jīng)緯儀分成的段數(shù)（k），都將影響經(jīng)緯儀導線點位的總誤差（ ）。
其計算公式如下：
在計算陀螺定向邊數(shù)的時候，可利用反映分段長度變化與到點長度和點位誤差關系的曲線圖，來簡單迅速的確定定向邊數(shù)。陀螺經(jīng)緯儀定向邊的邊數(shù)就是如此確定的。在定向誤差為正負10″和正負15″之間，繪制出分段長度與導線長度和最遠點誤差的關系圖。我們通過圖可以觀測到，根據(jù)確定的導線距離和最遠點的誤差，只要誤差能控制在曲線2、3之間或者3、4之間，便可以獲得導線分段的必要長度，并進一步求得陀螺定向邊的邊數(shù)。
一般情況下，礦山井下控制網(wǎng)的設計過程中，井底的車場起點到導線終點的總長度，關系著未來較長時間的礦藏采挖工作，陀螺定向邊數(shù)的計算根據(jù)第一種控制網(wǎng)的設計方式完成，即可保證測繪工作的可靠性。若是控制網(wǎng)有多個部分，陀螺定向邊數(shù)將取各個單獨部分的數(shù)值總和。井下礦山的陀螺定向邊數(shù)的計算誤差應在正負10″和正負15″之間，這也是工程測量工作者在長期的實踐經(jīng)驗中，總結而來的。
長期的實踐和分析也表明，在井下礦山測量控制網(wǎng)的設計工作中，可靠性在大于等于0.997的范圍內(nèi)，井田的兩翼可以長達7公里，若是希望兩翼更長，則需要采用控制網(wǎng)的輔助歸心，且不宜設計分段長度小于500米的控制網(wǎng)。根據(jù)井下礦山的測量控制網(wǎng)的最遠點誤差和控制網(wǎng)的可靠性，每個導線的長度和繪制的曲線圖均可以確定陀螺定向邊數(shù)。
參考文獻：
一、三維激光掃描技術的特點
三維激光掃描技術與傳統(tǒng)測量技術相比具有如下一些特點：
（1）非接觸測量
三維激光掃描技術采用非接觸掃描目標的方式進行測量，無需反射棱鏡，對掃描目標物體不需進行任何表面處理，直接采集物體表面的三維數(shù)據(jù)，所采集的數(shù)據(jù)完全真實可靠?？梢杂糜诮鉀Q危險目標、環(huán)境（或柔性目標）及人員難以企及的情況，具有傳統(tǒng)測量方式難以完成的技術優(yōu)勢。
（2）數(shù)據(jù)采樣率高
目前，采用脈沖激光或時間激光的三維激光掃描儀采樣點速率可達到數(shù)千點，秒.而采用相位激光方法測量的三維激光掃描儀甚至可以達到數(shù)十萬點/秒。可見采樣速率是傳統(tǒng)測量方式難以比擬的。
（3）主動發(fā)射掃描光源
三維激光掃描技術采用主動發(fā)射掃描光源（激光），通過探測自身發(fā)射的激光回波信號來獲取目標物體的數(shù)據(jù)信息，因此在掃描過程中，可以實現(xiàn)不受掃描環(huán)境的時間和空間的約束。
（4）高分辨率、高精度
三維激光掃描技術可以快速、高精度獲取海量點云數(shù)據(jù)，可以對掃描目標進行高密度的三維數(shù)據(jù)采集，從而達到高分辨率的目的。
（5）數(shù)字化采集，兼容性好
三維激光掃描技術所采集的數(shù)據(jù)是直接獲取的數(shù)字信號，具有全數(shù)字特征，易于后期處理及輸出。用戶界面友好的后處理軟件能夠與其它常用軟件進行數(shù)據(jù)交換及共享。
（6）可與外置數(shù)碼相機、GPs系統(tǒng)配合使用
這些功能大大擴展了三維激光掃描技術的使用范圍，對信息的獲取更加全面、準確。外置數(shù)碼相機的使用，增強色彩色信息的采集，使掃描獲取的目標信息更加全面。GPS定位系統(tǒng)的應用，使得三維激光掃描技術的應用范圍更加廣泛，與工程的結合更加緊密。近一步提高測量數(shù)據(jù)的準確性。
（7）結構緊湊、防護能力強適合野外使用
日前常用的掃描設備一般具有體積小、重量輕、防水、防潮，對使用條件要求不高，環(huán)境適應能力強，適于野外使用。
二、掃描技術于金屬礦中的應用
1、設計掃描方案和獲取數(shù)據(jù)
基于黑色露天炭的反射率只有10～15%，其最大的測距只有450m，所以要分多站架設儀器。經(jīng)考察，確定在視野比較開闊的6個地方架立儀器對礦區(qū)進行激光掃描，每個測站分別采用近距離標準測量和遠距離精密測量兩種模式，標準模式一周用時4min，精密測量模式一周用時12.5min。把整個礦區(qū)測完大約只要2.5h，若是兩臺全站儀則至少需要兩天的時間才能測完，可見3D掃描儀的速度有多快。
2、處理數(shù)據(jù)和建立三維模型
（1）平滑掃描數(shù)據(jù)。均勻化點與點之間的距離，使得測量距離的誤差變小；平滑分為連續(xù)和不連續(xù)表面平滑兩種，不連續(xù)的表面是在較遠的距離上有前景的數(shù)據(jù)和對象，而連續(xù)的表面是指其所有的點都處于其上面的平面；因此，樹和燈柱等適合用不連續(xù)平滑，而墻則更適合是連續(xù)平滑。
（2）過濾數(shù)據(jù)。用孤點過濾，其中過濾點的間隔菜單會有提示，在通常情況下我們都是選取2m，也就是，假如在一個點的方圓2m之內(nèi)不存在其他的點，則將會被過濾掉；接著，進行最小間隔的過濾，在實際中，考慮到金屬礦上所要求的精度，20cm，則意味著兩點的距離最小要求在20cm。在軟件的過濾選項中，其實還有很多的內(nèi)容，我們在操作的時候，可以根據(jù)實際的情況和自己的需要進行選擇。其后，再進行數(shù)據(jù)的修剪，把那些沒用的點全都刪除掉，最后進行孤點的過濾，形成彩色的點陣圖。
（3）平面三角化點云。在進行三角化的時候，要注意確定三角網(wǎng)的最小角和最大邊，控制TTN 的精度和結構。在進行建立表面模型的時候，有球面三角化和平面三角化兩種形式，平面三角化就是于X—Y平面中創(chuàng)建三角網(wǎng)，就是用于創(chuàng)建激光掃描點的二維三角網(wǎng)；然而，對于帶有復雜結構的單個掃描數(shù)據(jù)，則采用球面三角化比較適合。上述就是一個站上模型的建立過程，多站激光掃描數(shù)據(jù)需要經(jīng)過坐標登記和坐標糾正后，才能建立多測站的整個測區(qū)的統(tǒng)一模型。
3、坐標的登記以及坐標的糾正
基于當次激光掃描的是指測站不是在已知點上進行的，所以，被掃描出來的一幅掃描點云圖的坐標系是任意的，利用它不能夠直接的建立整個露天礦測區(qū)的模型，精確的將多幅點云圖納入到統(tǒng)一的坐標系，這樣一種方法我們將它稱之為坐標的匹配。
坐標的糾正，是把點云納入至地面測量坐標系統(tǒng)的方法。其的操作過程是，與掃描區(qū)域附近或掃描區(qū)域之中的控制點設置標靶，進而使得相鄰的激光掃描點云圖上有3個以上的控制點標靶，通過對控制點進行的強制符合，就可以將相鄰的掃描點云圖統(tǒng)一至相同的一個特定坐標系之中，這被稱之為全局方式的坐標糾正，這樣可以有效的防止在進行坐標轉換時的坐標轉換誤差的積累。而球形標靶，則是利用反射率比較高的材料做成的圓球，將其置于控制點之上，其球心可以通過礦山測量的坐標得到，在進行測量時，每個激光掃描站至少要掃描到兩個以上的標靶球，在計算出標靶球的掃描坐標之后，按照三維坐標轉換對其進行糾正。
4、挖礦體積的測量原理
對礦體的體積量的計算，其原理非常簡單。舉個比較簡單的例子，有一個碗壁很薄的碗，我們想知道它的容量，我們先給碗盛滿水，則碗身與水面所圍成的體積就是該碗的容量。這是，一個人喝了一部分的水，問這人喝了多少水？其實就會喝水的前后碗體本身和水面圍成的體積。而礦的每月挖方量的原理也是如此，就是本月與前個月礦體表面圍成的體積。
5、金屬礦開采量的計算的應用
為了方便，將修剪、過濾和平滑統(tǒng)為修剪，而且每一次的測量全都進行了6站激光掃描。經(jīng)過2種處理方法形成總點云，可以先坐標糾正后修剪，也可以先修剪后坐標糾正。每一個模型都可以計算“表面圍成的體積”，被計算處理的體積是相對于基準面礦體范圍內(nèi)的體積。
三、結語
綜上所述，應用全數(shù)字三維激光掃描技術來開展露天礦山測量工作，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的礦山測量技術，為我們提供了可靠、快捷、方便、安全的技術解決方案，是目前露天礦山地質測量中最有效、最快捷、最經(jīng)濟、最安全的技術手段，它必將在露天礦山測量中得到廣泛的應用。
參考文獻：
Abstract: at present, mapping technology has become a respect for the important means of spatial data, this paper expounds the current situation of the development of the modern surveying and mapping technology, and introduces in mine surveying, wetland, water conservancy project precision agriculture and four aspects of the application.
Keywords: MAPGIS surveying and mapping technology; GPS; RS; GIS; Map surveying and mapping
中圖分類號：TU74文獻標識碼：A 文章編號：
隨著現(xiàn)代測繪技術的出現(xiàn)，無論在學科理論，或在技術體系，以及應用范圍上都取得了重大的發(fā)展，甚至可以說是重大的變革，從而也將徹底地改變傳統(tǒng)測繪的生產(chǎn)方式?，F(xiàn)代測繪產(chǎn)業(yè)以“3S”技術為特征，現(xiàn)代測繪技術已經(jīng)成為人類研究地球及自然環(huán)境，解釋某些自然現(xiàn)象，解決人類社會可持續(xù)發(fā)展等重大問題的重要工具。
1現(xiàn)代測繪技術的發(fā)展概況
1.1 GPS的發(fā)展
全球定位系統(tǒng)(GPS)是美國從20世紀70年代開始研制，于1994年全面建成的利用導航衛(wèi)星進行測時和測距，具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)。1996年2月，美國總統(tǒng)令宣布GPS為軍民兩用系統(tǒng)，標準定位服務對民用開放，2000年5月，美國總統(tǒng)令SA關閉，價格不貴的民用GPS接收機能將其水平定位精度從不低于100m提高到15～20m，民用GPS的具備了真正的實用價值。隨著全球定位系統(tǒng)的不斷改進，硬、軟件的不斷完善，GPS的應用領域正在不斷地開拓，目前，各種類型的GPS接收機體積越來越小，重量越來越輕，便于野外觀測。GPS已遍及國民經(jīng)濟各種部門，并開始逐步深入人們的日常生活。GPS和GLONASS兼容的全球導航定位系統(tǒng)接收機已經(jīng)問世。GPS作為一項引起傳統(tǒng)測繪觀念重大變革的技術，已經(jīng)成為大地測量的主要技術手段，也是最具潛力的全能型技術。GPS定位技術與常規(guī)地面測量定位相比，除具有對測站選擇更靈活、更適應不利條件、全天候連續(xù)作業(yè)外。還具有比任何地面常規(guī)技術供數(shù)量更多、精度更高的數(shù)據(jù)信息。
1.2 遙感技術的發(fā)展
遙感包括衛(wèi)星遙感和航空遙感，航空遙感作為地形圖測繪的重要手段已在實踐中得到了廣泛的應用，衛(wèi)星遙感用于測圖也正在研究之中并取得一些意義重大的成果，基于遙感資料建立數(shù)字地面模型進而應用于測繪工作已獲得了較多的應用。自20世紀初菜特兄弟發(fā)明人類歷史上第一架飛機起，航空遙感就開始了它在軍事上的應用，從1972年第一顆地球資源衛(wèi)星發(fā)射升空以來，美國、法國、俄羅斯、歐空局、日本、印度、中國等國家都相繼發(fā)射了眾多對地觀測衛(wèi)星。遙感信息獲取技術已從可見光發(fā)展到紅外、微波：從單波段發(fā)展到多波段、多角度、多極化；從空間維擴展到時空維；從低分辨率發(fā)展到高分辨率甚至超高分辨率。遙感平臺有地球同步軌道衛(wèi)星、太陽同步衛(wèi)星、太空飛船、航天飛機、探空火箭，并且還有高、中、低空飛機、升空氣球和無人飛機等：傳感器有框幅式光學相機，縫隙、全景相機、光機掃描儀、光電掃描儀、CCD線陣、面陣掃描儀、微波散射計、雷達測高儀、激光掃描儀和合成孔徑雷達等，它們幾乎覆蓋了可透過大氣窗口的所有電磁波段。
1.3 GIS的發(fā)展
地理信息系統(tǒng)作為多個學科、多種技術交叉融合的產(chǎn)物，至今只有40多年的歷史。地理信息系統(tǒng)起源于20世紀60年代加拿大和美國學者的在土地和交通方面的地理信息研究。1998年1月31日美國前副總統(tǒng)戈爾在加利福尼亞科學中心的一次講演，在該講演中戈爾正式提出數(shù)字地球的概念。地理信息系統(tǒng)作為對空間地理分布有關的數(shù)據(jù)進行采集、處理、管理、分析的計算機技術系統(tǒng)，其發(fā)展和應用對測繪科學的發(fā)展意義重大，是現(xiàn)代測繪技術的重大技術支撐。
2 現(xiàn)代測繪技術的應用
現(xiàn)代測繪技術作為一門新的信息科學在經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的諸多領域正發(fā)揮著愈來愈大的作用。在這里主要介紹現(xiàn)代測繪技術在礦山測量方面、濕地方面、水利工程方面和精準農(nóng)業(yè)方面的應用情況。
2.1 礦山測量方面
遙感技術在礦山測量中的應用已經(jīng)歷了較長的時間，并積累了豐富的經(jīng)驗。應用遙感資料，可獲取礦區(qū)實時、動態(tài)、綜合的信息源，對礦區(qū)環(huán)境進行監(jiān)測，為礦區(qū)環(huán)境保護提供決策支持。遙感資料用于找礦、礦區(qū)地質條件研究、煤層頂?shù)装逖芯康确矫娑家训玫綉?，所有這些，都說明遙感技術應用于礦山測量是礦山測量實現(xiàn)其現(xiàn)代任務的重要保證。利用GPS技術進行礦區(qū)地表移動監(jiān)測、水文觀測孔高程監(jiān)測、礦區(qū)控制網(wǎng)建立或復測、改造等。其應用于礦山測量工作的地面部分已成為現(xiàn)代礦山測量的一項重要支撐技術。以礦區(qū)資源環(huán)境信息系統(tǒng)為平臺，以各種測量技術為數(shù)據(jù)獲取的途徑，可以建立集數(shù)據(jù)采集、處理、管理、分析、輸出于一體的自動化、智能化的技術系統(tǒng)，作為礦山可持續(xù)發(fā)展的決策支持系統(tǒng)。
2.2 濕地方面
利用遙感技術對濕地生物資源的分布、生長狀況及其變化進行估測。利用遙感技術多層次、多時相的動態(tài)監(jiān)測功能獲得及時可靠的數(shù)據(jù)，通過地理信息系統(tǒng)技術進行相關數(shù)據(jù)的實時更新，并對這些數(shù)據(jù)進行空間分析，可得到濕地的動態(tài)變化情況。應用遙感和地理信息系統(tǒng)技術，獲取濕地生態(tài)環(huán)境質量分析評價所需要的數(shù)據(jù)，借助GPS技術進行水質采樣調(diào)查、植被樣方調(diào)查、土壤采樣等常規(guī)野外調(diào)查。根據(jù)濕地信息系統(tǒng)的功能，可將其劃分為兩大類：查詢服務型信息系統(tǒng)和決策支持型地信息系統(tǒng)。
2.3 水利工程方面
遙感技術能夠實時地對大江、大河和湖水水位進行監(jiān)測，可實時監(jiān)測洪水災害面積。RS和GIS集成能及早預報洪水淹沒范圍和干旱災情范圍，為防災、抗災提供準確信息。在水利樞紐工程竣工后，需對水庫大壩、大型橋梁等進行連續(xù)的、精密的監(jiān)測?，F(xiàn)代測繪技術提供了連續(xù)、實時的安全運行監(jiān)控手段。利用全數(shù)字攝影測量或數(shù)字測圖技術建立數(shù)字地面模型，應用GIS的分析決策功能，可以方便快速地進行水庫大壩選址、庫容計算、引水渠修建、受益范圍等設計工作，為開發(fā)利用水資源提供科學依據(jù)。目前，大中城市都有由數(shù)字測圖技術或全數(shù)字攝影測量技術建立的城市數(shù)字地形圖，給排水管線的規(guī)劃、設計可在數(shù)字地形圖上進行。
2.4 精準農(nóng)業(yè)方面
精確農(nóng)業(yè)中，利用GPS技術對采集的農(nóng)田信息進行空間定位；利用RS技術獲取農(nóng)田小區(qū)內(nèi)作物生長環(huán)境、生長狀況和空間變異的大量時空變化信息；利用GIS技術建立農(nóng)田土地管理、自然條件、作物產(chǎn)量的空間分布等的空間數(shù)據(jù)庫；對作物苗情、墑情的發(fā)生發(fā)展趨勢進行分析模擬，為分析農(nóng)田內(nèi)自然條件、資源有效利用狀況、作物產(chǎn)量的時空差異性和實施調(diào)控提供處方信息。GPS、RS、GIS技術及自動化控制技術為支撐的精確農(nóng)業(yè)將促進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。它能夠收集土地利用現(xiàn)狀、植被分布、農(nóng)作物的生長情況、農(nóng)作物的災情分布、土壤肥力等多種信息，將信息技術與農(nóng)藝、農(nóng)機有機地結合起來，最大限度地優(yōu)化各項農(nóng)業(yè)資源與生產(chǎn)要素的合理分配，獲取高產(chǎn)量和最大經(jīng)濟效益，同時又能有效地保護生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)自然資源，有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
3 結語
以“3S”一體化或集成為主導的空間信息技術體系已逐漸成為測繪學或地球信息學新的技術體系和工作模式，其先進性、時效性明顯?，F(xiàn)代測繪技術將朝著高科技、自動化、實時化和數(shù)字化方向發(fā)展。
參考文獻
[1]譙章明.地質圖繪制[M].北京:測繪出版社,2003
一、引言
礦山測量工作是指導和監(jiān)督礦山安全生產(chǎn)的重要保障，為采礦一線服務及平衡生產(chǎn)方面提供了積極的作用。隨著科學技術的不斷進步，工程建設項目增加，內(nèi)容日趨復雜，對礦山井下測量工作的要求也越來越高。因此，提高礦山井下測量工作的技術，增強井下測量技術的免疫性顯得格外重要。礦山包括礦井聯(lián)系測量、井下控制測量、井巷施工測量、井巷貫通測量、礦塊施工和采場驗收測量、礦區(qū)路線測量、采剝工程測量及礦山移動的觀測等。其中礦山的井下測量是礦山測量的重要部分，是保證施工安全的重要環(huán)節(jié)。
二、礦山井下測量的特點
煤礦測量工作是煤礦生產(chǎn)建設的重要環(huán)節(jié)，也是煤礦企業(yè)的重要組成部分。它是煤礦生產(chǎn)建設、改造和編制長遠發(fā)展規(guī)劃等技術工作的基礎。煤礦井下測量工作的主要工作環(huán)節(jié)包括以下幾個方面：建立地面和井下測量的控制系統(tǒng)，這個系統(tǒng)為各種不同的井下測量工作提供相關的可靠數(shù)據(jù)，對于地面系統(tǒng)：要根據(jù)國家相關文件要求，對地面設施的建設進行相關測量；對于井下系統(tǒng)，在煤礦生產(chǎn)的每一個井下環(huán)節(jié)，對井下的環(huán)節(jié)根據(jù)國家的規(guī)定進行監(jiān)督；利用測繪資料，解決在煤礦生產(chǎn)中的相關問題，并為煤礦災害的預防、救護提供有關的測繪資料，建立有關地表、巖層和建筑物變形方面的觀測平臺，方便分析礦井表面的地形情況，從而完成礦井表面的地籍測量工作。井下的測量工作，是對井下巷道進行測設、標定，收集信息資料就是要測繪各種煤礦井下相關測量圖，滿足煤礦企業(yè)在井下的生產(chǎn)需要；根據(jù)礦區(qū)的地表狀況，設計和修改各類煤柱，完成井下的各種測目標，分析并解決井下工作的相關問題，并且要參與煤礦企業(yè)的長久生產(chǎn)發(fā)展的工作制定。
三、礦山井下測量的基本工作
井下測量的工作主要是負責巷道施工的據(jù)進工程、開拓工程和貫通工程等等。在井巷開拓和采礦工程設計時，在對井下巷道的開挖設計中對巷道的掘進方向、坡度都有明確的規(guī)定。巷道施工時的測量工作，就是根據(jù)設計要求，將其標定在實地上，其中主要的測量工作就是給出巷道的中線和腰線。中線是巷道在水平面內(nèi)的方向線，通常標設在巷道頂板上，用于指示巷道的掘進方向。巷道腰線是巷道在豎直面內(nèi)的方向線，標設在巷道兩幫上，用于控制巷道掘進時的坡度。同一礦井的腰線高于軌面設計高程應為一個定值，例如我公司井下三采區(qū)軌道、膠帶、回風巷腰線距底板（軌面） 1.4 m。巷道施工測量是生產(chǎn)礦井的日常測量工作，它是在井下平面控制測量和高程控制測量的基礎上進行的，而且直接與生產(chǎn)（建設）聯(lián)系。所以在施工測量之前，應該認真、仔細審閱設計圖紙，了解巷道的性質和用途，弄清新老巷道的幾何關系，以及設計巷道周圍的地質條件，水、采空區(qū)等情況。必要時，應該用解析法或圖解法檢查設計要素；然后才能到現(xiàn)場進行標定。在巷道掘進過程中，應及時給出中、腰線，隨時檢查并填繪礦圖。巷道施工測量直接關系著采礦工程的質量，關系到施工人員及礦井的安全，礦山測量人員必須認真、及時、細心地配合施工部門進行工作。
四、井下測量的常見問題及解決辦法
4.1 礦山井下測量的環(huán)境差，必須做好下井前的準備
礦山井下作業(yè)環(huán)境差，難度大，必須做好全面的準備：1在風流較大的巷道提前考慮采取擋風措施。我們一般在進行工作時是先關下抽風機。2在測量路線與繁忙的運輸線路重合是要申請時間，以免在測量過程中造成臨時中斷甚至返工或因急躁而出現(xiàn)錯誤。3、有些巷道由于季節(jié)原因都會有很大霧氣，對于瞄準目標有很大影響，更影響全站儀測距，經(jīng)常出現(xiàn)能瞄準目標卻無法測出距離的情況。在這樣的巷道施測時導線應適當縮短導線邊長。如果s短邊長后造成測量精度不能滿足要求時則要考慮改變測量路線或選擇合適的時間段，一般夏季井下巷道空氣濕度大，較易形成霧氣，秋冬季節(jié)巷道較干燥。
4.2 下井前的工具資料要齊全，以避免在作業(yè)的過程中影響進度和質量
4.2.1、工具準備
儀器選定后還要對工具包進行檢查，記錄本、筆、鋼尺、垂球、垂子是否齊全。例如平時經(jīng)過使用經(jīng)緯儀放線在全站儀時要檢查電池電量。在日常儀器過程中發(fā)現(xiàn)2C超限、指標差超限、氣泡不居中等問題應及時檢校。此外還應定期檢查儀器的螺絲、旋鈕是否牢固、可靠，否則一旦下井后在發(fā)現(xiàn)腳架不穩(wěn)又無合手工具，將會相當麻煩。
4.2.2、資料準備
撥門點與測點距離、掛線方向、起算點方位等。要是需要坐標定向掛線的還要檢查起算坐標掛線坐標超全沒有，有無遺漏及錯誤。以上這些雖然都是一些小問題，但是一旦出問題就得上井去取既費工費時又影響施工進度。所以在井下測量工作前由測量小組的每個人根據(jù)測量分工清點各自應帶的東西，同一個測量地點盡量使用同一個測量原始記錄本，這樣萬一少帶數(shù)據(jù)，也可能從記錄本中找出來可用數(shù)據(jù)，保證測量工作能進行。
4.2.3、井下測點的使用
1、無論前視、后視還是儀器站一定要保證測線可自由下垂，防止出現(xiàn)對點錯誤。2、防止用錯測點：實例在魚兒山坑口實習期間，在深部負125中段測導線點時。由于巷道噴漿把測點覆蓋后，由工人錯誤的寫上。雖然此事未造成后果，但吸取的教訓是一定要嚴格執(zhí)行規(guī)程，在復測檢查角的同時也要認真檢查距離。以便檢核所用導線點得正確與否。同時，每次測量時前視人員應把所用導線點親自指給給儀器觀測者。同樣儀器觀測者把測點指給后視人員。這樣可能避免用錯測點，造成不必要的損失。3、觀測、記錄、資料檢校 。由于井下觀測條件較差，觀測線路上人員、礦車多。在觀測時一定不能急躁，讀數(shù)要清晰，記錄要規(guī)范像一些數(shù)字0、6、9及7、1要寫清楚。有些記錄人員習慣在第一鏡位讀完后就提前把第二鏡位的大數(shù)提前寫好，認為這樣可以節(jié)約時間，殊不知這樣容易產(chǎn)生固定思維，在第一鏡位讀錯后無法發(fā)現(xiàn)，從而使這一校核手段失去作用。另外在校對記錄本時也要細心，獨立計算，避免因記錄人員已計算數(shù)據(jù)的影響。后檢校人員受前檢校人員計算結果的影響產(chǎn)生固定思維也沒有檢查出來。因此在記錄、檢查、計算的過程中測量人員要始終保持高度責任心和嚴、細、實的工作作風。
五、總結
礦山井下測量是礦山地下礦產(chǎn)開采的的重要安全保障，在進行礦山開采的過程中，必須嚴格執(zhí)行安全生產(chǎn)的規(guī)范，礦山井下測量時執(zhí)行地下開采的重要基礎保障。在礦山開采過程中，井下測量能夠指導施工隊根據(jù)開挖開采圖進行施工，是保證安全開挖和節(jié)省經(jīng)濟效益的重要保障。
參考文獻：
[1] 周立吾，張國立，林家聰. 生產(chǎn)礦井測量. 徐州：中國礦業(yè)大學出版社，1989.
[2] 李正中. 測繪工程管理. 北京： 中國華僑出版社，1996.
[3] 李正中. 貫通導線中加測陀螺邊的幾個問題. 礦山測量，2007
[4] 劉長發(fā).養(yǎng)殖水處理技術的研究進展[J].大連水產(chǎn)學院學報，2005。
[5] 趙萍.懸掛羅盤使用方法及其應用現(xiàn)狀[J].化工生產(chǎn)與技術，2006。
主管單位：中國科學技術協(xié)會
主辦單位：中國煤炭學會
出版周期：季刊
出版地址：北京市
語
種：英語
開
本：大16開
國際刊號：1006-9097
國內(nèi)刊號：11-3747/TD
郵發(fā)代號：
發(fā)行范圍：國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間：1995
期刊收錄：
核心期刊：
期刊榮譽：
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A
經(jīng)濟全球化發(fā)展，推動了工程技術職業(yè)全球化和工程專業(yè)人才跨國流動，相應地推動了高等工程教育適應全球化發(fā)展趨勢。由于不同國家、地區(qū)工程教育的體制和辦學條件不同，如何界定和評價其辦學水平、人才培養(yǎng)質量，實施各國工程教育專業(yè)可比性和等效性的專業(yè)認證，是工程專業(yè)教育界和工程技術界共同關注的問題。另一方面，我國高等院校工科專業(yè)培養(yǎng)出的工程科技人才總量居世界前列，但存在著一系列問題。究其原因，一是進入新世紀以來，我國高等教育已從精英教育擴展為大眾教育，與精英階段培養(yǎng)出的“杰出工程師”相比，目前教育質量落差較大，越來越引起公眾的不滿；二是我國工程教育面向工程實際的工程技術教育相當欠缺，迫切需要尋求提高教學質量的有效管理、評估體系。本文結合專業(yè)認證，探討如何設置測繪工程專業(yè)課程體系，以提高測繪專業(yè)教育質量，培養(yǎng)學生對采礦行業(yè)發(fā)展的適應性、促進專業(yè)國際互認，提升專業(yè)國際競爭力。
目前國際上，工程教育的學位互認協(xié)議有《華盛頓協(xié)議》、《悉尼協(xié)議》、《都柏林協(xié)議》和《首爾協(xié)議》等4個，其中《華盛頓協(xié)議》被普遍認為是最具權威性、國際化程度最高、體系較為完整的工程教育專業(yè)互認協(xié)議?！度A盛頓協(xié)議》是一個有關工程學士學位專業(yè)鑒定國際相互承認的協(xié)議，1989年簽約之初，這個協(xié)議覆蓋了3大洲的6個國家，即美國、加拿大、英國、愛爾蘭、澳大利亞和新西蘭，目前《華盛頓協(xié)議》已經(jīng)在世界范圍內(nèi)享有聲譽，吸引了覆蓋27國的歐洲國家工程協(xié)會聯(lián)合會前來談判入盟問題。我國在2005年、2007年、2009年作為華盛頓協(xié)議體系的觀察員參加，2013年11月在韓國首爾召開的國際工程聯(lián)盟大會上，《華盛頓協(xié)議》全會一致通過接納我國為該協(xié)議簽約成員，我國成為該協(xié)議組織第二十一個成員，這在一定程度上表明我國工程教育規(guī)模取得高速發(fā)展，位居世界第一的同時，質量也得到了國際社會的認可。中國礦業(yè)大學測繪學科于2013年5月接受并通過了中國工程教育認證協(xié)會的專業(yè)認證。筆者有幸參與組織、實施了本次專業(yè)認證工作。以下是筆者作為專業(yè)認證全程準備工作主要參與者的一些認識和體會，以供其他院校參考。
1 專業(yè)認證標準
認證標準分為通用標準和專業(yè)補充標準兩部分。通用標準是各工程教育專業(yè)應該達到的基本要求；專業(yè)補充標準是在通用標準基礎之上根據(jù)本專業(yè)特點提出的特有的具體要求。
1.1 通用標準
通用標準共包含7個方面的內(nèi)容：（1）學生，包括專業(yè)吸引優(yōu)秀生源、學生指導、學生表現(xiàn)跟蹤與評估、轉專業(yè)、轉學等制度；（2）培養(yǎng)目標，包括畢業(yè)要求、培養(yǎng)目標修訂；（3）畢業(yè)要求，包括專業(yè)知識、基礎知識、職業(yè)道德、人文科學素養(yǎng)、創(chuàng)新和團隊精神、國際視野、終身學習等；（4）持續(xù)改進，包括教學過程質量監(jiān)控機制、畢業(yè)生跟蹤反饋機制、社會評價機制等；（5）課程體系，包括數(shù)學與自然科學、工程基礎、專業(yè)基礎、專業(yè)課、工程實踐、畢業(yè)設計（論文）、人文社會科學類等課程；（6）師資隊伍，包括教師人數(shù)、教師結構、企業(yè)或行業(yè)專家作為兼職教師、教師工程背景、教師教學時間等；（7）支持條件，包括教室、實驗室及設備實習基地、計算機和網(wǎng)絡以及圖書資料資源、教學經(jīng)費、教師隊伍建設、教學管理與服務規(guī)范等。在上述通用標準中，課程體系方面的內(nèi)容很模糊，只給出了工程教育專業(yè)應在哪些方面開設課程，并沒具體的課程名稱。
1.2 專業(yè)補充標準
專業(yè)必須滿足相應的專業(yè)補充標準。專業(yè)補充標準規(guī)定了相應專業(yè)在課程體系、師資隊伍和支持條件方面的特殊要求。測繪專業(yè)補充標準包括3個方面：
課程體系，分為理論課程、實踐環(huán)節(jié)和畢業(yè)設計（論文）。理論課程包括：（1）數(shù)學、物理類課程，其中數(shù)學類課程應包括高等數(shù)學、概率論和數(shù)理統(tǒng)計及線性代數(shù)等基本知識。物理類課程應包括力學、振動、狹義相對論力學基礎、光學、分子物理學和熱力學、電磁學等基礎知識；（2）工程基礎類課程，主要包括工程力學、計算機與信息技術基礎、工程制圖及電工與電子技術等；（3）專業(yè)基礎類課，教學內(nèi)容為：測量學、誤差理論與測量數(shù)據(jù)處理等；（4）專業(yè)類課程，作為煤炭行業(yè)特色高校，除大地測量學基礎、攝影測量基礎、GPS現(xiàn)代定位技術等核心知識需要掌握外，必須掌握的核心內(nèi)容還應該包括礦山開采及沉陷控制工程、礦山測量學及土地復墾工程等。實踐環(huán)節(jié)包括：（1）課程設計：大地測量學課程設計、工程測量課程設計等；（2）現(xiàn)場實習：認識實習、生產(chǎn)實習及畢業(yè)實習，建立相對穩(wěn)定的實習基地，密切產(chǎn)學研合作，使學生認識和參與生產(chǎn)實踐；（3）科技創(chuàng)新等多種形式的實踐活動。在畢業(yè)設計（論文）一項，要求選題應符合本專業(yè)的培養(yǎng)目標并且以工程設計為主，需有明確的應用背景。
師資隊伍。有兩點要求，一是從事本專業(yè)主干課程教學工作的教師其本科、碩士和博士學位中，必須有畢業(yè)于采礦工程專業(yè)，部分教師具有相關專業(yè)學習經(jīng)歷，二是要求專業(yè)教師具有工程背景，即從事本專業(yè)教學（含實驗教學）工作的80%以上的教師至少要有6個月以上的廠礦企業(yè)或工程實踐經(jīng)歷。
支持條件，包括專業(yè)資料、實驗條件和實踐基地。一是專業(yè)資料，要求配備各種高質量的（含最新的）、充足的教材、參考書和相關的中外文圖書、期刊、工具手冊、電子資源等各類資料，其中包括國內(nèi)外典型測繪工程案例；二是實驗條件，一是要求實驗設備完備、充足、性能優(yōu)良，滿足各類課程教學實驗的需要，且實驗室布置合理、安全，二是要求實驗技術人員數(shù)量充足，指導學生進行專業(yè)課程等方面的實驗；三是實踐基地，需擁有校內(nèi)外實習基地、產(chǎn)學研合作基地和以校外礦山企業(yè)為主的實踐基地。
從上述通用標準和測繪工程專業(yè)補充標準可看出，課程體系是培養(yǎng)目標細化的基礎，師資隊伍是教學質量監(jiān)控體系和保障體系，可保證課程目標的實現(xiàn)，而支撐條件是課程教學的配套體系，對培養(yǎng)目標、師資隊伍建設等方面產(chǎn)生促進作用。因此，要使學生畢業(yè)時達到培養(yǎng)目標要求，最基礎的是要加強課程體系的建設。
2 課程體系建設
2.1 以培養(yǎng)目標為細化標準，進行課程體系設置
測繪工程專業(yè)的目標是“培養(yǎng)掌握空間信息采集、表達、處理與利用知識的高級工程技術人才”。要求學生畢業(yè)后能通過運用全站儀、陀螺經(jīng)緯儀、計算機、遙感、衛(wèi)星定位、地理信息系統(tǒng)等現(xiàn)代化儀器手段或常規(guī)測繪方法，在城建、土地、房地產(chǎn)、礦山、交通、水利等部門從事各種工程的測量制圖、勘測設計、資源環(huán)境信息分析處理及相關的設計管理和科學研究工作，如城市與廠礦工程測量、測量數(shù)據(jù)處理與計算機制圖。地理與土地信息系統(tǒng)開發(fā)、地籍測量與房地產(chǎn)管理、變形與沉陷觀測及其控制、國土資源評價與管理等。
衡量培養(yǎng)目標實現(xiàn)的標準是看學生是否掌握了空間信息采集、表達與處理等方面的基本能力和知識，即學生應掌握：（1）測繪學科的基本理論和基本知識；（2）測繪工程的設計及實施方法；（3）基礎測繪、礦山測量、土地復墾等技術；（4）先進的測繪生產(chǎn)組織和技術管理基本能力以及測繪新技術研究和開發(fā)的初步能力；（5）國家有關采測繪生產(chǎn)的基本方針、政策和法規(guī)；（6）測繪學科的發(fā)展動態(tài)；（7）文獻檢索、資料查詢的基本方法。具備前述7個方面的知識和能力，才能畢業(yè)。為使學生達到培養(yǎng)目標，可從畢業(yè)生具有上述7個方面的要求進行課程設置，如開設畫法幾何及工程制圖、測量學基礎、大地測量學基礎、攝影測量基礎、測繪工程專業(yè)英語、現(xiàn)代測繪新技術、測繪法律法規(guī)、文獻檢索與科技論文寫作等。以測繪工程專業(yè)培養(yǎng)目標為依據(jù)進行課程設置，符合專業(yè)認證中測繪專業(yè)補充標準“專業(yè)基礎類、專業(yè)類課程”要求。
2.2 以專業(yè)認證標準為基礎，進行課程體系設置
專業(yè)認證一個重要內(nèi)容，就是強調(diào)學生的實踐，針對這要求，需要加強“面向工程實際”的工程技術教育，可設置各類課程設計和實習，訓練學生的動手和實踐能力。因此，除理論課程體系外，還要設置實踐課，如測量學基礎實習、礦山認識實習、攝影測量基礎實習、基礎地形圖測繪生產(chǎn)實習、測繪畢業(yè)實習、大地測量課程設計、通風安全學課程設計，另外在有條件的廠礦企業(yè)，建設一批產(chǎn)學研基地，為實踐課順利進行提供實景場所。專業(yè)認證一個顯著的特色是要求企業(yè)或行業(yè)專家作為兼職教師參與學生教學，來自現(xiàn)場的教師把行業(yè)發(fā)展形勢和需求反饋到教學，使學生所學的知識能真正解決現(xiàn)場需要，因此，可設置一些反映行業(yè)形勢的課程，如數(shù)字化測繪、現(xiàn)代測繪新技術、礦山測量新技術等課程作為選修課，供學生學習。另外，測繪專業(yè)屬于工科，除開設一些諸如基本原理概論、思想和中國特色社會主義理論體系概論、中國近現(xiàn)代史綱要、思想道德修養(yǎng)與法律基礎、大學生心理健康教育與指導等必要的人文社會科學課程外，還需按照工程認證“通用標準”并結合“測繪專業(yè)補充標準”設置數(shù)學、力學和信息基礎課程，如高等數(shù)學、線性代數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計和概率論、大學物理、理論力學、材料力學、彈性力學、電工與電子技術、計算機與信息技術基礎等。
2.3 以畢業(yè)生服務行業(yè)為特色，進行課程體系設置
Abstract: The article discusses application of RTK technology in open pit mining and field measurement of acceptance,and analyzed the precision on application,The results show that RTK technology has the advantages of intuitive and fast, real-time strong point error not accumulated, greatly reduce labor intensity of surveyors and improve the efficiency results of mapping quality.
Key words: RTK; Poding line; slope of the bottom line; plane line
中圖分類號：TD176文獻標識碼： A 文章編號：2095-2104（2012）03-0020-02
0前言
露天礦采剝場驗收測量的主要任務是：1）及時、全面地測量采剝進度并繪制成圖。2）按區(qū)域、階段平盤、工程項目、電鏟號等計算實際采剝工程量。3）在驗收測量圖紙上量取實際工程技術指標，如工作線長度，階段平盤寬度、采剝進度、采寬、采高、工作幫坡度、設計高程等。
這三項任務的重點是“繪圖”，即繪制采剝工程平（斷）面圖。有了這些圖，就能完成第（2）、第（3）項任務。同時圖的精度好壞直接影響第（2）、第（3）項任務的完成的好壞。因此，搞好采剝場驗收測量是露天礦開采的重中之重。
當前，露天礦的驗收測量主要采用以下幾種方法：阜新露天礦采用經(jīng)緯儀和光電測距儀的聯(lián)合進行驗收測量；神華準格爾能源黑代溝露天礦采用全站儀進行驗收測量；山西平朔煤礦采用三維激光掃描技術進行驗收測量；霍林河煤礦采用RTK進行驗收測量。
現(xiàn)在,GPS測量技術己被絕大多數(shù)測量單位所采用。在礦區(qū)地質測繪中，采用GPS靜態(tài)測量技術施測首級控制，采用實時動態(tài)測量技術(Real Time Kinematic，簡稱RTK)施測圖根點和地形點，無線電干擾源少，精度高，速度快，不受通視條件限制，作業(yè)人員勞動強度降低，效率大大提高.可取得事半功倍的效果。
1露天礦采剝場驗收測量概述
露天礦在剝離、采礦工作中，必須及時地測量采、剝工作面的位置，驗收采剝工作面規(guī)格質量，計算巖土的剝離量和礦物的采出量。這些測量工作，統(tǒng)稱采剝場驗收測量。
圖1-1采剝場平面圖
Fig5-1A stripping Plans
圖1-1B采剝場剖面圖
Fig1-1B stripping market profiles
1.1采剝場驗收測量主要對象
采剝階段的段肩、段腳、平盤(或稱工作面)是采剝場驗收測量主要對象(如圖1所示)。
圖1-2工作面剖面圖
Fig1-2 Face profile
這些對象都是空間直線和平面，要將它們反映到圖紙上，需要按一定密度采集碎部點，特征位置必須采集。
1碎部點分類
(1)坡頂點反映采場階段段肩的點位稱坡頂點。
(2)坡底點反映采場階段段腳的點位稱坡底點。
(3)平面點:反映采場平盤表面現(xiàn)狀的點位稱平面點。
(4)地質點:反映地質構造及煤巖交界線的點位稱地質點。
(5)機械位置點:反映驗收時主要機械所處位置的點稱機械位置點。
2反映主要對象的點和線
(1)坡頂線:同階段的坡頂點順次連成的線稱坡頂線。
(2)坡底線:同階段的坡底點順次連成的線稱坡底線。
(3)平面線:同平盤的平面點按一走的走向連成的線稱平面線。
(4)尖點同階段中坡頂線與坡底線交點稱尖點。
(5)并掌點:不同階段的坡頂線與坡底線交點稱并掌點。
上面的點和線的作用與地形圖中碎步點和等高線作用一樣，將采剝場現(xiàn)狀按一定精度用圖的形式反映出來。它們是采剝場驗收測量平面圖主要要素。
2采剝場驗收測量平面圖
外業(yè)采集的碎步點展繪到圖上后，按其性質連線，采場各階段坡頂點、坡底點、平面點、地質點、坡頂線、坡底線、平面線、等高線機械位置點等要素的集合，經(jīng)編輯分幅整飾形成采剝場驗收測量平面圖(如圖3所示)。
圖1-3霍林河金山礦某采場驗收測量平面圖
Figure 1-3 Chinshan Huolinhe stope ore acceptance of a measurement plan
3碎部點的測量
用RTK進行地形測圖碎部測量可以不進行圖根控制而直接根據(jù)分布在測區(qū)的一些基點進行各碎部點的測量。安置好基準站并輸入必要已知數(shù)據(jù)(基點坐標、參考點坐標等)后即可進行碎部測量。
3.1作業(yè)依據(jù)和設備
1作業(yè)依據(jù)
作業(yè)依據(jù)主要:(1)有國家測繪局1992年6月8日《全球定位系統(tǒng)(CPS)測量規(guī)范》,(2)中華人民共和國能源部1989年1月制定《煤礦測量規(guī)程》, (3)項目合同書中有關的特殊要求。
2采用的儀器設備
采用的儀器設備有:美國天寶儀器公司生產(chǎn)的Trimb1e5700RTK基準站雙頻接收機1臺，Trimb1e5700RTK流動雙頻接收機2臺，繪圖軟件(遼寧工程技術大學與霍林河露天煤業(yè)股份公司聯(lián)合開發(fā))一套，臺式電腦1臺及相關通訊設備GPS接收機在作業(yè)前均通過檢測，性能和精度均達到技術要求。
3.2外業(yè)數(shù)據(jù)采集
1基準站架設
基準站架設在便于安置接受設備，視野開闊，遠離大功率無線電發(fā)射源和高
壓輸電線路，附近不得有強烈十擾接受衛(wèi)星信號的物體等部位。還要考慮基準站電臺的功率和覆蓋能力，盡量布設在相對較高的位置，以獲得最大的數(shù)據(jù)通訊有效半徑。
2基準站設置
在己知點上架設好GPS接收機和天線，連好連接線，打開接收機，輸入基準站的WGS- 84系坐標或北京54系坐標及天線高。待電臺指示燈顯示發(fā)射通訊信號，流動站即可工作。基準站接收機接收到衛(wèi)星信號后，有衛(wèi)星星歷和測站己知坐標計算出測站至衛(wèi)星的距離p真距，用觀測量p偽距與計算值比較，得到偽距差分改正數(shù) 偽距差分改正數(shù)和載波相位測量數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸發(fā)射電臺發(fā)送給流動站，一個基準站提供的差分改正數(shù)可供數(shù)個流動站使用。
3流動站工作
通過手簿建立項目，對流動站參數(shù)進行設置，該參數(shù)必須與基準站及電臺相匹配，然后用至少4個己知點坐標進行點校正。流動站在接收到GPS衛(wèi)星信號同時，也接收到基準站數(shù)據(jù)通訊電臺發(fā)來偽距差分改正，數(shù)和載波相位測量數(shù)據(jù)，這個過程所需時間一分鐘左右，流動站只要接收到5顆衛(wèi)星和基準站信息，即可在短時間內(nèi)獲取所測點位三維坐標。
4經(jīng)點校正工作
流動站接收機可以實時得到所測點在當?shù)刈鴺讼迪氯S坐標。測量人員在能反映采剝場驗收測量主要對象的點(點間隔25m )上立測桿，輸入點編碼，保存數(shù)據(jù)，一個點位數(shù)據(jù)就采集完畢。
4驗收量計算
驗收量(采剝工程量)計算，可采用垂直斷面法或水平斷面法。下面具體介紹水平斷面法算量。
圖5-1為水平斷面法計算驗收量的示意圖，A1B1C1D1和A2B2C2D2分別為上期末和本期末的采剝終止線。設上平盤A1A2B1B2和下平盤C1C2D2D1的面積分別為和，上下平盤之間的平均高差為。則該采剝體的體積為：
式中，、可用求積儀根據(jù)平面圖求得，應根據(jù)平盤上各測點的平均高程求得。驗收量即可求得。
圖5-1為水平斷面法
Fig5-1 for the level of cross-section
method
5 RTK內(nèi)業(yè)處理
5.1RTK數(shù)據(jù)下載
將外業(yè)采集數(shù)據(jù)通過Trimb1e Gecmatics Office軟件導入計算機。為了實現(xiàn)RTK坐標數(shù)據(jù)與繪圖軟件展點數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一，進行如下處理:
1)應用Trimb1e Gecmatics Office軟件進行輸出數(shù)據(jù)格式自定義，具體格式是“點號，代碼，東坐標，北坐標，高程”。
2)用Trimb1e Gecmatics Office軟件實現(xiàn)與RTK測量手薄連接，把數(shù)據(jù)下載到計算機。
3)進行數(shù)據(jù)輸出，通過編輯將數(shù)據(jù)存為*. dat格式(繪圖軟件要求格式)，實現(xiàn)RTK數(shù)據(jù)和繪圖軟件數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一，為內(nèi)業(yè)成圖做好準備。
5.2繪制算量平面圖
用繪圖軟件打開上月算量平面圖，啟用展點命令，將上述數(shù)據(jù)文件的點位展到圖上，連線、編輯成圖，完成平面圖繪制。
圖5-2霍林河金山礦5月算量平面圖
Fig5-2ChinshanHuolinhe Quantity mine plan in May
啟用“選擇采區(qū)邊界多邊形”命令，從算量平面圖上選擇一個范圍線，作為剖面的范圍，即實際算量范圍。
啟用“作剖面線”命令，在算量平面圖上，建立相應間隔剖面線，并形成本月與上月在該剖面線上的疊加剖面，經(jīng)編輯后，自動計算出該剖面兩月間的面積。
啟用“計算采區(qū)煤巖量”命令，自動計算剝離量。
6精度分析
《煤礦測量規(guī)程》規(guī)定在相鄰兩測站上進行經(jīng)緯儀視距測量時，必須有1―2個測量校核點。兩測站上測得同一校核點的點位偏差，在圖上不得大于士1.5mm,按1: 500比例尺算量平面圖換算成實地點位誤差為75cm;高程之差不得大于士0.3m。RTK測點的點位中誤差為士1.5cm―士2 cm,高程中誤差士3cm,大大滿足露天礦采剝場驗收測量要求。RTK測點的點位中誤差是相對露天礦首級控制點誤差傳遞較小。RTK技術不需通視條件，可以由首級控制點直接到碎部點測量，擯棄傳統(tǒng)的逐級控制原則，降低誤差累積傳遞。
7結論
通過利用RTK技術對露天礦采剝場驗收測量實踐，得出如下結論:
1作業(yè)效率高
流動站在每個碎部上的觀測時間僅5s左右，一般條件下，一臺流動站一個工作日可以采集250―300個數(shù)據(jù)。用傳統(tǒng)的測圖方法擊要20―30天的工作，用RTK技術僅用5天時間就可完成。
2人員少
RTK流動站僅需一人操作，基準站在設置好后自動運行，無需人員中間操作，緩解當前測量技術人員短缺局面。
3測量精度高
測量精度達到厘米級，完全滿足露天礦采剝場驗收測量要求，傳統(tǒng)方法無法與之匹配。
4點位精度分布較均勻
每個點的誤差均為隨機產(chǎn)生，不會像傳統(tǒng)測量一樣產(chǎn)生誤差積累，成果可靠。
5節(jié)省費用
用RTK技術進行測量，不需要布設工作控制點甚至首級控制點也不需太多，原先礦坑外沿至少有5―8個首級控制點(點位上需架設鋼標)，現(xiàn)有2--3個首級控制點足夠，還不需要架設鋼標，節(jié)省大量人力物力。
參考文獻
[1] 李天和，關宗江，謝世杰RTK概論地礦測繪[J].2003，19(2)
[2] 丁文利，王懷念，黃良動態(tài)GPS(RTK)測量的精度分析地礦測繪[C].2004，20(2)
[3] 林和忠RTK技術的誤差分析和處理北京測繪[M].2005.4
[4] 李青岳,陳永奇.工程測量學[M].北京:測繪出版社,1995.
[5] 周立吾,張國良,林家聰.礦山測量學（第一分冊）:生產(chǎn)礦井測量[M].徐州:中國礦業(yè)大學出版社,1987.
[6] 張國良,朱家鈺,顧和和. 礦山測量學[M].徐州:中國礦業(yè)大學出版社,2001.
[7] 呂秀建，胡維凱，溫善亞GPSRTK在數(shù)字測圖中的應用[C]地礦測繪.2005.1
[8] 王國祥,梅熙; GPS RTK技術在工程測量中的應用 [J];四川測繪; 2001年04期; 22-23+27
[9] 田佩俊,陳漢華. 礦山測量學（第二分冊）:礦區(qū)建設施工測量[M].徐州:中國礦業(yè)大學出版社,1988.
[10]Spatial analysis for underground pipeline network information system，國際礦山測量大會第12次會議論文，中國阜新，2004.9，SCI收錄
論文摘要：文中作者結合實際工作情況，將地測科定位于技術型井下生產(chǎn)輔助單位。在市場經(jīng)濟條件下，對如何加強地測管理工作中最活躍的因素——人的管理、經(jīng)營管理及樹立開放意識，提倡創(chuàng)新精神等進行了簡述。
1地測科性質及定位：技術型井下生產(chǎn)輔助單位
地測科從工作性質及在礦山中的作用來說技術含量較高，而且是知識分子比較集中的地方。如我科16 名干部中，14名干部畢業(yè)于各級各類院校，其中10名本科生，一名大專生，三名中專生。工人文化素質相對其它基層單位也較高。井下生產(chǎn)輔助單位就是除繪圖組外，其它各專業(yè)人員均從事井下作業(yè)，而且服務重點是采、掘，開一線單位，為總工程師室、調(diào)度室及相關領導當好參謀。位置找準了，余下的就是如何突出專業(yè)特色，發(fā)揮好作用。
2突出專業(yè)特色，發(fā)揮積極作用
2.1地測專業(yè)特色
測量專業(yè)是尖兵，地質專業(yè)是眼睛，儲量專業(yè)是管家，水文專業(yè)是礦井保護神，繪圖專業(yè)是一面鏡子，鉆探是手段。測量從理論到實踐都講究精密，現(xiàn)有的礦山測量儀器已完全能滿足礦山建設工程的各種需要；而地質專業(yè)則是實踐的科學，在不斷完善的過程中貼近實際。幾年來，地質專業(yè)中的探測技術：地質雷達、瑞利波、三維地震、二維地震、巷道坑透儀等發(fā)展非常迅速，但仍須臾離不開地質基礎工作。同時，地質工作又是水文工作、儲量工作的基礎，正象各專業(yè)都離不開測量基礎數(shù)據(jù)一樣。從含水賦存狀態(tài)到出水通道都要依賴地質工作發(fā)展水平；地質損失、“三下”壓煤、防水煤柱及三量管理應是儲量管理的核心內(nèi)容；而繪圖則是把幾個專業(yè)的精華部分用圖文并茂的形式完美的表達出來：鉆探工作則是地質工作的一種手段，又是水文工作、儲量工作的一枚探針。
2.2發(fā)揮專業(yè)作用，要突出樹立三種意識開放意識：任何事物的發(fā)展都不是孤立的、靜止的，而是相互聯(lián)系的、發(fā)展的。只有眼睛向外，走出去學習，手心向下，深入實踐，才會豐富發(fā)展本專業(yè)，并且實現(xiàn)專業(yè)作用的擴展，跟上時展的步伐，專業(yè)才會有生命力。
創(chuàng)新意識：不拘囿于先人。勇于打破封閉；勇于打破條條框框；勇于將新技術、新儀器、設備、新理論應用于實踐。
全局意識：過份強調(diào)某專業(yè)如何重要和過份強調(diào)地測專業(yè)都是有害的。重要與否要靠工作實績說話，一項工作離不開你，而你也發(fā)揮了超凡作用才會重要。
3行政管理的主要工作
3.1人員管理
人員素質培養(yǎng)及人員合理使用。要對各專業(yè)人員進行專業(yè)技能、專業(yè)規(guī)程，規(guī)章措施的全面培訓。通過技術培訓、技術比武使職工隊伍素質得以全面提高，避免出現(xiàn)青黃不接的局面。同時對隊、組長崗位進行后備力量配置，以便于隊伍管理及建設。建立起與減人提效的競爭激勵機制相配套的措施，使地測隊伍向精干高效邁進。
人員利益分配一定要與績效大小相結合。工資、獎金分配按相關原則，突出效益，兼顧公平；要堅持走公開、民主的道路，接受群眾監(jiān)督；關心職工生產(chǎn)和生活中遇到的問題，并力爭幫助解決。培養(yǎng)優(yōu)秀人才，對有發(fā)展前途的工程技術人員和工人要倍加珍惜，創(chuàng)造機會讓鍛煉，增強其本領。通過召開技術例會、研討會，請進來、走出去等多種多樣的形式，有針對性地培養(yǎng)其能力，使其盡快成才。
營造寬松環(huán)境，地測專業(yè)知識分子比較集中，要想發(fā)揮其作用，就必須思想上關心他們，生活上照顧他們，工作上幫助他們，做到人盡其才，而不是壓抑他們，更不能打擊冒尖戶。要摒除專業(yè)間相互輕視的陋習，鏟除一切幫派苗頭，使專業(yè)人員全身心地愉快地投身到各項工作當中去。
3.2平衡上下左右關系
既然地測專業(yè)是全礦一盤棋中的一枚棋子，那么就應發(fā)揮其作用。首先要擺正位置，對采、掘、開生產(chǎn)單位要牢固樹立服務意識，生產(chǎn)單位的需要就是我們工作的核心，想生產(chǎn)之所想，急生產(chǎn)之所急，決不能停留在口頭上，而是要落實到實踐中。同時要給總工程師室、調(diào)度室及有關領導當好參謀。特別要注意在提出問題時要提出自己解決問題的方法供給領導參考，不可給領導出難題。對本單位工作性質、成績、問題進行有理有利有節(jié)而又有實事求是地進行宣傳，使單位生存于一個有利的空間之中。
3.3安全生產(chǎn)及質量標準化工作
地測工作中的安全生產(chǎn)重點應放在測量貫通、防治水、采、掘、開工程過構造帶及鉆探運輸、進尺期間的人身安全上。測量貫通，過構造帶，人身保安通過細心工作是完全可以杜絕安全事故的。防治水工作由于未知的因素多，手段落后，仍需努力。有水患報不出來，常常成災，造成十分可怕的后果；無水報成有水患，又后嚴重妨礙工程進展，損害地測工作形象，為此要將工作提前并且做深做細。質量標準化工作是和現(xiàn)代化礦井建設、企業(yè)升級一起從八十年代末起步的，但只有這項工作是最有生命力的，因為它確實有助于安全生產(chǎn)及日常工作規(guī)范化、科學化管理，因此要嚴格貫徹執(zhí)行其工作標準，以利地測工作健康發(fā)展。
3.4技術服務
技術服務除日常生產(chǎn)外，還應把科技立項做為重頭戲來抓，以利礦山健康發(fā)展，著眼于資源管理等有效利用、重點工程貫通質量、重大地質構造探測及防治水工程的建設。幾年來我單位與煤炭科學研究總院唐山分院、西安分院、重慶分院、中國礦業(yè)大學北京研究生部等院校均進行了有效合作，產(chǎn)生了很好效果，取得了突出的經(jīng)濟效益。此外，在市場經(jīng)濟條件下，又把服務煤質、服務銷售擺在了工作重點上，每個工作面圈出后，通過做大量調(diào)研工作，繪制出所有有關煤質要素的地質綜合圖，開拓了專業(yè)服務新領域，任何事物發(fā)展都如逆水行舟，地測專業(yè)發(fā)展也不例外，停止不前就要被淘汰。
中圖分類號：TD2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）16-0015-01
引言：所謂數(shù)字化礦山是采用現(xiàn)代信息技術、數(shù)據(jù)庫技術、傳感器網(wǎng)絡技術和過程智能化控制技術，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)與生產(chǎn)要素實現(xiàn)網(wǎng)絡化、數(shù)字化、模型化、可視化、集成化和科學化管理，使礦山企業(yè)生產(chǎn)呈現(xiàn)安全、高效、低耗的局面
一、礦山數(shù)字化技術主要研究內(nèi)容
礦山數(shù)字化技術是采用計算機網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫技術、計算機圖形學、組件技術及GIS技術等，建設礦統(tǒng)一的空間數(shù)據(jù)采集、存儲、輸出、查詢與分析平臺，構建服務于生產(chǎn)技術人員的地測、通風、安全、生產(chǎn)技術、高度、機電、運輸、設備租賃及辦公自動化等專業(yè)應用系統(tǒng)平臺，在神華神東煤炭集團公司網(wǎng)絡環(huán)境的基礎上搭建面向公司管理決策層的Wed服務決策平臺，實現(xiàn)多部門、多層次井上下數(shù)據(jù)共享，專業(yè)圖件提高礦安全生產(chǎn)管理能力，進一步提升礦山技術管理水平，為安全生產(chǎn)決策提供技術保障，最終實現(xiàn)基于數(shù)字化、信息化和管理現(xiàn)代化的本質安全型礦井，為“數(shù)字煤礦”建設奠定堅實的基礎。
主要研究內(nèi)容與關鍵技術包括：本質安全型信息共享與管理模型及其應用研究；基于信息流的地質、測量、通風、安全、生間、機電與測度等專業(yè)工作流模型研究及其應用；基于C/S+B/S的煤礦地質、測量、通風、安全、生間、機電與測度專業(yè)數(shù)據(jù)一體化管理應用研究；基于CcmGIS+WebGIS礦井專題圖形上報、游覽、導航與專題應用研究，基于CcmGIS+WebGIS礦井自然災害隱患識別與預警模型研究及其應用；基于三維可視化技術的礦井井下三維展示，漫游、三維信息查詢與分析應用研究；面向煤礦安全事故求援的應急指揮輔助決策應用研究；基于全文搜索引擎的技術資料數(shù)字研究。
二、礦山數(shù)字化技術應用主要目的
主要對礦井的地測、一通三防、監(jiān)測監(jiān)控、調(diào)度、危險源預警、采礦設計、機電設計、生產(chǎn)管理等核心信息的科學集成與充分共享，進而大大提高煤礦生產(chǎn)效率和煤礦安全生產(chǎn)的信息化管理力度；建立對包括地質、測量、通風、生產(chǎn)設計與機電管理等數(shù)據(jù)庫為核心，以分布式的網(wǎng)絡應用為基礎環(huán)境，支持專業(yè)設計、資料管理、綜合業(yè)務調(diào)度、信息查詢及多級遠程網(wǎng)絡實時監(jiān)測監(jiān)管的安全生產(chǎn)統(tǒng)一信息化平臺；實現(xiàn)煤礦地測、采煤、通風、安全、機電、調(diào)度等相關專業(yè)數(shù)據(jù)與圖形的一體化管理，基于網(wǎng)絡平臺實現(xiàn)多層（生產(chǎn)技術層、礦井管理層、公司管理層、決策層）用戶的管理、查詢與分析的功能；系統(tǒng)整體架構上，數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一集中采用SQLServ2000或ORACLE管理，遠程管理系統(tǒng)基于NET開發(fā)且整體集成，C/S模式的專業(yè)基礎應用系統(tǒng)用VC++等開發(fā)；實現(xiàn)地測、一通三防、監(jiān)測監(jiān)控、調(diào)度、危險源預警等的三維可視化表達和快策分析；制定安全生產(chǎn)信息化管理規(guī)范和模式，實現(xiàn)安全生產(chǎn)的完全信息信息化管理，提高安全生產(chǎn)管理水平，降低安全生產(chǎn)事故。
三、數(shù)字礦山整體規(guī)劃與實施
礦山企業(yè)井田開拓、開采中休掘條件雜志，不可遇見因素頻發(fā)，企業(yè)平衡生產(chǎn)、安全控制的管理難度大，同時井下作業(yè)范圍廣，移動設備多、控制系統(tǒng)繁雜，因而礦山數(shù)字化必須是一個長期、循序漸進的過程，數(shù)字化進程堅持“整體規(guī)劃、分布實施、重點突破”的原則。
具體來說，首先應從企業(yè)發(fā)展目標出發(fā)，全面 分析企業(yè)內(nèi)外部環(huán)境，制定礦山數(shù)字化發(fā)展戰(zhàn)略、規(guī)劃礦山數(shù)字化建設藍圖、統(tǒng)一企業(yè)各階層對礦山數(shù)字化建設目的和意義的認識，實施中，要以“數(shù)字礦山”整體規(guī)劃為基礎，堅持由易到難、由淺入深、由上到下、逐步推進思想，首先根據(jù)礦山數(shù)字化總體規(guī)則搭建整體系統(tǒng)架構，并針對生產(chǎn)經(jīng)營中存在的主要矛盾和問題，找到切入點，利用自動化、信息化手段加以解決，為礦山數(shù)字化奠定基礎。
數(shù)字化礦山應采用一體化的管理，我們認為數(shù)字礦山應按照一體化的構架設計實現(xiàn)，從業(yè)務視角看該技術既覆蓋礦山主業(yè)的從原煤開采與運輸、洗選加工裝車外運全過程，同時覆蓋生產(chǎn)輔助業(yè)務，如機電設備運行管理、地質測量管理、本質安全管理、煤質管理能及財務、人力資源、辦公事務處等輔助后勤業(yè)務。
數(shù)字礦山一體化構架即包括了自動化技術水平較高的全礦生產(chǎn)過程綜合自動化控制系統(tǒng)，建立現(xiàn)代化的、覆蓋礦井各生產(chǎn)系統(tǒng)的實時調(diào)度監(jiān)控網(wǎng)絡，實現(xiàn)煤礦生產(chǎn)“采、掘、運、風、水、電”的綜合調(diào)度和和產(chǎn)過程自動化；還包括企業(yè)管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)包括經(jīng)營管理、事務管理、技術管理和能源管理等內(nèi)容。
從生產(chǎn)運營來看，數(shù)字礦山一體化構架將覆蓋從計劃制定、分解及下達到作業(yè)任務執(zhí)行跟蹤、工程項目管理到生產(chǎn)經(jīng)營績效評價與反饋的整個過程以實現(xiàn)閉環(huán)管理。從時間軸上看，將覆蓋企業(yè)中長期、年度及每日朱同管理周期的需求。從涉及單位來看，可滿足礦級、區(qū)隊至班組最小生產(chǎn)單元的不同管理的要求。（見圖1）
四、神東應用礦山數(shù)字化技術后的效益分析
隨著企業(yè)管理水平、管理現(xiàn)代化水平的提高和信息化進程，利用先進的信息技術建立數(shù)字礦山安全生產(chǎn)技術綜合管理信息系統(tǒng)已成為企業(yè)強化主業(yè)核心競爭力，提升管理效率和經(jīng)營效益，實現(xiàn)科學、合理、精益組織生產(chǎn)的迫切需要。通過數(shù)字礦山安全生產(chǎn)技術綜合管理信息系統(tǒng)的開發(fā)與應用，可以對煤礦各專業(yè)數(shù)據(jù)合理分類管理，對涉及的各種技術數(shù)據(jù)（地質、水文、測量、采掘、通風、機電、運輸、生產(chǎn)、調(diào)度等）進行記錄、處理、存樓、分析與管理、基于數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)倉庫，可以建立一個包括信息化管理平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的數(shù)字化、管理的現(xiàn)代化，監(jiān)測的自動化、事故的預警化、信息的可視化，為礦井規(guī)劃、開拓設計、優(yōu)化開采、調(diào)度指揮、安全生產(chǎn)、安全評價以及決策管理提供高可用性綜合信息，為煤礦安全生產(chǎn)、強化管理、科學決策提供有力保障。具體的社會效益體現(xiàn)在以下幾方面：
1）實現(xiàn)安全管理工作的信息化與網(wǎng)絡化管理，基于工作流達到安全生產(chǎn)的遠程管理與網(wǎng)上辦公，這將在煤礦生產(chǎn)管理工作的模式上實現(xiàn)巨大轉變，必將提高系統(tǒng)動行質量和可靠性，能實時獲取系統(tǒng)各種運行參數(shù)，從而實現(xiàn)對設備的動態(tài)管理，即是以技術保安全的重要手段和具本體現(xiàn)，也是實現(xiàn)本質安全煤礦的不效途徑，是煤礦安全生產(chǎn)、經(jīng)營管理本質的變革。
2）基于地測基礎信息實現(xiàn)煤礦多部門、多專業(yè)的安全生產(chǎn)專業(yè)信息化將超到帶動作用，間接經(jīng)濟效益與社會效益不可估算。
中圖分類號：P25 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（a）-0030-01
GPS RTK技術是基于載波相位觀測值的實時動態(tài)定位技術。它由GPS接收設備、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和內(nèi)嵌軟件構成，是一種全新的GPS定位測量方式，是GPS應用的重大里程碑。其工作原理是將一臺接收機置于基準站上，另一臺或幾臺接收機置于流動站上，通過差分處理求解載波相位的整周模糊度，實時提供流動站在指定坐標系中的三維定位坐標。GPS RTK技術改變了傳統(tǒng)的測量模式，能夠實時地完成厘米級定位精度和不通視情況下遠距離測量坐標，且沒有累積誤差，測量精度較高。優(yōu)點為工作模式簡單，需要不多的測量人員，定位速度快，操作簡便，綜合效益高等。地質礦產(chǎn)勘查測量是進行地質礦產(chǎn)建設的前提，其測量精度的高低、工作效率的快慢均對后續(xù)的礦產(chǎn)勘查工作帶來不小的影響。傳統(tǒng)的測繪技術，外業(yè)工作量極大，效率較低，且精度有時不能得到滿足。鑒于GPS RTK技術在各方面的優(yōu)越性，其在地質礦產(chǎn)勘查測量工作中得到了廣泛的應用，主要表現(xiàn)在礦區(qū)控制點加密、地形測量、地質剖面測量、鉆孔、探槽等測量。
1 GPS-RTK簡介
1.1 GPS-RTK原理
GPS-RTK測量技術是以載波相位觀測量為根據(jù)的實時差分GPS測量技術，是GPS測量技術中的一個新突破，可在野外獲取點位厘米級的水平精度。其基本思想是：在基準站上設置一臺GPS接收機，對所有可見GPS衛(wèi)星進行連續(xù)地觀測，并將其觀測數(shù)據(jù)通過無線電傳輸設備，實時地發(fā)送給用戶觀測站。在用戶站上，GPS接收機在接收GPS衛(wèi)星信號的同時，通過無線電接收設備，接收基準站傳輸?shù)挠^測數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相對定位原理，實時地解算整周模糊度未知數(shù)并計算顯示用戶站的三維坐標及其精度。
1.2 GPS-RTK優(yōu)點
（1）測量過程直觀透明，可實時動態(tài)顯示測量成果。能夠及時查看坐標定位，并使三維實時動態(tài)放樣、快速成圖等問題得以解決。
（2）觀測時間短。在觀測條件良好時，可在2s～5s內(nèi)求得高精度的測點三維坐標
（3）全天候作業(yè)。只要在測點能夠接收到4顆GPS衛(wèi)星信號，則在任何時間連續(xù)地進行作業(yè)。
（4）操作簡便，自動化程度高，大幅度減少勞動工作量。GPS-RTK測量已基本實現(xiàn)了智能化，觀測人員只需將天線對中、整平，量取天線高，打開電源即可進行自動觀測。
（5）觀測站之間無需通視，適應各種地形。各站之間是相互獨立的觀測值，誤差不會積累傳播。
1.3 GPS-RTK數(shù)據(jù)處理
根據(jù)精度要求和實際情況、軟件的功能和精度，分析下載的數(shù)據(jù)，查看是否各測回值滿足要求，收斂誤差滿足要求等，點屬性是否齊全。當一個點或一組點成果經(jīng)檢查達不到設計要求時，必須進行重測或補測。重、補測應按原設計方法、精度要求進行。對多測回數(shù)據(jù)求平均值后，編輯成一定格式，或制作表格直接輸出，或制成GIS數(shù)據(jù)源產(chǎn)品，提供GIS數(shù)據(jù)庫使用。
2 GPS-RTK測量在地質工程測量中的應用
由于GPS RTK測量具有精度高、效率高的優(yōu)點，其在地質勘探工程可以完成多項工作。
2.1 控制測量
目前，GPS定位技術被廣泛應用于建立各種級別、不同用途的GPS控制網(wǎng)。在這些方面，GPS定位技術已基本上取代了常規(guī)的控制測量方法，成為了主要手段。與常規(guī)的方法相比，GPS在布設控制網(wǎng)方面具有測量精度高、選點靈活、不需要造標、費用低、全天候作業(yè)、觀測時間短、觀測和數(shù)據(jù)處理全自動化等特點。
2.2 野外大比例尺數(shù)字化地形圖測量
地質勘探工程所用圖大多是1∶2000或1∶1000地形圖。用傳統(tǒng)方法測圖，工作量大，速度慢，花費時間多；用RTK測繪，具有采集速度快，精度高的優(yōu)點，大大降低了測圖的難度，省時又省力。
2.3 野外剖面測量
地質人員在大比例尺地形圖上標出地質勘探剖面后，測量員利用RTK測量就能很方便地實測并繪制出本條剖面圖，且精度較高。
2.4 勘探工程放樣測量
采用RTK測量技術進行放樣，只需將所要放樣的坐標輸入RTK手簿中，系統(tǒng)就會定出放樣的點位。
3 GPS-RTK的不足及解決辦法
（1）在山區(qū)和樹林較密地方使用RTK作業(yè)，有其局限性，主要表現(xiàn)在收不到基站信號或者時有時無、數(shù)據(jù)初始化慢且易丟失、測量用時較長。對于這種情況，主要解決的辦法：①要選好基站，要開闊，功率開到最大，電臺天線盡可能架高。②把移動站天線盡可能架高③架雙基站工作④聯(lián)合全站儀作業(yè)。
（2）天空環(huán)境影響。白天中午，受電離層干擾大，共用衛(wèi)星數(shù)少，常接收不到5顆衛(wèi)星，因而初始化時間長甚至不能初始化，也就無法進行測量，可見選擇作業(yè)時段的重要性。
（3）數(shù)據(jù)鏈傳輸受干擾和限制、作業(yè)半徑比標稱距離小的問題。RTK數(shù)據(jù)鏈傳輸易受到高大山體和各種高頻信號源的干擾，在傳輸過程中衰減嚴重，嚴重影響外業(yè)精度和作業(yè)半徑。另外，當RTK作業(yè)半徑超過一定距離（一般為幾公里，每種機型在不同的環(huán)境又各不相同）時，測量結果誤差超限，所以RTK的實際作業(yè)有效半徑比其標稱半徑要小很多，工程實踐和專門研究都證明了這一點。解決這類問題的有效辦法是把基準站布設在測區(qū)中央的最高點上。
（4）初始化能力和所需時間問題。在山區(qū)、林區(qū)等地作業(yè)時，RTK衛(wèi)星信號容易被阻擋、容易造成失鎖，采用RTK作業(yè)時有時經(jīng)常需要重新初始化。這樣測量的精度和效率都受影響。解決這類問題的辦法主要是選用初始化能力強、所需時間短的RTK機型。
（5）高程異常問題。RTK作業(yè)模式要求高程的轉換必須精確，但我國現(xiàn)有的高程異常圖在有些地區(qū)，尤其是山區(qū)，存在較大誤差，在有些地區(qū)還是空白，這就使得將GPS大地高程轉換至海拔高程的工作變得相當困難，精度也不均勻。
（6）電池電量的影響。RTK耗電量比較大，電池容量小，作業(yè)時間不長久。有些條件困難地區(qū)，用電緊張，作業(yè)時間長了，就會導致沒電可用。而且電池電量不足，還會影響到RTK的發(fā)射、接收信號，導致作業(yè)效率低，成果精度不高。解決這類問題就是選擇可以外接電源的儀器，用電瓶代替普通的電池。
4 結語
