地理信息系統(tǒng)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用

詹文賢

摘要：地理信息系統(tǒng)能夠有效采集、存儲(chǔ)、整合并分析多種地理數(shù)據(jù)，在城市通信、電力傳輸和礦山測(cè)量等多個(gè)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。尤其是在礦山測(cè)量領(lǐng)域，地理信息系統(tǒng)可以進(jìn)行大比例尺地形圖的測(cè)量，還能夠構(gòu)建礦區(qū)區(qū)域的地面控制網(wǎng)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)的不足，有效提高了礦山測(cè)量的效率和準(zhǔn)確度。因此，對(duì)于地理信息系統(tǒng)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用分析是很有必要的。本文主要對(duì)地理信息系統(tǒng)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；礦山測(cè)量；數(shù)字礦山

前言：

地理信息系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于礦山測(cè)量工作中，在很大程度上提高了礦山測(cè)量的精度和效率，有助于礦山開采工作效率的提升。基于此，筆者從地理信息系統(tǒng)的概念、特點(diǎn)和功能出發(fā)，分析了地理信息系統(tǒng)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用實(shí)踐，分別從礦山地質(zhì)勘探與設(shè)計(jì)、礦山生產(chǎn)計(jì)劃編制和礦山測(cè)量管理這三方面進(jìn)行闡述，以期為相關(guān)研究提供參考。

1.地理信息系統(tǒng)概述

1.1.地理信息系統(tǒng)的概念

地理信息系統(tǒng)又被稱作GIS系統(tǒng)，能夠?yàn)榈V產(chǎn)測(cè)量以及礦山規(guī)劃提供強(qiáng)大的技術(shù)支持。地理信息系統(tǒng)主要應(yīng)用遙感技術(shù)和攝影測(cè)量等多種技術(shù)進(jìn)行礦山數(shù)據(jù)信息的采集，并應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的分析，以此繪制出詳細(xì)的礦山資源分布圖和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有助于礦山測(cè)量工作效率的提升，能夠?yàn)榈V山開采工作提供指導(dǎo)。

1.2地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)

第一，多源性，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用范圍比較廣闊，能夠獲取大量的數(shù)據(jù)，具有較多的來源和載體，呈現(xiàn)出顯著的多源性特點(diǎn)；第二，時(shí)空性，在地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，技術(shù)人員需要全面考慮礦區(qū)的時(shí)空維度，并對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)換，呈現(xiàn)出時(shí)空性特點(diǎn)；第三，不確定性，礦山測(cè)量中應(yīng)用的地理信息系統(tǒng)需要對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，以此進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建，但是地理信息系統(tǒng)構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫(kù)需要不確定理論作為支持，呈現(xiàn)出顯著的不確定性特征。

1.3地理信息系統(tǒng)的功能

第一，采集礦區(qū)附近的環(huán)境信息，在上述特點(diǎn)的支持下，地理信息系統(tǒng)可以對(duì)礦區(qū)附近的環(huán)境進(jìn)行全面深入的分析，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控；第二，數(shù)據(jù)分析功能，地理信息系統(tǒng)不僅可以全面采集礦區(qū)的相關(guān)信息，還會(huì)對(duì)獲取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合與分析，為技術(shù)人員開展相關(guān)工作提供可靠的數(shù)據(jù)信息；第三，3D建模功能，地理信息系統(tǒng)可以與仿真技術(shù)和3D技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)礦山數(shù)據(jù)信息的可視化，構(gòu)建礦區(qū)的3D模型，為施工單位開展礦山開采工作提供指導(dǎo)；第四，災(zāi)害預(yù)防功能，地理信息系統(tǒng)在礦山測(cè)量的過程中，可以發(fā)現(xiàn)礦山中存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，施工單位可以根據(jù)地理信息系統(tǒng)測(cè)量的數(shù)據(jù)信息規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)；第五，實(shí)現(xiàn)人機(jī)合作，地理信息系統(tǒng)可以通過人機(jī)合作功能，幫助施工單位了解礦山的整體狀況，為礦山開采提供全面可靠的數(shù)據(jù)支持。

2.地理信息系統(tǒng)在礦山測(cè)量中的應(yīng)用實(shí)踐

2.1地理信息系統(tǒng)在礦山測(cè)量前期中的應(yīng)用

第一，地質(zhì)勘探與礦山設(shè)計(jì)。礦山開采的工程量比較龐大，需要耗費(fèi)大量的人力資源、物力資源和財(cái)力資源。施工單位需要在礦山開采之前進(jìn)行全面深入的地質(zhì)勘探，地理信息系統(tǒng)能夠有效提高地質(zhì)勘探的準(zhǔn)確性，能夠?yàn)榈V山設(shè)計(jì)提供大量有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，避免礦山開采過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤行為。傳統(tǒng)的地質(zhì)勘探技術(shù)很難全面細(xì)致地勘探出地質(zhì)條件惡劣的礦山，但是地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用能夠有效解決這一問題，實(shí)現(xiàn)礦山的高精度測(cè)量，并對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析，進(jìn)一步優(yōu)化了礦山設(shè)計(jì)方案。比如，某施工單位在進(jìn)行礦山開采時(shí)，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)獲取礦區(qū)資源的指標(biāo)數(shù)據(jù)和礦區(qū)形狀，并根據(jù)獲取到的數(shù)據(jù)信息構(gòu)建了資源數(shù)據(jù)庫(kù)，為礦山設(shè)計(jì)人員的工作提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。

第二，生產(chǎn)計(jì)劃編制。在進(jìn)行礦山生產(chǎn)計(jì)劃的編制過程中，施工單位可以通過地理信息系統(tǒng)對(duì)礦山進(jìn)行全面的分析，明確礦山的空間關(guān)系，有助于生產(chǎn)計(jì)劃的優(yōu)化，能夠在很大程度上提升生產(chǎn)計(jì)劃的科學(xué)性以及合理性。與此同時(shí)，地理信息系統(tǒng)還可以為生產(chǎn)計(jì)劃的編制提供有價(jià)值且準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，有助于礦山生產(chǎn)效率的提升。比如，某施工單位在進(jìn)行礦山測(cè)量的前期工作時(shí)，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行了三維礦山模型的構(gòu)建，技術(shù)人員可以根據(jù)三維礦山模型了解該區(qū)域礦山空間關(guān)系和不同礦體的分布情況，有助于礦山區(qū)域地質(zhì)狀況的圈定，為生產(chǎn)計(jì)劃的編制提供了準(zhǔn)確可靠的信息。

2.2地理信息系統(tǒng)在礦山測(cè)量管理中的應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)從礦山測(cè)量的前期準(zhǔn)備，擴(kuò)展到礦山測(cè)量的日常管理，能夠提高礦產(chǎn)測(cè)量的效率，為礦山開采奠定了良好的基礎(chǔ)。礦山地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，在實(shí)際的礦產(chǎn)測(cè)量管理過程中，施工單位經(jīng)常會(huì)遇到多種問題，也會(huì)出現(xiàn)較多難以預(yù)測(cè)的地質(zhì)現(xiàn)象，所以施工單位需要及時(shí)將測(cè)量到的數(shù)據(jù)輸入到地理信息系統(tǒng)中，通過地理信息系統(tǒng)具備的分析功能為礦山測(cè)量工作進(jìn)行指導(dǎo)，確保礦山測(cè)量工作的有序進(jìn)行。

在實(shí)際的礦山測(cè)量工作中，安全管理是施工單位必不可少的工作，因?yàn)樵诘V山開采的過程中，地下壓力非常容易出現(xiàn)變化，還會(huì)出現(xiàn)斷裂空隙等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致安全事故的出現(xiàn)，對(duì)礦山開采以及開采人員的安全造成了威脅。地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用可以幫助開采人員及時(shí)了解礦山開采過程中的安全隱患，從而采取相應(yīng)的措施規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)，保障礦山開采以及開采人員的安全。比如，某施工企業(yè)在地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，研發(fā)了礦山信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括礦山生產(chǎn)設(shè)備的安全管理模塊、災(zāi)害事故管理模塊、地質(zhì)災(zāi)害管理模塊、礦井通風(fēng)信息系統(tǒng)、開采沉降可視化管理模塊、礦區(qū)生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)模塊、礦區(qū)土地利用模塊、井下可視化管理系統(tǒng)以及救援信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)基本涉及了礦山測(cè)量安全管理的所有內(nèi)容。該施工企業(yè)在推出礦山信息系統(tǒng)之后，有效保障了礦產(chǎn)開采的安全，安全事故發(fā)生的概率有顯著的降低。

另外，礦山測(cè)量管理中開始出現(xiàn)信息化的高新技術(shù)，如數(shù)字礦山。數(shù)字礦山是20世紀(jì)末期提出的概念，主要是根據(jù)地理信息系統(tǒng)、多媒體技術(shù)和仿真技術(shù)進(jìn)行礦山數(shù)據(jù)信息的數(shù)字化展示。目前我國(guó)主要在煤礦資源的測(cè)量中應(yīng)用數(shù)字礦山的3D模型，施工單位可以通過可視化操作了解開礦作業(yè)的任意環(huán)節(jié)。在3D模型的構(gòu)建中，地理信息系統(tǒng)可以根據(jù)礦山平面的剖面數(shù)據(jù)進(jìn)行三維立體模型的構(gòu)建，在三維立體模型的基礎(chǔ)上，技術(shù)人員可以進(jìn)行井下開采模型和礦體模型的構(gòu)建，有助于綠色礦山的實(shí)現(xiàn)。

3 結(jié)論

綜上所述，地理信息系統(tǒng)在礦山測(cè)量工作中具有很高的應(yīng)用價(jià)值，需要進(jìn)一步推廣應(yīng)用。通過對(duì)地理信息系統(tǒng)的分析可知，開采單位需要認(rèn)識(shí)到地理信息系統(tǒng)的作用，在地質(zhì)勘探與礦山設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃的編制中應(yīng)用該系統(tǒng)，并將其應(yīng)用范圍擴(kuò)展到礦山測(cè)量的日常管理與安全管理中，保障礦山測(cè)量與開采和工作的順利進(jìn)行，真正實(shí)現(xiàn)綠色礦山。本文的分析仍舊存在不足，僅供參考。

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（作者單位：福建省閩東南地質(zhì)大隊(duì)）