【正文】 中英文資料 1 礦山測量 中英文資料外文翻譯文獻(xiàn) 附錄 A 譯文 39。 ] 礦山測量的昨天、今天和明天 摘要 本文綜述了測繪學(xué)科的最新進(jìn)展，給出了傳統(tǒng)測繪學(xué)的概念和特征，主要論述了測繪學(xué)科新技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，對全球定位系統(tǒng)、衛(wèi)星重力測量、遙感、地理信息系統(tǒng)、寬帶網(wǎng)絡(luò)和虛擬現(xiàn)實這幾項新技術(shù)分別給出其定義、學(xué)科特征和最新進(jìn)展動態(tài)。文中最后給出了測繪學(xué)的現(xiàn)代概念，闡述了測繪學(xué)科正在向地球空間信息科學(xué)跨越和融合。 關(guān)鍵詞：測繪學(xué)；全球定位系統(tǒng)；衛(wèi)星重力；地理信息系統(tǒng)；遙感；地球空間信息學(xué) 中英文資料 2 1 礦山測量學(xué)的興起和發(fā)展簡況 礦山測量學(xué)科的發(fā)展是與社會的需求和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、進(jìn)步密切相關(guān)的，并且顯示出不同的時代特點和內(nèi)涵。盡管礦山測量工作幾百年前、甚至上千年前就已存在，但作為一門獨立的學(xué)科出現(xiàn)則是近一百多年的事。礦山測量作為一門獨立的學(xué)科是始于德國、前蘇聯(lián)和東歐等國的。在德文中，“礦山測量術(shù)”一詞為 Markscheidekunst，它的原意是地界 (Mark)劃分 (Scheide)術(shù) (Kunst)。傳入俄國后，雖然有些學(xué)者曾建議改稱為“礦山兒何學(xué)”，但由于礦山測量一詞已叫習(xí)慣，很難更改 。礦山測量的俄文是 MapKme 訪 JmpckoBo。在德國、俄國 (包括獨聯(lián)體的國家 )和東歐一些國家，礦山測量科技一直很受重視，發(fā)展較快例如：在德國的克勞斯托 (Clausthal)技術(shù)大學(xué)，俄羅斯的莫斯科礦業(yè)大學(xué)、新西伯利亞大學(xué)，烏克蘭的頓湟茨克工業(yè)大學(xué)，波蘭的 AGH 科技大學(xué) (原克拉科大礦冶大學(xué) )，捷克的俄斯特拉發(fā) (Ostrava)技術(shù)大學(xué)，匈牙利的米什科爾茨 (Miskolc)大學(xué)等都設(shè)立有礦山測量或工程測量 (大地測量 )與礦山測量學(xué)院 (系 )，可授予礦山測量學(xué)的學(xué)士、碩士和博士學(xué)位。在西歐、澳洲和印度等國家，礦山 測量科學(xué)技術(shù)及其人才培養(yǎng)也一直比較受重視。例如：在英國的多所綜合性 (polytechnica!)大學(xué)或?qū)W校中設(shè)有礦山測量專業(yè)，皇家學(xué)會礦山測量師 (Mining Surveyor 或 Minerals Surveyor)的資職 (職稱 )一直沿續(xù)至今。在澳大利亞的昆士蘭大學(xué)、卡坦寧 (Curtin)技術(shù)大學(xué)和卡坦尼大學(xué)西澳大利亞礦業(yè)學(xué)院 (位于卡爾古利， kalgoorlie)等院校中設(shè)有資源地質(zhì)與礦山測量系、礦山與工程測量系或采礦工程與礦山測量系等，培養(yǎng)礦山測量科技人才。在印度的多所礦業(yè)學(xué)院 (位于 Dhanbad、Shahdol 等地 )、 Nagpur 大學(xué)及多所綜合技術(shù)大學(xué) (polytechnics)中可分別培養(yǎng)具有大專、本科或碩士學(xué)歷的礦山測量人才 [1]。 為了交流世界各國的礦山測量科學(xué)技術(shù)，促進(jìn)其發(fā)展，加強(qiáng)合作，由原捷克斯洛伐克中英文資料 3 的礦山測量專家們發(fā)起，于 1969 年 8 月在布拉格召開了有 19 個國家、 460 多名代表參加的首次國際礦山測量工作者會議。會議決定成立國際礦山測量協(xié)會 (International Society of MineSurveying，簡稱 ISM)，協(xié)會的主席和副主席由學(xué)術(shù)大會主辦國的代表輪流擔(dān)任，并且決定 每三年召開一次國際礦山測量學(xué)術(shù)大會 (International Congress of the International Society forMine Surveying)，學(xué)術(shù)會議及論文采用英語、俄語或德語三種語言文字同時有效，至今，已召開過十三屆學(xué)術(shù)大會。其中，第十二屆國際礦山測量學(xué)術(shù)大會于 2020 年 9 月在中國 (也是首次在江洲召開 )，第十三屆學(xué)術(shù)大會將于 2020 年 8 月在匈牙利的布達(dá)佩斯召開。 在中國，礦山測量作為一門新興的獨立的學(xué)科，還只有幾十年的歷史，并且是從本世紀(jì) 50 年代以后逐步形成和發(fā) 展起來的?，F(xiàn)在，它已經(jīng)在礦山部門形成和采礦、地質(zhì)、環(huán)保、計算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用 (礦山空間數(shù)據(jù)獲取和處理 )等學(xué)科相互獨立，彼此滲透、交融的態(tài)勢。近 50 年來礦山測量事業(yè)得到了全面、迅速的發(fā)展。在礦山企業(yè)中，大中型礦山大都有專門的礦山測量機(jī)構(gòu)，通常稱為地質(zhì)測量科 (處 )，積極廣泛地開展了各項礦山測繪工作。在人才培養(yǎng)方面， 1953 年中國礦業(yè)大學(xué) (原北京礦業(yè)學(xué)院 )成立了我國第一個礦山測量專業(yè)， 1956 年以后，中南大學(xué) (原中南礦冶學(xué)院 )、遼寧工程技術(shù)大學(xué) (原阜新礦業(yè)學(xué)院 )、山東科技大學(xué) (原山東礦業(yè)學(xué)院 )、河南理工大學(xué) (原焦作礦 業(yè)學(xué)院 )、西安科技大學(xué) (原西安礦業(yè)學(xué)院 )、江西理工大學(xué) (原南方冶金學(xué)院 )、東北大學(xué) (原沈陽黃金學(xué)院 )等高校和中等專業(yè)學(xué)校陸續(xù)設(shè)置了礦山測量專業(yè)，至今為我國培養(yǎng)了兩萬多名專門人才。從 1992 年起根據(jù)國家專業(yè)目錄調(diào)整方案，歸并為測量 (繪 )工程專業(yè) (學(xué)科 )。在科學(xué)研究方面， 1956 年在唐山煤炭科學(xué)研究所成立了礦山測量研究室， 1982 年改為唐山煤炭科學(xué)研究分院礦山測量研究所。該研究所與北京煤炭科學(xué)研究總院開采研究所、長沙礦冶研究院等科研院所，以及有關(guān)的高等學(xué)校大力開展了礦山測量領(lǐng)域的科研工作。研究項目土要面向國民經(jīng) 濟(jì)主戰(zhàn)場，直接為生產(chǎn)建設(shè)服務(wù)，同時在國家和部委支持下，也開展一些探索性、前沿性的研究課題。此外，還有眾多勘測、設(shè)計機(jī)構(gòu)，例如西安中國煤炭地質(zhì)總局航測遙感局、中國國土資源航空物探遙感中心、有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心、核工業(yè)航測遙感中心、中國石油勘探開發(fā)研究院等也都開展著礦產(chǎn)的勘察與開發(fā)研究和工程工作 [2]。 中英文資料 4 2 礦山測量學(xué)科的性質(zhì)與作用 礦山測量學(xué)就是一門交叉學(xué)科，它是綜合運用測繪、地質(zhì)和采礦工程等多種學(xué)科的理論、技術(shù)來研究、處理或解決礦山地質(zhì)勘探、規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)開發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)營全過程 中，從地面到井下，從礦體 (煤層 )到圍巖，在靜態(tài)和動態(tài)下的各種空間幾何、資源和環(huán)境問題。它的內(nèi)涵和技術(shù)水平與如下三個方面的情況和發(fā)展密切相關(guān)：一是測繪科學(xué)技術(shù)與儀器設(shè)備的發(fā)展；三是礦業(yè)工程和采礦技術(shù)的 發(fā)展及要求；三是其它學(xué)科的發(fā)展與影響，例如地質(zhì)學(xué)、巖土力學(xué)、環(huán)境科學(xué)土地科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等。長期以來，礦山測量工作者擔(dān)負(fù)著礦山地上和地下三維空間的測量、定位與制圖，礦體三維建模與可視化，礦產(chǎn)儲量計算管理及開采監(jiān)督，開采沉陷觀測及開采損害防護(hù)等使命。近 20 多年來，國內(nèi)外積極開展了礦區(qū)和工礦城市的環(huán)境整治、生態(tài)環(huán)境重建 (恢復(fù) )工作。礦區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、分析評價、調(diào)控、士地復(fù)墾(LandReclamation)、環(huán)境恢復(fù) (Environmental Rehabilitation)或重建、復(fù)原(Resmration)，采礦對社會和環(huán)境的影響 (The Impact of Mining in the Social and Environment)及其防控日益受到關(guān)注。根據(jù)國際礦山測協(xié)會 (ISM)的章程以及中國利國際上礦山測量事業(yè)比較發(fā)達(dá)國家的情況，礦山測量科學(xué)技術(shù)及其相應(yīng)機(jī)構(gòu)的職責(zé)和業(yè)務(wù)范疇可歸納如下： (1)相關(guān)法規(guī)的制定和解釋，礦產(chǎn)權(quán)屬問題，礦山測量教育、培訓(xùn)和歷史； (2)運用傳統(tǒng)的和數(shù)字技術(shù)進(jìn)行礦山地面和地下的各種測量作業(yè)、記錄存儲、計算和數(shù)據(jù)處理，礦山測量圖編制，現(xiàn)代儀器設(shè)備的應(yīng)用與開發(fā)； (3)礦產(chǎn)資源信息的空間模擬和三維表示，儲量計算、標(biāo)準(zhǔn)和管理，礦產(chǎn)開發(fā)經(jīng)濟(jì)； (4)開采沉陷觀測、模擬、預(yù)計及其控制，使其對生態(tài)景觀的影響最小化； (5)礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測、評價與保護(hù)規(guī)劃，環(huán)境損害修復(fù)、整治以及土地可持續(xù)利用和管中英文資料 5 理。 總之，礦山測量在礦區(qū)資源的勘察、開發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)營以 至于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的過程中都起著十分重要的不可或缺的作用，具有先行性、基礎(chǔ)性、指導(dǎo)性和服務(wù)性的特點。 3 礦山測量的現(xiàn)代發(fā)展一礦山空間信息學(xué) (工程 ) 由于空間信息技術(shù)與測繪科技的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，以及礦產(chǎn)、土地等自然資源綜合、綠色開發(fā)開采的新要求，礦山測量學(xué)科的內(nèi)涵和科技手段發(fā)生的重大變革，為使學(xué)科的內(nèi)涵與其形式相一致，建議逐步使用“礦山空間信息學(xué) (工程 )”這一新學(xué)科名稱來取代傳統(tǒng)的“礦山測量 [3]”。 尋求替代名稱的主要理由 (1)礦山測量學(xué)上一層的測繪學(xué)科已經(jīng)或正在取用新的更 確切、更科學(xué)的名稱“地球空間信息學(xué)” (Geomatics)或“空間信息科學(xué)與工程”。近十多年來，加拿大的卡爾加里大學(xué)、新不倫瑞克大學(xué)，美國的緬因州立大學(xué)、俄亥俄州立大學(xué)，澳大利亞的新南威爾士大學(xué)、卡坦寧技術(shù)大學(xué)等都先后將原來的測量工程 (Surveying Engineering)專業(yè) (院系 )的名稱更改為 Geomatics(Engineering)， Spatial Information Science and Engineering，Spatial Science 或 Surveying and Spatial Information Systems 等。 (2)按照科學(xué)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的要求，必須堅決禁止掠奪性采礦、毀滅 性砍伐等掠奪自然、破壞生態(tài)環(huán)境的做法。國際礦山測量界也強(qiáng)凋，采礦對社會 和環(huán)境的影響，礦山測量和空間信息技術(shù)在其中的作用。 (3)礦山測量的相關(guān)學(xué)科，如采礦工程、地質(zhì)學(xué)、土地科學(xué)、環(huán)境科學(xué)與工程、資源經(jīng)濟(jì)學(xué)等的內(nèi)涵也發(fā)生了很人變化。 礦山空間信息學(xué) (工程 )的內(nèi)涵與基本任務(wù) 縱觀科學(xué)技術(shù)的發(fā)展史可知，各門學(xué)科的發(fā)展都是與時俱進(jìn)的，都是與其相鄰或相關(guān)學(xué)科之間相互作用， 不斷交叉、滲透、整合以及新陳代謝的結(jié)果；學(xué)科的內(nèi)涵、任務(wù)、基礎(chǔ)理論、技術(shù)手段和研究方法不能一成不變，必須不斷發(fā)展和革新，才能富有生命力。筆者曾在“空間信息技術(shù)的應(yīng)剛與礦山測量的現(xiàn)代任務(wù)”一文中，提出使用“礦山空間信息中英文資料 6 學(xué)”這一術(shù)語來取代“礦山測量”的思想，并粗略闡明了其含義?；趯W(xué)科的定位性質(zhì)和作用要求，我們認(rèn)為“礦山空間信息學(xué)”的定義和基本仟務(wù)可表述為：是在礦山勘察、設(shè)計、建設(shè)和生產(chǎn)經(jīng)營的各個階段，研究礦區(qū)地面與地下空間、資源和環(huán)境及其變化信息的采集、存儲、處理、顯示、輸出、分析和利用，研究礦產(chǎn)和十地資源的 合理開發(fā)、利用，區(qū)域環(huán)境監(jiān)測、治理和可持續(xù)發(fā)展的一門科學(xué)技術(shù)。 礦山空間信息學(xué) (工程 )的主要技術(shù)方法 轉(zhuǎn)變觀念、不斷創(chuàng)新 為了完善和發(fā)展礦山空間信息學(xué)的科技體系，需要不斷創(chuàng)新，揭示和研究學(xué)科的新概念、新范疇、新規(guī)律、新理論和新技術(shù)，為此應(yīng)該： (1)加強(qiáng)礦山測量的多元性、系統(tǒng)性和綜合性，注意使數(shù)據(jù)的獲取與分析處理向多元動態(tài)及系統(tǒng)、綜合發(fā)展，盡快使數(shù)據(jù)、資料的存儲和提供方 (模 )式向數(shù)字化、信息化、標(biāo)準(zhǔn)化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。數(shù)據(jù)源的類型不僅是礦山地面和井下的幾何空間信息，還包括礦產(chǎn)和土地等資 源屬性信息，礦區(qū)環(huán)境生態(tài)變化的時空信息等。 (2)高新技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合。當(dāng)今，各種地球空間信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，智能型測繪儀器實用化、商品化很快，應(yīng)注意跟蹤、使用。但由于地區(qū)、企業(yè)發(fā)展不平衡，各礦山具體情況不同，傳統(tǒng)技術(shù)裝備、研究方法和技術(shù)規(guī)章的更新?lián)Q代應(yīng)是一個逐步過程。 主要技術(shù)方法 (1)常規(guī)測量技術(shù)。在礦山地面和井下各種測量工程中，電子經(jīng)緯儀、電子速測儀 (全站儀 )、光電測距儀、水準(zhǔn)儀和 GPS 接收機(jī)等儀器設(shè)備及相應(yīng)的測量方法，仍是日常廣泛使用的技術(shù)手段，相信在相當(dāng)長的時期內(nèi)仍然實 用。 (2)空間信息技術(shù)。目前，空間信息技術(shù)主要包括全球定位系統(tǒng)、遙感和地理信息系統(tǒng) (GIS)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，它足構(gòu)成當(dāng)代高技術(shù)的一個重要組成部分。與傳統(tǒng)的對地觀測手段相比，它的優(yōu)勢在于：能夠提供全球或大區(qū)域精確定位的高頻度宏觀影像，擴(kuò)人了人類的視野，加深了對地球及其變化的了解：它在資源與環(huán)境問題研究中的作用重大而深刻。 未來幾年中， GPS 和 GLONASS 兩個衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的技術(shù)水平、精度和抗干擾能力將會大幅度提高。有中國參與的歐洲 Galileo 衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng) 2020 年已進(jìn)入實質(zhì)建設(shè)階段，將丁 2020 年 前后建成，其精度和性能將人人優(yōu)于目前的 GPS 系統(tǒng)，從而打破美國GPS 在全球的壟斷局面。 中英文資料 7 遙感科技正在走向定量化、自動化與實用化。遙感觀測技術(shù)向多傳感器、多平臺、多角度和三高 (高分辨率、高光譜、高時相 )的方向發(fā)展。 1 米及更高空問分辨率的多光譜遙感數(shù)據(jù)已商掐化。具有幾十、上百個光譜段的高光譜遙感正在從航空向航天平臺邁進(jìn)，它能夠監(jiān)定礦物巖石的成分及土壤的物化性質(zhì)。合成孔徑雷達(dá) (SAR)圖像處理與應(yīng)用發(fā)展喜人。無地面控制遙感影像定位技術(shù)己成為國內(nèi)外研究的熱點之一。 GIS 正在向地理信息科學(xué)或空間信息科學(xué) (SIS)的 方向發(fā)展，并與計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)相互借鑒、滲透和集成，將會成為一門獨特的空間信息科學(xué)技術(shù)。 (3)礦山地理信息系統(tǒng)與灰色地理信息系統(tǒng)。目前有多種國內(nèi)外 GIS 軟件系統(tǒng)在礦產(chǎn)資源勘察、開發(fā)利生產(chǎn)管理中發(fā)揮作用。但由地下礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)獲取的不易性、不完整性、模糊性和數(shù)據(jù)的不確定性，礦山采掘空間的動態(tài)性，產(chǎn)生上覆巖層及地表形態(tài)、區(qū)域環(huán)境損害的后效性、