基于 GIS 技術(shù)的礦山工程土地管理體系制定

于志軍

（阜新市生態(tài)環(huán)境建設(shè)投資（集團(tuán)）有限公司，遼寧 阜新 123000）

經(jīng)濟(jì)社會的迅速發(fā)展，推動(dòng)了我國能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并且隨著我國能源產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步成熟，以及能源挖掘工作的深入，傳統(tǒng)的手工操作已經(jīng)不能夠適應(yīng)現(xiàn)代化的工作體系了，不能夠滿足企業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，而在此時(shí)利用現(xiàn)代化信息技術(shù)則是必然的發(fā)展趨勢。GIS技術(shù)在現(xiàn)代化信息技術(shù)的基礎(chǔ)之上，可以對整個(gè)礦山工程進(jìn)行系統(tǒng)化的信息管理，對礦山的數(shù)據(jù)進(jìn)行高密度的計(jì)算和加工，并進(jìn)行組織處理，通過高分辨率的衛(wèi)星影像來展示整個(gè)礦山的建筑情況，土地情況，不僅提高了礦山工作工程工作的效率，同時(shí)還提高了工作人員的安全系數(shù)?？臻g信息技術(shù)的發(fā)展對我國礦山工程工作以及管理體系方面有著重要的影響，讓礦山工作越來越科學(xué)化，越來越自動(dòng)化，有利于實(shí)現(xiàn)區(qū)域化的地理環(huán)境管理，促進(jìn)在資源、生產(chǎn)以及工程方面的信息化發(fā)展，利于數(shù)據(jù)的收集和保存，同時(shí)還可以降低整個(gè)工程建設(shè)的成本，提高土地管理的效率。同時(shí)，礦山工程方面的土地管理是非常重要的，在礦產(chǎn)資源的開發(fā)工作當(dāng)中，會涉及到土地資源的一個(gè)破壞，因此必須要進(jìn)行后期的修復(fù)工作，保證礦產(chǎn)周圍生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定，而這些都需要利用土地信息技術(shù)來進(jìn)行數(shù)據(jù)的更新和完善，以及后期的修復(fù)監(jiān)控。

1 GIS技術(shù)下礦山工程土地管理制度的應(yīng)用方向

1.1 礦區(qū)地籍管理

礦區(qū)土地管理系統(tǒng)方面的建立，主要立足于礦山工程的整體空間數(shù)據(jù)，同時(shí)，結(jié)合礦山開發(fā)的土地第幾管理以及各種資源方面的評價(jià)，復(fù)墾工作等等。在這里主要分析的實(shí)況須的地籍管理，地級管理主要涉及到的是土地的歸屬權(quán)、利用情況、土地的等級以及地表的覆蓋度等等，需要對這些資源進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集和處理，利用GIS技術(shù)進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，為礦區(qū)的土地管理和規(guī)劃服務(wù)提供數(shù)據(jù)支持。

1.2 土地破壞程度的預(yù)測

在礦山工程工作當(dāng)中，會涉及到礦物質(zhì)的一個(gè)開采，比如在煤礦開采活動(dòng)當(dāng)中，如果沒有做好的相關(guān)工作，就容易發(fā)生采煤坍塌的情況，而一旦發(fā)生采煤坍塌，就會破壞礦區(qū)的整體空間地形以及地質(zhì)情況，導(dǎo)致礦區(qū)的土地出現(xiàn)破壞。此時(shí)就需要利用到GIS技術(shù)對礦區(qū)的土地破壞程度進(jìn)行預(yù)測，主要運(yùn)用的技術(shù)是地表移動(dòng)變形，預(yù)計(jì)法和地表移動(dòng)范圍較量參數(shù)法，然后根據(jù)具體的數(shù)據(jù)，來進(jìn)行地表呈現(xiàn)方面的預(yù)測，形成一個(gè)簡單的模型，為后期的修復(fù)工作打下基礎(chǔ)[1]。

1.3 礦區(qū)復(fù)墾工作

礦山工程當(dāng)中當(dāng)完成礦產(chǎn)的開采工作之后，就需要對礦區(qū)進(jìn)行復(fù)墾，完善周圍的生態(tài)系統(tǒng)，而這些被破壞的礦山土地，就需要通過GIS技術(shù)來進(jìn)行修復(fù)數(shù)據(jù)的采集，要對修復(fù)的程度進(jìn)行一個(gè)合理的分析評價(jià)。在GIS技術(shù)還沒有運(yùn)用的時(shí)候，采用的是純數(shù)字評價(jià)方法，但是這種方式的準(zhǔn)確性比較低，并且無法適應(yīng)現(xiàn)代化的開采技術(shù)。所以還是需要利用現(xiàn)代化信息技術(shù)，將整個(gè)數(shù)字和具體的礦區(qū)圖形結(jié)合起來，通過計(jì)算機(jī)來完成比較復(fù)雜的空間計(jì)算分析，計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)的強(qiáng)大計(jì)算以及分析能力，可以讓評價(jià)的數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確，效率更高，并且可以用不同的顏色來表示不同地區(qū)的修復(fù)程度，從而形成一個(gè)綜合的評價(jià)圖表。這種適宜性的評價(jià)方法主要包括五個(gè)環(huán)節(jié)。第一個(gè)環(huán)節(jié)需要先確定針對礦區(qū)土地的一個(gè)評價(jià)分類系統(tǒng)，然后選擇合適的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；第二個(gè)環(huán)節(jié)則是要確定該土地方面的一些引導(dǎo)因素，比如礦區(qū)土地的坍塌類型、主要的土壤結(jié)構(gòu)、前期的土地使用類型等等，然后根據(jù)具體的坡度以及附近的水域情況等等；第三個(gè)環(huán)節(jié)則是評價(jià)單元的選取，評價(jià)單元的選取主要是對礦區(qū)的土地破壞狀況進(jìn)行一個(gè)調(diào)查，對于單元的土地屬性進(jìn)行評定，掌握每個(gè)單元的土地質(zhì)量；第四個(gè)環(huán)節(jié)，則是采用極限條件法來對該礦區(qū)的土地進(jìn)行具體的評價(jià)；第五個(gè)環(huán)節(jié)，對于礦區(qū)土地的面積進(jìn)行總的計(jì)算，然后充分利用GIS技術(shù)當(dāng)中的虛擬現(xiàn)實(shí)與三維可視化技術(shù)進(jìn)行土地資源交互式景觀的設(shè)計(jì)，然后利用三維建模技術(shù)，形成一個(gè)真實(shí)感較強(qiáng)的景觀模型圖。

1.4 地理信息系統(tǒng)

通過GIS技術(shù)也就是地理信息系統(tǒng)可以利用空間疊加系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)分析以及空間統(tǒng)計(jì)等功能，對整個(gè)礦區(qū)的土地資源進(jìn)行疊加分析，利用輔助決策的功能來進(jìn)行土地復(fù)墾方案的設(shè)計(jì)[2]。地理信系統(tǒng)主要涵括的方面，如下圖所示。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

2 GIS技術(shù)下礦山工程土地管理制度的設(shè)計(jì)

2.1 土地管理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫

第一，空間數(shù)據(jù)庫概念模型的構(gòu)建。不同的礦山工程會涉及到不同的礦產(chǎn)開采，在礦山工程當(dāng)中，會涉及到資源的管理，比如說采礦活動(dòng)、地理環(huán)境以及生態(tài)經(jīng)濟(jì)環(huán)境等等，所以其中所涉及到的信息是非常多的，并且相互之間都存在著各種聯(lián)系，這種情況就需要利用GIS技術(shù)，來構(gòu)建一個(gè)概念模型。比如說關(guān)系數(shù)據(jù)模型，這種概念性模型可以為物理模型打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，被稱為實(shí)體關(guān)系數(shù)據(jù)模型，這個(gè)模型是由三個(gè)抽象的概念組成的，是一個(gè)高效的工具，簡稱為E-R數(shù)據(jù)模型，該模型在建立的時(shí)候需要加強(qiáng)實(shí)體之間的聯(lián)系，但是他并不是屬于實(shí)體的屬性，同時(shí)在該模型構(gòu)建的時(shí)候，需要涉及到兩個(gè)環(huán)節(jié)，分別是土地?cái)?shù)據(jù)管理實(shí)體的類型以及土地管理數(shù)據(jù)的實(shí)體關(guān)系，相關(guān)工作人員必須要確定具體的實(shí)體類型，并且對他們的關(guān)系進(jìn)行實(shí)體表達(dá)[3]。

2.2 空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)

在礦區(qū)土地制度管理當(dāng)中還會涉及到空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)，這個(gè)主要包括兩個(gè)方面，分別是空間信息與屬性信息。首先來看空間信息，空間信息主要是將礦區(qū)的土地資源聯(lián)系起來，可以點(diǎn)狀的形式、現(xiàn)狀的形式或者是面狀的形式進(jìn)行相互之間關(guān)系的描述。因?yàn)槊恳粋€(gè)地方的土地資源在位置，或者是形狀上都存在著聯(lián)系，每一塊土地都有具體的試圖以及開采規(guī)劃，都有著不同的下沉程度。再來看礦區(qū)土地的屬性信息，屬性信息主要是土地的一個(gè)產(chǎn)權(quán)信息，以及后期的破壞狀況涉及到的賠償信息?？臻g信息數(shù)據(jù)就會根據(jù)這些具體的情況來進(jìn)行，具體的數(shù)據(jù)存儲，但是其中也會包括一些比較特殊的環(huán)節(jié)，比如土地層，土地層的類型是比較豐富的，常見的有耕地、壓占地以及園地等，礦產(chǎn)層會涉及到采掘工程平面圖、礦產(chǎn)儲量分布圖等等。

2.3 礦山土地管理當(dāng)中GIS系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)

這一個(gè)環(huán)節(jié)主要分為五個(gè)方面，分別是土地信息的收集處理、查詢檢索、圖層管理、信息的更新與修改以及模型分析。第一，土地信息收集處理。該工作內(nèi)容主要是利用GIS的功能對當(dāng)前礦區(qū)的土地資源進(jìn)行一個(gè)總的匯總，進(jìn)行數(shù)據(jù)以及圖形方面的收集，比如說主要的控制點(diǎn)、相關(guān)的道路以及宗地，將這些數(shù)據(jù)采集后，輸入到系統(tǒng)當(dāng)中，并進(jìn)行邏輯檢查。第二，查詢檢索。查詢檢索主要是對礦區(qū)土地的塌陷情況進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，主要考察的是哪一塊土地的塌陷程度最大，下沉值最高。第三，圖層管理里，不同地區(qū)的地形所形成的圖層都是不同，所以不同的圖層要進(jìn)行分類管理，要用不同的顏色來進(jìn)行填充，從而讓整個(gè)管理維護(hù)層更為清晰，更加簡潔，方便后期工作的開展。第四，信息更新修改。礦產(chǎn)活動(dòng)在開采過程當(dāng)中的土地情況會實(shí)時(shí)地發(fā)生變化，整個(gè)土地管理是呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)發(fā)展的，所以要根據(jù)實(shí)際發(fā)展的情況及時(shí)的進(jìn)行圖形信息屬性的調(diào)整以及修改。第五，模型的分析。該活動(dòng)主要是針對空隙的后期處理工作，涉及到的是土地的破壞，預(yù)測與土地的復(fù)墾工作，需要對土地的破壞程度進(jìn)行預(yù)測，以及土地目前的一個(gè)屬性進(jìn)行評價(jià)，來評估復(fù)墾的合適度[4]。

3 結(jié)束語

綜上所述，GIS地理信息系統(tǒng)在礦山工程土地管理制度的設(shè)計(jì)上起著重要的作用，可以對整個(gè)礦山的信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集、處理以及分析，可以大大提高土地信息的收集以及分析效率，讓整個(gè)管理活動(dòng)更加科學(xué)，整個(gè)組織活動(dòng)更加有序，有利于實(shí)現(xiàn)整個(gè)礦山土地的可持續(xù)發(fā)展。因此，要合理的利用GIS技術(shù)，對它的功能進(jìn)行最大程度的開發(fā)和應(yīng)用，不斷的探討其功能的新模式、新形勢，從而實(shí)現(xiàn)礦山土地的生態(tài)化發(fā)展。