礦山工程建設中測繪地理信息的作用

劉曉華，張 勝，田新亞

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南 鄭州 450000）

1 地理信息系統(tǒng)的概述

地理信息系統(tǒng)也稱之為GIS技術(shù)，其在礦山工程建設中發(fā)揮著十分重要的作用。地理信息系統(tǒng)的工作原理是通過遙感和攝影技術(shù)對地質(zhì)信息進行采集，然后經(jīng)過計算機對采集到的信息進行整理和分析，從而繪制出較為全面的礦山工程建設資料圖，地理信息系統(tǒng)的應用對于礦山工程建設效率的提升有很大幫助。地理信息系統(tǒng)的主要功能表現(xiàn)為：①地理信息系統(tǒng)可以對礦上工程建設地點及周邊的環(huán)境進行監(jiān)測，對于環(huán)境的變化或是相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析，這樣就降低了環(huán)境對于工程建設帶來的不利影響；②地理信息系統(tǒng)可以實現(xiàn)可視化3D建模，可以使礦山工程的設計和施工更加清晰明確，同時還可以對礦山工程建設中存在的不利因素進行及時處理，防止地質(zhì)災害的發(fā)生；③地理信息系統(tǒng)的人機協(xié)同操作模式，對實施定制和整體開采具有重大作用，能夠完整的構(gòu)建礦山周邊環(huán)境的地理信息數(shù)據(jù)庫，具有十分強大的數(shù)據(jù)分析、存儲和處理功能[1]。

2 地理信息系統(tǒng)在礦山測量中的作用分析

在礦山勘測環(huán)節(jié)應用地理信息系統(tǒng)能夠為勘測工作提供較為精確的數(shù)據(jù)，對于礦山工程建設的順利開展提供理論指導。通過地理信息系統(tǒng)勘測的數(shù)據(jù)精確性較高，可以用作礦山開采的設計方案制定。同時，該系統(tǒng)的存儲能力也較為出色，系統(tǒng)對于地理信息的存儲量較大，可以使勘測數(shù)據(jù)得到充分利用，從而為礦山工程的設計環(huán)節(jié)提供必要的數(shù)據(jù)指導。地理信息系統(tǒng)不但可以為礦山工程的建設提供精確的數(shù)據(jù)，還能優(yōu)化礦山工程建設的管理工作，從而使礦山工程建設的效率得到提升。礦山工程建設過程中地質(zhì)檢測工作涉及的工作范圍較廣，其中以日常檢測為主。所以礦山建設部門需要及時將勘測數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)，并通過系統(tǒng)的分析與整理，制定出具體的工作計劃。所以，對于礦山工程建設而言，地理信息系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用。其具體的作用主要表現(xiàn)在以下幾方面。

2.1 為礦床以及礦山前期設計提供數(shù)據(jù)支持

眾所周知，礦山開采是一項艱巨長期的工作，在整個過程中我們需要投入大量的人力、物力、財力，所以在開采之前，準備工作必須做到完備，以保證開采任務的順利進行。同時，也只有詳細的了解到礦山的方方面面，才能夠為下一步具體的實施過程做好完備的準備工作。所以，工作人員首先要利用地理信息系統(tǒng)勘探整個礦山的地形地質(zhì)特征，采集到關(guān)于礦山的全方位的數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)的歸納分析來設計出詳細的方案。而且，通過采用地理信息系統(tǒng)，不僅可以快速準確的得到礦山的所有數(shù)據(jù)，而且能夠采集到大量礦山周圍的地質(zhì)情況數(shù)據(jù)，這樣能夠進一步優(yōu)化設計方案，減少一些不必要的開采，節(jié)省人力物力財力，提高礦山開采的精確性[2]?？偠灾?，地理信息系統(tǒng)通過GIS數(shù)據(jù)系統(tǒng)來對地形地質(zhì)等進行精度測量，與傳統(tǒng)相比，它大大的擴大了測量范圍，提高了測量精確度，能夠自動儲存所測量數(shù)據(jù)并進行科學有效的分析，能夠最大范圍內(nèi)減少失誤，進而提高工作效率，優(yōu)化礦山工作資源。

2.2 為礦山實際測量工作提供科學的測量計劃

一項工作的順利開展離不開前期的計劃，礦山開采也是這樣，在進行開采之前，一個實際可行的測量計劃是重中之重，也是其核心因素。測量計劃所需要的大量測量數(shù)據(jù)就需要依賴于地理信息系統(tǒng)來得到，并從這些數(shù)據(jù)中分析中應該注意到的事項。礦山測量計劃主要涉及兩大模塊：分布與儲量。地理信息系統(tǒng)所得數(shù)據(jù)是整個計劃的重要支撐，通過對這些數(shù)據(jù)的分析，我們可以得到礦山的地理分布位置以及它們之間的關(guān)系，進而來判斷出計劃是否科學，是否可行。通過地理信息系統(tǒng)，可以減少一些不必要的投入，提高測量工作效率，保證整個測量計劃的順利開展。

2.3 不斷完善礦山測量管理工作

地理信息系統(tǒng)除了可以提升測量工作的科學性、準確性之外，還能進一步優(yōu)化礦山測量管理工作，提高礦山管理工作的效果，使整個管理工作擁有一個科學依據(jù)。在實際的礦山測量工作中，并不是所有工作都是一帆風順的，有時候甚至會發(fā)生一些地質(zhì)災害，而且測量工作周期長，工作量大，所以要想順利開展工作，及時有效的把測量數(shù)據(jù)傳到GIS系統(tǒng)中進行及時分析，需要一個科學的管理與之向配合，才能提高整個測量工作的管理效率。所以地理信息系統(tǒng)對于完善測量管理工作的意義也十分的重大，值得推廣與應用。

2.4 GIS為礦山測量工作提供了有效的安全保障

在進行礦山測量的過程中，不確定因素很多，尤其是隨時可能出現(xiàn)的自然災害。在傳統(tǒng)的測量工作中，安全性一直是重點關(guān)注的問題，而地理信息系統(tǒng)的運用，可以通過事先對于數(shù)據(jù)的分析，很好的對可能出現(xiàn)的問題進行預測，隨之采取相應措施把這些不安全因素避開，最大范圍內(nèi)避免自然災害所造成財產(chǎn)損失以及人員傷亡，大大提高了礦山測量的安全性。

總體來說，地理信息系統(tǒng)的應用，可以大大的提升礦山開采的安全性，具有十分重要的現(xiàn)實意義，相關(guān)部門以及管理人員要對這方面提高關(guān)注[3]。

3 地理信息系統(tǒng)在礦山工程建設中的應用前景探究

3.1 向多元化集成方向發(fā)展

多元集成系統(tǒng)是由礦山測量管理系統(tǒng)集成、應用技術(shù)集成和礦山測量信息源集成構(gòu)成的。伴隨我國科技水平的持續(xù)提升，未來的地理信息系統(tǒng)將于遙感技術(shù)、物探技術(shù)、水文勘測以及地震信息資料等進行高度融合，從而實現(xiàn)多種技術(shù)及信息的集成化發(fā)展。多元集成化發(fā)展趨勢對于礦山工程建設的網(wǎng)絡化管理提供必要的條件，同時，通過多種技術(shù)的融合也可以有效提升地理信息系統(tǒng)的使用性能。由此可見，地理信息系統(tǒng)的多元集成化發(fā)展是必然趨勢[4]。

3.2 向生產(chǎn)一體化方向發(fā)展

就當前的礦山工程發(fā)展而言，對于礦山的前期設計到后期生產(chǎn)過程還是較為獨立的工作環(huán)節(jié)，并未實現(xiàn)一體化發(fā)展，通過地理信息系統(tǒng)的應用可以實現(xiàn)對礦山模型的可視化，并在礦山地質(zhì)分析中應用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，實現(xiàn)對礦山的數(shù)字模擬開采。這樣對于礦山資源的開采計劃制定和后期實際開采可以實現(xiàn)較高程度的一體化發(fā)展，將開采設計、資源儲量動態(tài)監(jiān)測、開采技術(shù)等實現(xiàn)統(tǒng)一管理，極大提升礦山工程建設的效率和準確性[5]。

3.3 礦山測量、生產(chǎn)決策支持系統(tǒng)的開發(fā)和使用

在地理信息系統(tǒng)的發(fā)展過程中，礦山測量、生產(chǎn)決策支持系統(tǒng)的開發(fā)與應用是十分重要的。我國目前應用的地理信息技術(shù)主要是依靠數(shù)據(jù)庫和空間模型進行分析。但是其對于數(shù)據(jù)的處理與推理能力還有較大的進步空間，測量生產(chǎn)決策支持系統(tǒng)除了可以對礦山開采過程進行管理外，還可以對礦山生態(tài)環(huán)境保護和礦山的可持續(xù)開發(fā)以及對受影響環(huán)境的治理提供相應的支持，伴隨著系統(tǒng)的智能化程度逐漸提升，測量生產(chǎn)決策支持系統(tǒng)還能進一步促進礦山工程的智能化建設，并有效提高生產(chǎn)決策的準確性和科學性。

4 結(jié)語

綜上所述，伴隨我國社會的快速發(fā)展，對于礦產(chǎn)資源的需求量正在逐日增加，這也對礦山工程的建設提出了更高的要求。在礦山工程建設中應用地理信息系統(tǒng)可以實現(xiàn)多種技術(shù)的綜合應用和勘測數(shù)據(jù)的共享，從而有效提升工程建設的效率。

礦山工程建設企業(yè)應不斷強化對地理信息系統(tǒng)的研究與應用，為開展礦山的具體測量工作提供有效、及時、準確的數(shù)據(jù)支持，從而提高整個礦山開采的工作質(zhì)量。