数字化制图技术在煤矿地质测量中的应用探析.pdf

2020年第7期西部探矿工程 * 收稿日期 2019-10-22修回日期 2019-11-03 作者简介 焦云鹏 （1993-） ， 男 （汉族） ， 山西晋城人， 助理工程师， 现从事煤矿地质、 测量、 防治水等技术工作。 数字化制图技术在煤矿地质测量中的应用探析 焦云鹏* （山西煤炭运销集团沁水峪煌煤业有限公司， 山西 晋城 048211） 摘要 为促进煤矿地质测量中的制图技术向着自动化、 智能化方向发展， 研究了数字化制图技术在 煤矿地质测量中的应用， 具体介绍了数字化制图技术的内涵， 其对煤矿地质测量的重要性及其主要 技术特点， 分析了数字化制图技术的主要技术方法， 其主要包括 数字化仪输入技术、 智能扫描矢量 化技术以及人工跟踪矢量输入技术， 总结了数字化制图技术的主要操作步骤， 首先是获得数据并进 行数据的矢量化处理， 其次是编辑与处理相关图形， 最后是输出图形数据， 经实际应用验证， 通过在 煤矿地质测量中应用数字化制图技术， 能进一步提高制图的速度与精度， 进一步促进煤矿地质测量 工作的自动化、 智能化发展。 关键词 地质测量； 数字化制图； 主要技术； 步骤； 数据输出 中图分类号 P228.4 文献标识码 B 文章编号 1004-5716202007-0181-03 随着社会科学信息的不断进步， 社会中的许多行 业为了跟紧形势都出现很大的改革。各行各业都引用 新的科学技术改变原有的生产规模。例如在煤矿的地 质测量方面， 首次制图技术改变为数字化， 加快了煤矿 企业的发展。数字技术是新兴的一种测量手段， 在许 多行业中被广泛运用， 它的计算准确度非常的高， 而且 不需要人为的操作可以自动化工作， 除此之外， 数字技 术呈现出来的数据是十分丰富的， 为煤炭企业的地质 测量提供了很大的便利， 提高了工人们的工作效率， 获 得的数据误差也会更小[1]。 1数字化制图技术及特点 1.1数字化制图技术的内涵 数字化制图将现代发达的通讯技术、 煤炭企业需 要的测绘功能以及计算机信息技术融合在一起， 能够 将煤矿内的地质环境能够准确的呈现出来。 1.2数字化制图技术的重要性 数字化制图技术能够系统地将立体空间中系列不 同的信息以及位置通过数字将它们联系起来， 从而达 到工作人员想要的传递的图像。将数字化制图技术运 用到煤炭企业中去， 能够有效改善地质勘测的工作效 率[2]。 1.3数字化制图技术的特点 数字化制图技术的误差较小， 自动化程度高是现 代社会中比较领先的一项技术。数字化制图技术与传 统的测量技术相比较， 它能够收集到形式更加多样的 数据信息， 减少工作人员的工作量， 辅助它们对图像进 行编辑， 除此之外， 还能运用其新兴的技术获得其他的 数据和信息。 （1） 自动化特点。数字化制图技术不需要人工的 操作可以自主运营， 将收集到的信息通过其他的软件 进行处理。与数字化制图设备相连的计算机能够对收 集到的信息进行更进一步的计算， 将可能出现的错误 以及误差进行分析， 将数据化制图技术收集到坐标的 位置以及各项参数呈现在计算机上， 将测量范围在 300m的区域进行误差更小的计算[3]。 （2） 丰富性的优点。数字化设备中存储的图像信 息是多种多样的。如果它在运行过程中将检测目标的 位置信息与其他信息的编码记录下来， 通过一定程度 的分析则能够将收集到的有关信息联系起来。在绘制 图形时， 不需要了解太多的信息， 提供相应的图形编码 就可以将图形从信息库中提取出来。数字化制图不仅 能掌握不同区域的信息链接， 还能将测量区域的实时 位置进行定位， 更加方便信息的检索。数字化制图技 术的应用不仅能够提高图形编辑的效率， 也能减小一 181 2020年第7期西部探矿工程 定的误差。 2数字化制图在煤矿地质测量中应用 2.1数字化制图的技术方法 当前， 社会中大多数的煤炭企业在地质测量的这 一过程逐渐采用数字化制图。它们可以将一些数据信 息与地质层中含有的一些元素进行联系。除此之外， 数字化制图技术还能将空间内所存在的一些实物进行 分析并且计算出它们所存在的位置， 通过一些程序的 处理， 能够将信息有效地保存在文件里[4]。 现在， 我国的煤炭企业主要运用三种数字化制图 技术在地质勘测中， 包括人工跟踪矢量技术、 数字化输 入技术、 智能扫描矢量技术。 2.1.1数字化输入技术 数字化输入技术的使用离不开相应的设备， 工作 人员对其进行一定的处理， 能够把纸质版的数据信息 转换成立体的图像。将这类技术运用到煤炭企业的地 质勘测中去， 需要的工作量是极大的， 并且工作效率极 低。除此之外， 这类技术的使用离不开其他设备的辅 助， 总的来说所需的投入是巨大的。所以在煤炭企业 中这类技术采用的几率是极低的。 2.1.2智能扫描矢量化输入技术 智能扫描矢量化输入技术是将设备收集到的一些 原始数据和图纸上的原始数据扫描到计算机设备中， 经过一定的分类与识别， 可以将原始数据进行转换， 同 时将错误的数据进行纠正。煤炭企业如果在地质勘测 中使用这种技术， 工作效率则有很大程度的提高。但 是， 这种技术也有一定的弊端， 它不能将图像中的重要 元素识别出来， 使后期的图像编辑出现较大的难度。 2.1.3人工跟踪矢量输入技术 人工跟踪矢量输入技术是工作人员首先进行相应 的处理然后再自主进行运行。煤炭企业如果将这种技 术使用在地质勘查中能够更加便捷并且快速地完成图 像的改正与处理[5]。 2.2数字化制图技术的操作步骤 2.2.1获得数据同时对数据进行矢量化处理 数字化制图技术在使用过程中获取的数据必须包 含以下的元素 点、 线、 元等。使用数字化制图的设备， 它可以将空间的一些信息收集起来并且进行处理， 并 且根据不同的标准对图形进行分类。数字化制图根据 不同的需求， 同时将其设备中的一些辅助系统更好的 利用起来， 可以制作出想要的测量图， 并且对图中的一 些细节进行处理， 生成矢量的文字库。之后， 为了方便 使用， 可以将文字库储存在系统内， 等到使用时可以与 之匹配的使用。 2.2.2图形编辑及处理 图像的制作和后期的处理在数字化制图的过程 中扮演着很重要的角色。创建合适的图像编辑系统， 可以有效地将错误的拓补关系进行改正。在进行图形 编辑时， 会有一些内在因素和外在因素的出现从而影 响图形的完整性。为了保证图形的完整性以及准确 性， 需要工作人员对错误的位置进行相应的处理， 并且 对误差的出现进行一定的修复与改正。在不同的环境 中， 误差的来源是不一样的， 在煤炭企业中， 它的误差 来源主要是在收集信息时会出现问题或者在信息的录 入过程中出现差错。在信息的数字化处理时， 可能会 由于一些外在因素如图纸受到损坏、 测量的误差或者 环境的变换等都会造成一定的误差。所以对误差的处 理是必不可少的[6]。 2.2.3图形数据的输出 图形的编辑以及信息的处理完成后， 需要将处理 后的结果传送给工作人员。其中， 最重要的步骤就是 图形传输， 它主要包含两个方面 一将图形进行输出， 在图形输出的时候， 必须将一些特殊的文件进行修改， 否则再输出后得到的数据则不能被其他设备所识别； 二将文件进行输出， 在文件输出的时候， 需要将收集到 的重要文件通过特殊的处理将它转变成其他形式的文 件， 随后通过工作人员的处理， 将文件通过指定的文件 形式打印出来。 3数字化制图在煤矿地质测量中的应用实例 随着要求变得严格， 在煤炭企业的地质勘测中， 为 了得到更高的准确度， 并且在250300m的范围内误 差降到最低， 可以将数字化制图很好的利用起来。为 了对获取的数据更好地进行评价与仿真， 在获取信息 矢量化的过程中， 必须保证点、 线、 面等数据的准确性， 并且将其与输出的数据、 面积、 距离相联系起来。除此 之外， 为了能够获取更为准确的地质检测数据， 需要将 检测到的位置进行构建坐标系， 将其中的点、 线、 角等 一些数据标注清楚。如图1所示是使用数字化制图构 建的坐标系[7]。 煤炭企业在进行地质勘测时， 如果需要使用数字 182 2020年第7期西部探矿工程 化制图， 必须使用相应的数字化设备， 并且将地质层的 表面以及空间内的信息绘制清楚。 在对地质层的相对应的空间以及图像的处理过程 中， 需要进行以下的操作 ①对空间中的三种元素如 点、 线、 面等进行相应的处理， 将设备中的数据库储存 量增加。②将检测到的地质层的空间情况用相应的软 件转换为图像， 然后将图像进行一定的修饰与改进。 ③将计算出来有误差的数据进行处理， 如果设计出来 的图像有一定误差需要将误差进行校正。 工作人员在对另一煤炭企业的煤矿进行测量时， 通过其他的软件得到相应的数据， 再使用MAPGIS系 统将获得的图纸进行矢量化的扫描， 并组建相应的图 库。在组建图库的过程中， 需要将整个系统需要的数 据提前设定好， 然后将用不到的接点进一步进行加固， 以保证GIS测定的地理位置所收集的数据更为准确。 最后， 将收集到的数据使用柱状图进行修饰， 使重要的 数据更为凸显， 最终结束整个制图过程[8]。 4结语 煤炭企业将数字化制图技术运用到煤矿的地质勘 测中是十分重要的。它能够提高煤炭企业的地质勘测 部分的工作效率， 减少一些不必要的误差， 对获取的数 据有一定的可信性， 加快整体的运行速度， 在煤炭企业 的发展中有着举足轻重的位置。 参考文献 [1]姜在炳.煤矿地质测量空间信息系统及其关键技术[J].煤炭 科学技术,2017785-87. [2]曾晓兵,李松辉.煤矿地质测量在煤矿安全生产过程中的作 用[J].中国高新技术企业,201534146-147. [3]马庆福.地质测量工作是煤矿安全生产的 “眼睛” [J].煤矿现 代化,2018272-74. [4]王启善.特长距离高精度巷道贯通测量方案设计及精度分 析[J].煤矿安全,20113100-102. [5]高应龙.数字化制图技术在地质测量中的应用[J].西部资源, 2018270-73. [6]刘兵兵.谈数字化测量信息技术在煤炭生产建设中的应用 [J].华北国土资源,2018222-24. [7]李利.关于数字化制图在地质测绘中应用的探讨[J].世界有 色金属,20171933-35. [8]张雯.遥感技术在矿山地质测量中的应用[J].能源与节能, 2019990-92. 􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕􀤕 （上接第180页） [5]郑亚东,G.A.Davis,王琮.燕山带中生代主要构造事件与板块 构造背景问题[J].地质学报,20004289-302. [6]潘桂棠,肖庆辉,陆松年,等.中国大地构造单元划分[J].中国 地质,2009,3611-28. [7]邓起东,张培震,冉勇康.中国活动构造基本特征[J].中国科学 D辑地球科学,2002121020-1030,1057. [8]张忠义,吴淦国,郭敬辉.鲁西中生代盆地演化、 迁移特征及 构造控制因素、 形成背景研究[J].地质学报,2005 （4） . [9]杨恩秀,张春池,宁振国.山东石炭二叠纪地层沉积环境分 析[J].山东国土资源,201312. [10]李三忠,王金铎,刘建忠.鲁西地块中生代构造格局及其形 成背景[J].地质学报,20054. 183