矿山生态修复工程测绘技术分析

矿山生态修复工程测绘技术分析

石亚洲

安徽省核工业勘查技术总院 安徽省 芜湖市241002

摘要：测绘技术之所以被人们如此重视，是因为它对一个国家的发展有着举足轻重的作用，它和现代的矿山测量工作相结合是一种必然的趋势，也是当前技术发展的一个重要标志。随着测绘技术的智能化，采矿工作的顺利进行，引起了一股技术革命的热潮，本文是在这两种技术的结合上，寻找一种科学的方法来确保矿山测量工作的顺利进行。

关键词：矿山；生态修复；工程测绘技术

引言

综上所述，特殊地形测绘是现代测绘工程的重要难点，面对极度复杂的测区现场环境，必须推动传统测绘技术体系的创新发展，方可满足实际工作开展需要。各测绘机构与测绘人员都需要对特殊地形测绘技术予以高度重视，遵循实际出发原则，根据工程情况选择恰当的技术种类，明确GPS、GIS、无人机航测等新型测绘技术的适用范围及操作注意事项，使测绘技术更好地应用于测绘工程中。

1项目概况

1.1项目简述

受泾县包合学林方解石矿委托，我院对泾县包合学林方解石矿2022年度矿山生态修复工程（I号矿体）进行测量。要求对该矿山进行地形测量，变形监测以及工程量测绘，我公司自2022年3月25日进场，于2022年5月10日完成报告编写，测绘面积4.6285hm2。

1.2地貌

本区及其附近属低山地貌单元，矿区所处微地貌类型为丘陵。该丘陵呈孤体状，山脊走向呈北西-南东向，丘体宽300～450m，长度约800m。矿区内最高海拔为+194.96m，最低标高+98.56m，高差最大达96.40m。地貌剥蚀特征明显，山脊较宽，丘顶浑圆状。丘坡陡缓不均，一般在20°～30°，陡处达35°以上。坡面沟槽发育程度一般，沟槽较宽、下蚀深度较浅。

1.3气候

矿区地处亚热带季风湿润性气候区，气候特征是：温和，四季分明，雨量充沛，光照充足。根据泾县1945-2019年气象局资料：区内无霜期230～240天；多年平均气温15.6℃，具有垂直变化与地区差异。气温年极端最高值为41.2℃（1966年8月7日）。最热月为7月，平均气温28.1℃；极端最低气温-14.7℃（1969年2月5日）。最冷月为1月，平均气温2.8℃，年平均降水量1526.1mm左右，最大为2270mm（1983年）、最小为970mm（1978年），一年中降水分布不均，降雨量多集中在5～8月的春夏汛期。多年平均蒸发量1243.6mm，最高年蒸发量为1602.5mm（1958年），其中7月份蒸发量最高达359mm。最低年蒸发量为1147.3mm（1980年）；年平均相对湿度82％；年日照时数2621.2小时。

矿区内地表水系不发育，其周边地表无大的水体和河流。山体东侧坡脚有一条水渠（包村河支流），由北向南东径流，补给来源为大气降水，水量受降雨量影响较大。

1.4交通情况

有322省道直达包合工业园区，并有乡村公路直达矿区，区内总体交通路况相对较好。受近几年的方解石矿产开发的影响，矿区的路交通较为方便交通便利。

1.5发展状况

截止到2021年12月8日，累计查明资源储量126.00万吨，累计消耗资源储量38.00万吨，2020年动用储量3.10万吨（矿山地质环境治理削坡工程损耗）。采矿权内保有资源储量88.00万吨，其中控制资源量22.53万吨，推断资源量65.47万吨。

2GPS测量实施方案

2.1布设原则

(1)d系列和e系列全球导航卫星系统网络将按照建筑规范的原则，并根据项目的实际地理情况、交通等，在多个层次上分布，以满足精度、密度等技术要求。(2)根据优化原则d、e级全球定位系统网络，根据用途、精度、卫星状态、接收机类型和数量、区域现有数据、大地测量状态和运行效率等因素，对d级和e级全球导航卫星系统网络的建立进行了总结。(3)d、e类网络异步观测通道或连接轴的最小页数、表9中全球导航卫星系统网页点的基本均匀分布以及相邻点之间的最大距离是网络平均点距离的两倍。(5)新建立的全球导航卫星系统网络将与测量区附近现有的高级全球导航卫星系统点相联系，以评估四个c类全球定位系统点的结果，并在现场验证这些点的完整性、可靠性和可用性。实地调查和平行定位提供了由c级全球导航卫星系统点连接捕获的控制点作为测量网络的起点，其中85%的测量面积由起点复盖。(6)d类和e类网络可根据情况，根据初始情况和现场存在的控制点，测量具有GPS拟合高度的高程。(7)d类GNSS E网络观测方法基于几个同步观测点。在网面观测模式下，将网面建立为同步环之间的边或点连接。

2.2GNSS点编号

（1）点名书写准确、正规，一律以国务院公布的简化汉字为准。（2）GNSS点编制点号时，整体考虑，统一编号，点号唯一，且适于计算机管理。点号编号前冠以字母LC，D级GNSS点编号为LCD001、LCD002、LCD003……，E级GNSS点编号LCE001、LCE002、LCE003……，依此类推顺延编号。内业编号省略了前两个字母缩写LC，点之记、相片沿用标石编号。新布设D级GNSS点8个，E级GNSS点8个，联测C级GNSS点4个，联测的C级GNSS点、水准点沿用原编号。

2.3点位布设

根据设计书设在电子地图上设计的点位转换成.KML文件，以供实地选点参考使用。

2.4选点准备

(1)应便利接收设备的安装和操作，视野开阔，视野中障碍物高度角度不得超过15。(2)远离大功率广播来源(如电视台、广播电台、微波电台等)。页:1：距离不得小于50米，远离高压输电线路和微波无线电信号传输通道。(3)任何物体(例如大型建筑物)附近不应有强有力地反映卫星信号的物体。(4)便利运输，便利扩大和分享其他衡量手段。(5)地面基础稳定，易于长期维护。(6)充分利用现有的合格检查点。(7)在选择台站时，当地环境(地形、地貌、植被等)。)在可能的情况下，台站附近应与台站周围更广泛的环境相匹配，以减少气象要素的显示误差。

2.5选点作业

(1)在外地选择点时，甄选人员使用名册。由点设计生成的kml指导您进入设计点附近，根据设计要求在现场选择点，然后在现场进行标记。(2)选定项目后，将按照项目文件附录a的要求在实地编写说明。

3标石

本项目标石为GNSS、水准共用普通标石，各级GNSS点均埋设固定的标石和标志。

4观测

4.1水准测量技术要求

三四等水准，一对标尺零点不等差1mm，标尺米长偏差0.5mm。i角不大于20″，垂直度盘测微器行差2″。

4.2D、E级GNSS网测量未观测气象元素。

4.3GNSS测量时,观测数据文件名中应包含测站名或测站号、观测单元、测站类型、日期、时段号等信息。

5观测区划分

5.1观测计划

工作计划操作人员根据各种因素的组合制定观测计划，例如该区域的地形和交通状况、使用的全球导航卫星系统工作方法设计的基线的最低观测时间，并向工作队提供相应阶段的工作计划单。平级测量是根据实地调查确定的路线进行的，并根据实地行动的进展情况及时作出必要的调整。

5.2观测前的准备

(1)观测开始前，接收机(1)全球导航卫星系统应进行预热和休息，在进行液位测量之前，仪器应与室外温度兼容并进行预热，预热次数不得少于20次单一测量。具体要求按照相应文书的操作手册实现。(2)天线安装应符合下列要求:用三脚架安装天线时，平均误差不得大于1mm；天线集成体上的圆级气泡必须居中，无圆级气泡的天线可以调整天线基座脚的磨度，使在彼此120方向测量的天线差小于3mm。

5.3观测作业的要求

1)观察组严格按照规定的时间表运行。(2)可以在检查接收器电源线和天线等所有连接是否正确后启动。(3)通电后，可进行自检，并输入控制信息，如站、观察单位、检查指示灯和仪表是否正常显示后的时间长度。(4)在启动前和接收机运行期间，应按具体情况填写测量手册中的记录项目。测量手册的格式、记录内容和要求见附件b. 5)在每个观测期之前和之后，每个测量天线应高一次。测量方法和要求见设计书附录b。两次高度差不得大于3mm，取中值作为最终天线高度。如果超过了互差限制，应在测量员核算项下找出原因并提出处理建议。(6)观察人员必须小心操作，以避免在观察期间振动，更不用说接收设备的移动，并防止人员和其他物体接触天线或阻挡信号。(7)观察时，天线附近50米处不得使用无线电，10米处不得使用对讲机。(8)天气太冷时，接收机应适当保护；天气很热时，接收机必须避开阳光直射，保证接收机正常工作。

5.4记录要求

(1)观察前后，应及时按要求填写所有内容，认真细致地写，写清楚，工作出色，美化。(2)测量簿上的所有观测记录应一律用铅笔书写，不得涂改、复制或记忆，如出现阅读和记忆错误，可仔细删划，正确的数据应写入，并注明原因。其中，原始记录如(3)手抄本、存储介质笔记和所有计算一律用蓝色黑色墨水书写。(4)外企观测中接收机内存储介质数据文件应及时复制两份，并在外部存储介质外贴上标签，注明网络区名称、名称、点号、观测单位编号、期间号这两种存储介质都应保存在由专人保管的防静电和防静电信息箱中。(5)存放在接收机中的数据文件卸载到外部存储介质时，不得删除、修改或修改。6)测量手册应装订成册，不得损坏。其他文件夹必须单独链接。

5.5数据处理

(1)d类和e类全球导航卫星系统基本解决方案使用接收器附带的HGO商业软件。(2)d级和e级全球导航卫星系统网络是根据平均分布的四个c级全球导航卫星系统网络的坐标和初步观测结果计算的。(3)所有起始数据都应进行完整、准确、可靠的数据验证，残馀符合要求。(4)地形和断面测量均由GPS-RTK统一进行，采用CASS9.1南部地图和控制。

5.6作业过程中采用新技术

在操作过程中，通过使用交互式Ovi电子地图、位图91、WOLFMAP地图、天空地图等在线卫星地图，大大提高了操作效率。\网络设计、道路设计、点到点设计、点保存、点到点应用、点到点检测等。地形和地形位置可以根据文件定向到相应的点到点。kml点对点定位，GPS定位误差与保管卡结合为10m。可以根据定位文件使用快速有效的导航来到达导航系统点，从而避免了经常使用纸面搜索点的许多不便，例如点位置周围环境的变化、测量距离时不参考位置或记录中的线描述。

6测绘生产中经验总结及建议

建议:由于本项目是一项控制措施，所有有关数据结果都是保密结果，希望信息接收和使用股得到妥善保管，并按照有关的保密要求加以使用。鉴于d类和e类全球导航卫星系统测量的技术参数非常接近，并考虑到网络形状、边长和观测时间等综合因素，建议在所有阶段统一处理d类全球导航卫星系统点，例如固态硬盘、e类网络、观测。

结束语

简而言之，随着科技的发展，传统测绘技术已难以适应社会的需要，引进GPS、GIS、RS、3S等先进技术不仅可以满足采矿地形的需要，而且可以使测绘工作更加快捷方便，数据采集更加自动化，而且该条使我们能够明确承认相关技术在应用中的优越性，正确分析相关概念的理论和实际价值，并在当前采矿工作中取得重大进展，但还需要进一步改进，希望对这些概念进行深入分析。

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