我國(guó)礦山測(cè)量技術(shù)的發(fā)展及創(chuàng)新研究

摘要礦山測(cè)量技術(shù)的開(kāi)展越來(lái)越重要，井下使用的水準(zhǔn)儀、光學(xué)經(jīng)緯儀等儀器，如在精度上、觀測(cè)方法和數(shù)據(jù)記錄等出現(xiàn)較大誤差，會(huì)導(dǎo)致井下生產(chǎn)中發(fā)生失誤。隨著新式儀器電子經(jīng)緯儀、全站儀、GPS等儀器的使用，新式儀器衍生新的技術(shù)，如GPS精確定位、慣通測(cè)量技術(shù)、RTK等技術(shù)的不斷應(yīng)用。測(cè)繪技術(shù)的開(kāi)展又帶動(dòng)了礦山井下測(cè)量的不斷前進(jìn)，使井下巷道施工的準(zhǔn)確性、精確性得到逐步完善。我國(guó)的礦山測(cè)量技術(shù)開(kāi)展較晚，落后于國(guó)外的先進(jìn)礦山測(cè)量技術(shù)，這主要表現(xiàn)在礦山測(cè)量?jī)x器和礦山測(cè)量方法上。我國(guó)的礦山測(cè)量主要用的儀器水準(zhǔn)儀和全戰(zhàn)儀等，而在有些礦區(qū)用的還是一些最老式的儀器，嚴(yán)重影響了礦山的測(cè)量工作的進(jìn)度，我國(guó)的礦山測(cè)量必須跟上國(guó)外的步伐，開(kāi)展新礦山測(cè)量?jī)x器，使它們?cè)诘V山得以普及。除此之外，我國(guó)的礦山測(cè)量技術(shù)也滯后于國(guó)外的礦山測(cè)量技術(shù)。我國(guó)的礦山測(cè)量技術(shù)在開(kāi)展儀器的同時(shí)也應(yīng)抓緊礦山測(cè)量技術(shù)的開(kāi)展，我國(guó)的礦山測(cè)量技術(shù)面臨國(guó)外的很大的挑戰(zhàn)，我們要抓住好的機(jī)遇開(kāi)展我國(guó)的礦山測(cè)量技術(shù)。關(guān)鍵詞：礦山測(cè)量礦山測(cè)量技術(shù)的開(kāi)展礦山測(cè)量技術(shù)創(chuàng)新礦山測(cè)量技術(shù)的研究AbstractMinesurveyingtechnologybecomesmoreandmoreimportant,theundergroundlevel,opticaltheodoliteandotherequipment,suchasprecision,measurementmethodanddatarecordingandothererrors,willleadtoundergroundproduction.Alongwiththenewinstrumentelectronictheodolites,totalstation,GPSinstrumentssuchastheuseofnewequipment,newtechnology-derivatives,suchasGPSprecisepositioning,inertialmeasurementtechnology,RTKtechnologyhasbeenappliedtosurveyingandmappingtechnologytoembed.Surveyingandmappingtechnologydevelopmentledtothemineundergroundmeasurementprogresscontinuously,sothattheundergroundtunnelconstructionaccuracy,precisionareimproved.Chinaminesurveyingtechnologydevelopmentlater,lagbehindtheforeignadvancedminemeasurementtechnology,whichismainlymanifestedinminesurveyinginstrumentandmeasuringmethodofmine.Chinaminesurveyingmajorinstrumentsusedinthelevelandthetotalwarsystem,andinsomeminingareaorsomeoftheoldequipment,seriouseffectonminesurveyingworkprogress,ourcountrymustkeepupwiththepaceofminesurveyinginforeigncountries,thedevelopmentofnewminesurveyinginstrument,whichcanbepopularizedinmining.Inaddition,China'sminingtechnologyislagbehindtheforeignminesurveying.ChinaMineSurveyingTechnologyinthedevelopmentofequipmentatthesametimealsoshouldseizetheminesurveyingtechnologydevelopment,ourcountry'sminesurveyingtechnologyfacingforeignbigchallenge,weshouldseizethegoodopportunityofdevelopmentourcountryminesurveyingtechnology.Keywords:MineSurveyingMineSurveyingTechnologyDevelopmentMinesurveyinginnovationMineSurveyingTechnologyResearch目錄TOC\o"1-3"\u緒論 11礦山測(cè)量技術(shù)的研究概況 21.1礦山測(cè)量技術(shù)研究的背景、意義 21.2礦山測(cè)量技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 31.3礦山測(cè)量技術(shù)的研究?jī)?nèi)容 42礦山測(cè)量概述 62.1礦山測(cè)量簡(jiǎn)介 62.2礦山測(cè)量?jī)x器的簡(jiǎn)單介紹 73礦山測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀及開(kāi)展 103.1礦山控制網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀及開(kāi)展 103.2礦區(qū)地形圖測(cè)繪技術(shù)的現(xiàn)狀及開(kāi)展 143.3礦井貫穿測(cè)量技術(shù)和聯(lián)系測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀及開(kāi)展 183.3.1礦井貫穿測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀及開(kāi)展 183.3.2礦井聯(lián)系測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀及開(kāi)展 223.4礦區(qū)變形監(jiān)測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀及開(kāi)展 234礦山測(cè)量技術(shù)的開(kāi)展趨勢(shì)和創(chuàng)新 264.1我國(guó)礦山測(cè)量技術(shù)面臨的問(wèn)題 264.2我國(guó)礦山測(cè)量技術(shù)的創(chuàng)新 275結(jié)論與展望 30致謝 32參考文獻(xiàn) 33緒論礦山包括煤礦、金屬礦、非金屬礦、建材礦和化學(xué)礦等等。礦山測(cè)量是礦山建設(shè)時(shí)期和生產(chǎn)時(shí)期的重要一環(huán)。由于礦山測(cè)量工作涉及地面和井下，不但要為礦山生產(chǎn)建設(shè)效勞，也要為平安生產(chǎn)提供信息，以供領(lǐng)導(dǎo)對(duì)平安生產(chǎn)做出決策。礦山測(cè)量的任何疏忽或粗率都會(huì)影響生產(chǎn)或有可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故發(fā)生。因此，礦山測(cè)量在礦山開(kāi)采中的責(zé)任與作用都是很大的。礦山測(cè)量是綜合運(yùn)用測(cè)繪、采礦和地質(zhì)等多學(xué)科的理論、技術(shù)與方法,研究礦產(chǎn)資源勘查、規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程,從地面到井下,從礦體(煤層)到圍巖,從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)的空間信息采集、處理、表達(dá)、利用,據(jù)此解決資源合理開(kāi)發(fā)與資源環(huán)境保護(hù)問(wèn)題的一門(mén)科學(xué)技術(shù)。我國(guó)是一個(gè)礦業(yè)大國(guó),可持續(xù)開(kāi)展及利用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的要求給本學(xué)科的開(kāi)展提出了機(jī)遇與挑戰(zhàn),使其研究領(lǐng)域及重要性不斷得到擴(kuò)展與增強(qiáng)。近一、二年我國(guó)礦山測(cè)量學(xué)科多個(gè)科研成果、論著與學(xué)者獲得國(guó)家級(jí)大獎(jiǎng),礦山測(cè)量技術(shù)的開(kāi)展及創(chuàng)新研究在礦山的應(yīng)用日漸廣泛和深入,礦山測(cè)量技術(shù)愈來(lái)愈得到各方面的高度重視,在不少礦區(qū)正由理念變?yōu)樾袆?dòng),一些重要的國(guó)際及國(guó)內(nèi)高層學(xué)術(shù)會(huì)議相繼召開(kāi),礦山測(cè)量技術(shù)的交叉、滲透越來(lái)越顯示出其潛能和應(yīng)用前景。這些都說(shuō)明,礦山測(cè)量這一交叉學(xué)科充滿著生機(jī)與活力,學(xué)科地位日顯重要。

1礦山測(cè)量技術(shù)的研究概況1.1礦山測(cè)量技術(shù)研究的背景、意義我國(guó)處于21世紀(jì)開(kāi)展的初級(jí)階段,社會(huì)的開(kāi)展必定需要強(qiáng)大的物質(zhì)根底,尤其是對(duì)能源的需求,而我國(guó)又是一個(gè)煤炭大國(guó),石油滿足不了人們的物質(zhì)需求,煤炭在人們的能源需求方面占了很大的比重，煤炭的生產(chǎn)離不了礦山測(cè)量的技術(shù)。礦山測(cè)量技術(shù)是煤礦生產(chǎn)中一項(xiàng)必不可少的技術(shù)工作，測(cè)量工作及測(cè)量成果是為煤礦生產(chǎn)效勞的，它的準(zhǔn)確性直接影響煤礦的平安生產(chǎn)，所以提高其工作質(zhì)量尤為重要。煤礦生產(chǎn)建設(shè)的工作根底是煤礦前期的測(cè)量工作，它始終貫穿于煤礦的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)的所有過(guò)程，煤礦測(cè)量產(chǎn)生的任何普通的小事故都將有可能導(dǎo)致重大的平安事故的發(fā)生，甚至給人們的生命帶來(lái)危害，因此，煤礦測(cè)量工作所擔(dān)負(fù)的使命是很重要的?？傊?，礦山測(cè)量技術(shù)的研究就顯的成為重要。煤炭的生產(chǎn)離不了礦山測(cè)量技術(shù)，因此，礦山測(cè)量技術(shù)的研究就顯的更為重要。礦山測(cè)量技術(shù)的研究獲得的準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)便給煤礦的平安生產(chǎn)工作帶來(lái)了保障。地質(zhì)部門(mén)提供地質(zhì)條件的依據(jù)就是井下準(zhǔn)確的高程點(diǎn)和導(dǎo)線點(diǎn)，地質(zhì)部門(mén)獲得了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，才能處理好貫穿巷道的平安生產(chǎn)工作，使得施工單位能合理、有效地處理施工中遇到的錯(cuò)綜復(fù)雜的地質(zhì)條件。其次，準(zhǔn)確的測(cè)量根底資料的收集利用是保障煤礦平安生產(chǎn)的最重要保證。1.2礦山測(cè)量技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀礦山測(cè)量技術(shù)從開(kāi)展初期到現(xiàn)在經(jīng)歷了很大的開(kāi)展過(guò)程，在儀器和方法方面進(jìn)行了很大的變革，主要用的儀器有水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀以及GPSRTK，下面介紹礦山測(cè)量所用的幾個(gè)儀器：〔1〕水準(zhǔn)儀主要是用礦區(qū)地形圖中的水準(zhǔn)測(cè)量，它出現(xiàn)于望遠(yuǎn)鏡和水準(zhǔn)器之后,按結(jié)構(gòu)分為微傾水準(zhǔn)儀、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀、激光水準(zhǔn)儀和數(shù)字水準(zhǔn)儀。20世紀(jì)初,在制造出內(nèi)調(diào)焦距的望遠(yuǎn)鏡和符合水準(zhǔn)器的根底上生產(chǎn)出微傾水準(zhǔn)儀,50年代研制出自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀,60年代研制出激光水準(zhǔn)儀,90年代研制出數(shù)字水準(zhǔn)儀,本世紀(jì)初電腦型水準(zhǔn)儀也已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)踐。

〔2〕經(jīng)緯儀,由早期的游標(biāo)經(jīng)緯儀、光學(xué)經(jīng)緯儀、開(kāi)展到現(xiàn)在的激光經(jīng)緯儀和電子經(jīng)緯儀并逐步向智能型經(jīng)緯儀開(kāi)展。電子經(jīng)緯儀采用光柵增量式數(shù)字角度測(cè)量系統(tǒng),使用微型計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行測(cè)量、計(jì)算、顯示、存儲(chǔ)等多項(xiàng)功能,可廣泛應(yīng)用于國(guó)家和城市的三角控制測(cè)量、鐵路、公路、橋梁、水利、礦山等方面的工程測(cè)量,以及建筑、大型設(shè)備安裝和地籍、地形等多種工程測(cè)量?！?〕全站儀，礦區(qū)的地形圖測(cè)繪、控制網(wǎng)的布設(shè)以及井下的聯(lián)系測(cè)量和貫穿測(cè)量都離不開(kāi)全站儀。全站儀的開(kāi)展經(jīng)歷了從組合式到整體式的開(kāi)展過(guò)程,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷開(kāi)展與應(yīng)用,全站儀擁有了全新的開(kāi)展方向--電腦型全站儀。〔4〕GPSRTK用于礦區(qū)控制網(wǎng)的布設(shè)，比以前的全站儀布網(wǎng)更為方便、簡(jiǎn)單。GPSRTK從誕生之初到現(xiàn)在已廣泛滲入工程測(cè)量、地籍測(cè)量、高程控制測(cè)量等領(lǐng)域。RTK采用載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法,是GPS應(yīng)用的重大里程碑。上面列舉了礦山測(cè)量最常用的幾種儀器，每種儀器的出現(xiàn)都使得礦山測(cè)量的方法更為多樣，儀器的開(kāi)展也將改良礦山測(cè)量的方法，下面是常用的礦山測(cè)量的方法：〔1〕露天礦測(cè)量的方法：以前使用方法普遍是用水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀，現(xiàn)在開(kāi)展到了效率高、工作量大、精度高的攝影測(cè)量方法和聲波定位法?！?〕礦井定向測(cè)量方法：傳統(tǒng)的方法采用的是經(jīng)緯儀定向，并且用鋼尺量距，全站儀的開(kāi)展使得定向、測(cè)距一氣呵成?！?〕礦井高程測(cè)量方法：主要的方法是長(zhǎng)鋼尺法和長(zhǎng)鋼絲法，技術(shù)的開(kāi)展使得測(cè)深儀得到了很好就用?！?〕井巷掘進(jìn)測(cè)量方法：近年來(lái)豎井及巷道的掘進(jìn)速度不斷提高，這要求測(cè)量人員能夠及時(shí)給出掘進(jìn)方向以指導(dǎo)施工，超聲波測(cè)量法、偏光法、豎向水準(zhǔn)測(cè)量法和攝影方法給井巷掘進(jìn)測(cè)量提高了進(jìn)度。礦山測(cè)量?jī)x器和礦山測(cè)量方法是相輔相成的，儀器的開(kāi)展推動(dòng)了礦山測(cè)量技術(shù)的開(kāi)展，礦山測(cè)量技術(shù)的改革反過(guò)來(lái)又推動(dòng)了儀器的開(kāi)展。1.3礦山測(cè)量技術(shù)的研究?jī)?nèi)容礦山測(cè)量是煤礦生產(chǎn)和一項(xiàng)重要工作，礦山測(cè)量技術(shù)的開(kāi)展及創(chuàng)新研究主要涉及3個(gè)方面：〔1〕礦山測(cè)量簡(jiǎn)介。礦山測(cè)量是礦井生產(chǎn)中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，礦山測(cè)量技術(shù)包括礦山測(cè)量所用的儀器和礦山測(cè)量的方法?！?〕礦山測(cè)量技術(shù)的開(kāi)展及創(chuàng)新。為了提高礦產(chǎn)的生產(chǎn)效率，保護(hù)礦山工作人員的生命平安，使礦山能夠?yàn)槲覈?guó)根底能源做奉獻(xiàn)，礦山測(cè)量技術(shù)必須開(kāi)展及創(chuàng)新?！?〕礦山測(cè)量技術(shù)面臨的一些挑戰(zhàn)與機(jī)遇。由于國(guó)外的礦山測(cè)量技術(shù)研究較早于我國(guó)，因此我國(guó)的礦山測(cè)量技術(shù)和國(guó)外的礦山測(cè)量技術(shù)有一定的差距，但是我國(guó)的礦山測(cè)量技術(shù)有我們得天獨(dú)厚的先天條件要優(yōu)于國(guó)外，我們必須抓緊時(shí)機(jī)縮小與國(guó)外礦山測(cè)量技術(shù)的差距。2礦山測(cè)量概述2.1礦山測(cè)量簡(jiǎn)介礦山測(cè)量學(xué)是綜合運(yùn)用測(cè)量、地質(zhì)及采礦等多種學(xué)科的知識(shí)，來(lái)研究和處理礦山地質(zhì)勘探、建設(shè)和采礦過(guò)程中由礦體到圍巖、從井下到地面在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)下的各種空間幾何問(wèn)題。礦山測(cè)量是開(kāi)發(fā)礦業(yè)過(guò)程中不可缺少的一項(xiàng)重要的根底技術(shù)工作。在勘探、設(shè)計(jì)、建設(shè)、生產(chǎn)各個(gè)階段直到礦井報(bào)廢為止，都要進(jìn)行礦山測(cè)量工作。在礦床勘探階段，要建立勘探區(qū)域的地面控制網(wǎng)，測(cè)繪1：5000比例尺的地形圖，標(biāo)定設(shè)計(jì)好的勘探工程，例如鉆孔、探槽及探井、深巷等，并將它們測(cè)繪到平面圖上。還要與地質(zhì)人員共同測(cè)繪、編制圖紙資料和進(jìn)行儲(chǔ)量計(jì)算。在礦山設(shè)計(jì)階段，需要測(cè)繪比例尺為1：1000、l：2000的地形圖供工業(yè)廣場(chǎng)、建(構(gòu))筑物、線路等設(shè)計(jì)用。還應(yīng)進(jìn)行土方量計(jì)算等工作。在礦山建設(shè)階段，主要是進(jìn)行一系列施工測(cè)量。例如標(biāo)設(shè)井筒或露天礦開(kāi)挖溝道位置，工業(yè)與民用建(構(gòu))筑物放樣，鑿井開(kāi)巷測(cè)量，設(shè)備安裝測(cè)量及線路測(cè)量等。在礦山生產(chǎn)階段，需要進(jìn)行巷道標(biāo)定與測(cè)繪，儲(chǔ)量管理，開(kāi)采監(jiān)督，巖層與地表移動(dòng)觀測(cè)與研究，露天礦邊坡穩(wěn)定性的觀測(cè)與研究，參加采礦方案編制和環(huán)境保護(hù)與土地復(fù)墾的工作。當(dāng)?shù)V山報(bào)廢時(shí)，還須將全套礦山測(cè)量圖紙、測(cè)量手簿及計(jì)算資料轉(zhuǎn)交給有關(guān)單位長(zhǎng)期保存。綜上所述，盡管煤礦和金屬礦，地下開(kāi)采與露天開(kāi)采的具體工作任務(wù)各有特點(diǎn)，但按其工作性質(zhì)，可將礦山測(cè)量任務(wù)歸納為以下幾項(xiàng)：(1)建立礦區(qū)地面和井下(露天礦)測(cè)量控制系統(tǒng)；(2)測(cè)繪大比例尺地形圖；(3)礦山根本建設(shè)中的施工測(cè)量，井下的聯(lián)系測(cè)量和貫穿測(cè)量要利用到全站儀和陀螺儀；2.2礦山測(cè)量?jī)x器的簡(jiǎn)單介紹上面的2.1介紹了礦山測(cè)量的主要任務(wù)，這些任務(wù)的的完成需要礦山測(cè)量?jī)x器做支撐，而礦山測(cè)量所用的儀器是多種多樣的，但礦山測(cè)量的主要儀器有經(jīng)緯儀、光電測(cè)距儀、全站儀、陀螺儀和GPSRTK等?！?〕經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀這是目前礦山測(cè)量的主體儀器。在礦井條件下需要安置方便、操作簡(jiǎn)單、封閉嚴(yán)密和精度適當(dāng)?shù)牡V用型經(jīng)緯儀,隨著井田深部的開(kāi)發(fā)和大型現(xiàn)代化礦井的建設(shè),井下控制測(cè)量需要更多更高精度便于井下使用的經(jīng)緯儀。另一方面也可以配備適當(dāng)附件,以解決井下測(cè)量中的一些問(wèn)題,主要是：1.各種峒室、大傾角巷道、立井延深測(cè)量及天井定向的目鏡棱鏡和物鏡棱鏡；2.頂點(diǎn)光學(xué)對(duì)中器；3.適應(yīng)大風(fēng)速巷道中進(jìn)行大規(guī)模高精度三架法導(dǎo)線測(cè)量附件；4.儀器照明及快速接尺等附件。經(jīng)緯儀在構(gòu)造上的進(jìn)展,主要是采用豎直度盤(pán)指標(biāo)自動(dòng)歸零裝置,取消指標(biāo)水準(zhǔn)器,可簡(jiǎn)化操作、提高工效。其方法有用透鏡、棱鏡補(bǔ)償器,如上海第三光學(xué)儀器廠的DJK-6型經(jīng)緯儀?！?〕光電測(cè)距儀光電測(cè)距儀是一種高精度的電磁波測(cè)距儀,它利用儀器發(fā)出的連續(xù)的調(diào)制光在被測(cè)距離上往返所產(chǎn)生的相位差來(lái)計(jì)算距離,測(cè)距范圍由幾米到幾十公里,測(cè)距精度達(dá)1/3×107-1/5×107甚至更高。光電測(cè)距儀的光源由鹵鎢白熾燈、高壓汞燈和氮燈開(kāi)展為氣體激光和半導(dǎo)體二極管,使光源的亮度和方向性均得到增強(qiáng)。以氦氖激光器為光源制成的測(cè)距儀,主要用于大、中測(cè)程的高精度觀測(cè),一般具有如下特點(diǎn):1.實(shí)現(xiàn)了儀器的電子線路半導(dǎo)體化和集成電路化,由于采用了鎳錫電池,耗電量及儀器的體積和重量均大大減??；2.讀數(shù)已開(kāi)展到能自動(dòng)以數(shù)字直接顯示距離,且在幾秒鐘之內(nèi)能自動(dòng)給出幾百次到一千次測(cè)量的平均值,局部?jī)x器已能自動(dòng)穿孔記錄于紙帶上；3.儀器能與經(jīng)緯儀聯(lián)合使用,根據(jù)需要可分別測(cè)角測(cè)距?！?〕全站儀智能型全站儀是集結(jié)著光、電、磁、機(jī)的最新科學(xué)成就,測(cè)距、測(cè)角合為一體。先進(jìn)的全站儀均采用存儲(chǔ)卡、內(nèi)部存儲(chǔ)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?能接收外部計(jì)算機(jī)的指令,采用了超小型的望遠(yuǎn)鏡,尺寸僅為165×62×80,適合于大傾角測(cè)量。體積小、重量輕；可利用反射片進(jìn)行測(cè)量,適合于變形觀測(cè)及其它特殊測(cè)量；具有雙軸傾斜補(bǔ)償裝置,便于操作人員快速整平儀器,對(duì)微小的傾斜能自動(dòng)計(jì)算改正數(shù)并加于觀測(cè)角值上,保證和改善了測(cè)角精度;雙數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置,具有大容量的內(nèi)存儲(chǔ)器和外部存儲(chǔ)卡,存儲(chǔ)容量達(dá)2×128kb,測(cè)量數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)于內(nèi)存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)卡上,且能在二者之間進(jìn)行交流;具有功能強(qiáng)大的應(yīng)用軟件和內(nèi)藏的操作系統(tǒng)?！?〕陀螺儀陀螺經(jīng)緯儀的出現(xiàn)迅速改變了傳統(tǒng)的幾何定向方法,并在加測(cè)陀螺邊的導(dǎo)線測(cè)量中得到廣泛應(yīng)用,大大提高了導(dǎo)線測(cè)量的精度。操作過(guò)程極為簡(jiǎn)便,只需將AGPA安置于腳架上,由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)儀器旋轉(zhuǎn),自動(dòng)完成測(cè)量過(guò)程,10分鐘內(nèi)便可以6"的精度測(cè)定出真北方向。此外有的陀螺儀可與全站儀組合成陀螺全站儀,與電子經(jīng)緯儀組合成電子陀螺經(jīng)緯儀,內(nèi)藏秒表、中央處理器、存儲(chǔ)器,加上全站儀和電子經(jīng)緯儀的特別應(yīng)用軟件,代替了通常的手算、記錄和計(jì)算等過(guò)程,在20分鐘內(nèi)能以20"的精度測(cè)定真北方向,自動(dòng)陀螺儀是目前國(guó)際上最先進(jìn)的陀螺儀?！?〕GPSRTKGPS技術(shù)主要有靜態(tài)定位技術(shù)、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)、廣域差分技術(shù)、全球動(dòng)態(tài)定位技術(shù)等。GPS—RTK技術(shù)應(yīng)用于礦山測(cè)量工作中，主要用于礦區(qū)控制點(diǎn)加密，地形測(cè)量，鉆孔、剖面點(diǎn)、探槽、探井、坑口、取樣鉆孔、地質(zhì)點(diǎn)、近井點(diǎn)、坑口位置點(diǎn)的坐標(biāo)放樣與求測(cè)，工程作業(yè)調(diào)度，地質(zhì)填圖等?？傊?，礦山測(cè)量?jī)x器對(duì)于礦山測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀及開(kāi)展有著不可替代的作用。3礦山測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀及開(kāi)展近年來(lái),采礦生產(chǎn)的機(jī)械化和設(shè)備規(guī)模的增大給礦山測(cè)量技術(shù)提出了更高的要求。為了不阻礙采礦生產(chǎn)和節(jié)省專業(yè)人員的時(shí)間,必須通過(guò)測(cè)量作業(yè)的合理化和儀器的技術(shù)革新,將礦山測(cè)量技術(shù)水平提高并使之現(xiàn)代化。為了更充分、有效、平安地開(kāi)發(fā)礦業(yè)資源,對(duì)礦山測(cè)量人員來(lái)講最重要的是在做相同精度的測(cè)量工作時(shí),使用能減少作業(yè)時(shí)間、工作強(qiáng)度及節(jié)省經(jīng)費(fèi)的測(cè)量?jī)x器。在過(guò)去的幾年間測(cè)量?jī)x器和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速開(kāi)展已經(jīng)使得有必要了解這些開(kāi)展在礦山環(huán)境中的應(yīng)用。一個(gè)礦山從勘探到閉礦的整個(gè)期間,礦山測(cè)量技術(shù)包括礦山控制網(wǎng)的布設(shè)、礦山地形圖的測(cè)繪、礦井貫穿測(cè)量技術(shù)及礦聯(lián)系測(cè)量技術(shù)和礦山變形監(jiān)測(cè)，下面就是這幾種礦山測(cè)量方法的介紹。3.1礦山控制網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀及開(kāi)展礦山控制網(wǎng)的布設(shè)是礦業(yè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中一項(xiàng)重要的根底性技術(shù)工作，礦山平面控制網(wǎng)技術(shù)的開(kāi)展直接影響后期的地形圖測(cè)繪、貫穿測(cè)量和礦區(qū)的變形監(jiān)測(cè)，在礦山測(cè)量技術(shù)的開(kāi)展中占著舉足輕重的重要。我國(guó)自解放以來(lái)提出建立礦山控制測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)和管理系統(tǒng)，對(duì)控制測(cè)量成果進(jìn)行有效的整合與管理，展現(xiàn)控制測(cè)量的歷史改革及開(kāi)展變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類控制點(diǎn)的綜合管理、查詢、統(tǒng)計(jì)與分析。

礦山控制測(cè)量是礦山生活設(shè)施建設(shè)的根底，維持測(cè)繪基準(zhǔn)是根底測(cè)繪的重要內(nèi)容之一，提供現(xiàn)實(shí)的、滿足現(xiàn)代技術(shù)開(kāi)展需要的測(cè)繪基準(zhǔn)效勞是基準(zhǔn)建設(shè)的主要目標(biāo)。礦山控制測(cè)量是隨著煤礦的開(kāi)展需要而開(kāi)展起來(lái)的，開(kāi)展的歷史是從無(wú)到有，從小到大，從低級(jí)到高級(jí)逐步建立和健全的，礦山控制測(cè)量技術(shù)的開(kāi)展是伴隨著礦山三角測(cè)量和礦山水準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)開(kāi)展的。

〔1〕礦山三角測(cè)量的開(kāi)展

用三角測(cè)量的方法建立平面控制網(wǎng)，是礦山控制測(cè)量初期的生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的一種方法。我國(guó)礦山三角測(cè)量大致經(jīng)歷了幾個(gè)階段。

解放初期，由于技術(shù)力量、儀器設(shè)備及可能的投資有限，無(wú)力完成較大范圍完整的三角網(wǎng)，建立三角網(wǎng)用經(jīng)緯儀觀測(cè)六測(cè)回，投影方式采用蘭勃切圓錐投影。

初次改建，雖然自建網(wǎng)以后，隨著需要向外有所擴(kuò)展，但是在擴(kuò)展過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，開(kāi)始著手進(jìn)行控制網(wǎng)的改建工作。

改建的原因主要有：一是主干網(wǎng)的測(cè)回?cái)?shù)過(guò)少，精度低；二是由于解放初期國(guó)內(nèi)礦山缺少長(zhǎng)度檢定設(shè)備；三是規(guī)劃用圖的范圍和品種不斷地提出了新的要求，這樣原來(lái)的網(wǎng)鎖已顯得不適應(yīng)日益開(kāi)展的要求。

改建的要點(diǎn)主要有：一是廢除了局部基線和方位角，轉(zhuǎn)而施測(cè)并啟用新的基線和方位角，將起始邊移在網(wǎng)的外圍，便于向外擴(kuò)展；二是投影方法仍用蘭勃切圓錐投影，但地球原子改為克拉索夫斯基原子，三是為了使擴(kuò)大后的地區(qū)坐標(biāo)不出現(xiàn)負(fù)值，增加了X、Y軸的附加值。

第二次改建，隨著時(shí)間的推移主干網(wǎng)大局部覘標(biāo)腐朽，標(biāo)石也有損壞，失去控制意義，因此決定再次改建控制網(wǎng)。改建的要點(diǎn)：(1)將三角點(diǎn)設(shè)為起算點(diǎn)，其值用國(guó)家1954年北京坐標(biāo)系的高斯坐標(biāo)值反算經(jīng)緯度。(2)投影由蘭勃切圓錐投影改為高斯任意帶投影，地球原子采用克拉索夫斯基原子。(3)直接采用了該網(wǎng)的平差值，然后反投影到球面變成球面方向值，求出球面邊長(zhǎng)后，依公式計(jì)算各點(diǎn)的大地坐標(biāo)。

第三次調(diào)整，以改建的中心網(wǎng)為首級(jí)控制，保持中心網(wǎng)點(diǎn)改選聯(lián)測(cè)有關(guān)的地震網(wǎng)點(diǎn)，用經(jīng)緯儀測(cè)測(cè)回。

〔2〕水準(zhǔn)測(cè)量的開(kāi)展歷史和現(xiàn)狀：礦山水準(zhǔn)測(cè)量是礦山的根底，是提供研究礦山形變的可靠資料，是中長(zhǎng)期地震預(yù)報(bào)的主要手段之一，經(jīng)歷了由小到大，由低級(jí)到高級(jí)的開(kāi)展過(guò)程。

建立三角網(wǎng)的同時(shí)，也建立了水準(zhǔn)網(wǎng)，以滿足礦山地形測(cè)量的需要。第一次調(diào)整，水準(zhǔn)網(wǎng)逐步擴(kuò)大進(jìn)行了加密，并檢測(cè)了以前的水準(zhǔn)網(wǎng)。但由于舊網(wǎng)點(diǎn)不能滿足礦山的長(zhǎng)期使用，補(bǔ)充布設(shè)了新網(wǎng)。第二次調(diào)整，對(duì)水準(zhǔn)網(wǎng)進(jìn)行了第二次調(diào)整，把之前先后平差的水準(zhǔn)點(diǎn)一并作一次整體平差，并且在計(jì)算各結(jié)點(diǎn)問(wèn)高差時(shí)，參加了正高改正。第三次調(diào)整，進(jìn)行了地形測(cè)量，按國(guó)家一等水準(zhǔn)細(xì)那么施測(cè)，同時(shí)施測(cè)其余的二等水準(zhǔn)路線。此外，為了研究不同的平差方法對(duì)結(jié)果的影響，對(duì)一、二等做了聯(lián)合平差。

后來(lái)無(wú)論在點(diǎn)的密度上、精度上以及控制面積上，都不如地形變水準(zhǔn)網(wǎng)，因此，決定采用上一次的一、二等聯(lián)合平差的結(jié)果為根底進(jìn)行整理。整理的過(guò)程中，對(duì)一局部沒(méi)有包括在地形變水準(zhǔn)網(wǎng)內(nèi)的二、三等點(diǎn)，依附合加密的方法計(jì)算。全網(wǎng)調(diào)整，水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行了大量的工作，雖然進(jìn)行過(guò)幾次調(diào)整，但仍然趕不上客觀情況的迅速變化，因此，對(duì)高程控制網(wǎng)進(jìn)行了一次全面的整頓。施測(cè)了水準(zhǔn)網(wǎng)，將水準(zhǔn)網(wǎng)分一、二、三級(jí)控制，首級(jí)采用一等水準(zhǔn)精度，在一等環(huán)內(nèi)分塊加密二、三等水準(zhǔn)網(wǎng)。另外，由于過(guò)去水準(zhǔn)點(diǎn)的編號(hào)命名比擬紊亂，因此，在此次整頓過(guò)程中改革了點(diǎn)號(hào)，并編制了新舊點(diǎn)名對(duì)照表，把新舊點(diǎn)名的關(guān)系緊密地聯(lián)系起來(lái)了。

以后的復(fù)測(cè)和調(diào)整，對(duì)高程控制網(wǎng)實(shí)施了周期性的定期復(fù)測(cè)并進(jìn)行了補(bǔ)埋和復(fù)測(cè)。同時(shí)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷開(kāi)展，測(cè)量和平差手段已逐步實(shí)現(xiàn)外業(yè)記錄電子化和內(nèi)業(yè)平差自動(dòng)化。

導(dǎo)線測(cè)量的開(kāi)展歷程，為了滿足礦山地圖測(cè)繪、礦山建設(shè)等控制的需要，開(kāi)始導(dǎo)線控制測(cè)量。隨著城市控制網(wǎng)建設(shè)開(kāi)展，導(dǎo)線控制范圍由點(diǎn)到面，不斷擴(kuò)大，測(cè)繪儀器性能提高和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，導(dǎo)線觀測(cè)及內(nèi)業(yè)計(jì)算的水平不斷提高，目前已形成外業(yè)電子記錄、內(nèi)業(yè)計(jì)算機(jī)平差計(jì)算的模式。

20世紀(jì)50年代，導(dǎo)線外業(yè)觀測(cè)采用經(jīng)緯儀和30米鋼卷尺，導(dǎo)線控制主要分布在城區(qū)，導(dǎo)線布設(shè)單一，沒(méi)有形成導(dǎo)線網(wǎng)，精度不高。

隨著三角網(wǎng)的改建和加強(qiáng)，控制范圍擴(kuò)大對(duì)一、二級(jí)導(dǎo)線邊角資料進(jìn)行了檢核計(jì)算；采用人工計(jì)算的方法，對(duì)簡(jiǎn)單結(jié)點(diǎn)網(wǎng)進(jìn)行了平差。

70年代，我國(guó)礦山整理維護(hù)原一、二級(jí)導(dǎo)線，對(duì)資料中精度較低的局部，進(jìn)行了整測(cè)，提高局部舊導(dǎo)線的精度。此時(shí)，激光測(cè)距儀量測(cè)距技術(shù)的應(yīng)用，改變了鋼尺量距的歷史，通過(guò)開(kāi)發(fā)導(dǎo)線平差計(jì)算軟件，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)平差計(jì)算，提高了內(nèi)業(yè)計(jì)算的效率。導(dǎo)線進(jìn)行補(bǔ)埋觀測(cè)，隨著激光測(cè)距儀技術(shù)的開(kāi)展，距離量測(cè)精度不斷提高，導(dǎo)線平差軟件得到推廣應(yīng)用，能夠?qū)π４蟮膶?dǎo)線網(wǎng)進(jìn)行整體平差計(jì)算，成果資料已比擬標(biāo)準(zhǔn)。90年代，隨著全站儀在導(dǎo)線測(cè)量中的應(yīng)用，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了外業(yè)觀測(cè)的數(shù)字化；實(shí)現(xiàn)了外業(yè)觀測(cè)計(jì)算機(jī)記錄；同時(shí)導(dǎo)線平差軟件的不斷完善，提高了內(nèi)業(yè)計(jì)算的效率。

在當(dāng)下階段，GPS技術(shù)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。GPS技術(shù)主要有靜態(tài)定位技術(shù)、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)、廣域差分技術(shù)、全球動(dòng)態(tài)定位技術(shù)等。RTK測(cè)量技術(shù)，是以載波相位觀測(cè)量為根據(jù)的實(shí)時(shí)差分測(cè)量技術(shù)。實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量的根本原理是在基準(zhǔn)站上安置一臺(tái)GPS接收機(jī)，對(duì)所有可見(jiàn)GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)地觀測(cè)，并將其觀測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線電傳輸設(shè)備，實(shí)時(shí)地發(fā)送給用戶觀測(cè)站。在用戶站上，GPS接收機(jī)在接收GPS衛(wèi)星信號(hào)的同時(shí)，通過(guò)無(wú)線電傳輸設(shè)備，接收基準(zhǔn)站傳輸?shù)挠^測(cè)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相對(duì)定位的原理，實(shí)時(shí)地計(jì)算并顯示用戶站的三維坐標(biāo)，其精度可到達(dá)厘米級(jí)。這樣通過(guò)實(shí)時(shí)計(jì)算的定位結(jié)果，便可監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)站與用戶站觀測(cè)結(jié)果的質(zhì)量和解算結(jié)果的收斂情況，從而可實(shí)時(shí)地判定解算結(jié)果是否成功，以減少冗余觀測(cè)，縮短觀測(cè)時(shí)間。GPS今后將在礦山測(cè)量的應(yīng)用中更加普及，在礦山測(cè)量開(kāi)始階段,交付幾個(gè)GPS控制點(diǎn),作為導(dǎo)線和三角網(wǎng)的基線,由它們向外擴(kuò)展,用全站儀引出加密點(diǎn)或是作為靜態(tài)的GPS基線,配合RTK來(lái)進(jìn)行礦山地形圖測(cè)繪。GPS建立礦山控制網(wǎng)的主要特點(diǎn):〔1〕控制點(diǎn)間無(wú)需通視，在0-15km內(nèi)誤差在1cm之內(nèi)〔2〕定位精度高，靜態(tài)的誤差在12個(gè)毫米；〔3〕觀測(cè)速度快，一般定時(shí)開(kāi)機(jī),45分鐘一個(gè)點(diǎn)；〔4〕自動(dòng)化程度高；〔5〕可全天候作業(yè)。總的來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在的GPS在礦山控制網(wǎng)的布設(shè)中逐漸取代了傳統(tǒng)的控制測(cè)量，它的應(yīng)用在礦山的控制測(cè)量中被普遍應(yīng)用，將來(lái)礦山的控制網(wǎng)布設(shè)和GPS控制布設(shè)技術(shù)將一直向前開(kāi)展。3.2礦區(qū)地形圖測(cè)繪技術(shù)的現(xiàn)狀及開(kāi)展礦區(qū)的平面和高程控制網(wǎng)布設(shè)好以后，就可以利用控制網(wǎng)中的點(diǎn)進(jìn)行礦區(qū)地形圖的測(cè)繪，隨著科學(xué)技術(shù)的開(kāi)展，礦區(qū)地形圖測(cè)繪經(jīng)歷了平板儀測(cè)圖、全站儀測(cè)繪到RTK地形圖的測(cè)繪。平板儀是傳統(tǒng)的野外直接測(cè)繪地圖的儀器，其主要局部是可支撐于腳架上的平板，及用以瞄準(zhǔn)方向線，求取距離及調(diào)和的照準(zhǔn)儀。在平板上貼圖紙，以照準(zhǔn)繪制目標(biāo)方向線，測(cè)定距離及高程，據(jù)以繪制點(diǎn)或地形。隨著改革開(kāi)放和城市建設(shè)的快速開(kāi)展及市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的全球化，傳統(tǒng)的平板儀測(cè)圖已滿足不了城市根底設(shè)施建設(shè)的需求，特別是計(jì)算機(jī)及相關(guān)測(cè)繪軟件的應(yīng)用，使測(cè)繪產(chǎn)品的質(zhì)量大大提高，也使測(cè)繪產(chǎn)品，測(cè)繪成果的應(yīng)用大為廣泛。因此傳統(tǒng)的平板儀測(cè)圖也被全站儀測(cè)圖所取代，全站儀測(cè)圖相比平板儀測(cè)圖更快速，精度再高，它的方法如下：〔1〕利用礦山平面控制網(wǎng)中的控制點(diǎn)的坐標(biāo)?！?〕在全站儀的內(nèi)存中建立存儲(chǔ)測(cè)量坐標(biāo)的文件夾，將兩站點(diǎn)的坐標(biāo)編點(diǎn)號(hào)并輸入至全站儀的文件中?！?〕野外測(cè)繪工作。一般采用草圖測(cè)記法，需先繪出測(cè)區(qū)草圖，將各碎部測(cè)量點(diǎn)上的點(diǎn)號(hào)記錄在草圖的相應(yīng)位置上，并注記地物地貌。

〔4〕建立測(cè)區(qū)圖根點(diǎn)。如果測(cè)區(qū)較大一個(gè)儀器站看不完全部碎部，這時(shí)還應(yīng)該建立多個(gè)圖根控制點(diǎn)，在選定的點(diǎn)位上打上木樁，樁頭釘上平頭鋼釘，并編號(hào)命名，如ZD1、ZD2…..等。

〔5〕建站。將全站儀架在1號(hào)點(diǎn)上并對(duì)中整平，量出釘頭至全站儀橫軸中心的高度，測(cè)量溫度、氣壓、凌鏡高，一并輸入到全站儀中?！?〕測(cè)量。將棱鏡架在圖根點(diǎn)“1”上并對(duì)中整平，將全站儀瞄準(zhǔn)棱鏡，全站儀自動(dòng)記錄點(diǎn)號(hào)和坐標(biāo)。此時(shí)圖根點(diǎn)1在全站儀中存儲(chǔ)的點(diǎn)號(hào)為3，其后每對(duì)準(zhǔn)一個(gè)測(cè)量點(diǎn)時(shí)只需按“同前”鍵即可。

〔7〕數(shù)據(jù)傳輸。測(cè)量完一站把全站儀內(nèi)存中的數(shù)據(jù)文件傳到計(jì)算機(jī)中，才能進(jìn)行地形圖的繪制。美國(guó)全球定位系統(tǒng)的完成，使得測(cè)圖技術(shù)發(fā)生了很大的突破，便產(chǎn)生依靠全球定位系統(tǒng)的RTK測(cè)圖技術(shù)，RTK技術(shù)在礦山地形圖的測(cè)繪也得到了很大的用處，RTK技術(shù)比全站儀測(cè)圖有著精度高、速度快效率高等特別，它被廣泛的用于礦區(qū)的地形圖測(cè)繪。RTK實(shí)時(shí)載波相位差分技術(shù)，是實(shí)時(shí)處理兩個(gè)測(cè)點(diǎn)載波相位觀測(cè)量的差分方法。采用RTK進(jìn)行地形圖測(cè)繪，不要求點(diǎn)間通視，僅需一人背著儀器在待測(cè)的地物地貌碎部點(diǎn)呆上幾秒種，并同時(shí)輸入特征編碼，通過(guò)手簿可以實(shí)時(shí)測(cè)定碎部點(diǎn)的坐標(biāo)，而且可以知道其點(diǎn)位精度，測(cè)完一個(gè)區(qū)域后回到室內(nèi)，由專業(yè)的軟件接口就可以輸出所要求的地形圖。〔1〕作業(yè)依據(jù)和設(shè)備：作業(yè)依據(jù)主要有：《全球定位系統(tǒng)〔GPS〕測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)》、《全球定位系統(tǒng)城市測(cè)量技術(shù)規(guī)程》、《1:5001:10001:2000地形圖平板儀測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)》、《1:5001:10001:2000地形圖圖式》?！?〕人員安排：每個(gè)流動(dòng)站２人，１人操作儀器，１人畫(huà)草圖，兩個(gè)流動(dòng)站共需４人?！?〕外業(yè)數(shù)據(jù)采集：根據(jù)要求和踏勘所了解的測(cè)區(qū)情況，認(rèn)真編寫(xiě)詳細(xì)的外業(yè)觀測(cè)方案?！?〕基準(zhǔn)站的布設(shè)：基準(zhǔn)站的點(diǎn)位應(yīng)便于安置接收設(shè)備和操作，視野應(yīng)開(kāi)闊?；鶞?zhǔn)站須遠(yuǎn)離大功率無(wú)線電發(fā)射源，并遠(yuǎn)離高壓輸電線路，基準(zhǔn)站附近不得有強(qiáng)烈干擾接收衛(wèi)星信號(hào)的物體?！?〕基準(zhǔn)站設(shè)置：在點(diǎn)上架設(shè)好GPS接收機(jī)和天線，按要求連接好一切連線后，翻開(kāi)接收機(jī)，輸入基準(zhǔn)站的WGS-84系坐標(biāo)或BJ-54系坐標(biāo)、天線高。待電臺(tái)指示燈顯示發(fā)出通訊信號(hào)后，流動(dòng)站即可開(kāi)展工作。〔6〕流動(dòng)站工作：通過(guò)手簿建立工程，對(duì)流動(dòng)站參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，該參數(shù)必須與基準(zhǔn)站及電臺(tái)相匹配，用點(diǎn)的平面和大地坐標(biāo)進(jìn)行點(diǎn)校正?！?〕碎部點(diǎn)數(shù)據(jù)采集：測(cè)量人員在地形特征點(diǎn)上立測(cè)桿，輸入點(diǎn)號(hào)〔只需輸入1次，點(diǎn)號(hào)自動(dòng)累加〕，并同時(shí)輸入特征編碼，保存數(shù)據(jù)，另一測(cè)量人員畫(huà)草圖，以便內(nèi)業(yè)檢查成圖情況。〔8〕內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理：應(yīng)及時(shí)將測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理，在筆記本電腦上用繪圖軟件結(jié)合白天所畫(huà)草圖和預(yù)設(shè)編碼進(jìn)行內(nèi)業(yè)成圖，以免事后遺忘，影響成圖的準(zhǔn)確性或返工重測(cè)?！?〕RTK數(shù)據(jù)下載：應(yīng)用繪圖軟件進(jìn)行輸出數(shù)據(jù)格式的自定義，然用后繪圖軟件實(shí)現(xiàn)與RTK測(cè)量手簿的連接，把數(shù)據(jù)下載到計(jì)算機(jī)。然后進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸出，通過(guò)編輯將數(shù)據(jù)存為*.dat格式〔CASS要求的數(shù)據(jù)格式〕，實(shí)現(xiàn)了RTK數(shù)據(jù)和測(cè)圖軟件的數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一，為內(nèi)業(yè)成圖做好準(zhǔn)備?！?0〕繪制地形圖：翻開(kāi)，改變圖形比例尺為1:2000，啟用展點(diǎn)命令，將上述數(shù)據(jù)文件名輸入，然后根據(jù)外業(yè)所繪草圖，人機(jī)交互編輯，連線成圖。將野外測(cè)點(diǎn)按提供的圖式符號(hào)庫(kù)連線后，對(duì)于一些與地形圖標(biāo)準(zhǔn)要求有差異的地方需要作編輯處理?！?1〕實(shí)地檢查及精度分析把補(bǔ)測(cè)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)展到原地形圖上，對(duì)于一些特殊地物的連接關(guān)系也進(jìn)行了詳細(xì)的檢查，并繪制草圖，以備內(nèi)業(yè)處理，經(jīng)過(guò)這些流程礦山地形圖的測(cè)繪就完成了。RTK測(cè)圖雖然說(shuō)比全戰(zhàn)儀測(cè)圖有很大的好處，不受天氣影響，也不要求通視。但是在一些方面仍存在缺乏，輔助空中三角測(cè)量突破傳統(tǒng)測(cè)量需在測(cè)區(qū)實(shí)地逐一測(cè)量地面點(diǎn)的作業(yè)模式，僅需在航攝區(qū)域施測(cè)一個(gè)或幾個(gè)基準(zhǔn)站點(diǎn)和少量的對(duì)空地標(biāo)點(diǎn)，利用安裝在飛機(jī)上的GPS接收機(jī)與地面上一個(gè)或幾個(gè)基準(zhǔn)站點(diǎn)上的GPS接收機(jī)同步連續(xù)觀測(cè)GPS衛(wèi)星信號(hào)，連續(xù)采集GPS數(shù)據(jù)，同時(shí)獲取航空攝影像片瞬間航攝儀快門(mén)開(kāi)啟脈沖，通過(guò)GPS載波相位測(cè)量差分定位技術(shù)，處理解算機(jī)載GPS軌跡，從而獲取航攝儀曝光瞬間攝站的三維坐標(biāo)，直接測(cè)定每張像片的6個(gè)外方位元素。這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于長(zhǎng)沙星沙新城測(cè)區(qū)1：1000航測(cè)工程，其技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)于預(yù)期。與傳統(tǒng)測(cè)量作業(yè)模式相比，外業(yè)地面控制的工作量大幅減少，作業(yè)效率極大提高，優(yōu)勢(shì)十分突出。采用輔助數(shù)碼航測(cè)新技術(shù)，工藝流程自動(dòng)化程度高，工作量較大幅度減少，成圖周期短，生產(chǎn)本錢(qián)低，測(cè)繪成果精度好，在未來(lái)地形圖技術(shù)將向著這方面開(kāi)展。3.3礦井貫穿測(cè)量技術(shù)和聯(lián)系測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀及開(kāi)展礦井的貫穿測(cè)量和聯(lián)系測(cè)量是礦井的施工測(cè)量中的兩項(xiàng)重要工作，是礦井的生產(chǎn)過(guò)程的一項(xiàng)最重要的一環(huán)，礦井貫穿測(cè)量技術(shù)及聯(lián)系測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀有開(kāi)展關(guān)系礦井的一草一木。礦井貫穿測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀及開(kāi)展貫穿測(cè)量是坑道施工中和貫穿后的測(cè)量。前者是為確保掘進(jìn)的坑道〔或豎井〕能按設(shè)計(jì)準(zhǔn)確貫穿而進(jìn)行的，一般包括：地面聯(lián)測(cè)、地下導(dǎo)線測(cè)量和巷道掘進(jìn)測(cè)量、放樣掘進(jìn)方向和坡度，并常檢查其正確性；后者是在巷道貫穿后，測(cè)定實(shí)際的橫向、縱向和豎向貫穿誤差。目的是為獲取實(shí)際的貫穿誤差值，作為下一步調(diào)整施工中線的依據(jù)，以獲得一條調(diào)整后的巷道中線，作為擴(kuò)大斷面的依據(jù)。貫穿測(cè)量包括平面貫穿測(cè)量和高程貫穿測(cè)量。前者是測(cè)定實(shí)際的橫向和縱向貫穿誤差，測(cè)量方法隨洞內(nèi)控制的形式而異：對(duì)于采用中線法施工的隧道貫穿之后，應(yīng)從相向測(cè)量的兩個(gè)方向各自向貫穿面延伸中線，并各釘一臨時(shí)樁，量取兩樁之間的距離，即得巷道的實(shí)際橫向貫穿誤差，兩臨時(shí)樁的里程之差即為巷道的實(shí)際縱向貫穿誤差；采用單導(dǎo)線作為洞內(nèi)控制時(shí)，貫穿之后在貫穿面上釘一臨時(shí)樁，從相向測(cè)量的兩個(gè)方向各自向臨時(shí)樁進(jìn)行支導(dǎo)線測(cè)量，分別測(cè)取臨時(shí)樁點(diǎn)的平面坐標(biāo)，將兩組坐標(biāo)的差值分別投影到貫穿面上和巷道中線上，那么貫穿面上的投影即為橫向貫穿誤差，在中線上的投影即為縱向貫穿誤差。其他類型的控制圖形可據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)適合的方法。高程貫穿測(cè)量是測(cè)定實(shí)際的豎向貫穿誤差，通常采用水準(zhǔn)測(cè)量方法，從巷道兩端洞口附近的水準(zhǔn)點(diǎn)開(kāi)始，各自向洞內(nèi)進(jìn)行，分別測(cè)出貫穿面上同一點(diǎn)的高程，即獲此點(diǎn)的兩個(gè)高程之差。貫穿測(cè)量工程開(kāi)展初始多采用獨(dú)頭掘進(jìn)和明控發(fā)、暗控發(fā)、造成洞室不貫穿，難以組織檢核。隨著我國(guó)礦山建設(shè)事業(yè)的開(kāi)展，貫穿測(cè)量技術(shù)與整個(gè)工程測(cè)量一樣也取得了巨大的進(jìn)步。在原有的施工技術(shù)的不斷開(kāi)展和提高的同時(shí)，新的施工方法和施工技術(shù)的不斷提高，在測(cè)量中盡量采用精密導(dǎo)線，三角測(cè)量以及GPS技術(shù)進(jìn)行，平面聯(lián)系測(cè)量采用導(dǎo)線測(cè)量，水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量進(jìn)行。

隨著科學(xué)的開(kāi)展，專家們研究出更先進(jìn)的儀器，再加上其他原因測(cè)量精度大大提高，例如：在我國(guó)18.4km的秦嶺的隧道，洞外GPS網(wǎng)平均點(diǎn)位精度優(yōu)于±3mm，一等精密水準(zhǔn)線路長(zhǎng)120多公里，目前輔助隧道已貫穿，僅僅一個(gè)貫穿面的情況下，橫向貫穿誤差為12mm，高程方向的貫穿誤差僅為3mm。山西潞安環(huán)能股份五陽(yáng)煤礦南峰井貫穿井上導(dǎo)線長(zhǎng)6km，井下導(dǎo)線長(zhǎng)7km，導(dǎo)線全場(chǎng)約13Km,利用GPS，加上陀螺邊、光電測(cè)距等新技術(shù)，使貫穿點(diǎn)在水平重要方向上貫穿誤差僅為-101mm。高程方向貫穿誤差僅為±85mm。礦山的控制網(wǎng)和礦區(qū)地形圖測(cè)繪完成以后就要進(jìn)行礦井施工測(cè)量中的貫穿測(cè)量。貫穿測(cè)量，尤其是大型巷道貫穿測(cè)量是礦山測(cè)量工作的一項(xiàng)重要工作，貫穿測(cè)量技術(shù)的好壞，直接關(guān)系到整個(gè)礦井的建設(shè)、生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)的井下異線測(cè)量用的是經(jīng)緯儀和鋼尺，經(jīng)緯儀主要是用于角度測(cè)量，鋼尺是用于距離量測(cè)，大致過(guò)程如下：〔1〕選點(diǎn)。根據(jù)選點(diǎn)考前須知，再測(cè)區(qū)內(nèi)選定4～6個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)組成閉合導(dǎo)線，在各導(dǎo)線點(diǎn)打下木樁，釘上小釘，繪出導(dǎo)線略圖?！?〕量距。用鋼尺往、返丈量各導(dǎo)線邊的邊長(zhǎng)，假設(shè)相對(duì)誤差小于1/3000，那么取其平均值?！?〕測(cè)角。采用經(jīng)緯儀測(cè)回法觀測(cè)閉合導(dǎo)線各轉(zhuǎn)折角〔內(nèi)角〕，每角觀測(cè)一個(gè)測(cè)回，假設(shè)上、下半測(cè)回差不超±40″，那么取平均值，可假定起始邊?！?〕測(cè)高差。經(jīng)緯儀測(cè)角的同時(shí)用視距法觀測(cè)各相鄰導(dǎo)線點(diǎn)間的高差，假設(shè)高差閉合差不超限，那么將其調(diào)整后，根據(jù)起點(diǎn)高程〔假定〕計(jì)算其他各導(dǎo)線點(diǎn)的高程。〔5〕計(jì)算角度閉合差和導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差。外業(yè)成果合格后，內(nèi)業(yè)計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)。內(nèi)業(yè)計(jì)算：〔1〕檢查核對(duì)所有數(shù)據(jù)和外業(yè)數(shù)據(jù)資料?！?〕角度閉合差的計(jì)算和調(diào)整?！?〕坐標(biāo)方位角的推算?！?〕坐標(biāo)增量計(jì)算?！?〕坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算和調(diào)整?！?〕高差閉合差的計(jì)算與調(diào)整?！?〕高程計(jì)算?！?〕展點(diǎn)。根據(jù)所選比例尺大小及起點(diǎn)在測(cè)區(qū)位置，在坐標(biāo)紙上繪出縱、橫坐標(biāo)線。根據(jù)各導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo)，將其展繪在圖紙上，并將高程注于其旁。由于全站儀的開(kāi)展，經(jīng)緯儀和鋼尺在井下的貫穿測(cè)量中根本上已經(jīng)不再用到，由于全站儀是經(jīng)緯儀和測(cè)距儀的結(jié)合，它的導(dǎo)線測(cè)量原理和經(jīng)緯儀鋼尺測(cè)量是一樣的，這里就不再表達(dá)了。隨著技術(shù)的開(kāi)展，陀螺儀出現(xiàn)了，用途也越來(lái)越廣，在礦山的貫穿測(cè)量方面得到了很好的開(kāi)展。第一代陀螺儀是機(jī)械式陀螺儀，其中最根本的部件是高速旋轉(zhuǎn)的靈敏部靈敏部旋轉(zhuǎn)速度越快其穩(wěn)定性就越強(qiáng)，機(jī)械式陀螺儀的轉(zhuǎn)速一般在每分鐘1800-2400轉(zhuǎn)之間。在機(jī)械式陀螺儀的使用過(guò)程中，陀螺轉(zhuǎn)子的機(jī)械摩擦?xí)雇勇輧x的可靠性逐漸降低。陀螺儀的誤差隨著轉(zhuǎn)子質(zhì)量及轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度的增加而減小，并隨著懸置軸上的摩擦力的減小而減小。為了提高機(jī)械式陀螺儀的可靠性與精度。人們又先后研制成功了懸浮式陀螺及慣性陀螺。1970年，美國(guó)公司制成了世界第一根20dB／km的光纖，從而為光學(xué)和光電子學(xué)奠定了一個(gè)新的里程碑。1977年，美國(guó)海軍研究所第一個(gè)開(kāi)始了光纖傳感器系統(tǒng)的研究，到目前光纖傳感器已形成了一個(gè)龐大的家族，并且已在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用、并不斷有新的研究成果問(wèn)世。光纖陀螺就是光纖傳感器家族中的主要成員之一，也是目前光纖傳感器領(lǐng)域進(jìn)展最快、取得成果最好的領(lǐng)域之一。目前，光纖陀螺的研究規(guī)模與水平首推美國(guó)，其次是德國(guó)。光纖陀螺的問(wèn)世將陀螺儀帶人了一個(gè)新的時(shí)代—光纖時(shí)代。從而也標(biāo)征了第三代陀螺儀的誕生，這幾代陀螺儀在礦山測(cè)量中起到了很好的作用，彌補(bǔ)了全站儀等一些礦山測(cè)量?jī)x器的缺乏。在礦山地面和井下各種測(cè)量工程中，電子經(jīng)緯儀、電子速測(cè)儀(全站儀)、光電測(cè)距儀、水準(zhǔn)儀和GPS接收機(jī)等儀器設(shè)備及相應(yīng)的測(cè)量方法，仍是日常廣泛使用的技術(shù)手段，相信在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)仍然實(shí)用。近10多年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)外的礦山測(cè)繪和地質(zhì)采礦科技人員在GIS的技術(shù)體系、根本理論、技術(shù)方法及實(shí)用軟件開(kāi)發(fā)方面做了大量的上作，取得了可喜的成果，同時(shí)地下工程測(cè)量領(lǐng)域的新工程、新技術(shù)、新方法的不斷出現(xiàn)，地下工程測(cè)量的內(nèi)容已從原來(lái)的單純利用測(cè)量、計(jì)算和繪圖來(lái)確定礦山的空間三維坐標(biāo)的學(xué)科，逐步開(kāi)展到將測(cè)繪技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、光電子技術(shù)、GPS、GIS、RS等新技術(shù)、新學(xué)科的有機(jī)結(jié)合。但是在礦山的三維建模、數(shù)據(jù)處理、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)、體積計(jì)算和三維可視化表達(dá)的理論、模型和算法等方面仍有許多問(wèn)題未很好解決。我國(guó)現(xiàn)在的兩井定向貫穿技術(shù)主要是GPS做地面控制，激光測(cè)距儀量邊經(jīng)緯儀測(cè)角做井上下導(dǎo)線控制，同時(shí)加測(cè)陀螺導(dǎo)線邊。同時(shí)，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速開(kāi)展，我國(guó)雙井定向貫穿測(cè)量技術(shù)水平有了新的提高，特別是攝影測(cè)量技術(shù)、陀螺經(jīng)緯儀、光電測(cè)距儀、激光指向儀和袖珍電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的開(kāi)展，不僅能進(jìn)行地面和井下控制測(cè)量、地形測(cè)量、施工和貫穿測(cè)量及礦山測(cè)量計(jì)算工作,并能及時(shí)、準(zhǔn)確地解決地質(zhì)勘探、采礦工程設(shè)計(jì)和施工、巖移及“三下”采煤等方面提出的礦山測(cè)量問(wèn)題,促進(jìn)了礦山測(cè)量學(xué)科的開(kāi)展。新技術(shù)的開(kāi)展將大大改變傳統(tǒng)貫穿測(cè)量方法。貫穿測(cè)量中以全站儀或光電測(cè)距儀為主測(cè)設(shè)導(dǎo)線，地面控制測(cè)量重新進(jìn)行連接復(fù)測(cè)，同一根鋼絲同樣方法在貫穿巷道的兩端井筒內(nèi)分別導(dǎo)入高程，等技術(shù)精度進(jìn)行了分析。實(shí)踐說(shuō)明巷道貫穿各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能到達(dá)《規(guī)程》規(guī)定相應(yīng)精度要求,保證了礦井施工需要,貫穿誤差預(yù)計(jì)在礦井貫穿工程中意義重大。礦井聯(lián)系測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀及開(kāi)展為了滿足礦井日常生產(chǎn)、管理和平安等需要，要將礦井地面測(cè)量和井下測(cè)量聯(lián)系起來(lái)，建立統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)。礦井聯(lián)系測(cè)量就是把井上、井下坐標(biāo)系統(tǒng)統(tǒng)一起來(lái)，它分為礦井平面聯(lián)系測(cè)量和礦井高程聯(lián)系測(cè)量?！?〕礦井平面聯(lián)系測(cè)量。礦井平面聯(lián)系測(cè)量通常有一井定向和兩井定向。一井定向是在一個(gè)井筒內(nèi)懸掛兩根鋼絲，將地面點(diǎn)的坐標(biāo)和邊的方位角傳遞到井下的測(cè)量工作。井下連接測(cè)量是在定向水平根據(jù)兩鋼絲的人材及其連線的方位角確定井下導(dǎo)線起始點(diǎn)的坐標(biāo)與起始邊的方位角。當(dāng)?shù)V井有兩個(gè)豎井，且在頂向水平有巷道相同，并能進(jìn)行測(cè)量時(shí)，就可采用兩井定向。礦山平面聯(lián)系測(cè)量已經(jīng)從一井定向到兩井，現(xiàn)在三井定向在礦山平面聯(lián)系測(cè)量技術(shù)也很成熟。〔2〕礦井高程聯(lián)系測(cè)量。礦井高程聯(lián)系測(cè)量又稱導(dǎo)入標(biāo)高，其目的是建立井上，井下統(tǒng)一高程系統(tǒng)，采用平硐或斜井開(kāi)拓的礦井，將地面水準(zhǔn)點(diǎn)的高程傳遞到井下。采用豎井開(kāi)拓的礦井那么須采用專門(mén)的方法來(lái)傳遞高程，常用的豎井導(dǎo)入標(biāo)高大方法有鋼尺法，鋼絲法和光電測(cè)距儀法。鋼絲法導(dǎo)入標(biāo)高：采用鋼絲法導(dǎo)入標(biāo)高時(shí)，首先應(yīng)在井筒中部懸掛一鋼絲，在井下一端懸掛以重錘，使其處于自由懸掛狀態(tài)；然后，在井上、井下同時(shí)用水準(zhǔn)儀測(cè)得上下處水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)，并用水準(zhǔn)儀瞄準(zhǔn)鋼絲，在鋼絲上作標(biāo)記，井下水準(zhǔn)基點(diǎn)的高程便可求出。光電測(cè)距儀導(dǎo)入標(biāo)高，光電測(cè)距儀導(dǎo)入標(biāo)高的根本方法是：在井口附近的地面上安置光電測(cè)距儀，在井口和井底的中部，分別安置反射鏡；井上的反射鏡與水平面成45°夾角，井下的反射鏡處于水平狀態(tài)；通過(guò)光電測(cè)距儀分別測(cè)量出儀器中心至井上和井下反射鏡的距離，從而計(jì)算出井上與井下反射鏡中心間的鉛垂線長(zhǎng)；然后，分別在井上，井下安置水準(zhǔn)儀。測(cè)量出井上反射鏡中心與地面水準(zhǔn)基點(diǎn)間的高差和井下反射鏡中心與井下水準(zhǔn)基點(diǎn)間的高差，那么可計(jì)算出井下水準(zhǔn)基點(diǎn)的高程。傳統(tǒng)的礦井高程聯(lián)系測(cè)量是采用的鋼絲法導(dǎo)入高程，現(xiàn)在在礦井的高程聯(lián)系測(cè)量中仍然采用，而光電測(cè)距儀導(dǎo)入高程在多數(shù)礦井的高程聯(lián)系測(cè)量中得到應(yīng)用，我相信礦井的聯(lián)系測(cè)量技術(shù)還將會(huì)有更先進(jìn)的方法出現(xiàn)。3.4礦區(qū)變形監(jiān)測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀及開(kāi)展近二十年來(lái),由于煤炭事業(yè)的快速開(kāi)展,各礦區(qū)都進(jìn)行了大規(guī)模的開(kāi)采,很多礦區(qū)在遠(yuǎn)離井下開(kāi)采區(qū)域內(nèi)發(fā)生了地表移動(dòng)與變形,如建筑物產(chǎn)生開(kāi)裂破壞,工業(yè)廣場(chǎng)井筒產(chǎn)生了移動(dòng)與變形,這些都不屬于井下直接開(kāi)采引起的地表?yè)p害,這些災(zāi)害的原因是多方面的。傳統(tǒng)的礦區(qū)變形監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)于現(xiàn)代礦區(qū)的微小變形監(jiān)測(cè)精度不太準(zhǔn)確，這將勢(shì)必影響礦區(qū)的一切生產(chǎn)工作。因此，礦區(qū)變形監(jiān)測(cè)技術(shù)的開(kāi)展對(duì)礦區(qū)其它的生產(chǎn)工作提供了平安保障工作，礦區(qū)變形監(jiān)測(cè)技術(shù)的開(kāi)展從初期到現(xiàn)在不斷的隨著技術(shù)的開(kāi)展在創(chuàng)新、改革。傳統(tǒng)的礦山變形觀測(cè)方法是常規(guī)大地測(cè)量方法,包括幾何水準(zhǔn)測(cè)量、三角高程測(cè)量、三角(邊)測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、交會(huì)法等。這類方法的測(cè)量精度高,應(yīng)用靈活,適用于不同變形體和不同的工作環(huán)境,但野外工作量大,不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和連續(xù)監(jiān)測(cè)。因此，常規(guī)的大地測(cè)量法在一些變形監(jiān)測(cè)中被攝影測(cè)量方法所取代，攝影測(cè)量包括近景攝影測(cè)量，它可以同時(shí)測(cè)量許多點(diǎn)子,作大面積的復(fù)測(cè),尤其適用于動(dòng)態(tài)式的變形觀測(cè),外業(yè)簡(jiǎn)單且精度較低。之前的常規(guī)大地測(cè)量法變形監(jiān)測(cè)和攝影測(cè)量法在礦山變形測(cè)量中應(yīng)用較廣，但是對(duì)于專門(mén)的變形監(jiān)測(cè)，這兩種方法還不夠成熟，后來(lái)就開(kāi)展了專門(mén)測(cè)量方法,或稱物理儀器法,它包括各種準(zhǔn)直測(cè)量(激光準(zhǔn)直系統(tǒng)具有代表性),傾斜儀觀測(cè),流體靜力水準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)及應(yīng)變計(jì)測(cè)量。用專門(mén)測(cè)量手段的最大特點(diǎn)是容易實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)及遙測(cè),且相對(duì)精度高,但測(cè)量范圍不大,提供的是局部變形的信息。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和衛(wèi)星技術(shù)的開(kāi)展，礦山變形監(jiān)測(cè)方法也將發(fā)生重大的改變，一些礦山變形測(cè)量法已經(jīng)開(kāi)展到了初級(jí)階段，如空間測(cè)量技術(shù)，將來(lái)礦山測(cè)量技術(shù)將向著空間測(cè)量技術(shù)開(kāi)展，包括甚長(zhǎng)基線干預(yù)測(cè)量,衛(wèi)星激光測(cè)距,全球定位系統(tǒng)等?？臻g測(cè)量技術(shù)先進(jìn),可以提供大范圍的變形信息，對(duì)于各種復(fù)雜的地形監(jiān)測(cè)都可以在高精度下完成。雖然各有其優(yōu)點(diǎn),但都不完善。隨著變形分析研究的全面開(kāi)展,尤其是控制論、信息論、運(yùn)籌學(xué)、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、模糊數(shù)學(xué)和灰色理論構(gòu)成的系統(tǒng)科學(xué)體系的興起以及在變形分析研究領(lǐng)域中的重大應(yīng)用,在測(cè)繪界,變形分析已經(jīng)到了致力于變形動(dòng)態(tài)模型的研究與應(yīng)用。非線性理論的迅速開(kāi)展,特別是突變論、分形論、動(dòng)力學(xué)理論以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的出現(xiàn)與應(yīng)用,為自然界復(fù)雜現(xiàn)象的研究帶來(lái)新的方法。在自然災(zāi)害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)研究方面,人們開(kāi)始運(yùn)用突變理論進(jìn)行滑坡危險(xiǎn)性判斷與預(yù)測(cè),用分型理論研究地震發(fā)生前后的維數(shù)變化等。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的開(kāi)展和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)水平的提高,各種理論和方法為變形分析與變形預(yù)報(bào)將是礦區(qū)變形監(jiān)測(cè)的開(kāi)展趨勢(shì)。4礦山測(cè)量技術(shù)的開(kāi)展趨勢(shì)和創(chuàng)新隨著電子計(jì)算機(jī)等高科技的引入，礦山測(cè)量技術(shù)必將發(fā)生大的開(kāi)展變化。我國(guó)的礦山測(cè)量技術(shù)從初期到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了許許多多的坎坷，得到很好的開(kāi)展，并且在一些重要的方面得到了突破。但是我國(guó)的礦山測(cè)量技術(shù)還面臨著一些問(wèn)題，我們需要看到自己的缺乏，學(xué)習(xí)外國(guó)的先進(jìn)技術(shù)補(bǔ)充自己的缺乏，我們還要有所認(rèn)識(shí)，積極的開(kāi)展我國(guó)的礦山測(cè)量技術(shù)，對(duì)我國(guó)的礦山測(cè)量技術(shù)進(jìn)行開(kāi)展與創(chuàng)新研究。4.1我國(guó)礦山測(cè)量技術(shù)面臨的問(wèn)題礦山測(cè)量作為礦山生產(chǎn)建設(shè)中不可或缺的一項(xiàng)重要技術(shù)工作，其成果不僅要效勞于礦山的生產(chǎn)建設(shè)，而且是礦山平安生產(chǎn)的重要保障。然而，在上世紀(jì)九十年代以后，全國(guó)礦山企業(yè)由于受到市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的沖擊，普遍將“最大化追求利潤(rùn)”作為企業(yè)的根本目標(biāo)。這種社會(huì)背景使得礦山行業(yè)無(wú)視了根底工作的重要性，尤其作為輔助作用的礦山測(cè)量技術(shù)力量受到嚴(yán)重影響，礦山測(cè)量工作者的權(quán)力和地位大大降低。我國(guó)礦山測(cè)量技術(shù)面臨的另外一個(gè)問(wèn)題是人才流失嚴(yán)重。眾所周知，礦山測(cè)量工作條件艱苦，危險(xiǎn)性高，再加上有的地區(qū)待遇差，使得大量的測(cè)量人員流失到其它崗位，使我國(guó)的礦山測(cè)量技術(shù)力量受到嚴(yán)重削弱。對(duì)于衛(wèi)星空間定位技術(shù)、地理信息技術(shù)、遙感技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等，這些技術(shù)不僅僅作為整個(gè)測(cè)繪學(xué)科的核心力量，并且也作為在礦山測(cè)量領(lǐng)域中十分關(guān)鍵的核心技術(shù)，這些技術(shù)在我國(guó)礦山測(cè)量中的實(shí)際應(yīng)用與理論的研究還不夠完善，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理和電子速測(cè)儀、機(jī)助制圖、衛(wèi)星定位技術(shù)、數(shù)字礦山的攝影測(cè)量以及遙感技術(shù)等已經(jīng)得到了還沒(méi)有廣泛應(yīng)用。4.2我國(guó)礦山測(cè)量技術(shù)的創(chuàng)新我國(guó)的礦山測(cè)量技術(shù)和國(guó)外的還有些差距，我們必須看到我國(guó)礦山測(cè)量技術(shù)的缺乏，積極尋找我國(guó)礦山測(cè)量技術(shù)的開(kāi)展問(wèn)題，對(duì)我國(guó)的礦山測(cè)量技術(shù)進(jìn)行開(kāi)展創(chuàng)新。我國(guó)礦山測(cè)量?jī)x器正向著多功能、小型化、數(shù)字化和全自動(dòng)化方向開(kāi)展,可以預(yù)見(jiàn),智能化全站儀將迅速取代測(cè)距儀和電子經(jīng)緯儀,成為礦山測(cè)量的常規(guī)儀器。全站儀的超小型望遠(yuǎn)鏡、自動(dòng)跟蹤目標(biāo)裝置和360度反射棱鏡、無(wú)合作目標(biāo)的測(cè)距系統(tǒng)以及帶有操作系統(tǒng)的全站儀代表了測(cè)繪儀器將來(lái)的開(kāi)展方向,只是由于目前這些先進(jìn)的測(cè)繪儀器價(jià)格很高,一般在幾十萬(wàn)元,國(guó)內(nèi)用戶難以承受,而限制了在中國(guó)的推廣。數(shù)字化水準(zhǔn)儀和自動(dòng)化陀螺儀從根本上解決了水準(zhǔn)測(cè)量和陀螺觀測(cè)的全自動(dòng)化問(wèn)題,它不僅降低了測(cè)量人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了測(cè)量精度,而且輸出數(shù)字化測(cè)量成果,為全面實(shí)現(xiàn)礦山測(cè)量自動(dòng)化系統(tǒng)提供了硬件設(shè)施。我國(guó)的礦山測(cè)量工作必須與國(guó)際先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù)接軌,必須實(shí)現(xiàn)從礦山地理信息系統(tǒng)的采集、存儲(chǔ)、處理、變換、交換、管理以及內(nèi)業(yè)成圖等全部自動(dòng)化過(guò)程,為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)必須首先實(shí)現(xiàn)外業(yè)采集設(shè)備的電子化,因此必須研制開(kāi)發(fā)地面、井下通用的防爆型電子儀器,由于全國(guó)各煤礦的生產(chǎn)規(guī)模,現(xiàn)代化水平和經(jīng)濟(jì)效益各不相同,目前應(yīng)針對(duì)全國(guó)礦山測(cè)量的現(xiàn)狀,開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)多種類型的防爆測(cè)繪儀器,以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的不同需求,為此,作者認(rèn)為我國(guó)在近幾年內(nèi)礦山測(cè)量?jī)x器的開(kāi)發(fā)方向如下:〔1〕測(cè)距儀和電子經(jīng)緯儀均屬過(guò)渡性產(chǎn)品,智能化全站儀將是我國(guó)礦山測(cè)量?jī)x器開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn),客觀上講我國(guó)在全站儀的開(kāi)發(fā)上與國(guó)際先進(jìn)水平相差很大,國(guó)內(nèi)全站儀剛剛推出,其性能和可靠性尚需得到進(jìn)一步的檢驗(yàn),因此開(kāi)發(fā)完全國(guó)產(chǎn)化的防爆全站儀在現(xiàn)階段還很困難,目前應(yīng)先走防爆改裝的道路,以滿足目前煤礦生產(chǎn)的需求。待時(shí)機(jī)成熟時(shí),再生產(chǎn)全部國(guó)產(chǎn)化的防爆型全站儀和相應(yīng)的礦山測(cè)量軟件?！?〕對(duì)于經(jīng)濟(jì)效益較差的煤礦而言,防爆測(cè)距儀仍是近期選擇的主要儀器,如配備手工記錄的防爆型電子手簿,亦能實(shí)現(xiàn)井下測(cè)量數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化,因此應(yīng)生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定可靠、精度適中、體積小、重量輕的國(guó)產(chǎn)防爆測(cè)距儀,以滿足現(xiàn)階段中、小型煤礦對(duì)防爆測(cè)距儀的需求和局部煤礦老防爆測(cè)距儀的更新?lián)Q代。此外,應(yīng)加快開(kāi)發(fā)不用反射棱鏡、測(cè)程在100m左右、分米級(jí)精度、價(jià)格適宜的便攜式測(cè)距儀,用于采區(qū)測(cè)量和驗(yàn)收測(cè)量中,以提高工效。〔3〕我國(guó)自行生產(chǎn)的陀螺儀自動(dòng)化程度較低,應(yīng)在原防爆陀螺儀的根底上,開(kāi)發(fā)相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄、計(jì)算的硬件和軟件,構(gòu)成自動(dòng)化陀螺儀。磁羅盤(pán)因受礦物和金屬支架的干擾,其使用范圍受到很大的限制,研制精度較低、體積小、重量輕、定向時(shí)間短、攜帶方便的陀螺羅盤(pán)代替磁羅盤(pán),用于采區(qū)測(cè)量,是今后陀螺儀開(kāi)展的另一個(gè)方向?！?〕完善和開(kāi)發(fā)各類新型的半導(dǎo)體激光指向系列產(chǎn)品,形成規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化。我國(guó)在激光指向類產(chǎn)品上品種單一,應(yīng)加快開(kāi)發(fā)滿足各類生產(chǎn)需要的專用指向產(chǎn)品,特別是長(zhǎng)距離的豎井自動(dòng)鉛垂儀。此外,應(yīng)加速開(kāi)發(fā)自動(dòng)化的豎井變形檢測(cè)儀器,用于測(cè)量各種因素造成的巷道變形,以代替手工方式進(jìn)行豎井變形監(jiān)測(cè)?！?〕加速開(kāi)發(fā)適合于煤礦井下條件、便于瞄準(zhǔn)的反射棱鏡系統(tǒng)以及井下防爆無(wú)線電通訊系統(tǒng)等測(cè)量附屬設(shè)備,以提高工作效率和精度。我國(guó)礦山測(cè)量技術(shù)有如下的創(chuàng)新：〔1〕理論創(chuàng)新礦山測(cè)量是門(mén)交叉學(xué)科，其理論涵蓋了相關(guān)的各門(mén)學(xué)科，隨著相關(guān)學(xué)科在理論、技術(shù)與應(yīng)用力而的不斷開(kāi)展，必將對(duì)礦山測(cè)量有所啟發(fā)，從而可以對(duì)礦山測(cè)量的理