煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)及發(fā)展趨勢的分析

【摘要】煤礦是我國經(jīng)濟發(fā)展的主要能源之一。我國煤炭資源多儲存于地表以下，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多變，開采較為困難。煤礦地質(zhì)測量工作是煤礦開采中的重要工作，直接關(guān)系著煤礦開采工作的安全與效率，將空間信息系統(tǒng)應(yīng)用于煤礦地質(zhì)測量當(dāng)中，可以有效提升煤礦地質(zhì)測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，為煤礦開采工作的順利開展提供保障。

【關(guān)鍵詞】空間信息系統(tǒng);發(fā)展趨勢;煤礦地質(zhì)測量

在現(xiàn)如今的社會時代背景之下，信息技術(shù)在各大領(lǐng)域當(dāng)中被廣泛應(yīng)用，企業(yè)在未來的發(fā)展過程中也離不開，網(wǎng)絡(luò)化，信息化的支持。我國的煤礦企業(yè)與信息技術(shù)較為發(fā)達的國家相比，基礎(chǔ)設(shè)施完善性還相對較差，同時，信息化程度偏低，管理上也沒有完整的體系。

1 礦山地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)的作用

礦山測量主要包含地形測量、工程測量、大地測量等領(lǐng)域，它的發(fā)展直接影響到礦山的發(fā)展和建設(shè)及安全生產(chǎn)。在煤礦建設(shè)和安全生產(chǎn)中，礦山測量是最重要的一個基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。測量工作為礦山建設(shè)的勘察、基建和生產(chǎn)等環(huán)節(jié)資源起到保護作用。對勘測的井下數(shù)據(jù)和生產(chǎn)面貌、位置等做出合理的規(guī)劃、計算和制圖，以供生產(chǎn)建設(shè)單位使用。利用網(wǎng)絡(luò)空間信息技術(shù)實現(xiàn)對煤礦礦山的地質(zhì)測量和分析，及時實現(xiàn)井下突發(fā)情況的處理和分析。有效解決安全生產(chǎn)建設(shè)方面的問題，為合理利用資源和工程質(zhì)量做好監(jiān)督、指導(dǎo)作用。

2 我國煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)的現(xiàn)狀及測量技術(shù)

2.1地質(zhì)測量空間系統(tǒng)現(xiàn)狀

我國的煤礦地質(zhì)測量資料是一種動態(tài)，活躍的信息資料，同時與空間位置也有緊密的聯(lián)系，具有不確定性。煤礦生產(chǎn)在發(fā)展的過程中，對于開采的經(jīng)驗以及相關(guān)的煤礦地質(zhì)資料也在不斷積累，現(xiàn)如今，我國在煤礦開采地質(zhì)條件方面已經(jīng)有了新的認(rèn)識。我國傳統(tǒng)地質(zhì)開采模式是人工進行工作，而這種處理煤礦地質(zhì)測量資料的方式與現(xiàn)代的煤礦企業(yè)生產(chǎn)管理已經(jīng)不能適應(yīng)。尤其是對礦井下安全隱患突發(fā)問題的處理方面。在信息技術(shù)發(fā)達的今天，煤礦企業(yè)加入了計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對煤礦進行自動化管理，自動聲稱數(shù)據(jù)，對井下的突發(fā)事件能準(zhǔn)確，快速的分析。

2.2礦山地質(zhì)測量技術(shù)應(yīng)用

2.2.1全站儀的應(yīng)用

全站儀又叫全站型電子速測儀，又名電子全站儀，是目前礦山地質(zhì)測量中應(yīng)用最多的測繪儀器。它主要能夠以數(shù)字方式給計算機傳輸測量的數(shù)據(jù)庫，同時，它兼?zhèn)錅y距儀和經(jīng)緯儀的測量優(yōu)勢。因此在礦山測量技術(shù)中占據(jù)很高的測量優(yōu)勢，不僅如此，它更具網(wǎng)絡(luò)電子信息的數(shù)字化技能，是一款全智能化數(shù)字化的測量一起的典型代表。比如，礦山地形勘測、地面控制和礦井下的測量等，都能夠順利測量。

2.2.2定位系統(tǒng)在礦山測量中的應(yīng)用

全球定位系統(tǒng)GPS技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到礦山地質(zhì)測量領(lǐng)域。全球定位系統(tǒng)GPS、遙感RS、地理信息系統(tǒng)GIS被成為“3s”技術(shù)，它們在礦山地質(zhì)測量領(lǐng)域的應(yīng)用，加快了礦山地質(zhì)測量向智能化、自動化系統(tǒng)的發(fā)展。遙感RS是指測量物體本身跟被測電子設(shè)備不進行接觸，采用電磁波信息的方式通過傳感系統(tǒng)進行分析和處理，把采集到的數(shù)據(jù)進行有效的識別，準(zhǔn)確顯示出被測目標(biāo)的物理性質(zhì)、幾何性質(zhì)，同時對它們之間存在的規(guī)律和關(guān)系進行分析的一種先進技術(shù)。地理信息系統(tǒng)是以計算機為媒介，以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，把系統(tǒng)工程理論和信息科學(xué)理論進行詳盡綜合分析管理，然后對系統(tǒng)提出決定性的結(jié)果?！?s”技術(shù)系統(tǒng)在礦山測量中的應(yīng)用，從理論上對數(shù)據(jù)信息進行了互補，資源共享的作用。同時，推進了我國礦山測量的工作效率，提高了工作時效性，實現(xiàn)了自動化和智能化的轉(zhuǎn)變。

2.2.3三維激光掃描技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用

三維激光掃描技術(shù)是以非接觸的方式進行遠距離測量，然后將測量的高密度點數(shù)據(jù)進行云平臺數(shù)據(jù)傳輸，以體積運算的方式把數(shù)據(jù)傳輸給測量部門。它的特點是安全系數(shù)高、投入成本低廉、測量精度高、測量數(shù)據(jù)點密集且便于管理，有效提高了測量中遇到的地質(zhì)復(fù)雜地段測量的難題。

2.2.4慣性測量系統(tǒng)在礦山測繪中的應(yīng)用

慣性測量系統(tǒng)在礦山測繪中的應(yīng)用實現(xiàn)了自動化測量的全面發(fā)展，能夠高效率的進行測繪工作，無需進行休息停工。它在測繪效率的提高上實現(xiàn)整個礦山測量的時效性，可以全天候的進行測繪，它主要是利用機器慣性進行礦山測量的一種技術(shù)。全球定位系統(tǒng)GPS和慣性測量的有效結(jié)合，提高了礦山地質(zhì)測量的工作效率和測繪精度。

2.2.5測繪新技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用

在現(xiàn)代礦山測量領(lǐng)域，運用的測繪技術(shù)除了上面解說的以外，還有新的技術(shù)也被廣泛應(yīng)用在礦山測量行業(yè)。比如陀螺經(jīng)緯儀、激光指向儀等。礦山地質(zhì)測量是一門技術(shù)很強的項目，它既關(guān)系著我國礦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢，也影響著我國新能源資源開采的效率，對我國的經(jīng)濟發(fā)展有著一定的促進作用。測量技術(shù)的不斷更新和發(fā)展對提高我國礦山地質(zhì)的測量有著不可代替的促進作用。測繪新技術(shù)的運用也是在原有測量技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷發(fā)展和更新的，為我國礦山測量的可持續(xù)發(fā)展提供了便利。

3 我國煤礦地質(zhì)測量空間系統(tǒng)的發(fā)展路徑

繪圖系統(tǒng)以及GIS系統(tǒng)具有極強的開放性，因此，因為自身通用性的特點，受到用戶的喜愛。在煤礦地質(zhì)測量工作當(dāng)中，需要對接口文件進行二次開發(fā)。但是，因為地質(zhì)具有復(fù)雜性。其無法達到礦井工作者的根本要求。

煤礦專用GIS系統(tǒng)的研制。根據(jù)煤礦企業(yè)的生產(chǎn)特點以及生產(chǎn)過程，相關(guān)企業(yè)的技術(shù)人員開發(fā)出了煤礦人員專用的GIS系統(tǒng)。該系統(tǒng)所選用的語言是vC++語言，采用Oracle7、Db2以及SqlSever2000等等數(shù)據(jù)庫進行管理屬性數(shù)據(jù)。這種系統(tǒng)不僅方便描述，管理也相對方便。專業(yè)圖形數(shù)據(jù)庫有一定的空間特征，動態(tài)特征以及成分特征。

4 煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

4.1信息多元化

煤礦地質(zhì)測量空間信息中獲取信息的方式逐漸增加。而傳統(tǒng)的煤礦地質(zhì)信息想要獲取，一般都是通過鉆探這一方式。而目前已經(jīng)有了，定位系統(tǒng)，要干以及三維地震勘探等眾多手段結(jié)合的立體勘探模式。信息的內(nèi)容也逐漸朝著多元化的方向發(fā)展，而工作人員僅僅需要通過系統(tǒng)所反映出來的圖像，文字，聲音等對地質(zhì)測量問題進行分析。使用計算機信息處理技術(shù)對這些問題進行處理，是一種較為合理以及科學(xué)的方式。而該項手段主要體現(xiàn)在以下兩個方面。

①將資料整理之后，可獲取規(guī)范化的數(shù)據(jù);②深層次利用目前所具備的資料。能改進一些現(xiàn)有的方式，并且，還能根據(jù)現(xiàn)金的方法手段來提高資料的可信度。另外，多源信息的結(jié)合可以將資料進行對比分析，之后獲取新的信息。

4.2網(wǎng)絡(luò)化管理

煤礦企業(yè)對信息技術(shù)進行使用能迅速的將信息完成共享，實現(xiàn)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化管理。在如今的社會發(fā)展歷程中，使用信息化管理會搜段，能為企業(yè)的管理效率帶來一定的幫助。而煤炭行業(yè)也需要對企業(yè)進行信息化管理。煤礦地測工作會直接關(guān)系到煤礦生產(chǎn)的安全管理問題。對圖形以及地測數(shù)據(jù)進行網(wǎng)絡(luò)管理能進一步幫助企業(yè)進行監(jiān)督管理，而這點也是主要的管理途徑。

正常的煤礦公司，下屬都會有多個煤礦，這些煤礦的資料存在一定的共性。目前，我國的煤礦地測數(shù)據(jù)庫，大多數(shù)都是桌面數(shù)據(jù)庫，桌面數(shù)據(jù)的資料如果想要共享過于困難，資料也顯得獨立。地測專業(yè)技術(shù)人員需要通過C-S對模式對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行操作，來完成地測相關(guān)人員對數(shù)據(jù)的維護以及動態(tài)修改。

4.3集成化系統(tǒng)

煤礦現(xiàn)能完成高效率的生產(chǎn)作業(yè)，同時，具備高度的自動化以及信息化，是目前數(shù)字化煤礦所需要發(fā)展的一項目標(biāo)。煤礦生產(chǎn)作業(yè)十分復(fù)雜。因此，對于數(shù)字煤礦的建立是一個長期性的任務(wù)?，F(xiàn)如今的煤礦企業(yè)在研究信息管理系統(tǒng)，并且已經(jīng)取得了一定的成就。在煤礦數(shù)字發(fā)展的過程中，資料共享以及系統(tǒng)集成是發(fā)展的重點方向。

4.4測量技術(shù)的創(chuàng)新

要想實現(xiàn)礦山測量技術(shù)的創(chuàng)新，要從三個方面進行探究。第一，理論創(chuàng)新，任何技術(shù)的更新都要遵循原有的理論基礎(chǔ)。然后在實際測量中進行實際操作和總結(jié)經(jīng)驗，總結(jié)出適應(yīng)實際需求的核心技術(shù)，然后進行創(chuàng)新，這是以現(xiàn)有的操作理論技術(shù)為前提條件的。第二，技術(shù)創(chuàng)新，在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上尋找突破口，解決礦山測量中的一切問題，用全新的測量技術(shù)去適應(yīng)實際測量中遇到的各個問題。第三，實用創(chuàng)新，這是整個測量中的重點環(huán)節(jié)，也是促進礦山測量效率的有效環(huán)節(jié)之一。測量技術(shù)的可行性和實用性都是在實際操作中得到驗證的，因此實用性測量才是這個技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵點。處理好這三個方面之間的相互關(guān)系，就能夠為礦山地質(zhì)測量技術(shù)帶來穩(wěn)步發(fā)展。

5 結(jié)束語

信息的存儲以及獲取分析等都是現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。在其中，煤礦地質(zhì)測量對于煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)之間有緊密的聯(lián)系。這也致使建筑煤礦地質(zhì)測量空間系統(tǒng)在煤礦企業(yè)中占據(jù)了關(guān)鍵性的地位。信息的多源化，網(wǎng)絡(luò)化等均是煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)的發(fā)展方向，而未來的煤礦生產(chǎn)以及煤礦企業(yè)管理，以上幾點也是不可或缺的存在。

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作者簡介：

武美芳（1982-），女，漢族，本科，山西呂梁人，工程師，研究方向：煤礦地質(zhì)與測量。