礦圖掃描數(shù)字化誤差分析及對(duì)策探討

礦圖掃描數(shù)字化誤差分析及對(duì)策探討李璐1，2,王戰(zhàn)舉3(1.中國礦業(yè)大學(xué)環(huán)測學(xué)院江蘇，徐州2.平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院河南，平頂山3.上海英塔信息技術(shù)有限公司鄭州辦事處河南，鄭州)LiLu1,2,WangZhanju3ChinaUniversityofMining&Technology,Xuzhou,Jiangsu.2.PingdingshanIndustryProfessionalTechnologyInstitute,Pingdingshan,Henan.3.ShanghaiIntaInformationTechnologyCo.,LtdZhengzhouOffice,Zhengzhou摘要：本文分析了礦圖掃描數(shù)字化的誤差來源，對(duì)誤差的控制作了探討并給出一些質(zhì)量控制指標(biāo)；結(jié)合實(shí)際工程，對(duì)誤差控制的數(shù)據(jù)結(jié)果用點(diǎn)位中誤差方法進(jìn)行了抽查鑒定。關(guān)鍵字：礦圖，掃描數(shù)字化，誤差分析ErrorsAnalyzingandControlMeasuresDiscussinginMineMappingDigitizingAbstract:Thepaperanalyzeserrorsresourceinminemappingdigitizing,anddiscussesthecontrolmeasures,setsthestandarddatatochotrolthequality.Combiningtheprojection,spot-checkstheresultdata.KeyWords:minemap;digitizing;errorsanalyzing1前言數(shù)字礦山是實(shí)現(xiàn)煤礦現(xiàn)代化管理的必由之路。實(shí)現(xiàn)數(shù)字礦山的基礎(chǔ)性工作就是對(duì)測量、地質(zhì)、水文地質(zhì)等礦圖的掃描數(shù)字化,特別是對(duì)儲(chǔ)量圖、地形圖、采掘工程平面圖的掃描數(shù)字化。地圖數(shù)字化分為手扶跟蹤數(shù)字化與掃描數(shù)字化,對(duì)于前者誤差的性質(zhì)、分布以及處理方法已有不少的研究,對(duì)掃描數(shù)字化的研究也有不少，但是對(duì)礦圖掃描數(shù)字化的誤差及精度分析很少,本文在詳細(xì)分析礦圖掃描數(shù)字化誤差來源的基礎(chǔ)上，對(duì)礦圖掃描數(shù)字化誤差的分析及對(duì)策作進(jìn)行探討。2礦圖掃描數(shù)字化誤差來源2.1礦圖源數(shù)據(jù)誤差礦圖數(shù)據(jù)原有誤差受礦圖投影方式的影響，比例尺對(duì)礦圖數(shù)據(jù)誤差的影響?！霸?∶20000或比例尺更大的地圖上,90%的測量點(diǎn)的精度應(yīng)在1/726cm之內(nèi),在比例尺小于1∶20000的地圖上,該標(biāo)準(zhǔn)是1/127cm?！庇绊懙貓D掃描數(shù)字化成果精度的主要因素為圖紙變形、地圖要素本身的影響、原圖清晰度的影響。2.2掃描誤差由于當(dāng)前的工程掃描儀誤差較大，特別是不均勻的掃描誤差加上圖紙不均勻變形，礦圖掃描可產(chǎn)生較大的掃描誤差，由于掃描誤差的影響，定向點(diǎn)圖上也坐標(biāo)存在誤差。因此，受數(shù)學(xué)模型誤差及定向點(diǎn)誤差的影響，產(chǎn)生圖紙定向誤差。掃描誤差是地圖掃描數(shù)字化的主要誤差源。地圖掃描誤差除了原圖的質(zhì)量因素外,掃描時(shí)在光學(xué)成像部分、機(jī)械傳動(dòng)部分、轉(zhuǎn)換電路部分都會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，另外還包括掃描儀分辨率、掃描灰度閥值、掃描速度、外界環(huán)境影響、人員因素、圖像處理誤差等。2.3圖幅定向誤差在掃描矢量化過程中，礦圖經(jīng)掃描后得到的是一幀柵格圖像（二值圖像），矢量化時(shí)要從柵格圖像中對(duì)礦圖要素進(jìn)行采集。工作底圖定向誤差由定向點(diǎn)誤差（圖廓點(diǎn)本身誤差引起的最后采樣點(diǎn)礦圖坐標(biāo)誤差）和采樣點(diǎn)量測誤差（采樣點(diǎn)量測引起的采樣點(diǎn)礦圖坐標(biāo)誤差）構(gòu)成，前者與掃描分辨率的大小成反比，提高掃描分辨率可減小該項(xiàng)誤差的影響；后者與點(diǎn)量測精度有關(guān)，點(diǎn)量測精度可通過自動(dòng)對(duì)中算法來提高，達(dá)到量測精度的極限。2.4屏幕數(shù)字化誤差在屏幕上以礦圖掃描圖像為背景采集矢量地圖要素，是礦圖掃描數(shù)字化十分重要的工序，產(chǎn)生誤差的原因包括：軟件因素。包括掃描矢量化軟件圖紙定向、坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)精度定義、操作方法、線劃跟蹤、在線質(zhì)量檢查與編輯功能、圖像交換格式等不全造成的誤差等。采樣誤差。采樣誤差屬于偶然誤差，包括操作員采點(diǎn)時(shí)的對(duì)中誤差及取點(diǎn)的代表性誤差，此項(xiàng)誤差與操作人員的經(jīng)驗(yàn)、熟練程度、技能及作業(yè)習(xí)慣有很大關(guān)系。3誤差控制對(duì)策3.1控制礦圖源數(shù)據(jù)誤差在礦圖掃描數(shù)字化誤差處理過程前，必須對(duì)礦圖源數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查。目的是防止數(shù)據(jù)源可能存在的粗差。礦圖原圖要求圖紙變形小和圖面清晰，已有礦圖若變形太大，則掃描二底圖或分版圖；若為平板儀測圖成果，在測圖時(shí)注意選用圖廓尺寸符合規(guī)范要求，可以利用距離測量工具對(duì)坐標(biāo)格網(wǎng)位置或底圖對(duì)角線長度檢查。另外加強(qiáng)對(duì)圖面不清晰原始地圖進(jìn)行線劃清繪或補(bǔ)繪，可以用較高精度或大比例尺礦圖與工作底圖進(jìn)行