地質測繪技術在礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與監(jiān)測中的應用探討

劉永剛，許明保

（山東省煤田地質局第四勘探隊，山東 濰坊 261206）

我國幅員遼闊且礦產(chǎn)資源豐富，隨著工業(yè)機械化水平的提高，使得經(jīng)濟社會建設對礦產(chǎn)資源的需求量不斷增加。但由于傳統(tǒng)開發(fā)利用技術水平不高，外加傳統(tǒng)監(jiān)測管理模式以粗放管理模式為主，使得礦產(chǎn)資源開發(fā)利用存在嚴重的浪費現(xiàn)象。因此，做好礦產(chǎn)資源開發(fā)利用工作是經(jīng)濟社會持續(xù)發(fā)展的關鍵。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，我國地質測繪技術水平大幅度提升，廣泛服務于城市建設、礦產(chǎn)資源開發(fā)利用、自然資源調(diào)查等領域中。而在礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與監(jiān)測中，現(xiàn)代地質測繪技術的應用是實現(xiàn)礦產(chǎn)資源綠色開發(fā)、監(jiān)測管理高效化的重要舉措。因此，基于提高礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與監(jiān)測水平角度考慮，本文深入研究“地質測繪技術在礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與監(jiān)測中的應用”具有顯著意義和實踐指導價值。

1 新時期礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與監(jiān)測現(xiàn)狀及需求分析

1.1 現(xiàn)狀分析

近年來，我國經(jīng)濟社會建設速度加快，礦產(chǎn)資源消耗量急劇增加，在此背景下，礦產(chǎn)資源的稀缺已經(jīng)威脅到經(jīng)濟社會的持續(xù)發(fā)展。因此，為實現(xiàn)經(jīng)濟社會的持續(xù)發(fā)展，應注重礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的高效化、綠色化，才能降低礦產(chǎn)資源粗放式開發(fā)利用對環(huán)境的破壞，實現(xiàn)經(jīng)濟社會和生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展[1]?；谶@一認識，在礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與監(jiān)測中，徹底摒棄傳統(tǒng)的粗放式開發(fā)利用模式，綜合運用行政、政策等多樣化措施，同時積極推廣應用多項新型技術，以此促進礦產(chǎn)資源開發(fā)利用綠色化發(fā)展。

1.2 需求分析

在新時期背景下，礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與監(jiān)測工作需求，總結包括可持續(xù)高質量發(fā)展、動態(tài)監(jiān)測管理兩個方面，具體如下：

（1）可持續(xù)高質量發(fā)展需求。在礦產(chǎn)資源開發(fā)利用中，政府相關部門需要借助于政策手段來宏觀引導礦產(chǎn)企業(yè)開發(fā)利用礦產(chǎn)資源，以此實現(xiàn)經(jīng)濟和自然的可持續(xù)高質量發(fā)展，具體可以劃分為三個階段，第一階段是鼓勵開發(fā)，并在礦產(chǎn)資源開發(fā)利用中落實保護工作措施；第二階段是從嚴審批促進高質量開發(fā)利用礦產(chǎn)資源，并兼顧礦山生態(tài)環(huán)境質量和恢復工作；第三階段是以生態(tài)環(huán)境保護為主，兼顧礦產(chǎn)資源可持續(xù)利用來適度開發(fā)資源，旨在實現(xiàn)礦山生態(tài)環(huán)境、自然資源和經(jīng)濟社會的和諧發(fā)展[2]。由此可見，在礦產(chǎn)資源開發(fā)利用過程中，要實現(xiàn)經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展，關鍵在于創(chuàng)新監(jiān)測技術手段，優(yōu)化和完善各項技術標準，并建立高素質專業(yè)技術隊伍來實現(xiàn)礦山環(huán)境生態(tài)文明建設發(fā)展、生產(chǎn)工藝環(huán)?；⒌V產(chǎn)資源開發(fā)利用高效化等目標[3]。

（2）動態(tài)監(jiān)測管理需求。隨著國家行政機構改革的深化，礦產(chǎn)資源開發(fā)利用監(jiān)管隨之向審批簡化、監(jiān)管強化方向發(fā)展，要求政府相關部門革新監(jiān)管執(zhí)法技術手段，原因在于傳統(tǒng)監(jiān)管技術手段更加依賴衛(wèi)生遙感和普通航空攝影技術，難以滿足礦產(chǎn)資源開發(fā)利用動態(tài)監(jiān)測管理工作需求[4]。結合礦產(chǎn)資源開發(fā)利用監(jiān)測業(yè)務需求，建立集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析和系統(tǒng)應用為一體的技術服務系統(tǒng)，繼而依托此技術服務系統(tǒng)高效完成礦山各項數(shù)據(jù)的收集、分析及使用等一系列操作，這是當前政府相關部門重點需求[5]。

2 地質測繪技術在礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與監(jiān)測中的有效應用分析

如前所述，在新時期背景下，經(jīng)濟社會的發(fā)展面臨嚴重的礦產(chǎn)資源困境，這要求相關部門嚴格按照國家關于自然資源工作的戰(zhàn)略決策部署，摒棄傳統(tǒng)粗放式開發(fā)管理模式的同時，推廣應用新技術，持續(xù)提高礦產(chǎn)資源開發(fā)利用水平，為經(jīng)濟社會發(fā)展提供礦產(chǎn)資源支撐?？偨Y起來，地質測繪技術發(fā)展趨勢及具體有效應用策略如下。

2.1 技術發(fā)展趨勢

結合新時期黨中央關于自然資源工作的戰(zhàn)略決策部署，礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與監(jiān)測的技術發(fā)展趨勢應依托先進的數(shù)字化、智能化等技術，建構集礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與監(jiān)測為一體的時空架構，據(jù)此整合礦產(chǎn)資源開發(fā)中各個階段的數(shù)據(jù)，并基于礦產(chǎn)資源全生命周期的數(shù)據(jù)資源建構三維空間模型，在此基礎上，關聯(lián)礦產(chǎn)資源開發(fā)利用中各類軟件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)流程，即可為為礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與監(jiān)測中各項決策提供信息支持[6]。與此同時，現(xiàn)代測繪地理信息技術與礦產(chǎn)資源開發(fā)利用工作的融合和創(chuàng)新發(fā)展是新時代的主流發(fā)展趨勢，具體是礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與監(jiān)測在現(xiàn)代測繪地理信息技術的支撐下，建構起礦產(chǎn)資源開發(fā)利用智能化系統(tǒng)，從而在此系統(tǒng)支持下大幅度提升礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的安全性、綠化水平和可持續(xù)性[7]。除此之外，在現(xiàn)代科技發(fā)展支持下，現(xiàn)代測繪地理信息技術的發(fā)展水平持續(xù)提高，并逐漸滲透應用在大量的傳統(tǒng)行業(yè)中，為傳統(tǒng)行業(yè)的革新發(fā)展提供了技術支持。而礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與監(jiān)測行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)出的技術發(fā)展趨勢是融合計算機、航空測量技術、衛(wèi)星定位等，實現(xiàn)礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的綠色化、高效化和監(jiān)測全面化，進而為經(jīng)濟社會建設的可持續(xù)發(fā)展提供資源保障[8]。

2.2 地質測繪技術的具體應用

結合國家關于礦產(chǎn)資源開發(fā)利用工作的戰(zhàn)略決策部署，礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與監(jiān)測應以礦產(chǎn)資源高效利用、節(jié)約為目標，全過程動態(tài)監(jiān)測礦產(chǎn)資源開發(fā)利用現(xiàn)狀，并結合相關指標來科學評價礦產(chǎn)資源開發(fā)利用水平。同時，建立相應且可行的約束機制，使得各權人積極主動地改變礦產(chǎn)資源開發(fā)利用方式，為節(jié)約和高效利用礦產(chǎn)資源夯實基礎。另外，根據(jù)國家關于礦產(chǎn)資源開發(fā)利用工作部署，礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與監(jiān)測中地質測繪技術的應用領域相當廣泛，如礦產(chǎn)開采信息采集、礦產(chǎn)開發(fā)利用水平評價等。

值得注意的是，基于地質測繪技術在礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與監(jiān)測中的應用，主要體現(xiàn)在礦產(chǎn)勘探、開采、環(huán)境治理及礦政管理等不同階段中?；趥鹘y(tǒng)技術手段的礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與監(jiān)測成果形式以地形圖、地質圖等二維空間圖件為主；而在現(xiàn)代地質測繪技術應用支持下，礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與監(jiān)測已經(jīng)與大數(shù)據(jù)分析、云計算、計算機、互聯(lián)網(wǎng)等技術實現(xiàn)了融合發(fā)展，并且衛(wèi)星定位、物聯(lián)網(wǎng)、云計算分析等先進技術已經(jīng)融合應用在礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與監(jiān)測工作中，使得礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與監(jiān)測朝向信息化、自動化和數(shù)字化方向發(fā)展，從而能夠在先進技術支持下，大幅度提升礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與監(jiān)測水平。

根據(jù)國家關于礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的工作部署，逐步建立相對完善的礦產(chǎn)資源開發(fā)利用評估體系，一方面可以動態(tài)分析礦產(chǎn)資源開發(fā)利用現(xiàn)狀，據(jù)此為綠色礦產(chǎn)建設提供重要參考依據(jù)，另一方面可以促進礦產(chǎn)資源開發(fā)利用高效化發(fā)展。但在此過程中，如何集成不同部門、不同技術標準的信息平臺，是礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與監(jiān)測信息化、自動化發(fā)展中亟需解決的重點問題。但隨著GIS技術的發(fā)展及普及應用，以及面向服務的軟件體系架構方法的提出，可以建立礦產(chǎn)資源開發(fā)利用管理信息系統(tǒng)，隨后在此系統(tǒng)支持下，融合礦山環(huán)境、礦產(chǎn)資源開采等各項資源，對礦區(qū)各種組成要素的相互關系、變化過程等展開動態(tài)過程分析，從而可以為礦產(chǎn)資源開發(fā)利用中各項決策提供信息支持，對礦產(chǎn)資源開發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展具有良好的促進作用。

針對礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與監(jiān)測信息管理需求，在技術服務系統(tǒng)架構設計中，應包括三個層面，具體如下：

（1）客戶層，礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與監(jiān)測信息服務系統(tǒng)面向礦山各單位、各部門及其他用戶等服務對象，基于GIS客戶端提供目錄服務、應用發(fā)布、服務檢索、操作模式、個性界面等GIS信息服務，以此滿足于各用戶在礦產(chǎn)資源開發(fā)利用中的各項信息需求，為高效開發(fā)利用礦產(chǎn)資源提供信息支持。

（2）應用服務層，具體包括數(shù)據(jù)格式轉換服務、投影和坐標轉換服務等目錄服務與管理；還包括面向礦區(qū)各單位、部門及其他用戶的空間分析決策服務、其他增值服務等。同時，基于空間信息系統(tǒng)建立子系統(tǒng)，具體包括礦產(chǎn)資源開發(fā)加工利用管理系統(tǒng)、礦區(qū)環(huán)境保護和生態(tài)治理系統(tǒng)、礦業(yè)安全生產(chǎn)與防災減災系統(tǒng)、礦區(qū)規(guī)劃發(fā)展決策支持系統(tǒng)等，為空間分析決策服務系統(tǒng)應用提供支持，而其他增值服務，則是由其他異構GIS應用系統(tǒng)提供。

（3）數(shù)據(jù)服務層，作為系統(tǒng)架構的核心，是系統(tǒng)應用的基礎，主體劃分為數(shù)據(jù)采集和處理、數(shù)據(jù)庫訪問層、數(shù)據(jù)庫群三部分。其中，數(shù)據(jù)采集和處理指的是采集礦山資源開發(fā)利用中各項原始數(shù)據(jù)，具體包括礦山開采數(shù)據(jù)、礦山環(huán)境數(shù)據(jù)、礦山生態(tài)治理數(shù)據(jù)等。在此基礎上，通過統(tǒng)一分類編碼、加工等一系列操作，形成標準數(shù)據(jù)集，為后續(xù)的數(shù)據(jù)庫訪問提供數(shù)據(jù)支持。而數(shù)據(jù)庫訪問具體包括數(shù)據(jù)處理和流程管理、數(shù)據(jù)交換和控制管理、語義協(xié)調(diào)器，旨在挖掘數(shù)據(jù)庫中各數(shù)據(jù)的價值，助力于礦產(chǎn)資源開發(fā)利用工作質量的提高。另外，數(shù)據(jù)庫群具體包括元數(shù)據(jù)庫、基礎地理數(shù)據(jù)庫、監(jiān)測影響數(shù)據(jù)庫、生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)庫四部分構成，主要是為數(shù)據(jù)服務提供海量數(shù)據(jù)支持，以此大幅度提高礦產(chǎn)資源開發(fā)利用水平。

3 結語

綜上所述，礦產(chǎn)資源作為現(xiàn)代社會建設中不可缺少的資源，但隨著我國社會建設發(fā)展速度的加快，對礦產(chǎn)資源的需求量急劇增加。但長期以來，我國在礦產(chǎn)資源開發(fā)利用中，存在粗放管理、生態(tài)環(huán)境污染嚴重等問題，不利于我國礦產(chǎn)資源的可持續(xù)利用與發(fā)展，還直接影響我國社會經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境的和諧、持續(xù)發(fā)展。因此，在新時代背景下，我國高度重視生態(tài)文明建設與發(fā)展。基于此，在生態(tài)文明建設重視度日漸提高的宏觀環(huán)境中，地質測繪單位應與時俱進的革新工作理念，加強現(xiàn)代地質測繪技術的有效使用，以此滿足于新時期政府對礦產(chǎn)資源開發(fā)利用過程中環(huán)境保護、全面監(jiān)測管理需求。同時要緊緊把握綠色礦產(chǎn)建設等契機，不斷優(yōu)化地質測繪技術在礦產(chǎn)資源開發(fā)利用和監(jiān)測中的應用，進一步為礦產(chǎn)資源綠色開發(fā)、高效利用提供充分有效的支持，只有這樣，才能為經(jīng)濟社會和生態(tài)環(huán)境的持續(xù)發(fā)展提供支持。