地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用研究

肖磊蕊，張凱幸

（1.江西弘毅測繪有限公司，江西 吉安 343000；2.江西省煤田地質(zhì)局測繪大隊(duì)，江西 南昌 330000）

地理信息系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)平臺(tái)為基礎(chǔ)建設(shè)的一項(xiàng)集數(shù)據(jù)收集、存儲(chǔ)、運(yùn)算、分析、管理等為一體的技術(shù)平臺(tái)，在現(xiàn)代化礦山建設(shè)及地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中應(yīng)用極為廣泛。礦山地質(zhì)勘查產(chǎn)生了大量的圖件、數(shù)據(jù)、探礦工作資料等，隨著時(shí)間的積累，礦山資料類型、數(shù)量越多，導(dǎo)致圖件、數(shù)據(jù)等的利用率較低[1]。將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中，根據(jù)資料信息的差異分門別類建立相應(yīng)的管理數(shù)據(jù)庫，就可快速的查閱需求信息，提高數(shù)據(jù)等的利用率。基于此，本文簡要的分析了地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用。

1 地理信息系統(tǒng)的礦山測繪中的應(yīng)用

地質(zhì)礦產(chǎn)勘查離不開地形測量，因此，地理信息系統(tǒng)在礦山測量中具有重要的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，這是由于地理信息系統(tǒng)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)能力和3D建模功能等，能夠快速的實(shí)現(xiàn)礦山測繪數(shù)據(jù)管理、計(jì)算、輸出產(chǎn)品等，也可以實(shí)現(xiàn)礦山三維建設(shè)，即能夠?qū)⒌匦螖?shù)據(jù)信息反映至礦山三維模型中，對(duì)于礦山深部找礦勘查設(shè)計(jì)以及采礦設(shè)計(jì)提供了直觀的模型。地理信息系統(tǒng)在礦山測繪中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是以地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)建設(shè)完善的礦山勘查資料數(shù)據(jù)庫，進(jìn)而為礦山后期開采設(shè)計(jì)、深部找礦勘查以及礦山不同類型資料的綜合運(yùn)用提供幫助；二是3D建模功能的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)三維立體礦山建設(shè)，直觀的指導(dǎo)深部找礦勘查工作及采礦設(shè)計(jì)工作等。

2 地理信息系統(tǒng)在多源數(shù)據(jù)找礦模型建設(shè)中的應(yīng)用

地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作進(jìn)行至某一階段，如詳查階段、勘探階段等，需要建立相應(yīng)的找礦模型。找礦模型的建立是基于多源數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用，如物探數(shù)據(jù)、化探數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、地質(zhì)勘查資料等的綜合運(yùn)用，是進(jìn)一步研究區(qū)域找礦和深部找礦的重要參考依據(jù)。因此，如何將多源數(shù)據(jù)精準(zhǔn)的應(yīng)用并建立更加合理的三維模型至關(guān)重要，而地理信息系統(tǒng)龐大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、運(yùn)算以及3D建模功能能夠?qū)⒍嘣磾?shù)據(jù)很好的反映在同一模型上，即能夠很好將礦區(qū)地層、構(gòu)造、巖漿巖、礦體三維展布特征、鉆孔、探槽、平硐、物化探、遙感等信息集成至同一模型中，直觀的表達(dá)出不同地質(zhì)體在三維空間中的變化規(guī)律，為進(jìn)一步深部找礦勘查以及采礦設(shè)計(jì)提供直觀的、可靠的設(shè)計(jì)依據(jù)。

3 地理信息系統(tǒng)在三維礦山建設(shè)中的應(yīng)用

隨著智能化、自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用擴(kuò)大化，智能礦山建設(shè)逐漸成為礦山企業(yè)發(fā)展的方向之一，而三維礦山建設(shè)是實(shí)現(xiàn)智能礦山的基礎(chǔ)。三維礦山建設(shè)是以地理信息系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及可視化技術(shù)為一體的3D建模技術(shù)，可以生產(chǎn)出直觀的三維立體礦山效果圖。三維礦山建設(shè)是以礦山三維地形模型圖為基礎(chǔ)繪制的三維實(shí)景圖，能夠直觀的表達(dá)出礦區(qū)范圍內(nèi)高山低谷、水系等分為位置，也能夠疊加鉆孔、槽探、平硐、礦體展布形態(tài)等數(shù)據(jù)，獲得礦體三維立體圖等。在深部找礦勘查設(shè)計(jì)過程中，疊加找礦標(biāo)志等信息，根據(jù)控礦構(gòu)造等在三維空間延伸設(shè)置探礦鉆孔等，即對(duì)深部找礦工作具有重要的指示意義。

4 地理信息系統(tǒng)在礦山管理中的應(yīng)用

礦山企業(yè)的健康發(fā)展離不開有效的礦山管理工作，礦山管理不僅是維護(hù)礦山正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，也是提高礦山社會(huì)化服務(wù)的基礎(chǔ)。

礦山管理工作極為煩瑣，包含了礦山地質(zhì)找礦勘查、測繪、采礦、選冶、恢復(fù)治理等全過程，如礦山設(shè)計(jì)、勘查、測量、選礦等數(shù)據(jù)及資料的管理，也包括礦山工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、礦山開采區(qū)域沉降監(jiān)測等方面[2]。因此，礦山管理工作具有煩瑣和數(shù)據(jù)量龐大的特點(diǎn)，因此，將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于礦山管理工作中具有明顯的優(yōu)勢(shì)，利用地理信息系統(tǒng)中的空間信息管理功能進(jìn)行礦山管理，不僅可以減少管理的工作量，還可以提高管理效果。

5 地理信息系統(tǒng)在礦產(chǎn)資源規(guī)劃管理中的應(yīng)用

礦產(chǎn)資源的綜合利用是提高資源利用率的基礎(chǔ)，如多種元素的綜合開發(fā)利用或者提高礦山服務(wù)年限、確定日開采量等，如何對(duì)礦產(chǎn)資源規(guī)劃進(jìn)行合理的管理至關(guān)重要。地理信息系統(tǒng)可以根據(jù)早期階段錄入的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量、可采儲(chǔ)量，結(jié)合當(dāng)?shù)貐^(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等進(jìn)行綜合分析，并計(jì)算出最佳的日開采量等，為礦產(chǎn)資源規(guī)劃管理部門決策提供依據(jù)。此外，將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于礦產(chǎn)資源規(guī)劃管理中，可以實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源規(guī)劃的規(guī)范化管理，并建立統(tǒng)一的礦山資源數(shù)據(jù)庫，能夠及時(shí)的更新最新數(shù)據(jù)，更好的服務(wù)于社會(huì)，也可以實(shí)現(xiàn)礦山企業(yè)遠(yuǎn)程管理，提高礦山管理的科學(xué)性。

6 地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用前景分析

6.1 礦山多元集成技術(shù)的應(yīng)用前景

多元集成技術(shù)的應(yīng)用正處于發(fā)展階段，目前主要指的是礦山測量、勘查、管理等領(lǐng)域的集成，但在今后的發(fā)展過程中應(yīng)強(qiáng)化礦區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、采礦設(shè)計(jì)、選冶技術(shù)等領(lǐng)域的集成，將探礦工程、找礦標(biāo)志、地球物理信息、地球化學(xué)信息、遙感信息等融合在一起，指導(dǎo)深部找礦勘查模型，為深部探礦工程的設(shè)計(jì)提供依據(jù)，為實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用和三維立體礦山的建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

6.2 礦山開發(fā)過程中的一體化發(fā)展

早期的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查與地質(zhì)測量、采礦設(shè)計(jì)以及水文地質(zhì)調(diào)查、工程地質(zhì)條件分析等是分離的，尤其是管理方法的不合理[3]。但在今后的發(fā)展過程中礦山開發(fā)一體化建設(shè)是發(fā)展的必然趨勢(shì)，將三維技術(shù)、可視化技術(shù)等應(yīng)用于三維礦床勘查中是今后發(fā)展的方向之一，也是實(shí)現(xiàn)智能化礦山的基礎(chǔ)。

7 結(jié)語

綜上所述，地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在提高礦山資料信息社會(huì)化服務(wù)方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，較少了礦山管理工作量，提高了礦山管理效率，為今后建設(shè)智能化礦山、三維立體礦山奠定了基礎(chǔ)。在今后的發(fā)展中，多源數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用是發(fā)展趨勢(shì)，不同勘查技術(shù)的三維模型建設(shè)是深部找礦勘察設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)依據(jù)。因此，該項(xiàng)技術(shù)無論在礦山管理還是開采過程中均具有廣泛的應(yīng)用前景。