第十屆國際礦山測量學(xué)術(shù)大會于1997年11月2日至6日在澳大利亞西部的最大城市珀斯(perth)附近的海濱衛(wèi)星城弗里曼特(Fremantle)舉行。這次大會由澳大利亞工程與礦山測量員學(xué)會主辦，由澳大利亞采礦與勘測公司聯(lián)合會(AMEC)、西澳礦物與能源公司協(xié)會和昆士蘭與北部地區(qū)航空公司(QANTAS)協(xié)辦。與會代表共330多人，來自30多個國家。中國有9名代表與會，全部來自煤炭系統(tǒng)。

 

　　這次學(xué)術(shù)會議共收集了102篇論文，其中有少數(shù)只有摘要。中國學(xué)者的論文有10篇。

　　這次大會的主題是：采礦業(yè)的第三個黃金時代，采礦對社會和環(huán)境影響中礦山測量的作用。這一點從6個主題報告的題目可以體現(xiàn)：

　　(1) 在礦山測量應(yīng)用中衛(wèi)星導(dǎo)航的進(jìn)展；

　　(2) 進(jìn)入第3個黃金時代，采礦工業(yè)的關(guān)鍵問題；

　　(3) 采礦與環(huán)境；

　　(4) 礦山測量：衛(wèi)生健康和安全的重要性；

　　(5) 土著人的地產(chǎn)問題：第三個黃金時代所提出的任務(wù)；

　　(6) 在21世紀(jì)地球村時代，礦山土地?fù)碛姓叩牡禺a(chǎn)問題，一種引起爭論的土地利用意見。

　　1. 先進(jìn)的礦山測量儀器設(shè)備和技術(shù)方法

　　在這一領(lǐng)域討論了GPS的最新發(fā)展，在礦山測量(主要是礦區(qū)地面測量和露天礦測量)中應(yīng)用的經(jīng)驗和成果，GPS對開采沉陷變形和露天礦邊坡穩(wěn)定性的監(jiān)測。GPS精密水準(zhǔn)測量，GPS技術(shù)在更新網(wǎng)格式DTM(數(shù)字地形模型)中的應(yīng)用及其精度評價。DGPS(差分GPS)、RTK技術(shù)的進(jìn)展和應(yīng)用。澳大利亞的Rod Maclead等設(shè)計、開發(fā)了PMoSTM(Position Monitoring System)系統(tǒng)，采用精密差分GPS技術(shù)進(jìn)行連續(xù)變形監(jiān)測，取得了綜合精度為±(5 mm+1×10-6D)的成果，并且進(jìn)一步體會到影響成果精度的主要誤差來源是：載波相位的質(zhì)量、衛(wèi)星的幾何分布狀態(tài)、多路徑和繞射的影響、兩測站間的對流層差異、天線電相位中心的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)環(huán)鏈的性能。礦山環(huán)境下GPS多路徑影響問題，特別是在露天礦GPS測量時多路徑影響是一個突出問題，介紹了采用數(shù)字濾波技術(shù)來提取或模型化多路徑影響下的GPS觀測值。采用改進(jìn)的Kalman濾波進(jìn)行GPS測量數(shù)據(jù)處理，GPS坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等。

　　隨著計算機(jī)技術(shù)、光電子技術(shù)和相關(guān)的數(shù)理模型的研究和發(fā)展，航空攝影測量、航空遙感和地面攝影測量在礦山的應(yīng)用又得到進(jìn)一步重視、發(fā)展和拓寬。現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入到數(shù)字?jǐn)z影測量時代，航空攝影測量或航空遙感、地面攝影測量的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在：能快速、詳細(xì)地記錄空間的全息影像，制作3D數(shù)字地圖，提高在不安全地區(qū)測量的安全性，可編制不可到達(dá)地區(qū)的圖件，自動生成DTM，直接數(shù)字處理、顯示和輸出，可對地貌、地質(zhì)、采礦和土工等多元數(shù)據(jù)進(jìn)行判譯，并作集成處理，圖像信息可用于多種目的或?qū)�業(yè)。新技術(shù)在礦山的主要應(yīng)用目標(biāo)包括：礦區(qū)地面測量，地表穩(wěn)定性監(jiān)測、邊坡監(jiān)測和制圖，體積(如煤堆等)量測，環(huán)境和變形監(jiān)測，提取3D地質(zhì)和構(gòu)造信息，制作DTM或DEM、DSM模型，為此開發(fā)了自動最小二乘平面擬合計算機(jī)數(shù)字處理程序。所需要的硬軟件技術(shù)設(shè)備，除了獲取圖像或像片的航空攝影機(jī)或陸攝儀之外，目前最先進(jìn)的必備設(shè)備包括兩方面：計算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)具有高檔PC586的水平，軟件包括3D數(shù)據(jù)處理、顯示和制圖，自動圖像匹配，DTM生成，正射影像編制等，光電影像掃描設(shè)備可實現(xiàn)影像數(shù)據(jù)的輸入，目前最先進(jìn)的有代表性的是線性陣列掃描儀和CCD陣列掃描儀。

　　衛(wèi)星遙感技術(shù)在礦山應(yīng)用的前景喜人，有幾篇文章分別報道了采用陸地衛(wèi)星Landsat TM數(shù)據(jù)進(jìn)行鋁礬土礦床的多頻譜響應(yīng)模式的研究，基于衛(wèi)星遙感圖像并利用數(shù)字立體繪圖儀和DTM技術(shù)制作地質(zhì)地貌圖。在今后幾年中，具有1 m空間分辨率的商業(yè)化資源衛(wèi)星將升空，其成果的價格也將為多數(shù)用戶所能接受，它在礦山測量領(lǐng)域的應(yīng)用潛力值得關(guān)注和研究。

　　此外，德國全自動陀螺經(jīng)緯儀GYROMAT 2000已經(jīng)實用化，曾在英法海底隧道工程中得到應(yīng)用，其標(biāo)準(zhǔn)差SA＝2″。在一些礦井巷道和隧道測量中發(fā)現(xiàn)，水平折射對導(dǎo)線測量的影響值得重視。

　　由德國研制的ISSM(慣性井筒測量系統(tǒng))已在井筒、管道變形監(jiān)測中得到應(yīng)用。據(jù)介紹其應(yīng)用范圍還可擴(kuò)展到采煤工作面測量，井下或地面水平性測量。該系統(tǒng)的組成主要包括：慣性測量系統(tǒng)、超聲測距計、數(shù)據(jù)記錄器、導(dǎo)向裝置、電源等。

　　空硐測量系統(tǒng)(CMS)用于礦井下的空硐測量。該系統(tǒng)主要由自動伺服驅(qū)動EDM(光電測距)掃描頭、激光指示器、數(shù)據(jù)記錄器以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和歸算軟件等部分組成。主要技術(shù)參數(shù)為：掃描范圍小于250 m，距離精度±30 mm，角度精度±0.1°。

　　此外，全站儀三維礦山測量、三維工業(yè)測量、變形測量也有文章報道�？傊�，正如一些專家、學(xué)者所說，在過去10年中除計算機(jī)技術(shù)(包括GIS)之外，對礦山測量影響最大的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用是：GPS技術(shù)、全站儀、無反射鏡的光電測距技術(shù)、數(shù)字?jǐn)z影測量、機(jī)載GPS——可控制的攝影測量技術(shù)、激光掃描等。

 

　　2. 采礦對社會和環(huán)境的影響

　　采礦對社會和環(huán)境的影響，環(huán)境和文化遺產(chǎn)的保護(hù)可持續(xù)發(fā)展方面的論題是這次大會的重點之一。由于世界各國的國情有所不同，因此論述的重點和提法略有不同。但強(qiáng)調(diào)礦產(chǎn)資源的合理充分開發(fā)，加強(qiáng)礦區(qū)環(huán)境保護(hù)和管理是共同的目標(biāo)。學(xué)術(shù)論文的內(nèi)容主要包括：礦山測量師在礦業(yè)環(huán)境監(jiān)測、評價中的作用，航空攝影測量、遙感、GPS和空間信息系統(tǒng)(GIS)在礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測和分析評價中的應(yīng)用，礦產(chǎn)資源的合理、充分開發(fā)，礦山廢棄物和礦山酸性水或污水的利用，廢棄露天礦坑和井下巷道的利用，礦山環(huán)境保護(hù)圖件(形式、內(nèi)容、圖例符號)的編制和有關(guān)法規(guī)，礦區(qū)土地的利用，開采塌陷土地的復(fù)墾(recultivation),開采區(qū)古跡的保護(hù)措施，地下采煤和煤的氣化引起地表沉陷的預(yù)防，礦區(qū)環(huán)境保護(hù)法規(guī)等。在參觀一個鋁礬土露天礦及其采礦場時感受特別深的幾點是：完全機(jī)械化作業(yè)，現(xiàn)場作業(yè)人員很少，效率高；特別是采后土地復(fù)墾，根據(jù)開采前地表的DTM，設(shè)計采后的地表DTM，注意保持原生地表土的復(fù)原，以使植被能更快生長；加強(qiáng)衛(wèi)生健康的管理，外部車輛在進(jìn)入礦山時對其輪胎需清潔處理。

　　除了煤、鐵和金屬礦產(chǎn)之外，以砂石、土壤等建材原料的開采、利用，不僅要考慮當(dāng)代人的需求，還要考慮未來的供應(yīng)和需求，要研究二次利用及再循環(huán)材料，要從海岸和海洋來采挖、尋找新的建筑材料，尋求社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。采礦業(yè)應(yīng)該意識到，采礦對土地利用的壓力將變得日益復(fù)雜，需要研究不破壞土地未來利用的新開采方法和選礦方法。

　　提高人們的環(huán)境意識，加強(qiáng)采礦引起的衛(wèi)生健康和安全問題的研究。要從美學(xué)、歷史、科學(xué)或社會價值的多個角度對文化遺產(chǎn)的重要意義予以定義，確定需保護(hù)的必要性、標(biāo)準(zhǔn)和等級。提出運(yùn)用QAS質(zhì)量保證系統(tǒng)和QMS質(zhì)量管理系統(tǒng)來評價、管理采礦引起的生態(tài)環(huán)境問題。一些專家們提出，采礦工業(yè)的增長給人們帶來了什么?呼吁政府和礦業(yè)公司的決策者們，必須確保采礦工業(yè)能最大可能地以良好的環(huán)境進(jìn)入新世紀(jì)，使采礦業(yè)引起的環(huán)境效應(yīng)能被社會所接受。

 

　　3. 開采危害、安全和沉陷預(yù)測

　　這一領(lǐng)域仍然是礦山測量學(xué)科的研究重點之一，內(nèi)容涉及巖層、地表移動、變形的監(jiān)測，沉陷模擬和GIS的應(yīng)用等。例如多煤層礦山沉陷的數(shù)值模擬，用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行地表沉陷預(yù)測，運(yùn)用隨機(jī)統(tǒng)計模型開發(fā)的地表移動過程和變形參數(shù)的計算與顯示的軟件包，作為采礦信息系統(tǒng)一部分的巖層應(yīng)力及變形的數(shù)值模型化，采礦作業(yè)引起的地震活動的監(jiān)測，采礦過程中充水層的監(jiān)測技術(shù)，露天邊坡穩(wěn)定性sher參數(shù)的測量和地質(zhì)統(tǒng)計描述，煤的地下氣化引起的地表沉陷及其預(yù)防等。

 

　　4. 礦體制圖和資源保護(hù)

　　挪威礦產(chǎn)資源工程部的Erik Ludvigsen認(rèn)為，礦山測量技術(shù)和礦山制圖是礦山測量學(xué)科的核心。在礦山生產(chǎn)時期，在礦產(chǎn)資源的合理、充分開采中，礦山測量師有許多工作可做，可以發(fā)揮重要的作用。有關(guān)論文包括：礦床復(fù)雜性的礦體幾何分析，礦體邊界、不同礦體質(zhì)量邊界的制圖等。

 

　　5. 土著人居住區(qū)的土地利用和管理問題

　　在澳洲、北美和西歐比較普遍地存在著所謂“Native Title”問題，即土著人和原海島居民的土地所有權(quán)問題。這一問題和土地權(quán)完全不同，土地權(quán)是政府根據(jù)法律授予的，而“Native Title”是當(dāng)?shù)赝林�人原本存在的土地�?quán)益問題，它來源于傳統(tǒng)的法律和習(xí)慣，在澳洲和北美等國已存在幾千年。該問題包括采礦引起的土地、水面的有關(guān)權(quán)益和補(bǔ)償?shù)葍?nèi)容，不僅僅是個法律問題，從歷史、現(xiàn)狀和未來發(fā)展的角度看，也是一個社會問題。由于該問題的復(fù)雜性，在這次國際會議中是主要論題之一。

 

　　測量、地學(xué)和采礦等信息屬于空間信息，礦山測量也離不開空間信息技術(shù)，如GPS、衛(wèi)星遙感和空間信息系統(tǒng)的支撐。有的學(xué)者認(rèn)為，礦山測量工作者要在采礦工業(yè)中完成上述各方面的任務(wù)，就必須充分運(yùn)用信息技術(shù)，向網(wǎng)絡(luò)化和標(biāo)準(zhǔn)化推進(jìn)。在GIS科技中，要研究共同的文件結(jié)構(gòu)，共同的符號結(jié)構(gòu)、編碼，共同的層次結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)幾何空間數(shù)據(jù)和地學(xué)數(shù)據(jù)的電子數(shù)據(jù)交換。

　　在由德國和保加利亞的學(xué)者共同開發(fā)的礦山信息系統(tǒng)中，采用了DMT(目標(biāo)模型化技術(shù))和SQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型，即將礦山的整個情況、狀態(tài)分解成對象，將ODBC(開放的數(shù)據(jù)庫連通性)技術(shù)用于數(shù)據(jù)庫的界面設(shè)計。該系統(tǒng)的主要功能包括：井下巷道路徑尋找，礦圖編制及3D可視化，計算機(jī)輔助設(shè)計，開采作業(yè)計劃編制，儲量管理，面積、體積計算，地表及巖層移動計算等。

 

　　7. 礦山測量的任務(wù)、法規(guī)、人才培養(yǎng)和教育

　　一些學(xué)者認(rèn)為，國際礦山測量協(xié)會(ISM)給出的礦山測量的定義反映了中歐一些國家的傳統(tǒng)看法，以及礦山測量師在社會和礦山機(jī)構(gòu)中的重要地位。但其知識核心或主體是什么?各國的理解和看法不盡相同。一種觀點是，測量技術(shù)和礦山制圖學(xué)是其核心。而當(dāng)今，空間信息科學(xué)技術(shù)正變成這些基礎(chǔ)知識和技術(shù)中特別重要的部分。下一代測量員將面臨更劇烈的競爭，多方面的挑戰(zhàn)。他們的工作任務(wù)將與礦山規(guī)劃設(shè)計、環(huán)境保護(hù)和地學(xué)工作更密切相關(guān)。雖然測量儀器設(shè)備的發(fā)展，使其操作越來越簡單，或許所需的人員會減少，但是儀器設(shè)備系統(tǒng)越先進(jìn)、精密，基本測量知識將顯得越重要。有關(guān)企事業(yè)機(jī)構(gòu)中將始終需要具有文憑的、合格的、有能力的測量員(師)。

　　據(jù)介紹，奧地利的礦山測量法規(guī)主要包括如下幾個大部分：總則，地面測量，井下測量，礦山圖系列，地表移動及其整治，廢棄礦山(采礦作業(yè)結(jié)束后)地表利用的安全保障等。

西澳大學(xué)礦業(yè)學(xué)院于1995年修訂了礦山測量本科(學(xué)士學(xué)位)教育計劃，其指導(dǎo)思想是：加強(qiáng)計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用，信息科學(xué)，包括空間信息技術(shù)；課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容向如下領(lǐng)域擴(kuò)展：礦山規(guī)劃、職業(yè)健康及安全、環(huán)境工程、巖石邊坡工程、GIS和遙感，以使畢業(yè)生具有成為礦山管理者的全面素質(zhì)，適應(yīng)社會的競爭。