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【摘 要】伴随计算机技术与光电子技术的逐渐成熟，测绘行业的技术不断革新，新型测绘作业模式在地形测量、工程放样、断面信息采集中不断应用发展，极大推动了测绘行业的数字化进程。本文以电子全站仪、CORS、三维扫描仪等现代测绘新技术为研究对象，以矿山测量为应用领域，探讨其在矿山勘察与测绘中的具体应用，为矿山测量提供参考性的建议。
【关键词】矿山测量;测绘精度;应用探究;发展趋势
矿山勘察、设计、施工与生产管理阶段，矿山测量作为重要的信息采集、巷道放线手段，对于矿山科学施工与安全运营管理，具有重要的指导意义。伴随现代测绘技术的更新发展，矿区地面与地下控制测量、大比例尺地形图测绘、矿井联系测量中，在数据采集与坐标定位方面，提高了数字化与科技化程度，加快了矿山行业测绘的创新发展。
1 光电测量设备在矿山测量中的应用
诸如电子测距仪与电子经纬仪，以其精度高、读数快与操作简便的特点，被广泛应用于传统矿山测量之中，但随着光电技术的成熟与发展，电子全站仪集成了测距与测角功能，实现了点位坐标的直接采集与测设，简化了测量数据的解算处理流程，提高了矿山三维坐标信息的数据采集效率。
以电子全站仪为代表的现代光电测量设备，将测距、量角、解算进行高度集成，并根据观测量自动显示点位高差、点间平距等位置信息，同时利用数据存储与传输模块，以RS232/USB/SD形式，完成设备与计算机间的数据通讯，同时防爆型全站仪的出现，也提高了矿山井下测绘的安全性与可行性，为矿区导线控制测量、大比例尺地形信息采集提供了便捷手段，代替了传统的人工记录、手工核算流程，降低了矿山测绘中的粗差概率。
2 惯性测量与三维扫描技术在矿山测量中的应用探究
在矿山管线跟踪、井下定位测量、井筒垂直监测等方面，往往借助平台式或捷联式惯性测量设备实现。在惯性陀螺平台上，结合加速度计，测定平台载体姿态、求解重力参数、弥补传统地面测绘的不足，通过计算载体方位角、经纬度、垂线偏差等相关信息，克服传统方式地面控制点匮乏、GNSS信号缺失、定位载体难通视等因素的影响，有助于实现矿山测绘的智能化与自动化。
现代矿山测量中，为达到“数字矿山”的建设要求，降低测绘外业强度与提高数字建模质量与安全度，可在构建露天矿山管理模时，引入三维激光扫描技术，通过密度较高的数字点云，根据场景复制技术，解决复制矿区的表面模型测绘难题，根据三维激光扫描点云，建立直观可视的立体模式，客观反映矿山的采掘现状与变化特征，实现露天矿山的安全、高效、科学的调度管理。
3 CORS在矿山测量中的应用
作为现代测绘技术的突出代表，连续运行参考站定位服务系统（CORS）通过组合一定区域的基准站，构成无缝拼接、高精稳固的参考站网络，排除了架设临时参考站的步骤，实现了开机即可测绘的目标，在差分数据播发上，以GPRS/CDMA为载体，借助数字通讯网络实现长距离、大区域的实时差分定位。CORS系统的框架构成，如图1所示：
图1 CORS系统的框架构成图
在矿山地面控制点测量、地形测绘与工程放样中，利用CORS-RTK形式直接测绘模式，具有较高的经济效益;对于建筑物密集的矿区，可采用CORS布设图根点、全站仪进行碎步测量的测绘方法，高效可靠的采集矿区地形空间位置信息，满足矿山管理对基础地理信息的要求。关于CORS系统在矿山测量中的应用，可从以下几方面分析阐述：
（1）矿区控制测量：鉴于矿区多位于地形复杂、条件较差的地区，矿区周边控制点相对较少，因此采用传统光学设备或全站仪手段，限于通视条件、人力成本因素等，难以较短的作业时间内，保证矿区控制测量的精准度与可靠性。而引入CORS系统进行矿区控制测量時，则不受地形通视条件限制，根据控制点级别的不同，可选用静态、快速静态或动态RTK的形式，实现控制点的快速测绘、高精解算。
（2）矿区边坡、采空区稳定性监测：对于矿区开采而言，矿产资源的采掘过程中，为预防突发事件，确保安全生产，可采用CORS及时，采集边坡或采空区监测点的三维坐标信息，计算其形变速率与沉降量，加强周期性的形变数据采集，掌握与分析监测点位的形变状态与变化趋势。
（3）工程放样与地形测绘。矿山地表工程放样方面，引入CORS-RTK技术，可实现矿体勘探、钻孔放样的厘米级快速定位;利用CORS-RTK技术，采集地物点空间坐标，快速、高精的绘制大比例尺地形图，实现矿区基础地理信息的更新复测，其在矿区地形测绘图根控制精度指标可按照表1执行。
表1 基于CORS的图根控制点指标限差
起算残差 观测模式 观测次数 平面限差 高程限差
3cm CORS-RTK 2次以上 3cm 5cm
4 矿山测量技术的发展趋势
计算机技术与数字化技术的进步，推动了现代测绘模式与数据处理手段的变革发展，逐渐实现数据采集、信息传输、分析处理与绘图输出的集成化与智能化。在矿山测量方面通过引入现代测绘技术，借助高新测绘仪器，降低了传统矿山测量的作业强度，提高了矿山测量的点位精度，实现了矿区坐标框架的整体统一，对于维护矿山企业的运营生产具有重要意义。
将来矿山测量领域内，伴随GPS、GIS、RS的革新发展，以“3S”技术为代表的现代测绘手段，为“数字矿山”建设增添新的动力。通过GPS快速布设矿区控制点，实现矿区表面沉降与边坡稳定性的动态连续监测，以RS技术加强调查矿区生态变迁与矿产综合开采规划，最红通过GIS技术，建立矿山综合管理信息系统，指导矿区生态维护，科学进行矿山安全生产调度，快速高效的辅助矿山管理决策。
参考文献：
[1]陈俊杰，邹友峰. 矿山测量在煤矿安全生产中的作用及发展趋势[J]. 中国矿业，2005，10：42-44.
[2]朱煜峰. 概述我国矿山测量技术的新进展[J]. 中国矿业，2004，04：9-10+49.
[3]郭达志. 矿山测量学科的发展-回顾与展望[J]. 矿山测量，2011，06：5-9+4.
【关键词】矿山测量;测绘精度;应用探究;发展趋势
矿山勘察、设计、施工与生产管理阶段，矿山测量作为重要的信息采集、巷道放线手段，对于矿山科学施工与安全运营管理，具有重要的指导意义。伴随现代测绘技术的更新发展，矿区地面与地下控制测量、大比例尺地形图测绘、矿井联系测量中，在数据采集与坐标定位方面，提高了数字化与科技化程度，加快了矿山行业测绘的创新发展。
1 光电测量设备在矿山测量中的应用
诸如电子测距仪与电子经纬仪，以其精度高、读数快与操作简便的特点，被广泛应用于传统矿山测量之中，但随着光电技术的成熟与发展，电子全站仪集成了测距与测角功能，实现了点位坐标的直接采集与测设，简化了测量数据的解算处理流程，提高了矿山三维坐标信息的数据采集效率。
以电子全站仪为代表的现代光电测量设备，将测距、量角、解算进行高度集成，并根据观测量自动显示点位高差、点间平距等位置信息，同时利用数据存储与传输模块，以RS232/USB/SD形式，完成设备与计算机间的数据通讯，同时防爆型全站仪的出现，也提高了矿山井下测绘的安全性与可行性，为矿区导线控制测量、大比例尺地形信息采集提供了便捷手段，代替了传统的人工记录、手工核算流程，降低了矿山测绘中的粗差概率。
2 惯性测量与三维扫描技术在矿山测量中的应用探究
在矿山管线跟踪、井下定位测量、井筒垂直监测等方面，往往借助平台式或捷联式惯性测量设备实现。在惯性陀螺平台上，结合加速度计，测定平台载体姿态、求解重力参数、弥补传统地面测绘的不足，通过计算载体方位角、经纬度、垂线偏差等相关信息，克服传统方式地面控制点匮乏、GNSS信号缺失、定位载体难通视等因素的影响，有助于实现矿山测绘的智能化与自动化。
现代矿山测量中，为达到“数字矿山”的建设要求，降低测绘外业强度与提高数字建模质量与安全度，可在构建露天矿山管理模时，引入三维激光扫描技术，通过密度较高的数字点云，根据场景复制技术，解决复制矿区的表面模型测绘难题，根据三维激光扫描点云，建立直观可视的立体模式，客观反映矿山的采掘现状与变化特征，实现露天矿山的安全、高效、科学的调度管理。
3 CORS在矿山测量中的应用
作为现代测绘技术的突出代表，连续运行参考站定位服务系统（CORS）通过组合一定区域的基准站，构成无缝拼接、高精稳固的参考站网络，排除了架设临时参考站的步骤，实现了开机即可测绘的目标，在差分数据播发上，以GPRS/CDMA为载体，借助数字通讯网络实现长距离、大区域的实时差分定位。CORS系统的框架构成，如图1所示：
图1 CORS系统的框架构成图
在矿山地面控制点测量、地形测绘与工程放样中，利用CORS-RTK形式直接测绘模式，具有较高的经济效益;对于建筑物密集的矿区，可采用CORS布设图根点、全站仪进行碎步测量的测绘方法，高效可靠的采集矿区地形空间位置信息，满足矿山管理对基础地理信息的要求。关于CORS系统在矿山测量中的应用，可从以下几方面分析阐述：
（1）矿区控制测量：鉴于矿区多位于地形复杂、条件较差的地区，矿区周边控制点相对较少，因此采用传统光学设备或全站仪手段，限于通视条件、人力成本因素等，难以较短的作业时间内，保证矿区控制测量的精准度与可靠性。而引入CORS系统进行矿区控制测量時，则不受地形通视条件限制，根据控制点级别的不同，可选用静态、快速静态或动态RTK的形式，实现控制点的快速测绘、高精解算。
（2）矿区边坡、采空区稳定性监测：对于矿区开采而言，矿产资源的采掘过程中，为预防突发事件，确保安全生产，可采用CORS及时，采集边坡或采空区监测点的三维坐标信息，计算其形变速率与沉降量，加强周期性的形变数据采集，掌握与分析监测点位的形变状态与变化趋势。
（3）工程放样与地形测绘。矿山地表工程放样方面，引入CORS-RTK技术，可实现矿体勘探、钻孔放样的厘米级快速定位;利用CORS-RTK技术，采集地物点空间坐标，快速、高精的绘制大比例尺地形图，实现矿区基础地理信息的更新复测，其在矿区地形测绘图根控制精度指标可按照表1执行。
表1 基于CORS的图根控制点指标限差
起算残差 观测模式 观测次数 平面限差 高程限差
3cm CORS-RTK 2次以上 3cm 5cm
4 矿山测量技术的发展趋势
计算机技术与数字化技术的进步，推动了现代测绘模式与数据处理手段的变革发展，逐渐实现数据采集、信息传输、分析处理与绘图输出的集成化与智能化。在矿山测量方面通过引入现代测绘技术，借助高新测绘仪器，降低了传统矿山测量的作业强度，提高了矿山测量的点位精度，实现了矿区坐标框架的整体统一，对于维护矿山企业的运营生产具有重要意义。
将来矿山测量领域内，伴随GPS、GIS、RS的革新发展，以“3S”技术为代表的现代测绘手段，为“数字矿山”建设增添新的动力。通过GPS快速布设矿区控制点，实现矿区表面沉降与边坡稳定性的动态连续监测，以RS技术加强调查矿区生态变迁与矿产综合开采规划，最红通过GIS技术，建立矿山综合管理信息系统，指导矿区生态维护，科学进行矿山安全生产调度，快速高效的辅助矿山管理决策。
参考文献：
[1]陈俊杰，邹友峰. 矿山测量在煤矿安全生产中的作用及发展趋势[J]. 中国矿业，2005，10：42-44.
[2]朱煜峰. 概述我国矿山测量技术的新进展[J]. 中国矿业，2004，04：9-10+49.
[3]郭达志. 矿山测量学科的发展-回顾与展望[J]. 矿山测量，2011，06：5-9+4.