導(dǎo)語：如何才能寫好一篇煤礦測繪論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

[關(guān)鍵詞]GPS；測繪；原理；煤礦

中圖分類號：TD822 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）24-0139-02

1 引言

GPS技術(shù)主要特點在于高精確度、視野度廣闊、自主性強等。其主要地理測繪、煤礦測量等領(lǐng)域。隨著GPS技術(shù)的不斷發(fā)展，其主要特點也得到了長足的進步，極大地方便了人民的的生產(chǎn)生活，使得各項工作都能夠適應(yīng)時代的變化。在煤礦產(chǎn)業(yè)中，測量工作是一項很重要的工作，可以保證具體施工的準確性和穩(wěn)定性。而各種高科技技術(shù)的應(yīng)用就是為了近一步提高測量的精確性。GPS 技術(shù)與以往的傳統(tǒng)技術(shù)相比，是采用布設(shè)空間網(wǎng)的方式，大大減少了布局設(shè)線傳統(tǒng)觀測的局限性，極大地提供了生產(chǎn)效益，降低了生產(chǎn)成本[1，2]。

2 GPS衛(wèi)星定位原理

GPS衛(wèi)星定位的原理與無線電測距交會的原理一致，首先由地面3個以上已知點（控制站）交會出衛(wèi)星的位置，然后，利用3顆以上的衛(wèi)星的已知空間位置又可交會出地面未知點（用戶接收機）的位置。

GPS衛(wèi)星發(fā)射測距信號和導(dǎo)航電文，導(dǎo)航電文中包含有衛(wèi)星的相關(guān)信息。用戶通過GPS接收機在某一時刻同時接收到三顆以上的GPS衛(wèi)星信號，并測出測點（接收機天線中心）P至GPS衛(wèi)星之間的距離，并解算出該時刻GPS衛(wèi)星的空間坐標，由此利用交會法計算出測點P的位置[2，3]，原理圖見圖1。

設(shè)在時刻在測站點P用GPS接收機同時測量出P點到3顆GPS衛(wèi)星、、的距離分別為、、，通過GPS電文解譯出該3顆GPS衛(wèi)星的三維坐標分別為，。用距離交會的方法求解P點的三維坐標的觀測方程為：

（2-1）

（2-2）

（2-3）

3 工程實例

3.1 工程概況

某煤礦區(qū)屬溫帶大陸性季風氣候區(qū)，由于受大陸性季風氣候影響，使得該地區(qū)四季分明。該煤礦生產(chǎn)能力為700萬噸/年，該3#煤層采厚8m，開采方式為房柱式開采，回采率37%，空區(qū)埋深在地表以下60-120m，煤礦的開采厚度為7m，最大開采寬度為25m，采深采厚比8-15，采深采寬比1。由于該煤礦是新建不久，因此地表附近沒有現(xiàn)成的控制網(wǎng)，為了礦山建設(shè)的需要，要求在地表布設(shè)相應(yīng)的控制網(wǎng)指導(dǎo)煤礦生產(chǎn)。該煤礦擁有6臺中海達F61靜態(tài)GPS接收機 （標稱精度：±5mm+2.5×10-6）。

3.2 控制網(wǎng)設(shè)計

3.2.1 網(wǎng)形設(shè)計

GPS控制網(wǎng)的網(wǎng)形主要有點連式、邊連式、網(wǎng)連式、邊點混合連接式、多邊形連接、環(huán)形圖以及星形布設(shè)。點連式網(wǎng)的幾何強度最低，因此要適當增加GPS控制網(wǎng)的可靠性指標，如加入部分地面邊長替代部分GPS邊長；邊連式的幾何強度相對于點連式較高，由于該網(wǎng)形非同步圖形閉合條件和復(fù)測邊相對較多，但在儀器數(shù)量相同的條件下，比點連式的觀測時段數(shù)大大增加；網(wǎng)連式的幾何強度和可靠性指標相對于與邊連式具有較大的提高，但所需的經(jīng)費與時間也明顯增加，因此，該網(wǎng)形適合于高精度的GPS網(wǎng)測量；邊點混合連接式，結(jié)合了點和邊的優(yōu)勢，組成的GPS網(wǎng)，既保證了網(wǎng)的幾何強度，提高了網(wǎng)的可靠性指標，又能減少外業(yè)工作量，降低了成本；星形圖的幾何圖形簡單，但其檢查與發(fā)現(xiàn)粗差的能力差，該方法的優(yōu)點是，需要的儀器較少[5，6]。

3.2.2 GPS選點與埋標要求

GPS選點與埋標的要求主要包括如下4點：

（1）測點四周視野開闊，高度角在15°以上沒有障礙物，且測點易于安置GPS天線及接收機；

（2）GPS測點應(yīng)遠離大功率無線電發(fā)射源和高壓電線，前者距離不得小于200m，后者距離不得小于50m；

（3）測點應(yīng)遠離能反射信號的物體，以免產(chǎn)生嚴重的多路徑誤差影響觀測精度，如房屋、廣告牌、圍墻、山坡以及大面積水面等；

（4）GPS測站應(yīng)位于地質(zhì)條件良好的地方，同時要便于保存且交通條件相對較好，在地面沉陷區(qū)、潮濕區(qū)、以及易于塌方區(qū)域不應(yīng)布設(shè)控制點；

3.2.3 GPS控制網(wǎng)觀測要求

對進行GPS觀測過程應(yīng)注意以下事項：

（1）編制觀測計劃表并作好觀測前的準備，開始觀測前應(yīng)進行預(yù)熱和靜置，用腳架安置天線時對中誤差不應(yīng)大于3mm；

（2）觀測數(shù)據(jù)文件中應(yīng)包含測站名或測站號、觀測單元、測站類型、日期、時段號等信息；

（3）觀測作業(yè)要求：按規(guī)定的時間進行作業(yè)，電源電纜和天線等聯(lián)結(jié)無誤方可開機，觀測過程中不允許進行以下操作：接收機關(guān)閉又重新啟動，進行自測試、改變衛(wèi)星仰角限、改變天線設(shè)置等；

（4）外業(yè)成果記錄：

①記錄類型：觀測記錄、測量手簿、其它記錄；②記錄內(nèi)容：測站和接收機初始信息，測站名、測站號、觀測單元號、時段號，天線及接收機編號、天線高、觀測日期、采樣間隔，衛(wèi)星載止高度角、衛(wèi)星星歷參數(shù)等。

控制網(wǎng)參照《全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范》中C級GPS網(wǎng)的要求進行觀測，具體技術(shù)指標見表1。

3.3 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)GPS測量規(guī)范，GPS基線解算，各項指標均需滿足規(guī)范要求，才能進行平差計算，具體技術(shù)指標如下：

（1）復(fù)測基線長度較差應(yīng)滿足：ds≤2δ，δ為相應(yīng)級別規(guī)定的精度mm（按平均邊長計算），，式中a為固定誤差、b為比例誤差、d為相鄰點間距離km，本項目根據(jù)實際情況及規(guī)范設(shè)計固定誤差a=5mm，比例誤差b=2mm/km。

（2）同步環(huán)閉合差應(yīng)滿足：Wx≤δ，Wy≤δ，Wz≤δ

（3）獨立閉合環(huán)或附合路線坐標閉合差應(yīng)滿足：Wx≤3δ，Wy≤3δ，Wz≤3δ；Ws≤

將GPS測量的記錄的數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)線將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到電腦中，GPS控制網(wǎng)的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理步驟如下：采用中海達GPS數(shù)據(jù)處理軟件對觀測數(shù)據(jù)進行基線解算，使得保證各項指標合格后，才對GPS控制進行三維平差；三維平差是對GPS控制網(wǎng)進行整體基線檢驗，剔除誤差較大的誤差，使得整個網(wǎng)誤差最小，然后再進行二維平差；二維平差主要是將坐標系轉(zhuǎn)變?yōu)楫數(shù)刈鴺讼禐?，并對成果質(zhì)量進行檢驗，包括點位中誤差、長半軸以及比例誤差比較，如果各項指標均達到要求，得到GPS控制點的平面坐標，否則還應(yīng)對基線重新處理或者進行返工重測。

4 結(jié)語

由于GPS相對于傳統(tǒng)的測量手段，具有定位精度高、操作簡便、觀測時間短，極大地降低了外業(yè)觀測強度，同時也減少了內(nèi)業(yè)計算工作量，因此，GPS技術(shù)逐步滲透到各個領(lǐng)域和行業(yè)，特別是在當前進行煤礦控制網(wǎng)的應(yīng)用更為常見，GPS技術(shù)在煤礦測量中的應(yīng)用將會更加廣闊和深遠。

參考文獻

[1] 劉京帥.GPS在煤礦測量中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè).2010（07）.

[2] 張淑美.煤礦工程測量中測繪新技術(shù)的應(yīng)用分析[J].科技傳播.2012（04）.

[3] 呂紅梅.測繪新技術(shù)在煤礦測量中的應(yīng)用[J].科技信息.2012（14）.

[4] 魚洪柳.如何在礦山測量中運用測繪新技術(shù)[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟.2012（06）.

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關(guān)鍵詞：RTK；坡頂線；坡底線；平面線

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

中圖分類號：TD176文獻標識碼： A 文章編號：2095-2104（2012）03-0020-02

0前言

露天礦采剝場驗收測量的主要任務(wù)是：1）及時、全面地測量采剝進度并繪制成圖。2）按區(qū)域、階段平盤、工程項目、電鏟號等計算實際采剝工程量。3）在驗收測量圖紙上量取實際工程技術(shù)指標，如工作線長度，階段平盤寬度、采剝進度、采寬、采高、工作幫坡度、設(shè)計高程等。

這三項任務(wù)的重點是“繪圖”，即繪制采剝工程平（斷）面圖。有了這些圖，就能完成第（2）、第（3）項任務(wù)。同時圖的精度好壞直接影響第（2）、第（3）項任務(wù)的完成的好壞。因此，搞好采剝場驗收測量是露天礦開采的重中之重。

當前，露天礦的驗收測量主要采用以下幾種方法：阜新露天礦采用經(jīng)緯儀和光電測距儀的聯(lián)合進行驗收測量；神華準格爾能源黑代溝露天礦采用全站儀進行驗收測量；山西平朔煤礦采用三維激光掃描技術(shù)進行驗收測量；霍林河煤礦采用RTK進行驗收測量。

現(xiàn)在,GPS測量技術(shù)己被絕大多數(shù)測量單位所采用。在礦區(qū)地質(zhì)測繪中，采用GPS靜態(tài)測量技術(shù)施測首級控制，采用實時動態(tài)測量技術(shù)(Real Time Kinematic，簡稱RTK)施測圖根點和地形點，無線電干擾源少，精度高，速度快，不受通視條件限制，作業(yè)人員勞動強度降低，效率大大提高.可取得事半功倍的效果。

1露天礦采剝場驗收測量概述

露天礦在剝離、采礦工作中，必須及時地測量采、剝工作面的位置，驗收采剝工作面規(guī)格質(zhì)量，計算巖土的剝離量和礦物的采出量。這些測量工作，統(tǒng)稱采剝場驗收測量。

圖1-1采剝場平面圖

Fig5-1A stripping Plans

圖1-1B采剝場剖面圖

Fig1-1B stripping market profiles

1.1采剝場驗收測量主要對象

采剝階段的段肩、段腳、平盤(或稱工作面)是采剝場驗收測量主要對象(如圖1所示)。

圖1-2工作面剖面圖

Fig1-2 Face profile

這些對象都是空間直線和平面，要將它們反映到圖紙上，需要按一定密度采集碎部點，特征位置必須采集。

1碎部點分類

(1)坡頂點反映采場階段段肩的點位稱坡頂點。

(2)坡底點反映采場階段段腳的點位稱坡底點。

(3)平面點:反映采場平盤表面現(xiàn)狀的點位稱平面點。

(4)地質(zhì)點:反映地質(zhì)構(gòu)造及煤巖交界線的點位稱地質(zhì)點。

(5)機械位置點:反映驗收時主要機械所處位置的點稱機械位置點。

2反映主要對象的點和線

(1)坡頂線:同階段的坡頂點順次連成的線稱坡頂線。

(2)坡底線:同階段的坡底點順次連成的線稱坡底線。

(3)平面線:同平盤的平面點按一走的走向連成的線稱平面線。

(4)尖點同階段中坡頂線與坡底線交點稱尖點。

(5)并掌點:不同階段的坡頂線與坡底線交點稱并掌點。

上面的點和線的作用與地形圖中碎步點和等高線作用一樣，將采剝場現(xiàn)狀按一定精度用圖的形式反映出來。它們是采剝場驗收測量平面圖主要要素。

2采剝場驗收測量平面圖

外業(yè)采集的碎步點展繪到圖上后，按其性質(zhì)連線，采場各階段坡頂點、坡底點、平面點、地質(zhì)點、坡頂線、坡底線、平面線、等高線機械位置點等要素的集合，經(jīng)編輯分幅整飾形成采剝場驗收測量平面圖(如圖3所示)。

圖1-3霍林河金山礦某采場驗收測量平面圖

Figure 1-3 Chinshan Huolinhe stope ore acceptance of a measurement plan

3碎部點的測量

用RTK進行地形測圖碎部測量可以不進行圖根控制而直接根據(jù)分布在測區(qū)的一些基點進行各碎部點的測量。安置好基準站并輸入必要已知數(shù)據(jù)(基點坐標、參考點坐標等)后即可進行碎部測量。

3.1作業(yè)依據(jù)和設(shè)備

1作業(yè)依據(jù)

作業(yè)依據(jù)主要:(1)有國家測繪局1992年6月8日《全球定位系統(tǒng)(CPS)測量規(guī)范》,(2)中華人民共和國能源部1989年1月制定《煤礦測量規(guī)程》, (3)項目合同書中有關(guān)的特殊要求。

2采用的儀器設(shè)備

采用的儀器設(shè)備有:美國天寶儀器公司生產(chǎn)的Trimb1e5700RTK基準站雙頻接收機1臺，Trimb1e5700RTK流動雙頻接收機2臺，繪圖軟件(遼寧工程技術(shù)大學與霍林河露天煤業(yè)股份公司聯(lián)合開發(fā))一套，臺式電腦1臺及相關(guān)通訊設(shè)備GPS接收機在作業(yè)前均通過檢測，性能和精度均達到技術(shù)要求。

3.2外業(yè)數(shù)據(jù)采集

1基準站架設(shè)

基準站架設(shè)在便于安置接受設(shè)備，視野開闊，遠離大功率無線電發(fā)射源和高

壓輸電線路，附近不得有強烈十擾接受衛(wèi)星信號的物體等部位。還要考慮基準站電臺的功率和覆蓋能力，盡量布設(shè)在相對較高的位置，以獲得最大的數(shù)據(jù)通訊有效半徑。

2基準站設(shè)置

在己知點上架設(shè)好GPS接收機和天線，連好連接線，打開接收機，輸入基準站的WGS- 84系坐標或北京54系坐標及天線高。待電臺指示燈顯示發(fā)射通訊信號，流動站即可工作?；鶞收窘邮諜C接收到衛(wèi)星信號后，有衛(wèi)星星歷和測站己知坐標計算出測站至衛(wèi)星的距離p真距，用觀測量p偽距與計算值比較，得到偽距差分改正數(shù) 偽距差分改正數(shù)和載波相位測量數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸發(fā)射電臺發(fā)送給流動站，一個基準站提供的差分改正數(shù)可供數(shù)個流動站使用。

3流動站工作

通過手簿建立項目，對流動站參數(shù)進行設(shè)置，該參數(shù)必須與基準站及電臺相匹配，然后用至少4個己知點坐標進行點校正。流動站在接收到GPS衛(wèi)星信號同時，也接收到基準站數(shù)據(jù)通訊電臺發(fā)來偽距差分改正，數(shù)和載波相位測量數(shù)據(jù)，這個過程所需時間一分鐘左右，流動站只要接收到5顆衛(wèi)星和基準站信息，即可在短時間內(nèi)獲取所測點位三維坐標。

4經(jīng)點校正工作

流動站接收機可以實時得到所測點在當?shù)刈鴺讼迪氯S坐標。測量人員在能反映采剝場驗收測量主要對象的點(點間隔25m )上立測桿，輸入點編碼，保存數(shù)據(jù)，一個點位數(shù)據(jù)就采集完畢。

4驗收量計算

驗收量(采剝工程量)計算，可采用垂直斷面法或水平斷面法。下面具體介紹水平斷面法算量。

圖5-1為水平斷面法計算驗收量的示意圖，A1B1C1D1和A2B2C2D2分別為上期末和本期末的采剝終止線。設(shè)上平盤A1A2B1B2和下平盤C1C2D2D1的面積分別為和，上下平盤之間的平均高差為。則該采剝體的體積為：

式中，、可用求積儀根據(jù)平面圖求得，應(yīng)根據(jù)平盤上各測點的平均高程求得。驗收量即可求得。

圖5-1為水平斷面法

Fig5-1 for the level of cross-section

method

5 RTK內(nèi)業(yè)處理

5.1RTK數(shù)據(jù)下載

將外業(yè)采集數(shù)據(jù)通過Trimb1e Gecmatics Office軟件導(dǎo)入計算機。為了實現(xiàn)RTK坐標數(shù)據(jù)與繪圖軟件展點數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一，進行如下處理:

1)應(yīng)用Trimb1e Gecmatics Office軟件進行輸出數(shù)據(jù)格式自定義，具體格式是“點號，代碼，東坐標，北坐標，高程”。

2)用Trimb1e Gecmatics Office軟件實現(xiàn)與RTK測量手薄連接，把數(shù)據(jù)下載到計算機。

3)進行數(shù)據(jù)輸出，通過編輯將數(shù)據(jù)存為*. dat格式(繪圖軟件要求格式)，實現(xiàn)RTK數(shù)據(jù)和繪圖軟件數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一，為內(nèi)業(yè)成圖做好準備。

5.2繪制算量平面圖

用繪圖軟件打開上月算量平面圖，啟用展點命令，將上述數(shù)據(jù)文件的點位展到圖上，連線、編輯成圖，完成平面圖繪制。

圖5-2霍林河金山礦5月算量平面圖

Fig5-2ChinshanHuolinhe Quantity mine plan in May

啟用“選擇采區(qū)邊界多邊形”命令，從算量平面圖上選擇一個范圍線，作為剖面的范圍，即實際算量范圍。

啟用“作剖面線”命令，在算量平面圖上，建立相應(yīng)間隔剖面線，并形成本月與上月在該剖面線上的疊加剖面，經(jīng)編輯后，自動計算出該剖面兩月間的面積。

啟用“計算采區(qū)煤巖量”命令，自動計算剝離量。

6精度分析

《煤礦測量規(guī)程》規(guī)定在相鄰兩測站上進行經(jīng)緯儀視距測量時，必須有1―2個測量校核點。兩測站上測得同一校核點的點位偏差，在圖上不得大于士1.5mm,按1: 500比例尺算量平面圖換算成實地點位誤差為75cm;高程之差不得大于士0.3m。RTK測點的點位中誤差為士1.5cm―士2 cm,高程中誤差士3cm,大大滿足露天礦采剝場驗收測量要求。RTK測點的點位中誤差是相對露天礦首級控制點誤差傳遞較小。RTK技術(shù)不需通視條件，可以由首級控制點直接到碎部點測量，擯棄傳統(tǒng)的逐級控制原則，降低誤差累積傳遞。

7結(jié)論

通過利用RTK技術(shù)對露天礦采剝場驗收測量實踐，得出如下結(jié)論:

1作業(yè)效率高

流動站在每個碎部上的觀測時間僅5s左右，一般條件下，一臺流動站一個工作日可以采集250―300個數(shù)據(jù)。用傳統(tǒng)的測圖方法擊要20―30天的工作，用RTK技術(shù)僅用5天時間就可完成。

2人員少

RTK流動站僅需一人操作，基準站在設(shè)置好后自動運行，無需人員中間操作，緩解當前測量技術(shù)人員短缺局面。

3測量精度高

測量精度達到厘米級，完全滿足露天礦采剝場驗收測量要求，傳統(tǒng)方法無法與之匹配。

4點位精度分布較均勻

每個點的誤差均為隨機產(chǎn)生，不會像傳統(tǒng)測量一樣產(chǎn)生誤差積累，成果可靠。

5節(jié)省費用

用RTK技術(shù)進行測量，不需要布設(shè)工作控制點甚至首級控制點也不需太多，原先礦坑外沿至少有5―8個首級控制點(點位上需架設(shè)鋼標)，現(xiàn)有2--3個首級控制點足夠，還不需要架設(shè)鋼標，節(jié)省大量人力物力。

參考文獻

[1] 李天和，關(guān)宗江，謝世杰RTK概論地礦測繪[J].2003，19(2)

[2] 丁文利，王懷念，黃良動態(tài)GPS(RTK)測量的精度分析地礦測繪[C].2004，20(2)

[3] 林和忠RTK技術(shù)的誤差分析和處理北京測繪[M].2005.4

[4] 李青岳,陳永奇.工程測量學[M].北京:測繪出版社,1995.

[5] 周立吾,張國良,林家聰.礦山測量學（第一分冊）:生產(chǎn)礦井測量[M].徐州:中國礦業(yè)大學出版社,1987.

[6] 張國良,朱家鈺,顧和和. 礦山測量學[M].徐州:中國礦業(yè)大學出版社,2001.

[7] 呂秀建，胡維凱，溫善亞GPSRTK在數(shù)字測圖中的應(yīng)用[C]地礦測繪.2005.1

[8] 王國祥,梅熙; GPS RTK技術(shù)在工程測量中的應(yīng)用 [J];四川測繪; 2001年04期; 22-23+27

[9] 田佩俊,陳漢華. 礦山測量學（第二分冊）:礦區(qū)建設(shè)施工測量[M].徐州:中國礦業(yè)大學出版社,1988.

[10]Spatial analysis for underground pipeline network information system，國際礦山測量大會第12次會議論文，中國阜新，2004.9，SCI收錄

[11]LemmonT.R.TheinfluenceofthenumberofsatellitesontheRTKGPSpositionsAustalianSurveyor.1999，6

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關(guān)鍵詞：礦山；井下測量；問題；預(yù)防措施。

中圖分類號：TD167文獻標識碼： A

一、引言

礦山測量工作主要包括：建立礦區(qū)地面控制網(wǎng)、礦區(qū)地形圖的測繪、礦山施工測量、地表移動沉降觀測和礦體幾何圖繪制等。其中，礦山施工測量是礦山建設(shè)和開采過程中為各種工程的施工所進行的測量工作，即地面上的土建工程測量、井下控制測量和施工測量、豎井定向測量和豎井導(dǎo)人高程測量、豎井貫通測量。在施工建造過程中和運營管理階段，還需定期進行巖層與地表移動沉降觀測、巷道及井身各部位及其相關(guān)建筑物及輔助建筑物的沉降觀測和位移觀測，以及為礦區(qū)的復(fù)耕進行測量服務(wù)等。

二、煤礦井下測量中常見的問題

2.1在井下遺漏工具

在井下開展測量工作的時候，有時因為粗心大意，會將自己的測量工具忘在地面辦公場所，例如，可能會忘記垂球、記錄本、筆、工具袋等這些體積比較小方便隨手攜帶的物件，到達井下工作點后，在沒有工具的情況下也不可能完成測量工作，因此必須返回井上拿回工具，這樣就會耽誤施當天測量進度，造成工作效率降低；另外一種情況，再井下完成測量任務(wù)后，把棱鏡、三角架、工具忘記帶，落在工作地點或載人車上，造成測量工具的丟失。2.2現(xiàn)場測量時測量人員用錯導(dǎo)線點

由于前視人員、后視人員、儀器操作人員不精心用錯了導(dǎo)線點,造成測量數(shù)據(jù)錯誤。在1307皮順測導(dǎo)線時,由于皮順門口有3個點(為1307聯(lián)絡(luò)巷開門口所用,其中中間一個為導(dǎo)線點),當時后視人員錯誤的把最前面的點當成導(dǎo)線點,導(dǎo)線施測Zoom至迎頭撥正時,發(fā)現(xiàn)迎頭點的方位比設(shè)計方位大2“50‘,第二天對巷道進行了復(fù)測,發(fā)現(xiàn)中間點才是開門口所用得導(dǎo)線點,后視人員沒有弄清楚就把它當成導(dǎo)線點用,導(dǎo)致了導(dǎo)線測量的錯誤。又如1301上幫面開門口時,當時用一410水平北翼膠帶大巷聯(lián)絡(luò)巷中的導(dǎo)線點作為起始資料,為了對其進行校核,又從北軌底盤的控制點起測。當時所用點為指示北軌方向的三個點,其中中間點為控制點,由于噴漿巷道控制點標識被噴住,觀測時錯誤的用了后面的一個點,導(dǎo)致兩次觀測的開門口點的數(shù)據(jù)不一致,上井后經(jīng)過反復(fù)校核與演算,發(fā)現(xiàn)北軌底盤的檢查角對,但導(dǎo)線點間距離不對,觀測人員錯把撥正點當成了導(dǎo)線點,導(dǎo)致了此次導(dǎo)線測量的錯誤。

2.3數(shù)據(jù)的遺漏

盡管測量工作中有規(guī)定，并且長期以來工作習慣，必須認真謹慎，但是測量人員難免有時會遺漏，造成一些失誤；在地面記錄數(shù)據(jù)時遺漏記憶方位角、邊長，導(dǎo)致不能進行解算，妨礙了按時標定；有時井下作業(yè)數(shù)據(jù)丟失，使測量的結(jié)果不準確不完整，例如遺漏前視點高、儀器高、巷道高度、點距兩幫的距離等等。尤其是在測量前視點高的時候，總是有測量人員忙著標定，卻忘了記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)，致使無法計算巷道標高。

三、針對井下測量常見問題所采取的措施

3.1下井前注意檢查工具

下井工作前，由組長或主要測量人員先檢查自己的測量工具比如筆、線、起始數(shù)據(jù)、鋼釘、坡度規(guī)、垂球、皮尺、鋼尺、紅漆等是否齊全，也可以安排測量人員相互檢查，認真清理，核實對方的測量工具，保證測量工具齊全后下井工作；還可以選定比較細心的后勤管理人員管理測量工具，下井前，直接由后勤管理人員清點后交給測量人員，這樣可以防止忘帶測量工具的現(xiàn)象發(fā)生。

3.2每次測量時,都要把測點周圍的無用的線繩標記處理掉

把沒用的點號及時擦掉,把使用的點號劃清楚,特別要區(qū)分好導(dǎo)線點和撥正點,以防以后用錯測點。在巷道開門口時,一定要把開門口所用導(dǎo)線點測兩遍,且檢查水平角時一定要將前后視距離重測一下,以便校核所用導(dǎo)線點的正確與否。同時,每次測量時前視人員應(yīng)把所用的導(dǎo)線點親自指給儀器觀測者。同樣,儀器觀測者把測點指給后視人員。這樣,可以避免用錯測點造成不必要的損失。

3.3加強井下測量人員的日常業(yè)務(wù)學習

提高他們的技術(shù)業(yè)務(wù)水平。要讓測量人員在實踐中盡量多練習井下測量儀器的整平、對中、讀數(shù)、瞄準目標以及給線的方法,井下的記錄、計算、反算、以及中腰線標定數(shù)據(jù)的計算等,以及給完線后如何校對所給線的正確與否。上井后及時相互對算井下的測量數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)問題及時下井更正。

3.4 嚴格遵守測量規(guī)程

嚴格執(zhí)行《煤礦測量規(guī)程》和實施細則的要求，及時復(fù)測，并逐點測量起始點至巷道施工導(dǎo)線點，并認真進行內(nèi)業(yè)整理對算，如果誤差較大則需重新復(fù)測；在井下現(xiàn)場標定時，要求測量人員認真對起算數(shù)據(jù)進行核對并互算，確保無誤，方可標定。

結(jié)束語

測量是指導(dǎo)煤礦生產(chǎn)的重點,測量的失誤會給煤礦生產(chǎn)帶來諸多不便。測量人員責任重大,測量工作的正確與否直接影響了井下區(qū)隊的施工進度和質(zhì)量,所以要求測量人員在井下施測的過程中一定要嚴格按照《煤礦測量規(guī)程》中的有關(guān)規(guī)定進行,要做到工作認真仔細,提供的數(shù)據(jù)、圖紙及時、準確。

參考文獻

[1] 薛昌仁.煤礦機電管理存在問題及對策[A]. 2007年贛皖湘蘇閩五省煤炭學會聯(lián)合學術(shù)交流會論文集[C].2007.

篇4

關(guān)鍵詞：測繪工作；遙感測繪；措施

中圖分類號：P24 文獻標識碼：A

從上世紀五十年代蘇聯(lián)發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星迄今，遙感技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了半個多世紀的發(fā)展歷程，當前的遙感技術(shù)不再局限于人造地球衛(wèi)星，多種專門用于環(huán)境、資源監(jiān)測衛(wèi)星的發(fā)射與運轉(zhuǎn)以及航天飛機等都為其信息獲取提供方便。當前的測繪工作主要包括環(huán)境監(jiān)測、地質(zhì)勘測以及資源測繪等，而遙感技術(shù)因其特有的優(yōu)勢在測繪行業(yè)中受到越來愈多測繪工作者的青睞。

一、遙感技術(shù)發(fā)展概況

遙感技術(shù)顧名思義是通過相關(guān)設(shè)備對被監(jiān)測事物進行遙遠的感知而獲取相應(yīng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的一種測繪手段。其最關(guān)鍵的裝置在于傳感器。遙感技術(shù)通過傳感器對地面事物進行感知并且獲取信息數(shù)據(jù)，再利用傳感器將數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛?，利用計算機等對數(shù)據(jù)進行分析比較，最終對所要監(jiān)測的事物獲得一個比較全面的數(shù)據(jù)信息。從遙感應(yīng)用上看，遙感技術(shù)是多種學科的交叉綜合應(yīng)用，它的學科基礎(chǔ)是建立在空間信息技術(shù)上，同時將測繪科學、電子科學地球科學、計算機科學等各學科知識相互融合滲透，因而遙感技術(shù)綜合了當前各學科的優(yōu)勢，是一項先進的測繪技術(shù)。

二、測繪工作中遙感技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

2.1 測繪遙感應(yīng)用不夠廣泛

從遙感技術(shù)的發(fā)展來看，其發(fā)展前景比較樂觀，而且技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用水平不斷在拓展。但是就當前遙感技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，依然面臨著不少問題，最主要的就是實際應(yīng)用范圍不夠廣泛，遙感技術(shù)在當今依然是一項不為人所熟知的測繪技術(shù)。這個問題主要表現(xiàn)在當前的測繪工作，比如地形地質(zhì)勘測、工程勘探等還是習慣采用傳統(tǒng)的測繪技術(shù)，對于遙感技術(shù)還比較陌生，對其應(yīng)用就更加受限制，觀念上的制約以及對遙感技術(shù)的不熟悉制約了遙感技術(shù)在更多的領(lǐng)域發(fā)揮其作用，也不利于遙感技術(shù)的大力推廣。

2.2 遙感工作資金造價價高

遙感技術(shù)在工作中價格較高也是制約遙感技術(shù)進一步普及應(yīng)用的重要問題。伴隨著遙感技術(shù)以及計算機技術(shù)的發(fā)展，遙感正在從實驗階段走向技術(shù)應(yīng)用階段，其地理測繪、地質(zhì)勘探、災(zāi)害監(jiān)測、環(huán)境資源檢測的功能逐漸凸顯出來。但是反觀當前的各項測繪工作，遙感技術(shù)的應(yīng)用反沒有體現(xiàn)出其應(yīng)有的角色。主要原因就在于應(yīng)用遙感技術(shù)花費太大，造價太高，因而我國應(yīng)用遙感技術(shù)的領(lǐng)域主要是在重點部門的重點科研項目，比如說運用遙感對地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境污染、資源勘探等進行測繪，而一般的工程地質(zhì)檢測、煤礦開采等應(yīng)用不多。

2.3遙感信息源空間分辨率較低，應(yīng)用水平較低

遙感技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害勘測、環(huán)境污染檢測等方面的優(yōu)越性將會大大推動我國的地質(zhì)災(zāi)害研究事業(yè)以及環(huán)境保護事業(yè)的發(fā)展。因而提高遙感技術(shù)信息源的空間分辨率，對于加強數(shù)據(jù)、的準確性、拓展遙感技術(shù)的覆蓋范圍、測量水平是極為有利的。

三、完善遙感技術(shù)在測繪工作中應(yīng)用的策略及其具體做法

隨著遙感技術(shù)在測繪工作中的不斷普及，遙感信息技術(shù)的一些弊端和漏洞也逐步顯現(xiàn)出來，而有效提高遙感技術(shù)的技術(shù)水平，加強其技術(shù)推廣，是完善測繪工作中遙感技術(shù)的重要舉措。相關(guān)人員要明確遙感技術(shù)在測繪工作中的實際應(yīng)用。

3.1遙感技術(shù)在測繪工作中的應(yīng)用

目前，遙感技術(shù)在測繪工作中應(yīng)用領(lǐng)域比較廣泛。與傳統(tǒng)測繪工具相比，遙感技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢，極大的規(guī)避了傳統(tǒng)測繪工作的弊端。

3.1.1遙感技術(shù)覆蓋范圍比較廣，能夠全面了解所在區(qū)域的地理情況，獲得全面的資料數(shù)據(jù)。

3.1.2遙感技術(shù)能進行全天候、全方位、動態(tài)實時的檢測。這是遙感技術(shù)最大的一個優(yōu)勢，遙感技術(shù)以全球定位系統(tǒng)作支撐，完成空間導(dǎo)航和定位之后，可以全天候24小時對所檢測區(qū)域進行動態(tài)實時的檢測，比如對礦區(qū)環(huán)境污染的檢測，可以獲取全面動態(tài)的檢測數(shù)據(jù)和畫面，從而為礦區(qū)環(huán)境污染的防治提供有效的研究數(shù)據(jù)。

3.1.3遙感技術(shù)受人為干預(yù)比較少，能夠比較客觀的反映所監(jiān)測區(qū)域的實際情況。傳統(tǒng)測量手段受主觀因素干擾比較大，因而測量的數(shù)據(jù)會出現(xiàn)誤差累積、偏差較大等問題，但是運用遙感技術(shù)會有效規(guī)避人力測量的劣勢，誤差不累計，測量數(shù)據(jù)精度較高。例如在礦區(qū)資源監(jiān)測與定位上，運用遙感技術(shù)可以準確定位資源所在范圍，避免造成資源浪費以及不科學開采導(dǎo)致的生命安全問題。

3.2加強對遙感技術(shù)深度研究，拓展應(yīng)用領(lǐng)域

應(yīng)用遙感技術(shù)開展地質(zhì)調(diào)查是相當必要的，也是社會經(jīng)濟發(fā)展的客觀要求和需要。就當前社會發(fā)展狀況來看，遙感技術(shù)的應(yīng)用有著廣闊的發(fā)展前景，相關(guān)人員要從加強遙感技術(shù)深度研究這一方面出發(fā)，提高遙感技術(shù)的測量精度，進一步拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。

3.2.1國家相關(guān)部門要加強對遙感技術(shù)開發(fā)研究的鼓勵和推動，采取相關(guān)措施推動遙感技術(shù)的普及和應(yīng)用。比如，利用政策優(yōu)勢，鼓勵相關(guān)部門在開展測繪工作者運用遙感技術(shù)，將遙感技術(shù)從示范性試驗階段推動到大范圍應(yīng)用普及階段，使遙感技術(shù)能夠真正發(fā)揮其技術(shù)的優(yōu)越性，對傳統(tǒng)測繪手段進行革命性的改造和開創(chuàng)。這將會大大推動遙感技術(shù)與實際測繪工作的聯(lián)系水平，不僅有利于遙感技術(shù)發(fā)揮其測繪水平上的優(yōu)勢，更有利于在實踐中發(fā)掘遙感技術(shù)的弊端，從而推動遙感技術(shù)在實踐中不斷完善和發(fā)展。

3.2.2加大對遙感技術(shù)的資金投入也是深度研發(fā)遙感技術(shù)的關(guān)鍵舉措。一項技術(shù)從開始研發(fā)到投入使用要歷經(jīng)漫長的過程，遙感技術(shù)從最初出現(xiàn)到現(xiàn)在也已經(jīng)經(jīng)歷了將近半個世紀的時間，我國也逐漸成為遙感技術(shù)大國。但是僅僅如此是不夠，我國必須向著遙感強國的目標前進，因此加強技術(shù)的深度研發(fā)是極其必要的。相關(guān)研究部門要重視現(xiàn)代遙感技術(shù)在各行各業(yè)測繪工作中的應(yīng)用，提高觀念意識，加強對遙感技術(shù)開發(fā)的資金支持力度，鼓勵更多的研究者深度研究遙感技術(shù)，解決現(xiàn)階段遙感技術(shù)在應(yīng)用中面臨的技術(shù)性問題，拓展遙感技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。

3.3大力推廣遙感技術(shù)，加大遙感技術(shù)普及力度

遙感技術(shù)只有在大力推廣中才能顯示其技術(shù)的活力和對測繪工作的廣泛適應(yīng)力。當前遙感技術(shù)已經(jīng)凸顯出其難以比擬的技術(shù)優(yōu)勢和環(huán)境適應(yīng)力，比如，能夠適用各種復(fù)雜地形的勘探工作，能夠?qū)崿F(xiàn)對火災(zāi)、氣象災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害過程的實時檢測，動態(tài)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，為開展災(zāi)害研究和建立災(zāi)害防御體系提供便利等，因此必須要大力推廣遙感技術(shù)，提高普及程度。

3.3.1相關(guān)人員要從降低遙感技術(shù)工作造價出發(fā)，通過降低使用遙感技術(shù)進行工程測繪的資金花費，來實現(xiàn)各行各業(yè)測繪工作對遙感技術(shù)的應(yīng)用。只有減少資金預(yù)算，才能促使更多的行業(yè)選擇應(yīng)用遙感技術(shù)，而不僅僅集中于少數(shù)幾個重點行業(yè)的重點項目。

3.3.2提高遙感技術(shù)的空間分辨率也將有利于遙感技術(shù)的普及。早期遙感技術(shù)受分辨率限制，較多應(yīng)用于宏觀的檢測，而當前由于新工作思路的拓展，遙感技術(shù)與地質(zhì)的符合程度越來越高，受距離的限制也越來越小。但是相關(guān)人員在改善工作思路，加大遙感技術(shù)地質(zhì)檢測水平上還需進一步努力。

四、總結(jié)

總而言之，遙感技術(shù)在測繪工作中的應(yīng)用，已經(jīng)成為社會發(fā)展的必然趨勢。伴隨著科技的進步和計算機的普及，遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍必將會大大拓展，遙感地質(zhì)、環(huán)境資源監(jiān)測、氣象、災(zāi)害檢測乃至工程礦區(qū)勘探測量中的遙感應(yīng)用也必會進一步拓展，其在國民經(jīng)濟、社會發(fā)展以及災(zāi)害預(yù)防等方面的作用會越來越大。

參考文獻

[1] 覃永勤.淺談現(xiàn)代測繪技術(shù)的發(fā)展及其工程應(yīng)用[J].廣西城鎮(zhèn)建設(shè),2010.

[2] 曾慶斌,韓金芳,馬麗新,劉麗.現(xiàn)代測繪技術(shù)在工程地質(zhì)測繪中的應(yīng)用[A].

第二屆 " 測繪科學前沿技術(shù)論壇 " 論文精選[C].2010.

篇5

Abstract： This paper provides an overview of use of forms for technical data and their relationships in the coal mine enterprise， and describes current situation of using technical data of coal enterprise， according information investigation into a few typical coal group of our country， in accordance with geology， survey， mining， ventilation， machinery， electronics， etc. Finally， the present situation of using coal mine technical data is analyzed， from understanding deviation from coal mine information of the management， and from professional characteristics， and the conclusions are as follows： coal mine technical data stored in the database and comprehensive utilization of the data is the key of coal mine information.

關(guān)鍵詞： 煤礦技術(shù)數(shù)據(jù)；煤礦信息化；技術(shù)數(shù)據(jù)庫

Key words： coal mine technical data；mine information；technology database

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）10-0170-03

1 概述

地質(zhì)資料、測量數(shù)據(jù)、采掘技術(shù)數(shù)據(jù)、通風安全數(shù)據(jù)和機電運輸數(shù)據(jù)是煤礦技術(shù)數(shù)據(jù)。在煤礦企業(yè)管理中，離不開地質(zhì)、測量、采掘、通風以及機電等專業(yè)的技術(shù)數(shù)據(jù)。煤礦企業(yè)技術(shù)數(shù)據(jù)是煤礦企業(yè)的重要資產(chǎn)，是實現(xiàn)安全高效生產(chǎn)和科學管理的重要依據(jù)。煤礦企業(yè)對其企業(yè)技術(shù)數(shù)據(jù)的利用程度或利用形式是其企業(yè)管理水平的體現(xiàn)。煤礦企業(yè)對數(shù)據(jù)的利用形式可從如下幾個方面來反映[1]：

①數(shù)據(jù)的存儲方式：存放在紙質(zhì)圖紙、文件中（傳統(tǒng)的存儲方法），存放在電子文件和電子圖紙中，存放在文件數(shù)據(jù)庫中，存放在普通關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，或存放在空間關(guān)系數(shù)據(jù)庫中。

②數(shù)據(jù)的傳輸方式：手工取送，在網(wǎng)上以文件的方式傳輸，以及直接從數(shù)據(jù)庫中存取。

③數(shù)據(jù)的搜索方式：手工在紙質(zhì)圖紙或文件中查找，在電子文件中查找，利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能查找或通過專業(yè)軟件查找。

④數(shù)據(jù)的使用方式：手工方式（用傳統(tǒng)的方法使用數(shù)據(jù)），利用專業(yè)軟件對數(shù)據(jù)進行加工和利用。

⑤數(shù)據(jù)的綜合利用和挖掘：對數(shù)據(jù)進行綜合分析、統(tǒng)計分析和綜合利用。

實際上，這幾個方面是相互關(guān)聯(lián)的。例如，利用傳統(tǒng)的方法進行數(shù)據(jù)存儲，就不可能利用計算機進行傳輸、搜索和加工。使用電子文件和圖紙進行存儲，就不能利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進行查找和數(shù)據(jù)挖掘。

2 煤炭企業(yè)技術(shù)數(shù)據(jù)利用現(xiàn)狀

神華、寧煤、淮南、淮北、皖北、徐州等幾個煤業(yè)集團是我國煤炭企業(yè)信息化建設(shè)較為先進的企業(yè)，其煤礦數(shù)字化狀況基本能代表我國煤炭行業(yè)的信息化水平，代表了我國煤炭企業(yè)對生產(chǎn)與管理數(shù)據(jù)應(yīng)用的現(xiàn)狀。筆者因長期從事煤炭企業(yè)信息化工作，對煤炭行業(yè)信息化建設(shè)情況有所了解，以下主要從地質(zhì)、采掘、通風以及機電等四個專業(yè)對煤炭企業(yè)技術(shù)數(shù)據(jù)利用進行分析。

2.1 煤礦地質(zhì)測量數(shù)據(jù)利用現(xiàn)狀 目前我國煤炭企業(yè)地測信息管理系統(tǒng)主要來自于北京龍軟、山東藍光、陜西地質(zhì)局等數(shù)家煤礦軟件開發(fā)商。使用情況如下：

①地質(zhì)數(shù)據(jù)使用情況：地質(zhì)數(shù)據(jù)的存儲、傳輸、搜索和利用都能在地測管理系統(tǒng)中進行。管理系統(tǒng)利用了后臺數(shù)據(jù)庫存儲地質(zhì)數(shù)據(jù)。

②測量數(shù)據(jù)使用情況：有些煤炭企業(yè)雖有數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，但是由于缺乏專業(yè)人員，軟件使用者仍不習慣于將其導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫；有些煤炭企業(yè)雖在數(shù)據(jù)庫建設(shè)方面做了一些工作，但是也僅有部分數(shù)據(jù)存入了數(shù)據(jù)庫，距數(shù)字化礦井建設(shè)必須的測量數(shù)據(jù)基本數(shù)據(jù)庫仍有較大差距。因此，目前煤炭企業(yè)相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員使用測量數(shù)據(jù)時，仍需要到測量部門查抄。

應(yīng)當指出的是盡管目前各礦勘測手段非?，F(xiàn)代化，如使用了全站儀。但全站儀的勘測數(shù)據(jù)仍然是人工讀取、然后到地面用計算器進行內(nèi)業(yè)計算。這可能是測量人員傳統(tǒng)的習慣和作業(yè)要求使然。

2.2 煤礦采掘數(shù)據(jù)的利用現(xiàn)狀 在傳統(tǒng)的煤礦技術(shù)管理中，煤礦的采掘設(shè)計和采掘技術(shù)管理工作是在地測部門繪制好的煤層底板等高線圖或采掘工程平面圖上進行的。大比例尺施工圖（1：50，1：100，1：200，1：500）也是參照采掘工程平面圖設(shè)計的。設(shè)計所需測點坐標數(shù)據(jù)需要到地測科測量組去查抄；采掘工作面作業(yè)規(guī)程和技術(shù)措施都是手寫的。所以，傳統(tǒng)煤礦的采掘技術(shù)數(shù)據(jù)都存放在作業(yè)規(guī)程、技術(shù)措施和圖紙上。領(lǐng)導(dǎo)和職能部門（如計劃科、工資科）需要的采掘工程數(shù)據(jù)，技術(shù)人員要在紙質(zhì)圖紙或電子圖紙上用比例尺量取或翻閱作業(yè)規(guī)程和施工措施得到。

1995年AutoCAD繪圖軟件被引入國內(nèi)。2000年，中國礦業(yè)大學把AutoCAD的使用作為采礦專業(yè)的教學內(nèi)容。之后，國內(nèi)煤炭院校的采礦專業(yè)均開設(shè)了AutoCAD課程。各煤炭設(shè)計院和煤礦采掘技術(shù)人員逐步開始用AutoCAD繪制礦圖?，F(xiàn)在從煤炭院校畢業(yè)的學生都會使用AutoCAD。同時，由于金山WPS和微軟Office的使用，采掘工作面作業(yè)規(guī)程和施工技術(shù)措施開始用這些軟件編輯。采掘技術(shù)數(shù)據(jù)開始存放于電子文件和電子圖紙中。

目前，國內(nèi)大型煤炭企業(yè)在采掘設(shè)計、制圖和采掘工作面作業(yè)規(guī)程以及措施編制等方面有了一定的進展：

①繪圖軟件呈現(xiàn)多樣化趨勢：AutoCAD、中望CAD、北京龍軟科技的生產(chǎn)輔助系統(tǒng)、藍光三維地下工程CAD平臺等。

②施工設(shè)計繪圖呈現(xiàn)自動化趨勢：龍軟和藍光的采掘軟件屬于采礦專業(yè)化繪圖軟件，能夠自動繪制斷面圖、交叉點設(shè)計圖等。AutoCAD和中望CAD是通用繪圖軟件，但二者都有很強的二次開發(fā)能力。經(jīng)過二次開發(fā)，這些軟件也能自動繪制施工圖。

③開始使用采掘工作面作業(yè)規(guī)程和技術(shù)措施自動化編制軟件。

但是，目前在采掘技術(shù)數(shù)據(jù)的利用方式上仍沒有實質(zhì)性變化：

①采掘技術(shù)數(shù)據(jù)仍然存儲在電子文件和電子圖紙中。更準確的說，采掘技術(shù)數(shù)據(jù)還是存放在CAD電子圖和Word文檔中。

②采掘技術(shù)數(shù)據(jù)的獲取是在打印后的礦圖中用比例尺量取，在打印后的作業(yè)規(guī)程和技術(shù)措施文件中查找。當然，也可在電子文件和電子圖紙中查找。但仍然是人工查找。

③由于采掘計劃軟件和經(jīng)營管理軟件的使用，在采掘數(shù)據(jù)的使用上發(fā)生了一些變化。但這些軟件使用的采掘技術(shù)數(shù)據(jù)仍然是人工輸入。

2.3 煤礦通風技術(shù)數(shù)據(jù)的利用現(xiàn)狀 目前大部分煤炭企業(yè)通風部門都引進了通風管理軟件，如北京龍軟的通風安全管理信息系統(tǒng)，山東藍光的智能化礦井通防系統(tǒng)以及一些煤炭院校開發(fā)的通風管理軟件。在通風技術(shù)數(shù)據(jù)管理和利用上呈現(xiàn)如下特點：

①通風技術(shù)數(shù)據(jù)，如通風設(shè)施屬性、系統(tǒng)的固有數(shù)據(jù)（如風阻）和狀態(tài)量（風量、風壓、風流密度、濕度和溫度等）、通風安全監(jiān)控數(shù)據(jù)等，基本存入關(guān)系數(shù)據(jù)庫。

②能夠利用通風數(shù)據(jù)自動生成通風立體圖、通風網(wǎng)絡(luò)圖和壓能圖。

③能夠利用通風數(shù)據(jù)（主要是監(jiān)控數(shù)據(jù)）進行瓦斯故障診斷、風速故障診斷和火災(zāi)故障診斷，阻力測定數(shù)據(jù)整理等。

④能夠利用通風數(shù)據(jù)進行通風報表的自動生成。

2.4 煤礦機電技術(shù)數(shù)據(jù)的利用狀況 目前，已有少數(shù)煤炭企業(yè)引進了煤礦供電管理系統(tǒng)，大部分煤礦使用了設(shè)備管理系統(tǒng)。在機電技術(shù)數(shù)據(jù)的利用上，有如下特點：

①建立了設(shè)備數(shù)據(jù)、供電設(shè)計數(shù)據(jù)、供電監(jiān)控和設(shè)備運行狀況動態(tài)數(shù)據(jù)采集大型數(shù)據(jù)庫。

②能夠利用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行電力網(wǎng)絡(luò)數(shù)字計算。

③能夠利用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行電網(wǎng)圖的自動生成。

3 煤礦技術(shù)數(shù)據(jù)利用現(xiàn)狀分析

從以上煤礦技術(shù)數(shù)據(jù)的利用現(xiàn)狀看，在數(shù)據(jù)存儲和利用上，煤礦地質(zhì)數(shù)據(jù)、通風數(shù)據(jù)和機電數(shù)據(jù)基本都存入了大型數(shù)據(jù)庫。而煤礦測量數(shù)據(jù)和采掘技術(shù)數(shù)據(jù)沒有被放入大型數(shù)據(jù)庫，仍不能被利用起來。導(dǎo)致這種狀況的原因是多方面的。

3.1 煤礦數(shù)字化認識上的偏差 目前，煤礦測量工作使用的儀器非常先進，和國外煤礦企業(yè)差距不大。大部分煤炭企業(yè)都已裝備了全站型電子速測儀，即全站儀。其優(yōu)點是能夠自動存儲測量數(shù)據(jù)，并通過接口直接把數(shù)據(jù)導(dǎo)入計算機。然后通過地測管理系統(tǒng)存入大型數(shù)據(jù)庫。由此可見，目前我國煤炭企業(yè)在煤礦測量數(shù)字化建設(shè)方面，軟硬件條件都是具備的。我國煤炭企業(yè)數(shù)字化建設(shè)之所以未能取得實質(zhì)性進展，主要原因在于煤礦工程技術(shù)人員在煤礦數(shù)字化建設(shè)認識方面存在偏差。由于數(shù)字化屬于新生事物，工程技術(shù)人員缺乏對其了解，對數(shù)字化裝備采集的數(shù)據(jù)的可靠性缺乏信心，擔心使用過程中出現(xiàn)差錯。由于這種認識上的偏差，技術(shù)人員在使用全站儀時，使用與傳統(tǒng)測量儀器一樣的操作程序，即手工抄寫測量數(shù)據(jù)，然后進行外野計算，計算數(shù)據(jù)沒能存入數(shù)據(jù)庫[2]。這種認識上的偏差制約了我國煤礦數(shù)字化建設(shè)。

煤礦數(shù)字化建設(shè)的關(guān)鍵是煤礦數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫建設(shè)。而數(shù)據(jù)庫建設(shè)的前提是必須將煤礦相關(guān)數(shù)據(jù)，尤其是技術(shù)數(shù)據(jù)，電子化，并導(dǎo)入空間數(shù)據(jù)庫或關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理；否則，將無法實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的進一步利用。毋容否認煤礦數(shù)字軟件仍存在這樣或那樣的問題，但是有一點是不可否認的：在數(shù)據(jù)計算方面，用軟件計算要比使用普通計算器準確。

由于采掘技術(shù)管理的特殊性，引入計算機后，采礦工程技術(shù)人員（包括煤炭院校和科研部門的科研人員）首先想到的是用計算機繪圖，把技術(shù)人員從手工繪圖中解放出來。而對于采掘數(shù)據(jù)的使用，工程人員有查圖和翻閱技術(shù)檔案的習慣，不考慮采掘數(shù)據(jù)的存儲和深加工問題。所以采掘軟件以繪圖和自動繪圖為主。這本身也是認識上的問題。

3.2 專業(yè)知識結(jié)構(gòu)和專業(yè)特點所致 地質(zhì)和測量專業(yè)，由于與地理地貌科學有天然的聯(lián)系，當與計算機科學技術(shù)結(jié)合時，很自然的想到了地理信息系統(tǒng)（GIS）。而地理信息作為一個學科，一開始就要考慮地理信息數(shù)據(jù)的存儲和有效利用問題。實際上，各校地質(zhì)和測量專業(yè)都安排“地理信息系統(tǒng)”課程，一般是40個學時到64個學時。所以，對地質(zhì)和測量專業(yè)來說，建立數(shù)字化礦山就是使用地理信息系統(tǒng)[3]（GIS）。

對采礦專業(yè)工程技術(shù)人員來說，他們需要解決的采礦設(shè)計和礦圖繪制問題[4]。當把專業(yè)知識與計算機結(jié)合時，很自然的想到計算機輔助設(shè)計（CAD）。而CAD一開始就沒有考慮數(shù)據(jù)存儲和利用問題。

對通風和機電專業(yè)來說，設(shè)計繪圖（CAD）當然很重要。但由于煤礦通風線路和煤礦供電線路的一些問題可以通過地理信息系統(tǒng)的拓撲分析來解決，也想到了利用地理信息系統(tǒng)（GIS），并使用數(shù)據(jù)庫來存儲數(shù)據(jù)。

如果讓一個計算機專業(yè)的人員來考慮數(shù)字化煤礦，他會從供應(yīng)鏈管理（SCM）、企業(yè)資源計劃（ERP）和客戶關(guān)系管理（CRM）方面做起。事實上，正是如此。沒有專業(yè)背景的軟件公司做煤礦軟件都是從這方面開始的。當然，他肯定會考慮煤礦數(shù)據(jù)的存儲和利用，但不會想到位置智能問題（這是GIS的功能）。

4 結(jié)論

①由于煤礦測量數(shù)據(jù)沒有進入數(shù)據(jù)庫，以測量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的其它煤礦技術(shù)數(shù)據(jù)，如地質(zhì)數(shù)據(jù)、采掘技術(shù)數(shù)據(jù)和通風機電數(shù)據(jù)，就不能得到進一步的利用。因為測量數(shù)據(jù)是位置智能的基礎(chǔ)，也是GIS的基礎(chǔ)。

②由于煤礦技術(shù)數(shù)據(jù)沒有進入數(shù)據(jù)庫，生產(chǎn)管理軟件、安全管理軟件和經(jīng)營管理軟件就成了空中樓閣。因為這些軟件所需的數(shù)據(jù)要手工輸入，嚴重降低了軟件的實用性。

③煤礦的技術(shù)數(shù)據(jù)，不論是機電通風數(shù)據(jù)還是地測數(shù)據(jù)，都沒有得到綜合利用和挖掘。

④煤礦技術(shù)數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，以及煤礦技術(shù)數(shù)據(jù)的綜合利用是煤礦數(shù)字化的關(guān)鍵。

參考文獻：

[1]任廣民.淺析數(shù)字化礦井建設(shè)[J].陜西煤炭，2010，（1）：25-27.

[2]吳小芳，蔡忠亮，鄔國峰等.基于數(shù)據(jù)引擎思想的GIS數(shù)據(jù)集成與共享[J].測繪工程，2003，12（03）：14-17.

篇6

摘 要：現(xiàn)代科技給我們的生活帶來了很多方便，3S技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測，彌補了在一些方面人工監(jiān)測效率慢甚至無法監(jiān)測的問題，3S技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中應(yīng)用于監(jiān)測水污染，固廢污染，林火、水土流失、礦山生態(tài)以及植被調(diào)查等方面。

關(guān)鍵詞：3S技術(shù)；水體污染；固廢污染；林火信息；水土流失；礦山生態(tài)；展望

1.引言

環(huán)境的惡化和生態(tài)平衡的破壞已經(jīng)影響到人類的生存和經(jīng)濟的發(fā)展，環(huán)境問題已經(jīng)成為全球性跨世紀的焦點問題。要想有效的，快速的遏制日趨惡化的環(huán)境，光靠人力是沒法實現(xiàn)的，只有利用現(xiàn)代先進科技才能環(huán)境保護和監(jiān)測水平。近年來國內(nèi)外大量實踐表明，3S技術(shù)是獲取環(huán)境信息的強有力手段，利用3S技術(shù)監(jiān)測大范圍的環(huán)境變化省時、省力，可以從宏觀上快速跟蹤和監(jiān)測突發(fā)污染事件的發(fā)生、發(fā)展，及時制定處理措施，減少污染造成的損失，突破了以往研究環(huán)境問題的局限性。

2.3S技術(shù)簡介

2.1 遙感（RS）

遙感（Remote Sensing，簡稱RS）是二十世紀六十年展起來的對地觀測綜合性技術(shù)。遙感，即“Remote Sensing”是應(yīng)用探測儀器，不與探測目標相接觸，從遠處把目標的電磁波特性記錄下來，通過分析，揭示出物體的特征性質(zhì)及其變化的綜合性探測技術(shù)。遙感系統(tǒng)主要包括五大部分，它們是：被測目標的信息特征、信息的獲取、信息的傳輸與記錄、信息的處理和信息的應(yīng)用。遙感技術(shù)是一個綜合性的系統(tǒng)，它涉及到航空、航天、光電、物理、計算機和信息科學以及諸多的應(yīng)用領(lǐng)域，它的發(fā)展與這些學科緊密相關(guān)。

2.2 地理信息系統(tǒng)（GIS）

地理信息系統(tǒng)（Geographic Informat ion System，簡稱GIS） 是一種特定的空間信息系統(tǒng)。它是在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)處理、管理的對象是多種地理空間實體數(shù)據(jù)及其關(guān)系，包括空間定位數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、遙感圖像數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等，用于分析和處理在一定地理區(qū)域內(nèi)分布的各種現(xiàn)象和過程，解決復(fù)雜的規(guī)劃、決策和管理問題一個實用的GIS 系統(tǒng)，要支持對空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示等功能，其基本組成一般包括以下五個主要部分：系統(tǒng)硬件、系統(tǒng)軟件、空間數(shù)據(jù)、應(yīng)用人員和應(yīng)用模型。因此，GIS 的物理外殼是計算機化的技術(shù)系統(tǒng)，它又由若干個相互關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)構(gòu)成；GIS 的操作對象是空間數(shù)據(jù)，即點、線、面、體這類有三維要素的地理實體。

2.3 全球定位系統(tǒng)（GPS）

全球定位系統(tǒng)（Global Position System，簡稱GPS）是美國第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，它利用多顆導(dǎo)航衛(wèi)星的無線電信號，對地球表面某地點進行定位、報時或?qū)Φ乇硪苿游矬w進行導(dǎo)航。全球定位系統(tǒng)由地面控制部分、空間部分和用戶裝置部分組成。全球定位系統(tǒng)是一種高精度、全天候和全球性的無線電導(dǎo)航、定位和授時系統(tǒng)。具有性能好、精度高、應(yīng)用廣等特點，是迄今最好的導(dǎo)航定位系統(tǒng)。GPS 作為一種定位手段，可應(yīng)用它的靜態(tài)和動態(tài)定位方法，解決傳感器位置和姿態(tài)的快速定位問題，并獲取準確空間三維位置信息，這樣也就解決了遙感信息的定位問題和GIS 數(shù)據(jù)采集的空間定位問題。

2.4 3S技術(shù)的集成與應(yīng)用

3S 技術(shù)是由遙感（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）、地理信息系統(tǒng)（GIS）有機結(jié)合一體化集成。RS 是一門比較實用的現(xiàn)代化空對地觀測的新興技術(shù)，具有全天候、多時相以及不同空間觀測尺度等優(yōu)點，能動態(tài)地、周期性地獲取地表及地下信息，可以廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，如資源環(huán)境、水文、氣象、地理地質(zhì)等領(lǐng)域，并提供所需的遙感圖像。GPS 具有精確的定位能力和準確定時以及測速能力，它的出現(xiàn)為大量的野外高精度定位工作提供了極大方便，使定位與導(dǎo)航在精度和速度上都產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。GIS 具有采集、存貯、管理、分析、描述整個或部分地球上空間和地理分布有關(guān)數(shù)據(jù)的重要作用。3S 技術(shù)能共同的應(yīng)用于很多領(lǐng)域，如交通、石油、地質(zhì)、測繪、環(huán)境、氣象、移動通訊、規(guī)劃管理等，尤其在生態(tài)環(huán)境動態(tài)監(jiān)測、自然災(zāi)害動態(tài)監(jiān)測與防治、各種資源調(diào)查與開發(fā)等一系列研究中發(fā)揮著越來越重要的作用。

3.3S技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中各方面的應(yīng)用

3.1 在監(jiān)測水體污染中的應(yīng)用

工業(yè)廢水排放，礦產(chǎn)資源開發(fā)，對水體有著不容忽視的影響。利用RS技術(shù)可以對水體進行遙感監(jiān)測，其原理是通過比較被污染水與清潔水的反射光譜特征的差異來判斷水體被污染的程度。遙感監(jiān)測可以對大范圍內(nèi)水體的擴散過程統(tǒng)攬全貌，這樣就比較容易發(fā)現(xiàn)污染源。一般地，水體污染區(qū)多分布于工業(yè)區(qū)，居民區(qū)，有排污口與之相通連，距排污口較近，多在水體邊緣靠外；面積較小，一般呈條狀、塊狀，顏色較清潔水體深。

3.3 在監(jiān)測城市固廢污染中的應(yīng)用

由于固體廢物自身的物理化學分解作用，其溫度一般高于周圍的物體，在熱紅外圖像上顯示明顯的色調(diào)特征。根據(jù)有關(guān)的遙感圖像解釋標志，定期利用遙感圖像為信息源進行固體廢棄物堆的監(jiān)測，并通過GIS技術(shù)確定相應(yīng)的空間位置，然后在圖像中對不同的固體廢棄物污染信息進行比較，以確定其發(fā)展趨勢，并結(jié)合城市產(chǎn)業(yè)布局及垃圾處理系統(tǒng)設(shè)置，實施相應(yīng)的管理策略，以實現(xiàn)對固體廢棄物的動態(tài)監(jiān)測和有效管理。

3.4 在監(jiān)測林火信息中的應(yīng)用

森林火災(zāi)具有突發(fā)性強、蔓延迅速的特點，利用3S技術(shù)不但可以對森林火災(zāi)進行實時監(jiān)控，還可以對災(zāi)后的損失進行評估。遙感圖像作為森林火災(zāi)監(jiān)測的主要信息源，一旦發(fā)生森林火災(zāi)，利用GPS可以迅速、準確地進行火災(zāi)現(xiàn)場定位，GIS可以對各種來源的數(shù)據(jù)信息進行匯總，并可以對某一時間火勢的發(fā)展方向進行模擬，以便制定有效的撲火措施；同時，利用GPS對救火隊進行實時的導(dǎo)向，從而引導(dǎo)救火隊及時、準確地到達火場。此外，利用GPS還可以簡單精確地測定過火面積，結(jié)合遙感圖像和GIS，可以對火災(zāi)等級進行評定，對災(zāi)后的損失進行評估[1]。

3.5 在動態(tài)檢測水土流失中的應(yīng)用

利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和地形、土壤、土地利用等圖件及降雨資料。通過本成果的一系列方法，憑借GIS軟件ARCVIEW和ARC/INFO的支撐，對有關(guān)非遙感影像數(shù)據(jù)進行處理，實現(xiàn)圖件矢量化——矢柵化——數(shù)字化，并與DEM復(fù)合配準和編制出各水土流失侵蝕因子像元圖后統(tǒng)一與底圖進行配準，建立地理數(shù)據(jù)庫。然后，根據(jù)土壤性狀剖面和值計算公式。計算得到數(shù)據(jù)圖并在解譯后的衛(wèi)星影象上對不同植被類型的像元進行統(tǒng)計和計算。最后，按流失量監(jiān)測模型運算基礎(chǔ)的流失量圖。再按部頒標準分類制作出水土流失現(xiàn)狀圖，再按防治預(yù)報模型及時運算出防治強度預(yù)報圖；再經(jīng)過統(tǒng)計這些圖獲得準確的區(qū)域或各縣級水土流失量，各級面積數(shù)等結(jié)果，并借GIS軟件的幫助，建立水土流失管理信息綜合數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)水土流失的實時動態(tài)監(jiān)測[2]。

3.6在礦山生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

運用3S 技術(shù)對煤礦土地利用/覆被和生態(tài)環(huán)境進行監(jiān)測，并對煤礦生態(tài)質(zhì)量進行評價和分析，這為礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展提供了科學的依據(jù)，同時為其他類型礦山生態(tài)環(huán)境監(jiān)測研究提供了有效、可行的技術(shù)流程和工作思路。通過對遙感影像、數(shù)字圖像進行信息提取，得出2005年攀枝花寶鼎煤礦區(qū)土地覆蓋率情況?；贏PH 法結(jié)合遙感和 GIS 技術(shù)對攀枝花寶鼎煤礦區(qū)的環(huán)境質(zhì)量進行了評價，得到該地區(qū)植被覆蓋率為良好，等級為Ⅱ；環(huán)境污染嚴重，等級為Ⅳ；礦山恢復(fù)治理率不高，等級為Ⅲ；災(zāi)害發(fā)生率不高，等級為Ⅱ。該研究區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價為Ⅲ[3]。

4.展望

隨著空間技術(shù)、信息技術(shù)及計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，3S技術(shù)也在逐步完善。我國的環(huán)境監(jiān)測是一項新的任務(wù)，利用3S技術(shù)對環(huán)境進行檢測，不僅能改善以往的環(huán)境監(jiān)測只側(cè)重于污染，災(zāi)害等方面，以定性描繪為主，在時間系列的比較上難以具體化等缺點；而且能使定性表述，定量結(jié)果落實在同一空間位置上，建立環(huán)境動態(tài)監(jiān)測模型，我國環(huán)境監(jiān)測技術(shù)將得到大大提高。這就能為各級政府和管理部門提供及時、準確、動態(tài)的數(shù)字化圖像信息，建立規(guī)范的環(huán)境保護制度，為保護環(huán)境，造福人類作出巨大的貢獻。（作者單位：華中科技大學文華學院）

參考文獻

[1] 劉惠明，林中大.3S技術(shù)及其在林業(yè)上的應(yīng)用[J].廣東林業(yè)科技，2002，18（2）

篇7

關(guān)鍵詞：航拍影像 圖像去霧 陰影檢測 陰影去除 水平集

中圖分類號：TP391.41 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（a）-0042-02

1 系統(tǒng)研究意義

建筑物、樹木和山脈等遮擋太陽光線，使遙感航拍影像中存在陰影區(qū)域。陰影區(qū)域的存在可能導(dǎo)致重要信息的丟失，進而影響影像的后續(xù)處理，如圖像配準、圖像內(nèi)容理解、分割、特征提取、目標變化檢測和定位等。陰影檢測是遙感航拍影像中地物跟蹤、分類和識別等處理的重要步驟之一，目前陰影檢測技術(shù)可分基于模型與基于陰影屬性兩大類，基于模型的方法需有關(guān)影像中地物幾何形狀或DSM數(shù)據(jù)、太陽高度角、傳感器參數(shù)等知識，計算復(fù)雜，且適用于特定場景?；陉幱皩傩缘姆椒ㄍㄟ^分析陰影區(qū)域在亮度、幾何結(jié)構(gòu)和顏色等方面的共性及其與非陰影區(qū)域的差異來檢測陰影區(qū)域，應(yīng)用比較復(fù)雜[1]。

本系統(tǒng)旨在開發(fā)設(shè)計自動檢測航拍影像陰影區(qū)域并將其去除的系統(tǒng)。選擇并搭建基于非勻質(zhì)區(qū)域水平集航拍影像陰影檢測算法的系統(tǒng)開發(fā)平臺，實現(xiàn)自動檢測陰影區(qū)域并將其去除。系統(tǒng)主要功能包括：圖像讀入、圖像去霧、陰影檢測、陰影去除。

圖像陰影區(qū)域極可能含重要信息，準確檢測陰影區(qū)直接關(guān)系到影像后續(xù)處理及獲取與識別陰影區(qū)中重要信息的成效。本系統(tǒng)所用的算法不僅可解決傳統(tǒng)陰影檢測方法中對非勻質(zhì)同塊陰影區(qū)檢測不全面的問題，也可檢測到傳統(tǒng)方法中漏檢的亮陰影區(qū)。檢測到的陰影區(qū)連續(xù)、邊緣清晰整齊，并能有效排除綠色植擾，檢測正確率高，漏檢率低，檢測全面，陰影區(qū)提取方便。

2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

G.D.Finlayson等最早提出利用彩色不變量來進行陰影檢測、陰影消除[2]，但是這些彩色不變量要在圖像滿足中性界面反射模型的條件下才成立[3]，而且很多的航空影像都難以滿足此條件。Akira Suzuki等人[4]提出了一種基于顏色和空間概率信息的動態(tài)陰影補償?shù)姆椒ǎ朔椒茌^有效地對陰影區(qū)域進行補償，提高了陰影區(qū)域內(nèi)的對比度，但是陰影依然存在，而且此方法在計算過程中對于空間概率的獲取需要事先利用大量樣本進行統(tǒng)計計算得到，故此不能實現(xiàn)單張圖片的實時處理[5]。

而陰影處理類軟件有杭州華三通信技術(shù)有限公司的運動陰影檢測方法和裝置、中國人民國防科學技術(shù)大學的面向智能視頻監(jiān)控的實時部分遮擋車輛分割及陰影消除方法、上海大學的高分辨率遙感影像中的陰影檢測方法。這類軟件相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品，或功能無我系統(tǒng)深入，或應(yīng)用無我系統(tǒng)全面，又或者專業(yè)技術(shù)要求太高，一般使用者難以上手。

如今市面已出現(xiàn)很多圖像處理類軟件，國內(nèi)相關(guān)軟件有美圖秀秀、可牛影像、光影魔術(shù)手、isee等；國外相關(guān)產(chǎn)品有 Adobe Photoshop、Adobe Illustrator CS、Corel Painter等。這些軟件各具特色，但專業(yè)用于航空、遙感圖像處理的軟件，目前的市面上還沒有出現(xiàn)。

本系統(tǒng)是一項自動檢測航拍影像中陰影區(qū)域并將其去除的軟件，同時基于軍事和城市規(guī)劃與管理的實際需求，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，如國家地理信息測繪、軍事力量估計、商業(yè)糾紛司法取證、煤礦石油的資源勘探等。關(guān)于航空、遙感圖像陰影的檢測與去除的研究現(xiàn)在還處于初級階段，所以說本系統(tǒng)是非常迎合市場需求和科學前沿的產(chǎn)品，具有強大的生命力。

3 算法介紹

借鑒西南交通大學信號與信息處理實驗室提供的遙感影像陰影處理算法實現(xiàn)系統(tǒng)的研究與設(shè)計。針對圖像去霧，利用基于黑色通道先驗知識，對圖像邊緣和非邊緣分別采用不同的模板處理得到透射圖，并通過分割天空區(qū)域，或者霧最濃區(qū)域求得準確的大氣光值[6]。利用該方法可以恢復(fù)出和原方法基本一致甚至更準確的結(jié)果，并且可以大大減少消耗，克服了對淺色區(qū)域恢復(fù)失真的問題，使去霧后的場景更為自然，提升計算速度。針對陰影檢測，采用了基于非勻質(zhì)區(qū)域水平集檢測陰影算法[7]，既可解決傳統(tǒng)陰影檢測方法中對非勻質(zhì)同塊陰影區(qū)檢測不全面、區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)空洞的問題，也可檢測到傳統(tǒng)陰影檢測方法中漏檢的亮陰影區(qū)。針對陰影去除，采用色彩空間變換，使用基于區(qū)域補償?shù)倪b感圖像陰影去除方法，利用其最小外接矩形的統(tǒng)計特征對陰影區(qū)域進行補償，以恢復(fù)被陰影覆蓋區(qū)域的原貌[8]。

4 系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)設(shè)計

該軟件系統(tǒng)使用了Inter公司建立的基于（開源）發(fā)行的跨平臺計算機視覺庫OPENCV。它由一系列 C 函數(shù)和少量 C++ 類構(gòu)成，同時提供了Python、Ruby、MATLAB等語言的接口，可以實現(xiàn)圖像處理和計算機視覺方面的很多通用算法。而本系統(tǒng)正是巧妙地利用了其輕量級、高效性以及良好的可移植性等諸多優(yōu)點，將其與微軟基礎(chǔ)類庫MFC集成于在計算機領(lǐng)域享譽盛名Visual Studio軟件開發(fā)平臺下的，實現(xiàn)了操作簡單，用戶友好的可視化軟件編程。

其核心功能的部分包括三大模塊：圖像去霧、陰影檢測、陰影去除，同時對圖像的一些基本圖形變換提供支持。雖然本系統(tǒng)無需處理復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯，也沒有龐大的數(shù)據(jù)庫設(shè)計對系統(tǒng)中相應(yīng)的少量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提供技術(shù)支持。但我們并非旨在設(shè)計業(yè)務(wù)型的系統(tǒng)，而是重在對圖像處理的相應(yīng)算法進行深入研究與實現(xiàn)，從而為現(xiàn)實世界中的圖像識別需求提供便利。本系統(tǒng)中的三大模塊分別由黑色通道先驗、水平集演化以及色彩空間變換作為核心實現(xiàn)算法，并做出了自身相應(yīng)的創(chuàng)新與改進，以更好的實現(xiàn)本系統(tǒng)的需求同時為其增添相應(yīng)特色。

本系統(tǒng)所增設(shè)的幾大特色功能使其相較于國內(nèi)已有的少量相似性產(chǎn)品更顯優(yōu)質(zhì)與突出。比如對于超大型航拍圖像的處理，我們采用了分塊讀入再處理最后合并的方法，提高了處理效率，減小了計算機的內(nèi)存負擔；又比如對于綠地干擾較嚴重的區(qū)域，本系統(tǒng)可以人性化地支持用戶手動選擇是否進行去綠處理，從而決定是否通過HSV變換將綠色植被區(qū)從圖像中突顯出來。這樣既提升了系統(tǒng)的交互性，又使系統(tǒng)的處理結(jié)果更加準確。

其中，本系統(tǒng)設(shè)計的界面如圖1所示。

4.2 系統(tǒng)實現(xiàn)

4.2.1 圖像去霧前后圖片展示

4.2.2 圖像陰影檢測原圖與檢測結(jié)果圖展示

好，被建筑物和綠色植被遮擋的陰影部分都被檢測出來。

4.2.3 圖像陰影去除前后圖片展示

5 結(jié)論

本系統(tǒng)成功實現(xiàn)自動檢測航拍影像中陰影區(qū)域并將其去除的功能，搭建的基于非勻質(zhì)區(qū)域水平集航拍影像陰影檢測算法的系統(tǒng)開發(fā)平臺，較好的支持系統(tǒng)的運作。系統(tǒng)各部分功能，大圖讀入、圖像去霧、陰影檢測、陰影去除等都得到較好地實現(xiàn)。本系統(tǒng)可以有效處理大部分航拍圖像，以及一般用戶的圖像，但陰影邊界處的修復(fù)效果可能有待提高，另外系統(tǒng)對個別圖像處理效果有待加強。

參考文獻

[1] 王，王樹根.高分辨率遙感影像陰影檢測與補償?shù)闹鞒煞址治龇椒╗J].應(yīng)用科學學報，2010，28（2）：136-141.

[2] D.Finlayson，S.D.Hordley.M.S.Drew.Removing shadows from images using retinex[Z].Proceedings of IS & T/SID Tenth Color Imaging Conference：Color Science，Systems and Applications，2002：73-79.

[3] 唐亮，謝維信，黃建軍.城市彩色航空影像中的陰影檢測[J].中國體視學與圖像分析，2003，8（3）：129-134.

[4] Suzuki，A.Shioand S.Ohtsuk a.Dynamic shadow compensation of aerial images based on color and spatial analys is [A].Proceedings of 15th International Conference on Pattern Recognition，2000，1（1）：317-320.

[5] 鮑海英，李艷，尹永宜.城市航空影像的陰影檢測和陰影消除方法研究[J].遙感應(yīng)用，2010（1）：44-47.

[6] 褚宏莉，李元祥.基于黑色通道的圖像快速去霧優(yōu)化算法[J].電子學報，2013，41（4）：791-796.