基于GIS的三維礦山爆破信息系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用

黃納

摘要：GIS是一種地理信息系統(tǒng)，主要用于地理信息的采集和分析，GIS所采集來的信息能夠確切的反映出地理動(dòng)態(tài)變化的規(guī)律和結(jié)構(gòu)?；贕IS地理信息顯示，礦山未來的發(fā)展趨向于三維數(shù)字礦山，所以，研究人員應(yīng)該把重心放在三維礦山爆破信息系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用之中，通過研究三維礦山爆破信息系統(tǒng)，建立一個(gè)礦山模型，并對(duì)礦山爆破模擬系統(tǒng)進(jìn)行分析研究，從而減少礦山資源的利用率。文章主要從礦山爆破系統(tǒng)的技術(shù)研究應(yīng)用方面展開分析。

關(guān)鍵詞：三維礦山 爆破 GIS 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2015）05-0000-00

目前，地理信息系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于我國的各個(gè)領(lǐng)域，尤其是礦山領(lǐng)域，我國的GIS還存在技術(shù)上和應(yīng)用上的很大問題，很多研究學(xué)者為了進(jìn)一步提高GIS在礦山爆破信息系統(tǒng)上的應(yīng)用，建立了一個(gè)礦山系統(tǒng)的模型，通過對(duì)模型的分析研究，來提高礦山爆破系統(tǒng)的應(yīng)用技術(shù)。

1 三維礦山爆破系統(tǒng)的研究

三維礦山爆破信息系統(tǒng)是一個(gè)將環(huán)境模擬和礦山開采業(yè)務(wù)結(jié)合在一起的綜合性的信息系統(tǒng)，是以地理信息系統(tǒng)為研究平臺(tái)，通過數(shù)據(jù)與影像來反映爆破系統(tǒng)中存在的不足，通過建立三維礦山模擬爆破系統(tǒng)，可以將礦山構(gòu)造了解的很透徹，很快實(shí)現(xiàn)礦山數(shù)字化和信息化，也可以將這個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用于火災(zāi)，地質(zhì)災(zāi)害等行業(yè)，從而保證工程的順利進(jìn)行。滿足了人類不同領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)要求。

1.1 三維礦山爆破系統(tǒng)的框架研究

通過對(duì)GIS這個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)和一些地理方面的信息軟件進(jìn)行研究，研究人員研究出了一個(gè)礦山的系統(tǒng)框架，通過框架來查詢地理的基本信息，并分析礦山爆破帶來的影響。圖1即是三維礦山爆破系統(tǒng)的研究框架：

這個(gè)系統(tǒng)框架通過數(shù)據(jù)處理平臺(tái)建立一個(gè)爆破平臺(tái)，從而為礦山領(lǐng)域提供一個(gè)形象的環(huán)境模擬，并對(duì)環(huán)境模擬進(jìn)行分析，做出統(tǒng)計(jì)報(bào)表和爆破評(píng)價(jià)，最終，得到有關(guān)三維礦山系統(tǒng)的爆破理論，并將這個(gè)理論很好的應(yīng)用于實(shí)際的礦山開采中。

1.2地理信息數(shù)據(jù)的獲取

為了獲取礦山爆破系統(tǒng)的地理數(shù)據(jù)，就需要一定的參數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。下面是數(shù)據(jù)參數(shù)的圖表1：

通過對(duì)數(shù)據(jù)的參數(shù)進(jìn)行分析，可以得出波段的信息指數(shù)和區(qū)域面積大小。另外，我國的GRS系統(tǒng)比較完善，也可以通過GPS的測(cè)量來獲取地理信息數(shù)據(jù)。DEM是一種數(shù)字高程模型，在地理學(xué)中主要應(yīng)用于地理信息的獲取。獲取信息的途徑主要將紙質(zhì)地圖和立體圖像的結(jié)合。獲取地理信息后就要對(duì)這些信息進(jìn)行處理。

2三維礦山爆破模塊的研究

對(duì)于三維礦山的爆破系統(tǒng)模塊的研究主要有兩方面，首先是空氣沖擊波的危害研究，空氣沖擊波是指爆炸藥在爆炸過程中而形成的一種高壓氣體，這種氣體會(huì)不斷向外傳播，在空氣中形成一種噪音污染?？諝鉀_擊波的爆破深度與噪音污染是成正比的，下面是空氣沖擊波影響范圍的數(shù)軸圖，從圖2中看出來，空氣沖擊波在空氣中的聲音污染還是很嚴(yán)重的。

其次是對(duì)爆破震動(dòng)的危害研究，爆破震動(dòng)是由于爆破而引起的一種震動(dòng)，對(duì)建筑物的影響也是很大的，下面是爆破震動(dòng)影響范圍的數(shù)軸圖，從圖3中可以看出來，爆破震動(dòng)的速度相當(dāng)迅速[1]。

3 GIS的三維礦山爆破信息系統(tǒng)的實(shí)例應(yīng)用

三維礦山爆破信息系統(tǒng)主要是以GIS為平臺(tái)。結(jié)合一些地理信息資源的應(yīng)用，最終形成一個(gè)完整的地理信息平臺(tái)系統(tǒng)，通過對(duì)這個(gè)地理信息平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)礦山爆破信息系統(tǒng)的資源整合，為礦山爆破的研究提供方便，從而預(yù)測(cè)爆破可能帶來的危害，減少礦山爆破帶來的不良影響。GIS的三維礦山爆破信息系統(tǒng)的流程主要有兩個(gè)，分別是系統(tǒng)總界面和爆孔流程。

GIS的三維礦山爆破信息系統(tǒng)的應(yīng)用帶來的影響主要有三方面：第一：完善了爆破信息數(shù)據(jù)，通過對(duì)三維礦山爆破信息系統(tǒng)進(jìn)行研究，為地理學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展提供了依據(jù)，將礦山爆破系統(tǒng)進(jìn)行三維化，讓研究學(xué)者更能直觀的對(duì)爆破系統(tǒng)進(jìn)行研究，增強(qiáng)了系統(tǒng)的分析性。第二：通過對(duì)三維GIS礦山爆破信息系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)地理地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)，完成了監(jiān)理信息與地質(zhì)災(zāi)害的資源整合和分析，為地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測(cè)提供了一個(gè)穩(wěn)定的虛擬環(huán)境，也為地質(zhì)災(zāi)害提供了專業(yè)的決策管理，滿足了地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)、資源利用和地理信息的方面的需求。第三：通過對(duì)三維GIS礦山爆破信息系統(tǒng)的應(yīng)用，將礦山爆破系統(tǒng)的優(yōu)化決策擴(kuò)展到各個(gè)領(lǐng)域，比如在礦山和石油領(lǐng)域都可以利用三維爆破系統(tǒng)來預(yù)防爆破可能帶來的影響與危害，并及時(shí)進(jìn)行防御，減少礦山資源和石油資源的浪費(fèi)。通過對(duì)各個(gè)領(lǐng)域提供爆破系統(tǒng)技術(shù)方面的決策，使更多的領(lǐng)域都能利用三維爆破系統(tǒng)解決實(shí)際中的問題[2]。

4結(jié)語

通過對(duì)GIS三維礦山爆破信息系統(tǒng)的技術(shù)研究，健全了地理信息系統(tǒng)，為礦山領(lǐng)域的開發(fā)提供了技術(shù)方面的方法，也完善了礦山的爆破系統(tǒng)，為爆破系統(tǒng)提供了安全輔助。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳寧.磷礦山安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控系統(tǒng)研究[D].中國地質(zhì)大學(xué)（武漢），2012.

[2] 杜啟軍，丁小華.露天礦臺(tái)階爆破智能化軟件的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J].華北科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，9（2）：77-80.