地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查方面的應(yīng)用

劉慶海

摘 要：隨著信息技術(shù)的飛躍和大數(shù)據(jù)運(yùn)算的應(yīng)用，各個(gè)行業(yè)都提出了效率和技術(shù)革新的雙重需求，地理信息系統(tǒng)作為一種存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的有效工具，在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛而深刻。今天我們要探究的就是地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)和礦產(chǎn)勘查方面的具體應(yīng)用及其重要意義。通過論述地理信息系統(tǒng)的發(fā)展背景和特點(diǎn)，聯(lián)系傳統(tǒng)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查面臨的難題，綜合探討地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的優(yōu)勢(shì)和具體表現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；地質(zhì)礦產(chǎn)勘查；應(yīng)用探究

1 地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的背景

地理信息系統(tǒng)是一個(gè)綜合性的概念，指的是一種基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了地理學(xué)，遙感技術(shù)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)，能夠全面細(xì)致的捕捉各種空間信息并加以有效管理分析的強(qiáng)大工具。簡(jiǎn)而言之，地理信息系統(tǒng)就是一只能夠準(zhǔn)確記錄并分析地球上發(fā)生的現(xiàn)象及事件的天眼。

時(shí)間回溯三十年，地理信息系統(tǒng)還未發(fā)展成熟，在各個(gè)方面的應(yīng)用也處于初步摸索階段。傳統(tǒng)的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查模式下，相關(guān)的測(cè)定和挖掘工作存在諸多難題，首先是地質(zhì)數(shù)據(jù)采集如地質(zhì)的測(cè)定和礦產(chǎn)位置的探測(cè)等，以及地圖的繪制都要依靠人力完成，繁瑣的實(shí)地踩點(diǎn)勘查工作后，需要根據(jù)繪制的圖表綜合各方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行更細(xì)致全面的分析，這對(duì)人力資源的消耗無疑是巨大的[2]。一旦地圖的繪制存在偏差，會(huì)極大的拖慢施工進(jìn)度甚至影響施工質(zhì)量，造成資源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失。在這種背景和需求下，地理信息系統(tǒng)技術(shù)迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)模式下的諸多難題迎刃而解，地理信息系統(tǒng)成為地質(zhì)礦產(chǎn)勘測(cè)過程中必不可少的重要工具。

2 地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的特點(diǎn)

地理信息系統(tǒng)是地理學(xué)，測(cè)繪學(xué)，信息科學(xué)及計(jì)算機(jī)技術(shù)科學(xué)等多種學(xué)科知識(shí)的綜合性應(yīng)用，融合了各類學(xué)科知識(shí)的優(yōu)勢(shì)并將其運(yùn)用到具體實(shí)踐之中，取得良好的成效，具備較強(qiáng)的系統(tǒng)性和全面性[3]。

地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)勘測(cè)中的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了空間信息的有效整合與合理安排，使得地質(zhì)勘查復(fù)雜繁瑣的一系列環(huán)節(jié)，變成了簡(jiǎn)單高效的數(shù)據(jù)采集與輸入，極大的提高了勘查效率，讓勘查工作能夠簡(jiǎn)單高效的完成。傳統(tǒng)的勘測(cè)數(shù)據(jù)和繪制的地圖容易損壞或遺失，且需要占用大量空間，一些數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性也無法保證，測(cè)繪和記錄數(shù)據(jù)的工作壓力巨大。應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，工作人員只需要把測(cè)定的各項(xiàng)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)就可以將海量數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類和整合[4]。

地理信息系統(tǒng)具備存儲(chǔ)，管理，分析，評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)及繪制圖像和建立模型等多種功能，還能夠?qū)ΦV區(qū)周圍的地形地貌，各種資源進(jìn)行準(zhǔn)確勘測(cè)，提供能平衡礦產(chǎn)開采和環(huán)境與資源保護(hù)的最佳方案。

地理信息系統(tǒng)還能夠?qū)ΦV區(qū)周邊地質(zhì)的潛在隱患進(jìn)行勘測(cè)，以避免礦洞坍塌，山崩，泥石流等自然災(zāi)害的侵襲，減少人員傷亡和設(shè)備損壞。

3 地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查方面的具體應(yīng)用及其意義

3.1促進(jìn)地質(zhì)勘測(cè)和部署工作的順利進(jìn)行

首先，礦產(chǎn)開采工作想要順利高效進(jìn)行，提前的地質(zhì)勘測(cè)和部署工作必不可少。在正式開采工作開始之前，技術(shù)人員可以利用地理信息系統(tǒng)提供的相關(guān)數(shù)據(jù)規(guī)劃合理的開采方式，如常見的點(diǎn)面結(jié)合等，分析和制定礦帶開采的全面規(guī)劃，分清主次，對(duì)礦產(chǎn)可能存在地區(qū)進(jìn)行標(biāo)記，確定重點(diǎn)挖掘的位置。地理信息系統(tǒng)的海量共享數(shù)據(jù)庫可以為礦產(chǎn)開采提供之前的地質(zhì)勘測(cè)所記錄的完備地質(zhì)信息，可以用做相關(guān)礦產(chǎn)和地質(zhì)數(shù)據(jù)的參考，方便工作人員聯(lián)系各類地質(zhì)數(shù)據(jù)，全面考慮正式施工過程中可能出現(xiàn)的各種問題，作出合理安排，避免工程失誤。

3.2實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的集成化管理

地質(zhì)條件和礦產(chǎn)資源的勘測(cè)必然要對(duì)大量和多樣的數(shù)據(jù)源加以管理和分析。傳統(tǒng)模式下的數(shù)據(jù)記錄需要耗費(fèi)大量人員和時(shí)間，而地理信息系統(tǒng)可以輕松高效的完成這項(xiàng)繁重的工作。應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，工作人員只需要將各類數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)，智能計(jì)算機(jī)就能將輸入的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行有序的合并與整理，既節(jié)省了人力資源，又避免了數(shù)據(jù)的丟失，同時(shí)也極大的減輕了工作人員的工作壓力，提高了數(shù)據(jù)整理環(huán)節(jié)的效率，從而實(shí)現(xiàn)勘測(cè)數(shù)據(jù)的高效管理。

3.3使地圖繪制更加準(zhǔn)確高效

地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的另一個(gè)重要應(yīng)用就是地圖的繪制。繪制地圖是礦產(chǎn)勘測(cè)和開采工作的關(guān)鍵步驟，也是難度較高的一步。地理信息系統(tǒng)可通過計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行快捷高效的處理，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為直觀細(xì)致的圖象，并在圖上對(duì)各種地理信息如礦產(chǎn)位置，水源位置及最佳開采位置進(jìn)行全面詳細(xì)的標(biāo)注，有效提高圖像繪制效率，并保證其準(zhǔn)確性。

3.4能夠建立全面直觀的礦區(qū)模型

除了繪制礦區(qū)地圖，地理信息系統(tǒng)還可以有效勘查礦產(chǎn)的分布狀況，通過地下礦帶的分布和開采情況進(jìn)行空間疊加分析，建立一個(gè)完整的礦區(qū)模型，提供礦產(chǎn)開采的最佳方案，有效降低開采成本，使經(jīng)濟(jì)效益最大化。

3.5有助于周邊資源的科學(xué)性保護(hù)與安排

地理信息系統(tǒng)能夠幫助施工人員把野外施工對(duì)環(huán)境的破壞降到最小。礦產(chǎn)開采活動(dòng)進(jìn)行時(shí)，礦床周圍的水資源包括河流和地下水都極易遭受污染，水質(zhì)問題又會(huì)影響周圍住民的健康，因此礦產(chǎn)勘查中明確水源的分布極為重要。地理信息系統(tǒng)可以準(zhǔn)確查清水資源的位置，以便工作人員在進(jìn)行開采活動(dòng)前對(duì)水資源作出合理的保護(hù)與安排。

4 地理信息系統(tǒng)現(xiàn)階段的不足及前景展望

信息化時(shí)代大數(shù)據(jù)的即時(shí)存儲(chǔ)和管理有利也有弊，由于當(dāng)前地理信息系統(tǒng)技術(shù)尚未成熟，仍存在一些技術(shù)上的漏洞，計(jì)算機(jī)容易受病毒，軟件不兼容，黑客等問題侵襲丟失重要數(shù)據(jù)，而這些狀況一旦發(fā)生，其后果也是災(zāi)難性的，因此需要安排專業(yè)技術(shù)人員對(duì)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行定期升級(jí)和統(tǒng)一管理。

地理信息系統(tǒng)現(xiàn)在在各個(gè)領(lǐng)域的開發(fā)和應(yīng)用只是冰山一角，其中還隱藏著無限的潛力，人們對(duì)其開發(fā)不應(yīng)止步于當(dāng)前，而應(yīng)當(dāng)在各個(gè)領(lǐng)域走得更深更遠(yuǎn)。

5 結(jié)束語

總之，地理信息系統(tǒng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用有效解決了地質(zhì)勘查方面的諸多難題，使得地質(zhì)勘查更為準(zhǔn)確和高效，并極大的避免了工程失誤及資源浪費(fèi)，進(jìn)一步減少了經(jīng)濟(jì)損失。這些都是傳統(tǒng)的地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的。因此要大力推進(jìn)地理信息系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新及推廣應(yīng)用，并增加專門人員不斷對(duì)系統(tǒng)加以研究和完善，使其在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮最大效能，推動(dòng)各個(gè)行業(yè)的進(jìn)步和革新。