摘要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，計算機應(yīng)用、衛(wèi)星技術(shù)、電子技術(shù)也跟隨著發(fā)展，我國測繪儀器也發(fā)揮了巨大的作用，相關(guān)的技術(shù)手段也有了很大的提高，形成了現(xiàn)在測繪儀器及測繪技術(shù)的新體系，本文主要針對現(xiàn)代測繪儀器技術(shù)及其在礦山測量中的應(yīng)用進行分析討論。
　　關(guān)鍵詞：測繪技術(shù)；礦山測量
　　
　　1前言
　　隨著電子技術(shù)和激光技術(shù)的發(fā)展，光電結(jié)合型的測繪儀器(如測距儀、全站儀、陀螺儀)對傳統(tǒng)的測繪儀器方法產(chǎn)生了深刻的影響。礦山測量服務(wù)于礦山勘探、設(shè)計、開發(fā)和生產(chǎn)運營的各個階段，為此礦山測量必須將先進的現(xiàn)代技術(shù)同礦山測量的實際工作、具體特點相結(jié)合，拓寬礦山測量的生存空間和業(yè)務(wù)范圍，促進礦山測量的改進和發(fā)展，適應(yīng)市場經(jīng)濟體制和礦山體制改革的需要。
　　
　　2現(xiàn)代測繪儀器、技術(shù)及其在礦山測量中的應(yīng)用
　　2．1全站儀及其在礦山測量中的應(yīng)用
　　全站儀作為當前應(yīng)用最為廣泛的測繪儀器是電子技術(shù)與光學技術(shù)發(fā)展結(jié)合的光電測量儀器、也是集測距儀、電子經(jīng)緯儀優(yōu)點于一體的、應(yīng)用前途廣泛的儀器。智能化的全站儀是集光、電、磁、機的最新科學成果，集測距、測角為一體的先進儀器。國際上先進的全站儀均以存儲卡、內(nèi)部存儲器或電子手簿的方式記錄數(shù)據(jù)，具有雙路傳輸?shù)耐ㄓ嵐δ埽�能接收外部計算機的指令、由計算機輸入數(shù)據(jù)，也能向外部計算機輸出數(shù)據(jù)。目前國際上較先進的全站儀有FI本索佳SET030系列、10k系列全站儀，瑞士Leica公司生產(chǎn)的TCR402全站儀等，我國目前有南方測繪儀器公司生產(chǎn)的KTS-440系列、KTS-550系列、智能型全站儀NTS-662系列全站儀等。
　　全站儀由于兼具有經(jīng)緯儀和測距儀的優(yōu)點，且以數(shù)字形式提供測量成果，操作簡便、性能穩(wěn)定、數(shù)據(jù)可通過電子手簿與計算機進行通訊等優(yōu)點，使其在礦山測量中得到了廣泛的應(yīng)用。地面控制測量、地形測量、工程測量、井下測量均可用全站儀進行。
　　以全站儀為代表的智能化、數(shù)字化儀器是礦山測量儀器今后的發(fā)展方向之一。基于全站儀和現(xiàn)代計算機技術(shù)可建立礦山三維數(shù)據(jù)自動采集、傳輸、處理的礦山測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，取代傳統(tǒng)的手簿記錄、手工錄入、繁瑣計算等大量的重復(fù)性的工作。此外，全站儀在礦山地表移動監(jiān)測、礦區(qū)土地復(fù)墾工程實施、礦區(qū)施工等方面也都得到應(yīng)用，既提高了效益，加快了速度，又保證了精度。
　　2．1．1前方測角交會
　　以某開發(fā)礦業(yè)有限公司礦60萬t／a選礦廠工程為實例，來說明全站儀結(jié)合南方CASS成圖系統(tǒng)在工程測量中的應(yīng)用，使用的是瑞士Leica公司生產(chǎn)的TCR402全站儀。
　　
　　圈1前方測角交會法求P點坐標
　　如圖1所示，A、為坐標已知的控制點，P為待求點，在A、兩點已觀測了角度口和b。
　　利用南方CASS成圖系統(tǒng)，根據(jù)A、兩點坐標在桌面上繪制出A、兩個點，連接AB點得到AB線段，然后分別以A點和點為基點旋轉(zhuǎn)口，b角(從圖1中可直觀地分辯方向)。使用ID命令選擇交點P，就可以得出P點坐標了。如果圖形有檢校條件，可以進行坐標差的計算。如果在近似平差的情況下能滿足需要，則可以在圖形上進行平均計算并作出標記。
　　2．1．2前方距離交會
　　如圖2所示，A、為已知坐標的控制點，P為待求點，在A、兩點已分別利用全站儀測量了距離S和Sb。
　　
　　圖2前方距離交會測P點坐標
　　同樣可以利用南方CASS成圖系統(tǒng)，根據(jù)A、兩點坐標繪制出A、兩個點，連接AB點得到AB線段，然后分別以A點和點為圓心，以S。和S為半徑作圓，則得到P點和P點(對照現(xiàn)場的方位情況從圖上可直觀地分辯出P為所求點)。使用ID命令選擇交點P，就可以得出P點坐標了。在實際工作過程中，通常會將前方測角交會與前方距離交會進行組合應(yīng)用。
　　2．2空間信息技術(shù)及其在礦山測量中的應(yīng)用
　　2．2．1空間信息簡介
　　空間信息技術(shù)的核心和主體是“3s”技術(shù)，即遙感(RemoteSensing：RS)、全球定位系統(tǒng)(GlobalPo—sition—innSystemGPS)、地理信息系統(tǒng)(GrographieInforma—tionSystem：GIS)。
　　遙感技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用已經(jīng)歷了較長的時間，并積累了豐富的經(jīng)驗，航空遙感資料可作為礦區(qū)地形圖測繪的資料來源，通過像片校正、目視判讀、野外調(diào)繪等工作，完成地形圖的測繪。較之傳統(tǒng)的測圖方法，利用遙感資料進行測圖速度快、成本低、精度高，是一種應(yīng)用極為廣泛的測圖方法。航天遙感在礦山測量中應(yīng)用的關(guān)鍵理論與技術(shù)也正處于研究之中。應(yīng)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(zhì)條件研究、煤層頂?shù)装逖芯康确矫娑家训玫綉?yīng)用。
　　南方CASS成圖系統(tǒng)在礦山測量中的應(yīng)用主要是取代傳統(tǒng)的地面測繪工作。如利用南方CASS成圖系統(tǒng)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(fù)測、改造等。隨著GPS接收機性能價格比的不斷上升，已成為現(xiàn)代礦山測量的一項重要支撐技術(shù)。
　　應(yīng)用于礦區(qū)的地理信息系統(tǒng)稱為礦區(qū)資料源環(huán)境信息系統(tǒng)(MRIES)。MREIS已成為礦山測錄的重要發(fā)展方向。以礦區(qū)資源環(huán)境信息系統(tǒng)為平臺，以各種測量技術(shù)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(shù)系統(tǒng)，作為礦山可持續(xù)發(fā)展的決策支持系統(tǒng)。礦山測量工作是建立MRRIS的前提性工作，而建立MRRIS則是礦山測錄發(fā)展的必然趨勢。因此，南方CASS成圖系統(tǒng)首先應(yīng)用于礦山測量，建立礦山測量信息系統(tǒng)，然后以此為基礎(chǔ)，建立礦區(qū)資源環(huán)境信息系統(tǒng)。
　　2．2．2礦山南方CASS成圖系統(tǒng)的建立
　　建立礦山南方CASS成圖系統(tǒng)的目的，主要是建立高精度施工控制網(wǎng)，以便利用這些網(wǎng)點的坐標直接得到并能達到施工所需要的精度要求。在處理南方CASS成圖系統(tǒng)各種數(shù)據(jù)過程中，首先在WGS-84坐標系中進行三維無約束平差，保證了南方CASS成圖系統(tǒng)差分的相對定位精度。而且在各種坐標轉(zhuǎn)換中，沒有涉及到由wGS4坐標轉(zhuǎn)換為我國參心坐標系的問題，因此，不會受到“轉(zhuǎn)換參數(shù)”求定誤差的影響。另外該網(wǎng)也沒有與國家平面控制網(wǎng)聯(lián)測，所以，也不會受到地面控制網(wǎng)測量誤差的影響，仍然保持原來南方CASS成圖系統(tǒng)差分相對定位的高精度。因此，用這種方法所建立的獨立坐標系工程平面控制網(wǎng)，經(jīng)過一系列的數(shù)據(jù)處理和坐標轉(zhuǎn)換，是能達到貫通測量和各種施工測量精度要求的。
　　空間信息技術(shù)是礦山測量的技術(shù)支撐和保證，以“3s”技術(shù)和其他測量儀器技術(shù)的有機結(jié)合，根據(jù)現(xiàn)場具體情況，對該網(wǎng)作以下設(shè)計：
　　(1)礦山測量主要是解決井下貫通和井下各種施工問題。所以網(wǎng)的布設(shè)必須以井(坑)口為主進行布設(shè)，以便向井下傳遞坐標。
　　(2)根據(jù)國家測繪局1992年頒發(fā)的全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范以及礦山測量規(guī)范有關(guān)精度，確定該網(wǎng)為D級，定位的方式為相對靜態(tài)定位，網(wǎng)形結(jié)構(gòu)為邊連式。
　　2．2．3慣性測量系統(tǒng)及其在礦山測量中的應(yīng)用
　　慣性測量系統(tǒng)(InertialSurveyingSystem：ISS)是一種導(dǎo)航定位技術(shù)，具有全天候、自主式、快速多能和機動靈活等優(yōu)點，為大地測量、工程測量和礦山測量作業(yè)的自動化和全能提供了另一種新的技術(shù)手段。它是利用慣性導(dǎo)航的原理，以同時獲取大地多種測量數(shù)據(jù)(經(jīng)緯度，高程、方位角、重力異常和垂線偏差等)的一種技術(shù)系統(tǒng)。ISS可分為兩大類：平臺式系統(tǒng)和捷聯(lián)式系統(tǒng)，ISS在測繪領(lǐng)域的主要應(yīng)用目標包括：①控制測量，如對已有控制點的檢核、加密、航測控制等；②管線監(jiān)測、定位、地殼形變、地表沉陷觀測；③井下定位，各種工程和建筑測量；④地震、重力測量，地球物理研究；⑤井筒和罐道梁的垂直性監(jiān)測等。GPS／ISS組合系統(tǒng)是滿足高精度導(dǎo)航和定位要求的發(fā)展方向之一。這種組合系統(tǒng)可使CPS與ISS的性能得到很多互補，能夠以整體大地測量模型進行數(shù)據(jù)處理，同時確定三維坐標和大地水準面，使定位和導(dǎo)航的精度提高且穩(wěn)定。
　　ISS在我國礦山測量中應(yīng)用的工作尚未深入開展，以GPS+ISS組合系統(tǒng)應(yīng)用于礦山測量則是較有發(fā)展前途的一項技術(shù)。
　　2．2．4其他測繪新儀器新技術(shù)的應(yīng)用
　　其他的現(xiàn)代測繪儀器如激光指向儀、陀螺經(jīng)緯儀、數(shù)字式水準儀及相關(guān)的測繪技術(shù)等都在礦山測量中得到了應(yīng)用，并以這些儀器技術(shù)為基礎(chǔ)，形成了許多礦山測量的專用儀器，作為礦山測量應(yīng)用的現(xiàn)代儀器和技術(shù)。
　　3.結(jié)束語
　　礦山測量作為一門交叉性學科，其發(fā)展和進步與采礦技術(shù)和礦業(yè)工程的發(fā)展、測量科學技術(shù)與儀器設(shè)備的發(fā)展、其它學科如數(shù)理科學、計算機科學等的發(fā)展密切相關(guān)。現(xiàn)代測繪科學技術(shù)的發(fā)展，必然會促進礦山測量的進一步發(fā)展。