地質(zhì)大數(shù)據(jù)在地質(zhì)災(zāi)害防治中的應(yīng)用

謝舉

（山東省兗州市大統(tǒng)礦業(yè)有限公司，山東 濟寧 272000）

摘要：如今，隨著互聯(lián)技術(shù)的不斷發(fā)展及完善，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用范圍也是越來越廣泛。由此地質(zhì)大數(shù)據(jù)的概念也應(yīng)運而生，這對大數(shù)據(jù)在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生規(guī)律的研究意義重大。大數(shù)據(jù)在地質(zhì)災(zāi)害實踐及應(yīng)用中，通過獲取相關(guān)地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)信息，并將這些有用的數(shù)據(jù)通過研究分析，從而轉(zhuǎn)化成地質(zhì)災(zāi)害形成因素的一種解釋，使這些數(shù)據(jù)在某種特定情況下，更具針對性、準(zhǔn)確性以及高效性，只有這樣才能對地質(zhì)災(zāi)害形成的規(guī)律以及地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測的更全面、更精確?；诖耍恼峦ㄟ^對大數(shù)據(jù)在地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)用特點的闡述，分析了大數(shù)據(jù)在地質(zhì)災(zāi)害成災(zāi)規(guī)律中的應(yīng)用，通過建立相關(guān)的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警平臺，以此達(dá)到防治地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的目的，從而為我國地質(zhì)災(zāi)害的防治工作提供一定的技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞：礦井大數(shù)據(jù)；地質(zhì)災(zāi)害；防治措施

1 大數(shù)據(jù)在地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域應(yīng)用中的特點

1.1 地質(zhì)大數(shù)據(jù)的多樣性。地質(zhì)數(shù)據(jù)其實就是集合了一個多維數(shù)據(jù)集，涵蓋了地質(zhì)學(xué)、礦物學(xué)、遙感學(xué)以及地球物理學(xué)等多個專業(yè)，這些專業(yè)之間存有一定關(guān)聯(lián)性，在某種特定條件下，相互之間可以互為轉(zhuǎn)換。目前已建成的數(shù)據(jù)庫有區(qū)域地質(zhì)數(shù)據(jù)庫、地球化學(xué)數(shù)據(jù)庫、遙感調(diào)查數(shù)據(jù)庫、鉆井?dāng)?shù)據(jù)庫和水環(huán)災(zāi)害數(shù)據(jù)庫。面對這些大量數(shù)據(jù)，我們不僅要對現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行實時更新、同時還要向更廣闊的領(lǐng)域進(jìn)行數(shù)據(jù)擴充，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值的最大化。而目前我國部分研究只僅限于對當(dāng)前數(shù)據(jù)分析，對我國地質(zhì)條件、氣候因素以及地球物理學(xué)等專業(yè)知識缺乏高度的綜合認(rèn)知。因此，綜合 “大數(shù)據(jù)”全面收集這一多樣性的特點，使現(xiàn)有情況得到最全面的分析與總結(jié)。

1.2 地質(zhì)大數(shù)據(jù)的高效性?，F(xiàn)今，在我國科技水平迅速發(fā)展的同時，也相繼引進(jìn)了一些更為先進(jìn)的技術(shù)及方法，相關(guān)行業(yè)的數(shù)據(jù)存儲也是倍增。由此一來，地質(zhì)大數(shù)據(jù)的生成也十分快捷，呈現(xiàn)出高效性趨勢發(fā)?；诖髷?shù)據(jù)快速發(fā)展這一現(xiàn)狀，給予我們對數(shù)據(jù)分析及處理帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，此時不僅要全面做好大數(shù)據(jù)的分析，同時還要運用全新的技術(shù)手段對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理和反饋。例如，為了監(jiān)測滑坡地質(zhì)災(zāi)害，有必要及時獲取位移、降雨量參數(shù)。 通過對這些數(shù)據(jù)整理和分析，從而預(yù)測出下一次山體滑坡的時間和強度，以便提前做好相應(yīng)的預(yù)防，降低災(zāi)害造成的損失。

1.3 地質(zhì)大數(shù)據(jù)的價值性。基于“大數(shù)據(jù)”具有海量存儲這一特征，通過對這些數(shù)據(jù)實施進(jìn)一步的挖掘和分析，從而獲取具有一定價值的數(shù)據(jù)信息。關(guān)于大數(shù)據(jù)的價值包括兩個方面，其一，通過對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行篩查和挖掘，從中獲取極少部分有利用價值的信息資料；其二，減少資金投入比例，依靠網(wǎng)絡(luò)提供的信息，并得出相應(yīng)的價值。但是，一般來說，價值的定義是“通過分析數(shù)據(jù)可以得出如何抓住機會和收獲價值”，而對于地質(zhì)資料而言也是無可厚非的，同樣具有適用性。到目前為止，由于地質(zhì)災(zāi)害異常信息的驗證率很低，對地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測的準(zhǔn)確率就更低，只能引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)手段，打破傳統(tǒng)技術(shù)的瓶頸，這對保障人民生命財產(chǎn)安全和實現(xiàn)國家經(jīng)濟價值意義重大。

2 “大數(shù)據(jù)”在地質(zhì)災(zāi)害成災(zāi)規(guī)律研究中的應(yīng)用

針對大數(shù)據(jù)所具備的多樣性、高效性以及價值性的特點，這對大數(shù)據(jù)在地質(zhì)災(zāi)害成災(zāi)規(guī)律的研究中意義重大。研究中，把充分獲取的各項災(zāi)害數(shù)據(jù)通過分析后，將其轉(zhuǎn)化成某種原因的闡釋，闡明這些地質(zhì)災(zāi)害是如何分布及形成的。眾所周知，這些地質(zhì)數(shù)據(jù)中，錯綜復(fù)雜，種類繁多。通過對這些數(shù)據(jù)進(jìn)一步的梳理和挖掘，抽絲剝離，從而找出隱藏在大數(shù)據(jù)中的賦存規(guī)律，以此把它當(dāng)作新的知識對已有知識體系進(jìn)行豐富，為地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防發(fā)揮積極作用。

成災(zāi)規(guī)律其實就是人們對地質(zhì)災(zāi)害分布特征的一個重新認(rèn)知，其與大數(shù)據(jù)之間關(guān)系緊密，而數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)種類、以及對數(shù)據(jù)的處理技術(shù)都將影響認(rèn)知能力及認(rèn)知范圍。大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，對災(zāi)害的成災(zāi)規(guī)律研究開辟了一條新的路徑。所以，對成災(zāi)規(guī)律的研究和總結(jié)，充分掌握各類大數(shù)據(jù)是首當(dāng)其沖的必然條件，同時也是研究地質(zhì)災(zāi)害成災(zāi)規(guī)律的基本要求。

3“大數(shù)據(jù)”在地質(zhì)災(zāi)害防治中的應(yīng)用

3.1礦井采空區(qū)失穩(wěn)及塌陷監(jiān)測?；趯Σ煽諈^(qū)的地表下沉、變形狀況以及上覆巖層位移變化的監(jiān)測，通過對比分析位移和變形海量數(shù)據(jù)，建立參數(shù)變化閾值與采空區(qū)失穩(wěn)塌陷的關(guān)系，構(gòu)建失穩(wěn)及塌陷預(yù)警模型，利用移動互聯(lián)網(wǎng)終端隨時主動跟蹤監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化，進(jìn)而實現(xiàn)及時預(yù)警。

3.2礦井地下水位和水質(zhì)監(jiān)測。基于對礦井地下水位以及地下水質(zhì)的實時監(jiān)測，從而分析在地質(zhì)條件、采礦條件都不僅相同的情況下，礦井地下水位的回彈以及地下水的流經(jīng)變化，從而建立礦井水情變化監(jiān)測系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫信息，結(jié)合移動互聯(lián)網(wǎng)的終端對其進(jìn)行實時跟蹤監(jiān)測，以便及時預(yù)警、提前防治。

3.3礦井溫度及自燃監(jiān)測?；趯ΦV區(qū)鉆孔、地表裂縫、矸石山表層、內(nèi)部溫度以及CO 濃度變化等長期的監(jiān)測，對溫度異常區(qū)域、可能出現(xiàn)自燃的區(qū)域及范圍進(jìn)行研究分析，從而構(gòu)建采空區(qū)域與矸石山溫度異常及自燃狀態(tài)預(yù)警模型，充分利用大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)，開展火區(qū)狀態(tài)變化及爆炸危險性評估，并結(jié)合移動互聯(lián)網(wǎng)終端對其實施動態(tài)監(jiān)測，及時預(yù)警、從而采取一定防、滅火措施或自燃采空區(qū)的封閉措施。

3.4有毒有害氣體監(jiān)測?；趯ΦV井預(yù)留鉆孔、抽采鉆孔、地表裂縫以及露天礦回填區(qū)域等存在的有害氣體成分及氣體濃度進(jìn)行監(jiān)測，結(jié)合當(dāng)前的大數(shù)據(jù)分析及云計算技術(shù)，對這些氣體的成分及濃度變化進(jìn)行研究分析，對毒、害氣體泄漏的危險性進(jìn)行評估，從而建立居民生活區(qū)以及規(guī)劃區(qū)危險預(yù)警模型，結(jié)合移動互聯(lián)網(wǎng)終端對其進(jìn)行實時監(jiān)測，實現(xiàn)及時預(yù)警、并提前采取通風(fēng)或其它技術(shù)措施進(jìn)行防治。

3.5礦區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測?；趯ΦV區(qū)地下水的流動、地表的塌陷及變形以及礦井關(guān)閉措施不到位，而引發(fā)的次生災(zāi)害進(jìn)行實時監(jiān)測，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析和云計算技術(shù)，對各項指標(biāo)的變化及生態(tài)影響因素進(jìn)行研究分析，從而建立礦區(qū)生態(tài)環(huán)境及礦區(qū)綜合預(yù)警模型，結(jié)合移動互聯(lián)網(wǎng)終端對這些數(shù)據(jù)變化進(jìn)行實時監(jiān)測，以此實現(xiàn)及時預(yù)警措施。

參考文獻(xiàn)

[1]劉洋.基于GIS的礦井水文地質(zhì)信息管理系統(tǒng)及在蘆嶺煤礦的應(yīng)用[D].合肥工業(yè)大學(xué)，2014.

[2]高靜.小莊煤礦煤層頂板突水危險性預(yù)測[D].西安科技大學(xué)，2015.

[3]衛(wèi)軍光.夏店煤礦瓦斯地質(zhì)規(guī)律研究與瓦斯預(yù)測[D].河南理工大學(xué)，2011.