礦山地質(zhì)測量中地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)分析

劉建法

（臨礦集團(tuán)株柏煤礦，山東 臨沂 276100）

GIS技術(shù)是將礦山的空間環(huán)境的地理坐標(biāo)的相關(guān)控制數(shù)據(jù)庫作為基礎(chǔ)，在地理空間信息、地質(zhì)基礎(chǔ)信息、專題信息結(jié)合的基礎(chǔ)上，對礦山地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，形成直觀的、可量化的、數(shù)字化的礦山地質(zhì)空間信息。GIS數(shù)字測繪技術(shù)能夠?qū)ΦV山地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸，分析管理數(shù)據(jù)及時分析礦山地質(zhì)環(huán)境，為相關(guān)的地質(zhì)礦山開采單位提供數(shù)據(jù)技術(shù)支持。

1 地理信息系統(tǒng)技術(shù)概述

地理信息系統(tǒng)（GIS）的建立核心是地理信息數(shù)據(jù)，是指在地理學(xué)的基礎(chǔ)上對相關(guān)的地理信息進(jìn)行分析然后通過建立數(shù)據(jù)庫進(jìn)而創(chuàng)新的系統(tǒng)，并且地理信息系統(tǒng)能夠監(jiān)測各項(xiàng)地理探測任務(wù)的完成情況。20世紀(jì)下半葉以來，地理信息系統(tǒng)技術(shù)（GIS）就在不斷的發(fā)展，GIS技術(shù)推出之后備受我國地質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域人士的熱愛和青睞，大幅提高了礦山地質(zhì)測量的精確度，并且各類建筑工程中能有GIS技術(shù)的身影。GIS技術(shù)的應(yīng)用大大提高了數(shù)據(jù)測繪的精確度，為人們收集到了精確化的地理環(huán)境信息，在礦山開采過程中能夠大大優(yōu)化開采質(zhì)量，提高工程的開采效率，降低礦山工程開采成本。

而相對于我國，GIS的技術(shù)起步較晚對于GIS技術(shù)的應(yīng)用還不夠熟練。從當(dāng)前地質(zhì)測量來看，可以將GIS技術(shù)分為三個功能模塊：三維對象管理、三維數(shù)據(jù)管理、三維空間分析，在進(jìn)行礦山地質(zhì)測量的過程中，相關(guān)的地質(zhì)測量人員可以使用GIS技術(shù)進(jìn)行地理空間的數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)庫建立。通過相關(guān)地理環(huán)境信息的對比，塑造地質(zhì)空間模型，分析具體的礦山地質(zhì)環(huán)境，為礦山開采工程施工做準(zhǔn)備。

2 數(shù)字化測繪技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

2.1 可靠性高

一般而言，GIS數(shù)字測繪技術(shù)的設(shè)備載體都是非常先進(jìn)的，相比于傳統(tǒng)的地質(zhì)測繪設(shè)備具有重量輕、體積小、便攜帶的優(yōu)點(diǎn)，并且技術(shù)設(shè)備無論在哪種天氣情況下都能夠進(jìn)行使用。這樣的話就大大降低了測繪工作人員的工作風(fēng)險。在傳統(tǒng)的測繪過程中，一些測繪工作人員往往會進(jìn)入復(fù)雜的地形進(jìn)行地質(zhì)勘測，勘測過程中會有泥石流、滑坡、泥坑等潛在威脅。并且GIS技術(shù)設(shè)備的使用降低了工作人員的工作難度，縮短了測繪時間，提高了測繪效率[1]。

2.2 精確化程度高

相較于傳統(tǒng)的手工測繪來講，GIS測繪技術(shù)的測繪準(zhǔn)確度大幅提高，傳統(tǒng)的測繪技術(shù)繪畫的地形圖紙免會出現(xiàn)差錯。而GIS測繪技術(shù)就很好的克服了人工測繪的缺點(diǎn)，并且其技術(shù)在由于人工測繪過程中難使用過程中會使用全站儀現(xiàn)場收集各點(diǎn)的坐標(biāo)，相關(guān)的地質(zhì)信息數(shù)據(jù)儲存起來。而且通過實(shí)際的工作場景證明，400m以內(nèi)的測量物體其誤差不會超過3mm。相關(guān)的工作人員可以通過技術(shù)手段使測量誤差不斷縮小，這就大大的克服了人工傳統(tǒng)測繪過程中精確度較差的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)測繪圖紙繪畫以及空間模型構(gòu)筑的精準(zhǔn)化。并且地質(zhì)礦山的測繪環(huán)境較為復(fù)雜，使用GIS技術(shù)能夠更好的對地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行分析和勘探，保障勘探結(jié)果數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確[2]。

2.3 靈活性高

在礦山地質(zhì)的測量過程中使用GIS技術(shù)，可以快速的幫助測繪人員掌握具體的礦山地質(zhì)環(huán)境，并將相關(guān)的信息數(shù)據(jù)收集到一起，通過數(shù)據(jù)整理和分析得出精確化礦山地質(zhì)模型。并且GIS技術(shù)還可以通過GPS技術(shù)對地理信息狀況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測更新，保證礦山相關(guān)地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性[3]。

2.4 提高工作效率

GIS技術(shù)在對地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行測繪時，能夠有效準(zhǔn)確的通過相關(guān)的信息數(shù)據(jù)收集及時掌握地質(zhì)環(huán)境情況。并且在施工過程中還可以通過軟件數(shù)據(jù)運(yùn)算，直接量化相關(guān)的地理信息數(shù)據(jù)。這樣就大大降低了數(shù)據(jù)測繪人員工作難度，并且縮短了工作周期，提高了數(shù)據(jù)測繪工作的工作效率。

3 GIS技術(shù)在礦山地質(zhì)測量中的應(yīng)用

3.1 工作人員的應(yīng)用

GIS技術(shù)可以幫助工作人員有效的掌握礦山的礦藏含量以及具體的地理信息，從而能夠制定準(zhǔn)確有效的施工決策。所以GIS地理信息系統(tǒng)又被叫做環(huán)境信息系統(tǒng)和資源信息系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)是能夠?qū)⑹占南嚓P(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理和分析，從而建立相關(guān)的數(shù)據(jù)模型，通過模型展示將相關(guān)的地理信息直觀化的展現(xiàn)在工作人員面前。在使用過程中配合定位技術(shù)以及遙感技術(shù)能夠大大的提高地理信息的采集、分析、利用效率。并且在地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，降低了工作難度，為地理測繪工作爭取了更大的工作空間。

3.2 GIS三維技術(shù)的應(yīng)用

所說的三維技術(shù)是GIS技術(shù)在二維基礎(chǔ)上的升級，三維技術(shù)相比二維技術(shù)來看可以看成是一個巨大的信息數(shù)據(jù)工具箱以及地理信息數(shù)據(jù)庫，并且和二維技術(shù)相比，三維技術(shù)有著不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。三維技術(shù)是以三維空間的實(shí)時采集數(shù)據(jù)作為核心，需要GIS三維技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時的采集、分析、處理實(shí)現(xiàn)地理礦山測量的立體化。并且在測量過程中，三維立體技術(shù)有著操作簡單、適應(yīng)性強(qiáng)、精度高、效率高的特點(diǎn)。X、Y、Z是三維GIS技術(shù)的三條空間軸，通過三者數(shù)據(jù)坐標(biāo)展示從而獲取礦山地質(zhì)測量的信息數(shù)據(jù)，并且通過三維矢量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)變化從而形成相關(guān)的數(shù)學(xué)拓?fù)潢P(guān)系，這樣的技術(shù)即使在惡劣的測量環(huán)境下也能夠完成地理信息數(shù)據(jù)的測量收集，并且通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自動生成地理信息數(shù)據(jù)模型[4]。

3.3 空間可視化應(yīng)用

GIS技術(shù)在地質(zhì)礦山測量的應(yīng)用過程中，能夠不斷提高地理空間的可視化程度，使工作人員能夠更好的了解到地理空間環(huán)境的外形輪廓。并且通過GIS技術(shù)對地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理，在數(shù)據(jù)庫中建成可量化的數(shù)據(jù)地理模型，方便了礦山測量的工作人員直觀的了解礦山的實(shí)際地理情況。除此以外，GIS技術(shù)還可以將空間信息資源和地理信息數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，更加清晰化的記錄和收集礦山地理環(huán)境的地勢特征。

3.4 導(dǎo)向性應(yīng)用

GIS技術(shù)在應(yīng)用過程中有著非常好的導(dǎo)向性，在以地理空間信息為基礎(chǔ)的情況下，可以通過數(shù)據(jù)地理模型的建立為工作人員提供一些引導(dǎo)性的地理信息，GIS技術(shù)對地理環(huán)境進(jìn)行分析模擬，通過不同比例的縮放，對地理環(huán)境進(jìn)行分析。舉例來說，按工作人員在對礦山的整個地形地貌進(jìn)行了解分析時，你信息數(shù)據(jù)庫中就會模擬出黃山山脈的大致走向，特殊的地形地貌點(diǎn)。當(dāng)工作人員想進(jìn)行細(xì)化勘察時，地理信息數(shù)據(jù)可以模仿出礦山的樹林分布，巖石分布一系列的具體情況。并且通GIS社會技術(shù)實(shí)現(xiàn)地形數(shù)據(jù)的實(shí)時查詢，工作人員可以關(guān)注相關(guān)的引導(dǎo)信息能夠更好的對礦山地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行勘探。

3.5 思維化應(yīng)用

GIS測繪技術(shù)通過對礦山地質(zhì)環(huán)境的勘探，在數(shù)據(jù)收集的過程中還能夠通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，在其地理信息系統(tǒng)內(nèi)部建立礦山地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)庫，這些都為測量工作人員提供了相關(guān)的數(shù)據(jù)參考。并且GIS測繪技術(shù)在應(yīng)用過程中體現(xiàn)出了巨大的思維性特征，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行智能分析，自動化的處理輸入系統(tǒng)的相關(guān)信息數(shù)據(jù)，通過系統(tǒng)編程整理從而形成地質(zhì)礦山的信息圖。并且地理信息系統(tǒng)中，有著非常多的地理信息數(shù)據(jù)處理工具，相關(guān)的地理測繪工作人員可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時的分析整理，然后將具體的礦山地理信息測繪結(jié)果分享到中央處理器中，處理器通過智能化的數(shù)據(jù)處理后形成可視化的地理信息結(jié)果，從而為測量的工作人員提供相關(guān)科學(xué)的決策依據(jù)。

4 結(jié)語

總結(jié)來說，我國信息技術(shù)的不斷發(fā)展GIS測繪技術(shù)的應(yīng)用范圍會不斷的擴(kuò)大，GIS技術(shù)克服了傳統(tǒng)地理信息測繪技術(shù)的缺點(diǎn)，大大提高了礦山地質(zhì)測量的工作效率。并且在測量過程中，配合相關(guān)工具的使用降低測繪工作人員的工作風(fēng)險，提高地理測繪的準(zhǔn)確程度。所以在實(shí)際的測繪工作過程中，作為測繪工作人員，要利用好GIS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)地理信息數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)化收集和利用。