时间:2023-04-14 17:11:45
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇矿山测量论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
2矿山测量技术发展的现状
(1)测量仪器的应用。
现在,岩层移动变形检测仪器、全站型仪器、卫星定位技术以及电子经纬仪等,不仅仅应用于测量地面与数据收集上,而且还能够大大提高工作效率以及测量的准确性,从而使得劳动强度大大降低,工作环境不断改善。为能够更好的开发与保护土地与矿产资源等,更好的保护矿区的环境等具有非常重要的作用;
(2)测量技术的应用。
计算机技术、遥感技术、地理信息技术以及卫星空间定位技术等,不单单是整个测绘学科的核心,而且还是整个矿山测量中的重要核心技术,同时这些技术在不断发展的过程中,其理论研究与实际应用也得以不断完善与发展。在当前矿山测量中遥感技术、数字摄影测量、卫星定位技术、机助制图、电子速测仪以及计算机处理技术等都得到了广泛的应用。矿山测量的工作者已经了解到了外业仪器设备智能化、数字化以及自动化的优越性,而对内业数据的处理、输出的一体化、形象化使得信息得以加工与处理,所以对认识资源与改造自然会不断深入,使得现代科学技术对环境保护与资源综合开发的潜力与优势得以充分发挥;
(3)变形观测的应用。
在矿山测量技术学科之中“三下”采矿研究、地表移动规律以及检测是其重要领域,这些研究具备重要的经济效益与社会效益。现在,我国在这上面的研究越来越朝着质复杂、地形复杂条件下发展,因此,对于多技术与多手段的三维空间开展计算机数值模拟、实验室模拟方法研究以及非线性理论等方法研究都予以极大的重视,而且效果显著。
3全面质量管理的探索与实践
3.1全员质量管理的核心内容
3.1.1做好测量人员的思想工作
对矿山测量工作人员开展警示教育工作,定期召开座谈会,对测量事故及其发生原因进行分析讨论,从而使测量人员树立起“质量第一”的思想,质量意识大大提高。
3.1.2测量技术与技术培训
与矿山测量实际工作需要相结合,有计划的组织所有测量工作者学习测量技术,并且交流技术经验,从而使得测量人员的操作技术、业务素质和处理问题的能力不断提高。
3.2全过程质量管理
3.2.1加强外业测量工作
在开展矿山测量工作之前一定要认真的对工具、仪器进行检查与校正,使得检测结果的正确性得以确保。熟悉并检查施工设计图纸,查阅测量资料,在对测量方案开展共同研究之后,施工人员开始下井施测,对工序的各环节进行测量,严格根据《矿山测量规程》的相关规定标准方法进行测量,在测量现场,应该将测量数据记录清楚,不能够存在涂改现象,在测量结束之后,应该对现场记录和计算推导的正确性进行检查,在保证其正确后才能够离开。
3.2.2加强测量内业计算工作
认真的检查与复算原始的记录数据,在矿山观测工作结束之后,应该对外业观测手薄里的计算正确与否进行及时的整理与检查,对检查结果是否符合各项限差要求进行观测,在确定观测结果都与要求相符后,才可以开展计算。要仔细的开展复测复算。在矿山测量工作中,要求绘图人员在计算结果的基础上开展绘图时,一定要根据“对算薄”的最终结果,并且“对算薄”一定要经由相关负责人签字确认之后才可以使用,这就在一定程度上避免了由于资料错误展开绘图而致使绘图出错问题的出现。
3.3全方位质量管理
矿山测量人员因为分工不同、管理层次不同、负责区段与范围不同,因此个作业小组应该增强组织协调,将测量工作做好,还应该把现场工作的质量保证,推广到测量工作与服务工作之中。在矿山测量工作中,都应该对之前测量成果的精确性、可靠性进行检查,根据《矿山测量规程》相关规定决定限差;对工具、仪器定期的进行检核,使得这些器具能够保持良好的状态,对于有问题的工具、仪器,杜绝使用;对设计图纸进行认真检查,在确保其准确无误后,才可以通过对算之后准备测量资料,在对测量方案进行研究之后,施工人员才可以下井施测。测量工序之中的各环节,都应该严格根据《矿山测量规程》中的标准测量方法进行测量,并进行严格把关,及时的对超限资料进行补测及重测。
我国是一个能源消耗大国,每年对各类矿产资源的消耗量十分惊
人,而另一方面我国各类非法开采矿产资源的现象却屡禁不止,由此对我国矿产资源的开采浪费十分惊人。在实际的矿产开采、监测与核查的工作中,尚未形成一套系统的矿山开采监测与测绘的技术和方法,很多实际工作的开展还是依赖于工人的经验或者传统的手工测绘手段,使得矿山开采监测测绘技术无法得到实质性发展。本论文结合现阶段政策法规对矿山安全管理的要求,分析测量工作在服务于矿山安全管理的切入点,并研究了服务于矿山安全管理测量工作的方法,就是想要解决矿产资源储量核查检测及矿山开采监测的其它工作中的矿山测量技术体系问题及技术规程框架。形成完整的现代体制下的各类矿山开采监测的测绘技术体系和技术规程框架。
1 矿山开采监测与测绘概述
1.1 矿山开采监测的内容
矿山开采涉及地质、山体、矿产、水土等多方位,因此需要对开采过程实施监测的内容较多,主要集中以下两个方面:
1.1.1 地质环境监测
矿山开采首先会对地质环境产生影响,主要是不利影响甚至是有
害影响,例如对矿山大肆开采造成地表沉陷、地下水下降、山体滑坡、
泥石流灾害、生态系统被破坏等等,为了尽量减小矿山开采对地质环境所带来的不良影响,必须要在开采的过程中,对矿山及开采过程实施动态化的监测,采取预防和防治结合的手段保障将矿山开采对环境的影响降到最小。
1.1.2矿山开采安全监测
矿山开采中的核心问题便是安全监测,因此矿山开采监测的过程
中必须要对安全进行监测,包括采用相关传感器对有害干扰因素进行实时监测,对矿山内部的空区、塌陷地区进行监测和评估,对各类矿产资源实施安全管理机制,从制度和技术两个方面确保矿产资源的开采过程的安全性。
1.2 矿山开采中的测绘技术
目前对矿山开采监测所应用到的主要测绘技术主要有GPS定位、
遥感测绘技术及激光探测技术等,下面逐一进行简要的介绍。
1.2.1GPS定位技术
GPS定位技术是利用卫星的三点定位原理,对地球上的物体实现
三维空间内的定位的一种技术。GPS定位技术目前应用于矿山开采领
域,其主要应用在利用GPS定位技术实现对矿山的数字化地图绘制,
利用数字地图实现对开采过程的动态化监控。
1.2.2 遥感测绘技术
遥感测绘技术是目前普遍应用的较为成熟的一种测绘技术,简单
来说,就是利用遥感技术,在计算机上面进行计算并且能够达到测绘目的行为。遥感测绘技术能够实现人类无法触及到的矿山内部区域,从而在计算机上完成对矿山内部的矿产储量分布、地质条件研判以及各类灾害事故的预警等分析工作,是目前广泛应用的一种测绘技术。
2.1 滑坡监测测绘
滑坡是矿山开采中经常出现的灾害事故,对滑坡实施监测就必须
借助于现代测绘技术。目前能够实现滑坡监测的测绘技术主要有大地测量法和GPS测量法。
2.1.1大地测量法
大地测量法是利用高精度测角、测距的光学仪器和光电测量仪器、全站式电子速测仪等仪器仪表实现对大地绝对位移的测量,从而进行分析是否产生滑坡灾害,或者对滑坡灾害进行预警。
2.1.2GPS测量法
大地测量法最大的缺陷是其测量精度较低,必须借助于大地作为
绝对参照物,因此近几年发展了GPS测量法。GPS测量利用了GPS定位仪器能够实现高精度下的滑坡位移和滑坡速度,测量精度高,能够
实现全天候动态监测。
2.2 地裂缝监测测绘
地裂缝的监测是一项耗费巨大人力物力的监测工作内容,需要结合地标沉降的相关指标进行分析,因此地裂缝的监测测绘,通常是借助于传统的测量法和GPS测量、遥感测绘技术相结合的方法进行监测,首先利用传统的测量方法每隔一定周期观察记录大地的水平位移和垂直位移,并利用GPS测量实现固定参照物的三维空间的定位、位移和速度,最后结合遥感测绘技术对被监测区域的地标分层沉降进行标定,从而综合分析出地裂缝的发展与走势,实现对地裂缝的动态实时监测与测绘。
2.3 空区塌陷区监测测绘
随着矿山开采力度越来越大,矿山山体内部难免会出现空区塌陷
区,一旦发生塌陷则酿成惨痛事故,因此需要对矿山开采中的空区和塌陷区进行监测测绘。目前主要应用遥感测绘技术实现对山体内部空区塌陷区的监测。随着测绘技术的发展,现在也出现了利用激光探测技术实现对空区塌陷区的探测和研判,利用激光对矿山山体进行三维扫描,建立相关数据库,通过数据比对和三维模型的分析,能够准确的提出空区和塌陷区研判模型,并给出适当的监测和补救措施依据。
2.4 水土流失监测测绘
矿山开采不可避免的会对周围环境产生破坏,造成水土流失的现
象,因此,为了尽量降低对周围环境的影响,必须要对水土流失进行监测。目前对水土流失进行监测的方法主要有两种:
2.4.1遥感监测法
遥感监测是借助于卫星和航空遥感技术,将地面的植被、沙石、
水源等地物扫描为电子地图,构建三维数据库,通过对数据的分析实现对地表水土流失的监测。这种方法往往适合于较大区域面积的水土流失的监测。
2.4.2地面监测法
地面监测法适合于较小范围内的水土流失的测量与监测,其主要
方法是采用对被监测区域设置不同的监测地块,为每一个地块分别设置不同的参照物,如沟渠截面、植被率、沙石面积等,通过定期对参照物的测量测绘,形成数据报表,从而能够为被监测区域的水土流失提供基础性数据。
我国矿山测量工作及相应的技术规程远远滞后于目前矿山开采监测及矿山管理工作的需要,矿山测量技术体系不全,技术规程不能满足新技术发展的要求,矿山测量内容不能满足政府和社会对矿山开采监管的需要等。矿山开采中的核心问题是安全问题,而要保障矿山开采过程的安全,就必须要借助于现代化的测绘技术,对矿山开采流程中的各个环节进行测绘与监控管理,从而能够实现对矿山开采的动态监测测绘与动态管理。针对矿山开采监测的具体方法,本论文详细探讨了测绘的方法与实施步骤,从系统方法的角度详细分析了在矿山开采领域的测绘技术的应用问题,对于进一步提高测绘技术在矿山开采领域中的应用水平具有较好的指导意义。当然,测绘技术应用于矿山开采领域,不仅仅局限于本论文所探讨的方法,更多的具体的应用技术方法有待于广大测绘技术人员的共同努力,才能够最终实现矿山开采监测中的测绘技术的快速发展和应用。
参考文献:
一、真实的教学背景
教学背景是指有利于学生学习知识和技能的真实教学环境。教学背景是根据职业学科的性质、学生的素质、学生水平及学习方式来确定的。例如,矿山测量综合技能训练项目教学下设五个教学任务:井下导线测量、井下水准测量、罗盘仪导线测量、巷道中线标定、巷道腰线标定。专家建议教学背景需要在矿井井下或防空地道或模拟巷道或模拟矿井里进行。这要根据每个学校具体的教学环境而定,例如,辽宁工贸学校有模拟矿井的教学环境,那么矿山测量综合技能训练项目教学,自然选择校内模拟矿井教学背景。只有在这样真实的教学背景下施教,学生学的知识和技能才有利于学生将来的实际工作,从而达到工作学习一体化的实践效果。如果教师在教室里利用矿井井下巷道挂图进行实训教学,或播放矿井井下模拟测量多媒体课件,很难收到良好的实训效果。
二、实用的教学模式
教学模式是一种结构化的系列程序,用于引导学生的思考或对教学做出反应,以实现特定的学习结果。教学模式是对教学质量有着显著影响的因素,也是进一步选择教学策略、进行课程设计、确定教学素材及设计学习环境的基础。以矿山测量教学为例,在教学实践中,需要根据矿山测量的课改背景、学习目标、学生的接受能力等因素确定教学模式,李战红主编的《矿山测量》教学时应采用模块教学法、项目教学法、任务教学法、理实考评一体化教学模式,即“相关知识+技能训练+项目考评”教学模式。与传统的“前10周学习理论+后10周实训操作”教学模式相比较要实用得多。“相关知识+技能训练+项目考评”教学模式可以简化为“学练教”,笔者称之为“学徒教学模式”,这种教学模式强调边学边练,而不是以往的先理论后实训,消除以往学生对枯燥理论教学的抵触情绪,调动他们在练中学,在练中思考,积极对待学习的热情。另外,现在的中职学生普遍文化水平低,接受能力差,所以采用这种学徒教学模式会提高教学效率。
三、扎实的操作技能
教学技能是教师运用教学工具实现有效学习的基础。教师实施有效教学,很重要的是要有扎实的操作技能。如:进行矿山测量有效教学,教师就要掌握DJ6型光学经纬仪的构造和DJ6型光学经纬仪的读数设备及读数方法;掌握分划尺测微器的读数方法和板玻璃测微器的读数方法;掌握电子经纬仪测角原理,了解电子经纬仪使用常识;掌握全站仪的操作面板上各键盘符号及功能,了解全站仪的主要功能和使用方法,了解激光指向仪及其应用等等。只有教师自身具备较高的教学水平、操作技能,学生才会在教师的教导下学有所得。
四、多样的教学策略
教学策略是为实现某一教学目标而制定的,付诸于教学过程实施的整体方案,包括合理组织教学过程,选择其他的教学方法和材料,制订教师与学生所遵守的教学行为程序。
如:巷道测量教学策略的设计分为六项教学任务。即任务一,巷道平面测量;任务二,巷道高程测量;任务三,罗盘仪测量;任务四,巷道中线标定;任务五,巷道腰线标定;任务六,巷道贯通测量。六项教学任务同时在“相关知识+技能训练+项目考评”教学柜架内进行教学,但是根据各项任务教学知识要点和技能目标的不同,又采取了不同的教学策略。这说明教学框架可以一样,但实施不同的教学任务时,教学策略可以多样。贵在适当,重在实现有效教学。
目前,在中等职业学校矿山测量教学实践中,教师已经运用了一系列多样的教学策略,其中比较有效的策略包括:确定目标、分组学习、强化学习、有效运用教学资源、提供反馈等。
五、良好的教学关系
教学关系指教师对学生的承诺和责任,教师与学生的关系以及教师的角色定位。这一因素是实现有效教学的关键因素。为什么年轻女教师开始教学时常被学生气哭;为什么青春期的学生遇上更年期的教师,常常在教学时发生事端;为什么有的老师自以为讲得很清楚,然而学生就是听不明白。在进行矿山测量教学时,也出现过类似的现象。教学关系紧张的根源就是老师的教学理念不正确、教学中的角色没摆好,教学本领不过硬等。教学关系是贯穿整个教学过程的最基本的一对关系,我们要把师生关系恢复到“人的关系”上来,建立以平等对话为特征的教学关系,这是新课程教学改革的一个重要方向和基本任务。矿山测量教学也是如此,只有这样才能做到中职矿山测量有效教学。
六、科学的教学反馈
教学反馈是指教师根据教学的结果信息反馈反思,对教学实践进行改进,开发新的更有效教学方式的过程。就矿山测量教学来讲,笔者以为,要做好三方面反馈,方能达到有效教学目标。第一方面是课中反馈,指教师边教边学,注意收集学生反馈的信息。如:分组学习活动出现的问题和取得的反馈等,从而及时调整自己讲课的方法和手段,以达到更好的教学效果;第二方面是自我反馈,是指授课教师对所授课程的授后感及达到成果的备忘记录,按此感悟不断完善、改进自己的教学,养成习惯,提高矿山测量有效教学技能;第三方面是他人反馈,是任课教师接受学生、家长、同行、领导对自己的教学评价,采纳合理建议、意见进行教学完善创新。这对任课教师的专业成长非常重要,是有效教学的一种难得的智慧之源。在三方面信息反馈的基础上,任课教师把矿山测量的课改实践经验写成学术性研究论文,是一种更科学有效的教学反馈,对提高有效教学质量和教师发展起到不可估量的作用。
综上所述,有效教学的六大因素,教学时必须综合运用。正如解决某个问题需要多种知识,做成一件东西需要多种技术一样。开创中职矿山测量教学“先学后教,少教多学”,学生要学、会学、乐学的有效教学新局面。
一、三维激光扫描技术的特点
三维激光扫描技术与传统测量技术相比具有如下一些特点:
(1)非接触测量
三维激光扫描技术采用非接触扫描目标的方式进行测量,无需反射棱镜,对扫描目标物体不需进行任何表面处理,直接采集物体表面的三维数据,所采集的数据完全真实可靠。可以用于解决危险目标、环境(或柔性目标)及人员难以企及的情况,具有传统测量方式难以完成的技术优势。
(2)数据采样率高
目前,采用脉冲激光或时间激光的三维激光扫描仪采样点速率可达到数千点,秒.而采用相位激光方法测量的三维激光扫描仪甚至可以达到数十万点/秒。可见采样速率是传统测量方式难以比拟的。
(3)主动发射扫描光源
三维激光扫描技术采用主动发射扫描光源(激光),通过探测自身发射的激光回波信号来获取目标物体的数据信息,因此在扫描过程中,可以实现不受扫描环境的时间和空间的约束。
(4)高分辨率、高精度
三维激光扫描技术可以快速、高精度获取海量点云数据,可以对扫描目标进行高密度的三维数据采集,从而达到高分辨率的目的。
(5)数字化采集,兼容性好
三维激光扫描技术所采集的数据是直接获取的数字信号,具有全数字特征,易于后期处理及输出。用户界面友好的后处理软件能够与其它常用软件进行数据交换及共享。
(6)可与外置数码相机、GPs系统配合使用
这些功能大大扩展了三维激光扫描技术的使用范围,对信息的获取更加全面、准确。外置数码相机的使用,增强色彩色信息的采集,使扫描获取的目标信息更加全面。GPS定位系统的应用,使得三维激光扫描技术的应用范围更加广泛,与工程的结合更加紧密。近一步提高测量数据的准确性。
(7)结构紧凑、防护能力强适合野外使用
日前常用的扫描设备一般具有体积小、重量轻、防水、防潮,对使用条件要求不高,环境适应能力强,适于野外使用。
二、扫描技术于金属矿中的应用
1、设计扫描方案和获取数据
基于黑色露天炭的反射率只有10~15%,其最大的测距只有450m,所以要分多站架设仪器。经考察,确定在视野比较开阔的6个地方架立仪器对矿区进行激光扫描,每个测站分别采用近距离标准测量和远距离精密测量两种模式,标准模式一周用时4min,精密测量模式一周用时12.5min。把整个矿区测完大约只要2.5h,若是两台全站仪则至少需要两天的时间才能测完,可见3D扫描仪的速度有多快。
2、处理数据和建立三维模型
(1)平滑扫描数据。均匀化点与点之间的距离,使得测量距离的误差变小;平滑分为连续和不连续表面平滑两种,不连续的表面是在较远的距离上有前景的数据和对象,而连续的表面是指其所有的点都处于其上面的平面;因此,树和灯柱等适合用不连续平滑,而墙则更适合是连续平滑。
(2)过滤数据。用孤点过滤,其中过滤点的间隔菜单会有提示,在通常情况下我们都是选取2m,也就是,假如在一个点的方圆2m之内不存在其他的点,则将会被过滤掉;接着,进行最小间隔的过滤,在实际中,考虑到金属矿上所要求的精度,20cm,则意味着两点的距离最小要求在20cm。在软件的过滤选项中,其实还有很多的内容,我们在操作的时候,可以根据实际的情况和自己的需要进行选择。其后,再进行数据的修剪,把那些没用的点全都删除掉,最后进行孤点的过滤,形成彩色的点阵图。
(3)平面三角化点云。在进行三角化的时候,要注意确定三角网的最小角和最大边,控制TTN 的精度和结构。在进行建立表面模型的时候,有球面三角化和平面三角化两种形式,平面三角化就是于X—Y平面中创建三角网,就是用于创建激光扫描点的二维三角网;然而,对于带有复杂结构的单个扫描数据,则采用球面三角化比较适合。上述就是一个站上模型的建立过程,多站激光扫描数据需要经过坐标登记和坐标纠正后,才能建立多测站的整个测区的统一模型。
3、坐标的登记以及坐标的纠正
基于当次激光扫描的是指测站不是在已知点上进行的,所以,被扫描出来的一幅扫描点云图的坐标系是任意的,利用它不能够直接的建立整个露天矿测区的模型,精确的将多幅点云图纳入到统一的坐标系,这样一种方法我们将它称之为坐标的匹配。
坐标的纠正,是把点云纳入至地面测量坐标系统的方法。其的操作过程是,与扫描区域附近或扫描区域之中的控制点设置标靶,进而使得相邻的激光扫描点云图上有3个以上的控制点标靶,通过对控制点进行的强制符合,就可以将相邻的扫描点云图统一至相同的一个特定坐标系之中,这被称之为全局方式的坐标纠正,这样可以有效的防止在进行坐标转换时的坐标转换误差的积累。而球形标靶,则是利用反射率比较高的材料做成的圆球,将其置于控制点之上,其球心可以通过矿山测量的坐标得到,在进行测量时,每个激光扫描站至少要扫描到两个以上的标靶球,在计算出标靶球的扫描坐标之后,按照三维坐标转换对其进行纠正。
4、挖矿体积的测量原理
对矿体的体积量的计算,其原理非常简单。举个比较简单的例子,有一个碗壁很薄的碗,我们想知道它的容量,我们先给碗盛满水,则碗身与水面所围成的体积就是该碗的容量。这是,一个人喝了一部分的水,问这人喝了多少水?其实就会喝水的前后碗体本身和水面围成的体积。而矿的每月挖方量的原理也是如此,就是本月与前个月矿体表面围成的体积。
5、金属矿开采量的计算的应用
为了方便,将修剪、过滤和平滑统为修剪,而且每一次的测量全都进行了6站激光扫描。经过2种处理方法形成总点云,可以先坐标纠正后修剪,也可以先修剪后坐标纠正。每一个模型都可以计算“表面围成的体积”,被计算处理的体积是相对于基准面矿体范围内的体积。
三、结语
综上所述,应用全数字三维激光扫描技术来开展露天矿山测量工作,明显优于传统的矿山测量技术,为我们提供了可靠、快捷、方便、安全的技术解决方案,是目前露天矿山地质测量中最有效、最快捷、最经济、最安全的技术手段,它必将在露天矿山测量中得到广泛的应用。
参考文献:
中图分类号:TD163文献标识码: A
Analysis the characters and the problems of mine surveying
Zhang Delin
Qinghai SaishitangCopper Industry Co., Ltd., Qinghai Xinghai, 813300
Abstract : In order to promote the development of nonferrous metal mines, and improve the production technology in mines, mine surveying must be required to provide timely, accurately data, in order to provide timely information for mine design. This article briefly made analysis for the problems in the downhole measurement, and how to solve the similar problems in the future etc.
The keyword : mine measurement characteristics; Common problems; The solution
1.引言
随着科学技术的发展,矿山的建设和安全生产尤为重要,矿井测量是不可忽视的。它是开发矿业过程中不可缺少的一项重要的基础技术工作。要求工作认真细致,提供的数据、图纸及时、准确、齐全、清晰、统一。
2.矿井测量的特点
矿井测量所使用的仪器和方法与地面测量相同,由于矿井测量的环境与地面不同,所以矿井测量有如下特点:
(1) 测量环境的不同。
在巷道测量中,井下潮湿、黑暗、空气透视度低;空间狭小设备多,车辆与人员来往频繁,巷道内又有各种管线障碍,所以无论测角或是量边,都给测量工作带来极大困难,往往需要采用特殊的仪器或方法。必须注意安全,爱护仪器工具。
(2) 测量对象的不同。
矿井测量的对象是井下各种巷道、硐室和采掘工作面等工程,这些对象的空间位置随时间变化,为了确定平面位置将其及时、准确、完整地反映在矿图上,矿井测量就必须贯穿于工程的始终,为生产提供数据与图纸资料。
(3) 井下矿图的精度不均匀。
由于井下测量中误差积累较快,离起始边越远,其精度越差。
(4) 考虑精度的出发点不同。
生产矿井测量应以满足采矿工程要求为原则,选用测量仪器和测量方法。
(5) 井下测量的方式不同。
主要是导线测量,导线的布设形式一般有闭合导线、附合导线和支导线三种,但井下巷道施工测量中,一般以支导线为主,当巷道贯通以后,进行联测时才可以布设闭合导线或附合导线。
(6)测量程序不同。
井下测量必须适应采掘工程的特点,一般从高级点起,先测设次级的导线进行控制、测图,而后测设基本控制导线进行检查,在巷道贯通后形成闭(附)合导线这种分段测量的特点,要求测量人员必须及时、严谨准确。
3.井下测量时出现的问题
3.1测量仪器的校正及使用管理
测量仪器的按期校正,以保证检验、测量仪器的正确性,确保产品质量。 掌握仪器的检验和校正方法,并且,要明白测量误差的来源,其主要有三个方面:仪器误差(仪器本身所决定,属客观误差来源)、观测误差(由于人员的技术水平而造成,属于主观误差来源)、外界影响误差(受到如温度、大气折射等外界因素的影响而这些因素又时时处于变动中而难以控制,属于可变动误差来源)。仪器下井前应检查仪器箱的背带、提手、搭扣是否牢固,锁扣是否锁好,三脚架各部件螺丝有无松动损坏,否则应加工修理。井下测量时物镜、目镜、读书窗上的灰尘、水汽、油污等应用物镜纸或绒布轻轻擦净,不能用手、工作服等硬东西擦镜头。为了减少仪器的误差,在井下携带仪器行走时,注意巷道两帮和机电设备,不可以携带仪器奔跑,坐车等,由于,剧烈的震动会对仪器的内部结构产生影响。仪器操作用力要轻,制动螺丝不要拧的太紧,微动螺丝的旋转速度要均匀。
3.2井下所需要的工具准备
测量人员往往到了工作地点才发现没有带齐工具或者放线所需要的数据没有抄全等。所准备的工具有:全站仪、脚架、对讲机、棱镜、喷漆、细线绳、钢尺、钉子、锤子、测距仪、记录本、电池等等,虽然这都是一些小问题,但是,再准备齐,就得上井去取,既费工费时又影响了施工单位的施工。
有一次,要去3250中段放线的时候,把数据抄在了一张纸上到地点的时候发现没有带坐标纸, 没办法又回去重新抄坐标了,回来半个小时浪费了,这样很影响施工。还有忘记带钢卷尺,仪器高无法量取,耽误了当天的工作,造成无法施工。
3.3 下井前对图纸的不认真审核
测量人员由于为了尽快完成工作,不认真仔细审核设计图纸,量错图上距离、方位等导致与实际设计不符,造成损失过大。测量人员在审核图纸时,没有认真审核,本来设计方位为233°,设计者粗心大意写为53°,测量的没有检查出来,就施工了,可想而知,对工程的施工影响有多大。所以,一定要看清楚,明白意思了再去工作。还好施工方及时的提出来,更改了方位,避免了损失。
3.4井下测量时错用导线点
由于前视人员、后视人员、仪器操作人员不细心用错了导线点,造成测量数据错误。
井下测量点很多,要是看不清那个是哪个的话,就会用错点。在井下工作的时候,要细心,看清楚那个是导线点那个是中心点。低等级导线测量过程中,有时存在着一段巷道附近有2个测点或多个测点,在导线延伸测量时工作人员不细心就会错用导线点。如果不能及时的发现测点用错会造成按设计方位标定的巷道中线方向发生错误,严重者会造成贯通安全责任事故,给企业造成巨大损失。
3.5标高的测设
施工人员为了赶进尺在施工过程中不严格按照中腰线施工。
如在3400中段18线联络巷透20线时,测量人员定的腰线为腰线点前3m,为变坡位置,变坡后即能达到所规定的高程。但施工队在执行
的过程中用坡度规直接在腰线位置开始变坡,导致到位后高程比实际预测高程高了,出现高程控制的错误。幸亏发现的及时,避免了事故发生,但也给施工造成了不便,耽误了施工进度。
3.6 井下测量的数据记录不完整
在井下测量作业时,遇到生产单位急需运料或放炮要撤人等条件时,测量人员为尽快完成测量任务,容易急躁,忙乱,从而导致测量数据记录不完整。上井后导致内业工作无法计算和成图,导致重测,不仅增加了工作量,而且影响生产。
4 . 针对井下测量出现问题所采取的措施为了避免矿井测量工作的各种失误对
井下工程造成的影响及严重的后果,注意以下几个方面的问题:
(1)测量仪器的维护,对于测量工作者来说,犹如战士的武器,要用它去完成各种任务,为矿山生产服务。因此,我们要经常的予以保养和维护,使仪器经常处在完好状态,充分发挥作业能力并延长使用寿命。如何避免测量结果错误,最大限度的减少测量误差的方法,即要作到:
(一)在仪器选择上要选择精度较高的合适仪器。
(二)提高自身的
测量水平,降低误差水平。
(三)通过各种处理数据的数学方法如:距离测量中的温度改正、尺长改正,多次测量取平均值等来减少误差。
(2) 熟悉施工图纸和资料,认真审核图纸。对原有的已知点、数据、图纸等资料,检查核对。
(3)每次测量时,都要把测点周围的无用的线绳标记处理掉,并把没用的点号及时擦掉,把使用的点号标记清楚并且挂上线绳,特别要区分好导线点和中心点,以防以后用错测点。在巷道开口时,一定要把开口所用导线点测两遍,且检查水平角时一定要将前后视距离重测一下,以便校核所用导线点正确与否。同时,每次测量时前视人员应把所用的导线点亲自指给仪器观测者。同样,仪器观测者把测点指给后视人员。这样,可以避免用错测点,造成不必要的损失。
(4)测量人员一定要积极与个中段队长联系,并经常深入现场检查中腰线的使用情况,确保工人能严格按照标定的中腰线施工。
(5)测量记录要求规范化。所有测量必须有正式的记录簿,测量记录、计算成果书和图表必须符合《测规》要求标准,记录清楚,符号数据准确,并应复核和检算,不得乱涂乱写或用计算器在现场现算现用不作记录。不准在测量记录本中演算草式。不准随意撕毁测量记录簿。
5.结论
测量技术是一门具有自身专业体系,理论性和实践性都非常强的前沿科学。矿山测量是矿山企业生产的基础工作,它是在矿山生产过程中进行深入细致的测量工作,保证生产掘进的正常进行。矿山测量也是比较细致的工作,测量必须严格,数据要准确,严禁估算和弄虚作假。测量的数据是指导矿山生产的重点,相反测量的失误会给矿山生产带来重大损失。因而测量人员责任重大,测量工作的正确与否直接影响了井下工人的施工进度和质量,所以要求测量人员在井下施测的过程中一定要严格按照《YSJ415-1993有色金属矿山井巷工程测量规程》中的有关规定进行,要做到工作认真仔细,提供的数据、图纸及时、准确、齐全、清晰、统一。为了保证今后的质量问题,首先,提高测量人员的日常业务学习和专业技术水平。其次,测量人员在井下多练习仪器的整平、对中、读数等方法。再次,认真记录数据,计算坐标等等。发现问题及时更改。以上的这些问题都引起了测量小组的注意,并在今后的工作当中大家避免了类似的问题再次出现。测量小组不断地总结经验,吸取教训,相互学习,逐渐改进了工作方法,提高了自身的素质,使测量工作省时省力,测量结果可靠。为矿山今后的工作提供宝贵的资料。在工作中逐步学习、完善操作规程,才能更好的为生产提供更优质的服务。
参考文献
[1] 张国良. 矿山测量学. 徐州:中国矿大出版社,2001.
[2] 煤矿测量. 山东矿业学院、合肥工业大学合编 . 北京:煤炭工业出版社,1977.
[3] YSJ 415-93 .有色金属矿山井巷工程测量规程. 北京:中国北京计划出版社,1994.
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
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
随着现代测绘技术的出现,无论在学科理论,或在技术体系,以及应用范围上都取得了重大的发展,甚至可以说是重大的变革,从而也将彻底地改变传统测绘的生产方式。现代测绘产业以“3S”技术为特征,现代测绘技术已经成为人类研究地球及自然环境,解释某些自然现象,解决人类社会可持续发展等重大问题的重要工具。
1现代测绘技术的发展概况
1.1 GPS的发展
全球定位系统(GPS)是美国从20世纪70年代开始研制,于1994年全面建成的利用导航卫星进行测时和测距,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。1996年2月,美国总统令宣布GPS为军民两用系统,标准定位服务对民用开放,2000年5月,美国总统令SA关闭,价格不贵的民用GPS接收机能将其水平定位精度从不低于100m提高到15~20m,民用GPS的具备了真正的实用价值。随着全球定位系统的不断改进,硬、软件的不断完善,GPS的应用领域正在不断地开拓,目前,各种类型的GPS接收机体积越来越小,重量越来越轻,便于野外观测。GPS已遍及国民经济各种部门,并开始逐步深入人们的日常生活。GPS和GLONASS兼容的全球导航定位系统接收机已经问世。GPS作为一项引起传统测绘观念重大变革的技术,已经成为大地测量的主要技术手段,也是最具潜力的全能型技术。GPS定位技术与常规地面测量定位相比,除具有对测站选择更灵活、更适应不利条件、全天候连续作业外。还具有比任何地面常规技术供数量更多、精度更高的数据信息。
1.2 遥感技术的发展
遥感包括卫星遥感和航空遥感,航空遥感作为地形图测绘的重要手段已在实践中得到了广泛的应用,卫星遥感用于测图也正在研究之中并取得一些意义重大的成果,基于遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。自20世纪初菜特兄弟发明人类历史上第一架飞机起,航空遥感就开始了它在军事上的应用,从1972年第一颗地球资源卫星发射升空以来,美国、法国、俄罗斯、欧空局、日本、印度、中国等国家都相继发射了众多对地观测卫星。遥感信息获取技术已从可见光发展到红外、微波:从单波段发展到多波段、多角度、多极化;从空间维扩展到时空维;从低分辨率发展到高分辨率甚至超高分辨率。遥感平台有地球同步轨道卫星、太阳同步卫星、太空飞船、航天飞机、探空火箭,并且还有高、中、低空飞机、升空气球和无人飞机等:传感器有框幅式光学相机,缝隙、全景相机、光机扫描仪、光电扫描仪、CCD线阵、面阵扫描仪、微波散射计、雷达测高仪、激光扫描仪和合成孔径雷达等,它们几乎覆盖了可透过大气窗口的所有电磁波段。
1.3 GIS的发展
地理信息系统作为多个学科、多种技术交叉融合的产物,至今只有40多年的历史。地理信息系统起源于20世纪60年代加拿大和美国学者的在土地和交通方面的地理信息研究。1998年1月31日美国前副总统戈尔在加利福尼亚科学中心的一次讲演,在该讲演中戈尔正式提出数字地球的概念。地理信息系统作为对空间地理分布有关的数据进行采集、处理、管理、分析的计算机技术系统,其发展和应用对测绘科学的发展意义重大,是现代测绘技术的重大技术支撑。
2 现代测绘技术的应用
现代测绘技术作为一门新的信息科学在经济和社会可持续发展的诸多领域正发挥着愈来愈大的作用。在这里主要介绍现代测绘技术在矿山测量方面、湿地方面、水利工程方面和精准农业方面的应用情况。
2.1 矿山测量方面
遥感技术在矿山测量中的应用已经历了较长的时间,并积累了丰富的经验。应用遥感资料,可获取矿区实时、动态、综合的信息源,对矿区环境进行监测,为矿区环境保护提供决策支持。遥感资料用于找矿、矿区地质条件研究、煤层顶底板研究等方面都已得到应用,所有这些,都说明遥感技术应用于矿山测量是矿山测量实现其现代任务的重要保证。利用GPS技术进行矿区地表移动监测、水文观测孔高程监测、矿区控制网建立或复测、改造等。其应用于矿山测量工作的地面部分已成为现代矿山测量的一项重要支撑技术。以矿区资源环境信息系统为平台,以各种测量技术为数据获取的途径,可以建立集数据采集、处理、管理、分析、输出于一体的自动化、智能化的技术系统,作为矿山可持续发展的决策支持系统。
2.2 湿地方面
利用遥感技术对湿地生物资源的分布、生长状况及其变化进行估测。利用遥感技术多层次、多时相的动态监测功能获得及时可靠的数据,通过地理信息系统技术进行相关数据的实时更新,并对这些数据进行空间分析,可得到湿地的动态变化情况。应用遥感和地理信息系统技术,获取湿地生态环境质量分析评价所需要的数据,借助GPS技术进行水质采样调查、植被样方调查、土壤采样等常规野外调查。根据湿地信息系统的功能,可将其划分为两大类:查询服务型信息系统和决策支持型地信息系统。
2.3 水利工程方面
遥感技术能够实时地对大江、大河和湖水水位进行监测,可实时监测洪水灾害面积。RS和GIS集成能及早预报洪水淹没范围和干旱灾情范围,为防灾、抗灾提供准确信息。在水利枢纽工程竣工后,需对水库大坝、大型桥梁等进行连续的、精密的监测。现代测绘技术提供了连续、实时的安全运行监控手段。利用全数字摄影测量或数字测图技术建立数字地面模型,应用GIS的分析决策功能,可以方便快速地进行水库大坝选址、库容计算、引水渠修建、受益范围等设计工作,为开发利用水资源提供科学依据。目前,大中城市都有由数字测图技术或全数字摄影测量技术建立的城市数字地形图,给排水管线的规划、设计可在数字地形图上进行。
2.4 精准农业方面
精确农业中,利用GPS技术对采集的农田信息进行空间定位;利用RS技术获取农田小区内作物生长环境、生长状况和空间变异的大量时空变化信息;利用GIS技术建立农田土地管理、自然条件、作物产量的空间分布等的空间数据库;对作物苗情、墒情的发生发展趋势进行分析模拟,为分析农田内自然条件、资源有效利用状况、作物产量的时空差异性和实施调控提供处方信息。GPS、RS、GIS技术及自动化控制技术为支撑的精确农业将促进现代农业的发展。它能够收集土地利用现状、植被分布、农作物的生长情况、农作物的灾情分布、土壤肥力等多种信息,将信息技术与农艺、农机有机地结合起来,最大限度地优化各项农业资源与生产要素的合理分配,获取高产量和最大经济效益,同时又能有效地保护生态环境和农业自然资源,有利于农业的可持续发展。
3 结语
以“3S”一体化或集成为主导的空间信息技术体系已逐渐成为测绘学或地球信息学新的技术体系和工作模式,其先进性、时效性明显。现代测绘技术将朝着高科技、自动化、实时化和数字化方向发展。
参考文献
[1]谯章明.地质图绘制[M].北京:测绘出版社,2003
主管单位:中国科学技术协会
主办单位:中国测绘学会
出版周期:双月刊
出版地址:北京市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:
国内刊号:
邮发代号:
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1957
期刊收录:
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
Caj-cd规范获奖期刊
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
中图分类号:TD176文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)03-0020-02
0前言
露天矿采剥场验收测量的主要任务是:1)及时、全面地测量采剥进度并绘制成图。2)按区域、阶段平盘、工程项目、电铲号等计算实际采剥工程量。3)在验收测量图纸上量取实际工程技术指标,如工作线长度,阶段平盘宽度、采剥进度、采宽、采高、工作帮坡度、设计高程等。
这三项任务的重点是“绘图”,即绘制采剥工程平(断)面图。有了这些图,就能完成第(2)、第(3)项任务。同时图的精度好坏直接影响第(2)、第(3)项任务的完成的好坏。因此,搞好采剥场验收测量是露天矿开采的重中之重。
当前,露天矿的验收测量主要采用以下几种方法:阜新露天矿采用经纬仪和光电测距仪的联合进行验收测量;神华准格尔能源黑代沟露天矿采用全站仪进行验收测量;山西平朔煤矿采用三维激光扫描技术进行验收测量;霍林河煤矿采用RTK进行验收测量。
现在,GPS测量技术己被绝大多数测量单位所采用。在矿区地质测绘中,采用GPS静态测量技术施测首级控制,采用实时动态测量技术(Real Time Kinematic,简称RTK)施测图根点和地形点,无线电干扰源少,精度高,速度快,不受通视条件限制,作业人员劳动强度降低,效率大大提高.可取得事半功倍的效果。
1露天矿采剥场验收测量概述
露天矿在剥离、采矿工作中,必须及时地测量采、剥工作面的位置,验收采剥工作面规格质量,计算岩土的剥离量和矿物的采出量。这些测量工作,统称采剥场验收测量。
图1-1采剥场平面图
Fig5-1A stripping Plans
图1-1B采剥场剖面图
Fig1-1B stripping market profiles
1.1采剥场验收测量主要对象
采剥阶段的段肩、段脚、平盘(或称工作面)是采剥场验收测量主要对象(如图1所示)。
图1-2工作面剖面图
Fig1-2 Face profile
这些对象都是空间直线和平面,要将它们反映到图纸上,需要按一定密度采集碎部点,特征位置必须采集。
1碎部点分类
(1)坡顶点反映采场阶段段肩的点位称坡顶点。
(2)坡底点反映采场阶段段脚的点位称坡底点。
(3)平面点:反映采场平盘表面现状的点位称平面点。
(4)地质点:反映地质构造及煤岩交界线的点位称地质点。
(5)机械位置点:反映验收时主要机械所处位置的点称机械位置点。
2反映主要对象的点和线
(1)坡顶线:同阶段的坡顶点顺次连成的线称坡顶线。
(2)坡底线:同阶段的坡底点顺次连成的线称坡底线。
(3)平面线:同平盘的平面点按一走的走向连成的线称平面线。
(4)尖点同阶段中坡顶线与坡底线交点称尖点。
(5)并掌点:不同阶段的坡顶线与坡底线交点称并掌点。
上面的点和线的作用与地形图中碎步点和等高线作用一样,将采剥场现状按一定精度用图的形式反映出来。它们是采剥场验收测量平面图主要要素。
2采剥场验收测量平面图
外业采集的碎步点展绘到图上后,按其性质连线,采场各阶段坡顶点、坡底点、平面点、地质点、坡顶线、坡底线、平面线、等高线机械位置点等要素的集合,经编辑分幅整饰形成采剥场验收测量平面图(如图3所示)。
图1-3霍林河金山矿某采场验收测量平面图
Figure 1-3 Chinshan Huolinhe stope ore acceptance of a measurement plan
3碎部点的测量
用RTK进行地形测图碎部测量可以不进行图根控制而直接根据分布在测区的一些基点进行各碎部点的测量。安置好基准站并输入必要已知数据(基点坐标、参考点坐标等)后即可进行碎部测量。
3.1作业依据和设备
1作业依据
作业依据主要:(1)有国家测绘局1992年6月8日《全球定位系统(CPS)测量规范》,(2)中华人民共和国能源部1989年1月制定《煤矿测量规程》, (3)项目合同书中有关的特殊要求。
2采用的仪器设备
采用的仪器设备有:美国天宝仪器公司生产的Trimb1e5700RTK基准站双频接收机1台,Trimb1e5700RTK流动双频接收机2台,绘图软件(辽宁工程技术大学与霍林河露天煤业股份公司联合开发)一套,台式电脑1台及相关通讯设备GPS接收机在作业前均通过检测,性能和精度均达到技术要求。
3.2外业数据采集
1基准站架设
基准站架设在便于安置接受设备,视野开阔,远离大功率无线电发射源和高
压输电线路,附近不得有强烈十扰接受卫星信号的物体等部位。还要考虑基准站电台的功率和覆盖能力,尽量布设在相对较高的位置,以获得最大的数据通讯有效半径。
2基准站设置
在己知点上架设好GPS接收机和天线,连好连接线,打开接收机,输入基准站的WGS- 84系坐标或北京54系坐标及天线高。待电台指示灯显示发射通讯信号,流动站即可工作。基准站接收机接收到卫星信号后,有卫星星历和测站己知坐标计算出测站至卫星的距离p真距,用观测量p伪距与计算值比较,得到伪距差分改正数 伪距差分改正数和载波相位测量数据,经数据传输发射电台发送给流动站,一个基准站提供的差分改正数可供数个流动站使用。
3流动站工作
通过手簿建立项目,对流动站参数进行设置,该参数必须与基准站及电台相匹配,然后用至少4个己知点坐标进行点校正。流动站在接收到GPS卫星信号同时,也接收到基准站数据通讯电台发来伪距差分改正,数和载波相位测量数据,这个过程所需时间一分钟左右,流动站只要接收到5颗卫星和基准站信息,即可在短时间内获取所测点位三维坐标。
4经点校正工作
流动站接收机可以实时得到所测点在当地坐标系下三维坐标。测量人员在能反映采剥场验收测量主要对象的点(点间隔25m )上立测杆,输入点编码,保存数据,一个点位数据就采集完毕。
4验收量计算
验收量(采剥工程量)计算,可采用垂直断面法或水平断面法。下面具体介绍水平断面法算量。
图5-1为水平断面法计算验收量的示意图,A1B1C1D1和A2B2C2D2分别为上期末和本期末的采剥终止线。设上平盘A1A2B1B2和下平盘C1C2D2D1的面积分别为和,上下平盘之间的平均高差为。则该采剥体的体积为:
式中,、可用求积仪根据平面图求得,应根据平盘上各测点的平均高程求得。验收量即可求得。
图5-1为水平断面法
Fig5-1 for the level of cross-section
method
5 RTK内业处理
5.1RTK数据下载
将外业采集数据通过Trimb1e Gecmatics Office软件导入计算机。为了实现RTK坐标数据与绘图软件展点数据格式统一,进行如下处理:
1)应用Trimb1e Gecmatics Office软件进行输出数据格式自定义,具体格式是“点号,代码,东坐标,北坐标,高程”。
2)用Trimb1e Gecmatics Office软件实现与RTK测量手薄连接,把数据下载到计算机。
3)进行数据输出,通过编辑将数据存为*. dat格式(绘图软件要求格式),实现RTK数据和绘图软件数据格式统一,为内业成图做好准备。
5.2绘制算量平面图
用绘图软件打开上月算量平面图,启用展点命令,将上述数据文件的点位展到图上,连线、编辑成图,完成平面图绘制。
图5-2霍林河金山矿5月算量平面图
Fig5-2ChinshanHuolinhe Quantity mine plan in May
启用“选择采区边界多边形”命令,从算量平面图上选择一个范围线,作为剖面的范围,即实际算量范围。
启用“作剖面线”命令,在算量平面图上,建立相应间隔剖面线,并形成本月与上月在该剖面线上的叠加剖面,经编辑后,自动计算出该剖面两月间的面积。
启用“计算采区煤岩量”命令,自动计算剥离量。
6精度分析
《煤矿测量规程》规定在相邻两测站上进行经纬仪视距测量时,必须有1―2个测量校核点。两测站上测得同一校核点的点位偏差,在图上不得大于士1.5mm,按1: 500比例尺算量平面图换算成实地点位误差为75cm;高程之差不得大于士0.3m。RTK测点的点位中误差为士1.5cm―士2 cm,高程中误差士3cm,大大满足露天矿采剥场验收测量要求。RTK测点的点位中误差是相对露天矿首级控制点误差传递较小。RTK技术不需通视条件,可以由首级控制点直接到碎部点测量,摈弃传统的逐级控制原则,降低误差累积传递。
7结论
通过利用RTK技术对露天矿采剥场验收测量实践,得出如下结论:
1作业效率高
流动站在每个碎部上的观测时间仅5s左右,一般条件下,一台流动站一个工作日可以采集250―300个数据。用传统的测图方法击要20―30天的工作,用RTK技术仅用5天时间就可完成。
2人员少
RTK流动站仅需一人操作,基准站在设置好后自动运行,无需人员中间操作,缓解当前测量技术人员短缺局面。
3测量精度高
测量精度达到厘米级,完全满足露天矿采剥场验收测量要求,传统方法无法与之匹配。
4点位精度分布较均匀
每个点的误差均为随机产生,不会像传统测量一样产生误差积累,成果可靠。
5节省费用
用RTK技术进行测量,不需要布设工作控制点甚至首级控制点也不需太多,原先矿坑外沿至少有5―8个首级控制点(点位上需架设钢标),现有2--3个首级控制点足够,还不需要架设钢标,节省大量人力物力。
参考文献
[1] 李天和,关宗江,谢世杰RTK概论地矿测绘[J].2003,19(2)
[2] 丁文利,王怀念,黄良动态GPS(RTK)测量的精度分析地矿测绘[C].2004,20(2)
[3] 林和忠RTK技术的误差分析和处理北京测绘[M].2005.4
[4] 李青岳,陈永奇.工程测量学[M].北京:测绘出版社,1995.
[5] 周立吾,张国良,林家聪.矿山测量学(第一分册):生产矿井测量[M].徐州:中国矿业大学出版社,1987.
[6] 张国良,朱家钰,顾和和. 矿山测量学[M].徐州:中国矿业大学出版社,2001.
[7] 吕秀建,胡维凯,温善亚GPSRTK在数字测图中的应用[C]地矿测绘.2005.1
[8] 王国祥,梅熙; GPS RTK技术在工程测量中的应用 [J];四川测绘; 2001年04期; 22-23+27
[9] 田佩俊,陈汉华. 矿山测量学(第二分册):矿区建设施工测量[M].徐州:中国矿业大学出版社,1988.
[10]Spatial analysis for underground pipeline network information system,国际矿山测量大会第12次会议论文,中国阜新,2004.9,SCI收录
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2016)01-0034-02
数字化时代已经到来,并还将进一步发展。中国矿业面向未来寻求可持续发展,必须走“数字矿山”之路才能使传统的矿山企业在采矿工艺、生产管理、组织结构、工程决策等方面有大的调整,进而提高企业生产效率和生存空间[1]。目前,矿业类院校测绘工程专业矿山测量方向在“数字矿山”技术方面的培养还非常滞后,人才培养主要是以“传统测量技术”和“3S技术”(GPS,GIS,RS,全球定位系统,地理信息系统,遥感)两大能力模块进行培养,但尚没有建立起“数字矿山”相关概念,也就更无从谈起在未来的工作中能够承担起构建和维护“数字矿山”这个重要使命了[2-3]。这已经凸显出目前的人才培养与市场需求脱节,在此背景下,研究高校测绘工程专业如何制定培养方案、构建专业课程体系、优化教学内容,以适应我国现今对测绘人才需要显得尤为重要。
一、测绘专业的人才培养目标与建设思路
第一,以对学生进行测绘工程专业知识和技能培养为根本;使学生系统地掌握数字测图、测量平差、大地测量、空间定位技术、摄影测量、遥感、地图学、地理信息系统等方面的基础理论和基础知识。
第二,以社会需求为导向、以服务经济社会发展为宗旨,使学生掌握基础测绘、工程测量、矿山测量、变形监测、地籍测量的理论和方法;掌握摄影测量、遥感图像处理的理论和方法;掌握地图编制和地理信息管理、应用的理论和方法;熟悉测绘行业方针、政策和法规;具有较强的计算机应用能力。
第三,提升学生的工程素质和工程实践能力。使学生具有基于常规测绘和“3S”技术进行控制网的建立、数字化成图、各种工程施工测量及变形监测,具有专题地理信息系统应用及设计的基本能力。
以“厚基础、宽口径、高素质、创新型”为指导思想,以培养复合型、创新型、应用型测绘人才为根本任务,以培养学生的专业能力为主线,以就业为导向。为了实现人才培养目标,需要将创新教育融于人才培养的全过程,全面提高学生的综合素质[4-6],突出黑龙江科技大学“大德育、大工程、大实践”的三大教育理念,坚持立德树人,用科学理论武装学生头脑,促进学生身心健康,贯穿大工程,重点落实大实践教育理念,掌握扎实的专业知识,具有较强的专业实践技能培养学生创新精神与实践能力,提高学生人文素养和科学素养,使学生成长为中国特色社会主义事业的建设者和接班人。
二、测绘工程专业课程体系建设路径
(一)课程体系的构建
根据黑龙江科技大学学分制课程体系的统一要求,构建了自主立交式学分制课程体系。课程体系中,按照性质分为公共必修课程、专业必修课程、专业选修课程、公共选修课程,按照课程类别分思想政治与健康教育平台、公共基础教育平台、专业教育平台、素质拓展与创新教育平台,学生在规定的修业年限内达到学校对本科毕业生提出的德、智、体等方面的要求,完成人才培养方案规定的全部教学环节,修满各模块标准学分,共修满185学分后,完成毕业设计(论文),答辩合格,方准予毕业。在课程当中核心课程有:“测绘学基础”、“数字测图原理与方法”、“误差理论与测量平差基础”、“大地测量基础”、“摄影测量原理”、“GNSS原理及应用”、“遥感原理与应用”、“地图学”、“地理信息系统原理与应用”、“工程测量学”等。
实践教学环节有:“综合实验”、“数字测图实习”、“大地测量实习”、“GNSS实习”、“地籍测量实习”、“3S技术综合实习”、“工程测量综合实习”、“工程训练”、“毕业实习”、“毕业设计”等。
(二)课程体系的特点
1.注重专业理论知识与实践能力的培养。重视学生道德素质教育,重视人文科学、自然科学和社会科学协调发展;注重学生创新能力的培养,重视学生个性发展。
2.必修课程与选修课程比例适宜。必修课与选修课的比例约为3:1,这有利于促进学生的个性发展,拓宽知识面和培养能力,更好地为社会培养复合型、创新型、应用型测绘人才。
3.注重夯实理论知识,突出实践能力。注重培养学生掌握扎实的理论知识,开设了大量以培养学生基本知识,基本理论为目标的理论课程。重视加强学生实践能力的提高,开设了大量以培养学生实践能力为目标的实践课程。加大实践课程在课程体系中的比重,对于培养学生的实践能力以及创新能力,提高学生的实践能力和就业能力具有重要意义。
4.课程国际化增强。在课程设置上,开设了“英语”、“专业英语”及5门双语课程,一是培养了学生的外语能力,二是培养了学生国际化的理念、教学思想。
5.强化综合素质培养。注重培养学生的创新意识和实践能力,学生在大一进入实验室进行科学研究探索;大二进行中期研究性学习;大三进行各级创新实验,培养创新能力;大四进行生产实习、毕业实习、毕业设计。
6.强化“数字矿山”人才培养。为了适应“数字矿山”人才培养需求,深入“数字矿山”高新企业龙软公司、数字矿山实验室和构建“数字矿山”的现场企业进行两方面内容的调研:一是“数字矿山”方向人才实际需求和技术要求;二是深入了解“数字矿山”建设技术流程和关键技术。有针对性地开设“数字测图原理与方法”、“GNSS原理及应用”、“地理信息系统原理与应用”、“摄影测量原理”、“遥感原理与应用”、“测量程序设计”、“CAD及测绘制图”、“数据库在测绘中的应用”、“数字矿山关键技术变形观测与数据处理”、“开采沉陷与综合治理、“数字矿山实用技术”、“数字摄影测量”、“数字地面模型原理”、“GIS工程设计”、“网络地理信息系统与应用”、“三维GIS建模”、“计算机图形学应用”、“数字图像处理”、“遥感编程基础”、“数字三维激光扫描技术及应用”、“GNSS数据处理”、“雷达干涉测量及应用”等课程。学生通过这些课程的学习,掌握“数字矿山”的关键技术,毕业后具有从事“数字矿山”事业的技术与能力,从而为加速推进“数字矿山”的建设和推广做出应有的贡献。
三、测绘工程专业课程体系分析
本文通过问卷调查对测绘工程专业课程体系进行研究和分析,为进一步完善课程体系提供一些结论性和经验性的帮助。问卷一共设计了30个问题,通过对黑龙江科技大学测绘工程专业在校学生进行问卷调查,发放216份问卷,调查学生对测绘工程专业课程体系的一些客观评价。问卷共收回212份,有效问卷210份,有效回收率99.06%。
通过调查,可以看出课程体系的优点,但也存在不足。在问卷调查中,71.4%的学生对本专业的培养目标是满意和认可的。课程体系具有科学性、合理性和实用性,这主要体现在以下几个方面。
1.课程有助于提高专业基础知识。78.6%的学生认为自己所学课程设置有助于专业基础知识的提高。
2.有助于培养学生的创新型自主学习能力。58.1%的学生认为自己所学课程设置有助于培养创新型自主学习能力。
3.有助于拓宽知识面,培养各方面的能力,拓宽就业面。问卷调查中,86.3%的学生认为自己所学课程设置有助于拓宽知识面;69.2%的学生认为该课程体系有利于学生各方面能力的提高;68.3%的学生认课程体系有助于拓宽就业面。
4.有助于学生的个人发展。通过优化课程体系,培养学生多方面的能力,提高学生的专业素质和就业能力。问卷调查中,23.6%的学生认为课程体系对自己将来的发展作用非常大,48.4%的学生认为课程体系对自己将来的发展作用比较大。在以下两方面需继续加强:一是在学生对测绘工程专业人才培养目标和人才培养模式的了解程度上还需加强;二是在提升学生对测量科学的兴趣方面有待提高。
通过进行理论研究、比较分析、问卷调查与分析,笔者认为黑龙江科技大学测绘工程专业课程体系能够满足“数字矿山”对测绘人才的需求,该课程体系注重知识、能力和素质的协调发展。其人才培养的价值取向是通过提高多方面能力,拓宽就业面,最终目标是为国家“数字矿山”事业培养紧缺的测绘人才。在今后的研究中,可以对测绘工程专业课程体系的质量进行评估,从而可以更有效地发现课程体系中存在的问题,更好地完善课程体系。
参考文献:
[1]胡弼成,王伟廉.高等学校课程体系现代化研究[J].高
等教育研究,2011,(9).
[2]梁园源.基于STS教育理念的理工科大学生科学素养培
养对策研究[D].重庆:重庆师范大学,2012.
[3]邓万友.中外理工科院校课程设置的比较研究[J].海南
大学学报:自然学版,2006,(4).
[4]王彬斐.我敫叩妊校课程结构优化改革研究[J].兰州
大学学报,2007,(8).
[5]陈晓华,崔琳.培养大学生学习兴趣提高本科教学质量
[J].教育探索,2011,(3).
本条件适用于测绘专业各分支专业,即大地测量、摄影测量与遥感、工程测量(含矿山测量、水利测量等)、地形测量、海洋测绘、地籍测绘、房产测绘、地质测绘、地图制图与地图制印、地理信息工程专业中从事科学研究、技术设计、技术生产及测绘仪器设备维修、质量检查监督、技术管理、技术开发、科技信息等工作的工程技术人员。
二、政治思想条件
遵守国家法律和法规,有良好的职业道德和敬业精神。任现职期间,年度考核合格以上。
三、学历、资历条件
获博士学位后,从事本专业技术工作,取得工程师资格2年以上。或大学本科毕业以上学历,从事本专业技术工作,取得工程师资格5年以上。
四、外语、计算机条件
(一)较熟练掌握一门外语,参加全国职称外语统一考试,成绩符合规定要求。
(二)较熟练掌握计算机应用技术,参加全国或全省职称计算机考试,成绩符合规定要求。
五、专业技术工作经历(能力)条件
取得工程师资格后,具备下列条件之一:
(一)省(部)级测绘科技项目、工程项目的主要参加者。
(二)主持完成市(厅)级测绘科技项目、工程项目两项以上。
(三)主持技术推广项目,采用新技术、新材料、新工艺或开发新产品两项以上或主要参加三项以上。
(四)编制和审核大中型测绘项目综合技术设计两项以上或单项设计书四项以上,并组织或主持完成大型测绘工程项目或生产项目一项以上。
(五)主持完成三项以上大中型测绘工程项目的质量检查,编写相应的技术报告。
(六)编辑设计或编审大型普通地图集或专题图集,并已出版。
(七)承担完成三种类型10台以上测绘仪器维修或检测鉴定任务,并能独立解决其重大技术难题。
(八)承担完成重大测绘仪器的研制、改装或精密仪器安装调试工作。
(九)主要参加基础地理信息系统的建设及技术推广,完成数字化制图或编辑入库等项目工作。
六、业绩成果条件
取得工程师资格后,具备下列条件之一:
(一)国家、省(部)级测绘科技成果获奖项目的主要完成人、或市(厅)级测绘科技进步一、二等奖获奖项目的主要完成人。(以奖励证书为准)
(二)主持或组织完成的项目成果获得市(厅)级优秀成果奖、优秀图书奖一等奖以上。(以奖励证书为准)
(三)主持完成大型测绘项目,经省级业务主管部门审定,其项目设计水平先进、质量优良,产生显著的效益。
(四)主持开发、推广的科技成果两项以上,取得明显的经济效益。
七、论文、著作条件
取得工程师资格后,公开发表、出版本专业有较高水平的论文(第一作者)、著作(主要编著译者),撰写有较高价值的专项技术分析报告,具备下列条件之一:
(一)出版本专业著作1部。
(二)在省级以上专业学术期刊2篇以上。
(三)在国际或全国学术会议宣读或交流论文2篇以上。
(四)为解决复杂技术问题撰写有较高水平的技术报告2篇以上或重大项目的立项研究(论证)报告2篇以上。
八、破格条件
为不拘一格选拔人才,对确有突出贡献者,并取得工程师资格2年以上,具备下列条件中的两条,可破格申报:
1、获国家级发明奖、自然科学奖、科技进步奖项的主要完成人;或省(部)级自然科学奖、科技进步奖二等奖一项或三等奖二项以上,获奖项目的主要完成人。(以奖励证书为准)
2、在推广新新技、新工艺和科技成果转化等方面取得了重大经济社会效益,处于本行业领先水平,并被省(部)级授予优秀科技工作者荣誉称号。
3、担任大、中型工程项目中的技术负责人,完成大型工程一项或中型工程二项以上,取得显著的经济效益,并通过省级权威部门鉴定,填补了省内外技术领域空白。
4、在国家级学术刊物上发表有价值的学术论文3篇、省级5篇以上,或正式出版专著1部(独著10万字以上,合著20万字以上)。
九、附则