GIS數(shù)字測繪技術(shù)在礦山地質(zhì)測量中的應(yīng)用

高 雋，孔媛政

（山東省地礦局八〇一水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊（山東省地礦工程勘察院）、山東省地下水環(huán)境保護與修復(fù)工程技術(shù)研究中心，山東 濟南 250000）

礦山區(qū)域地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，為防范地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，降低礦產(chǎn)開采活動的風(fēng)險，礦產(chǎn)開發(fā)企業(yè)以及相關(guān)主管部門，往往需要定期組織人員，對區(qū)域范圍內(nèi)礦山地質(zhì)情況進行全方位的測量，通過測量評估礦山地質(zhì)的穩(wěn)定性與變化趨向，從而制定相應(yīng)的管理舉措[1]。傳統(tǒng)的地質(zhì)測量技術(shù)，測量難度高、測量誤差大，無法滿足工作開展的實際要求，為彌補礦山地質(zhì)測量的技術(shù)局限，提升測量的精準度，越來越多的技術(shù)團隊，將GIS數(shù)字測繪技術(shù)應(yīng)用到礦山的地質(zhì)測量之中，并取得了顯著的實踐效果。

1 GIS數(shù)字測繪技術(shù)概述

對GIS數(shù)字測繪技術(shù)原理與特點的分析，有助于測繪人員在整體上，把握技術(shù)應(yīng)用的要求、注意事項，理順了GIS數(shù)字測繪技術(shù)應(yīng)用思路，從根本上，保證了GIS數(shù)字測繪在礦山地質(zhì)測量中應(yīng)用的有效性、指向性。

GIS技術(shù)作為成熟的地理信息系統(tǒng)，其將計算機技術(shù)、遙感測繪技術(shù)、環(huán)境管理等學(xué)科門類進行有效繼承，是目前地理空間信息獲取、呈現(xiàn)的主要方式。與其他測量技術(shù)相比，GIS技術(shù)不僅可以實現(xiàn)對目標(biāo)區(qū)域內(nèi)，地理數(shù)據(jù)信息的有效采集、安全存儲以及分析管理，還能夠?qū)⑻幚砗蟮牡乩硇畔?，通過三維圖形的方式呈現(xiàn)出來，形成立體化的信息表達，幫助相關(guān)工作人員更好地掌握地理空間信息，并有序做好地質(zhì)信息預(yù)測以及輔助決策等相關(guān)工作，初步實現(xiàn)了地理環(huán)境的有效管理[2]。GIS技術(shù)在實踐應(yīng)用過程中，呈現(xiàn)出精準化、虛擬化、模型化的技術(shù)特點，這些技術(shù)特性，使其在地質(zhì)測量中有著較強的技術(shù)優(yōu)勢。具體來看，GIS數(shù)字測繪技術(shù)可以最為真實地還原測量區(qū)域的真實情況，即便系統(tǒng)后臺對測量數(shù)據(jù)開展二次處理，也會最大程度地保證數(shù)據(jù)信息的真實度，確保測量區(qū)域地質(zhì)情況的細節(jié)得到有效呈現(xiàn)。這種真實性使得GIS數(shù)字測繪技術(shù)有著較強的精準性，可以全面、客觀地反應(yīng)地質(zhì)情況，為后續(xù)管理、決策活動的開展提供了數(shù)據(jù)支撐，避免了相關(guān)工作的盲目性。GIS數(shù)字測繪技術(shù)將測繪過程中獲取的各類信息，通過圖形處理技術(shù)，將抽象的數(shù)據(jù)信息圖形化，并借助三維模擬的方式，真實呈現(xiàn)出測量區(qū)域的相關(guān)情況，并且工作人員還可以根據(jù)需要，在三維模擬視圖之中，進行標(biāo)記、演示等相關(guān)操作。這種虛擬化的技術(shù)特性，降低了測量區(qū)域地理形態(tài)對于工作人員分析、研判的影響，逐步排除人為因素的影響，降低了管理決策出現(xiàn)失誤的機率。GIS數(shù)字測繪技術(shù)可以根據(jù)不同場景下差異化的使用需求，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，通過不同的數(shù)據(jù)模型，完成數(shù)據(jù)分析等相關(guān)任務(wù)。以礦山地地質(zhì)測量工作為例，工作人員為了解礦山地質(zhì)情況，可以在GIS數(shù)字測繪系統(tǒng)內(nèi)，搭建地質(zhì)模型，定向錄入相關(guān)信息，由模型自動完成數(shù)據(jù)的處理，處理過程中，工作人員逐步掌握礦山測量區(qū)域內(nèi)特殊地質(zhì)、自然資源的分布情況，實現(xiàn)了地質(zhì)信息的系統(tǒng)化梳理。同時，在模型的輔助下，工作人員可以順利完成礦產(chǎn)開采方案、環(huán)境保護方案的確定工作，有效滿足了現(xiàn)階段礦山地質(zhì)測量工作的各項要求。正是基于GIS數(shù)字測繪技術(shù)的技術(shù)機理以及實踐特性，在礦山等復(fù)雜區(qū)域的地質(zhì)測量過程中，才應(yīng)當(dāng)認真做好GIS數(shù)字測繪技術(shù)的應(yīng)用工作，實現(xiàn)其技術(shù)優(yōu)勢的充分發(fā)揮，確保相關(guān)實踐活動的有序開展。

2 GIS數(shù)字測繪技術(shù)在礦山地質(zhì)測量中應(yīng)用的意義

GIS數(shù)字測繪技術(shù)在礦山地質(zhì)測量中的應(yīng)用，對于地質(zhì)測量工作的成效有著明顯的提升，通過梳理GIS數(shù)字測繪技術(shù)測量要點，明確地質(zhì)測量工作流程，加速工作觀念的轉(zhuǎn)變，為礦山地質(zhì)測量工作、GIS數(shù)字測繪技術(shù)的有序開展，奠定了堅實的思想基礎(chǔ)。

GIS數(shù)字測繪技術(shù)對于礦山地質(zhì)測量工作產(chǎn)生的影響是多方面的。在傳統(tǒng)的礦山地質(zhì)測量環(huán)節(jié)，工作人員主要利用人工測量的方式方法，組織進行實地測量，這種測量方式，效率相對較低，測量周期較長，成本投入較大，尤其對于規(guī)模較大、地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜的礦山，涉及到的地理信息較多，往往需要耗費大量的資源，組織人員開展地質(zhì)測量工作。從整體效果來看，這種人工測量方案，無法滿足實際的使用需求，無形之中，影響了礦采資源開采方案的有效性，造成決策管理工作合理性的下降[3]。GIS數(shù)字測繪技術(shù)在礦山地質(zhì)測量中的應(yīng)用，在很大程度上，可以有效解決人工測量工作產(chǎn)生的問題，作為集成化技術(shù)體系，GIS數(shù)字測繪具備及極強的綜合分析評價功能，測量人員在進入礦山開展數(shù)據(jù)實地獲取之前，利用相關(guān)技術(shù)模塊，對地質(zhì)測量結(jié)果開展初步的預(yù)測，并根據(jù)后續(xù)測量結(jié)果，對預(yù)測模型作出針對性調(diào)整，這種技術(shù)處理方式，可以有效控制測量過程中，存在的各類風(fēng)險，實現(xiàn)了測量精準度與便捷度的全面兼顧。GIS數(shù)字測繪技術(shù)在礦山地質(zhì)測量中的應(yīng)用，無疑可以降低工作人員的工作強度，實現(xiàn)測量工作成效的穩(wěn)步提升。例如工作人員通過熟練操作各類系統(tǒng)模塊，可以在測量平臺內(nèi)，完成繪圖工作，與傳統(tǒng)的人工繪圖相比，GIS數(shù)字測繪技術(shù)繪圖不僅保證了繪圖的精準性與高效性，并且繪制的圖表可以自動生成以及保存，這種技術(shù)優(yōu)勢，無疑可以降低繪圖工作的整體強度，降低了不必要的費用支出。同時，GIS數(shù)字測繪技術(shù)具備加強的延伸性，工作人員可以依據(jù)礦山地質(zhì)測量工作的要求，建立附屬的子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)的創(chuàng)設(shè)，可以更好地幫助礦山企業(yè)管理人員、技術(shù)人員掌握礦山資源分布、自然環(huán)境的情況狀況，對于相關(guān)決策、管理活動產(chǎn)生了輔助效能。

3 GIS數(shù)字測繪技術(shù)在礦山地質(zhì)測量中應(yīng)用的主要路徑

GIS數(shù)字測繪技術(shù)在礦山地質(zhì)測量中的合理化應(yīng)用，要求工作人員在準確把握GIS數(shù)字測繪技術(shù)特性的基礎(chǔ)上，結(jié)合礦山地質(zhì)測量的有關(guān)實際，在科學(xué)性、高效性原則框架下，采取針對性舉措，保證GIS數(shù)字測繪技術(shù)在礦山地質(zhì)測量中的應(yīng)用成效，確保GIS數(shù)字測繪技術(shù)優(yōu)勢的有效發(fā)揮。

3.1 完善礦山地理信息系統(tǒng)

礦山地質(zhì)測量工作在應(yīng)用GIS數(shù)字測繪技術(shù)過程中，工作人員需要快速轉(zhuǎn)變工作思路，準確把握GIS數(shù)字測繪技術(shù)技術(shù)的應(yīng)用場景以及礦山地質(zhì)測量工作的相關(guān)要求，通過明確GIS數(shù)字測繪技術(shù)優(yōu)勢，逐步明確其在地質(zhì)測量實踐工作中的應(yīng)用要求，實現(xiàn)技術(shù)的指向性、針對性應(yīng)用。在這一思路的指導(dǎo)下，工作人員需要借鑒相關(guān)國家的經(jīng)驗與做法，結(jié)合實際礦山地質(zhì)測量的實際特點，完善礦山地理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)GIS數(shù)字測繪技術(shù)體系的延伸，更好地服務(wù)于不同的系統(tǒng)使用場景。具體來看，工作人員在礦山地理信息系統(tǒng)創(chuàng)建過程中，出于系統(tǒng)試運行成效的考量，將礦山土地資源的使用情況、井上井下坐標(biāo)的對應(yīng)情況、礦區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖、資源分布圖等數(shù)據(jù)進行整合，形成功能相對獨立的系統(tǒng)單元，工作人員通過礦山地理信息系統(tǒng)，可以快速掌握礦產(chǎn)開發(fā)等相關(guān)情況，并對礦區(qū)特殊單元的地形地質(zhì)變化趨勢實現(xiàn)實時監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)問題，立即起動預(yù)案進行應(yīng)對與處理[4]。礦山地理信息系統(tǒng)這一功能的實現(xiàn)，要求工作人員對GIS數(shù)字測繪技術(shù)的應(yīng)用方式作出必要的創(chuàng)新，對測量過程中獲取的遙感數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)進行分類存儲，根據(jù)礦山地理信息系統(tǒng)的運行要求，做好信息的整合、處理以及呈現(xiàn)等相關(guān)工作，實現(xiàn)對礦山生產(chǎn)活動的有效管理與科學(xué)決策。礦山地理信息系統(tǒng)在在很大程度上，彌補了礦山安全管理漏洞，工作人員依托系統(tǒng)數(shù)據(jù)，可以準確預(yù)測地質(zhì)變化情況，在數(shù)據(jù)過程中，如果發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險，可以快速進行反饋，礦山開采企業(yè)在接收信息后，組織人員進行現(xiàn)場核實，并做好防范工作，降低了安全事故的發(fā)生機率，對于礦山生產(chǎn)秩序的維護有著極大的裨益。

3.2 形成礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)模型

考慮到礦山地質(zhì)環(huán)境的復(fù)雜性，工作人員在利用GIS數(shù)字測繪技術(shù)開展地理數(shù)據(jù)處理的過程中，需要認真做好數(shù)據(jù)模型的創(chuàng)設(shè)工作，通過模型實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速采集與有效交互，避免GIS數(shù)字測繪技術(shù)漏洞的出現(xiàn)。具體來看，工作人員利用二位編碼技術(shù)，對礦山地質(zhì)信息中的方向、坐標(biāo)、骨架線等GIS數(shù)據(jù)進行定義，這種定義操作，確保GIS數(shù)字測繪技術(shù)可以在較短的時間內(nèi)，完成各類礦山信息的匯總以及處理，在此基礎(chǔ)上，進行不同礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)的顯示以及交換。為了保證礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)模型的實用性，工作人員在模型應(yīng)用環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)充分利用GIS數(shù)字測繪技術(shù)形成的三維礦山模型，將地質(zhì)測量過程中，獲取到的各類數(shù)據(jù)存儲到三維礦山模型之中，最大程度的豐富三維模型的細節(jié)內(nèi)容，使其真實表現(xiàn)出礦山的地質(zhì)情況。三維數(shù)據(jù)模型構(gòu)建工作完成后，工作人員可以根據(jù)工作任務(wù)的具體要求，定向選擇三維模型中某一項或者某幾項屬性，模型在接收指令后，將所需要的信息數(shù)據(jù)進行推送，無形之中，降低了礦山地質(zhì)測量數(shù)據(jù)的獲取難度?？紤]GIS數(shù)字測繪技術(shù)的迭代更新，在數(shù)據(jù)模型完善的過程中，工作人員可以根據(jù)實際的工作需要，做好模型的升級工作，通過模型升級，達到強化模型數(shù)據(jù)處理能力，提升系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的目的。

3.3 提升測量信息管理水平

從過往實踐經(jīng)驗來看，工作人員在利用GIS數(shù)字測繪進行礦山地質(zhì)測量工作的過程中，會生成礦產(chǎn)資源分布范圍、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等多種信息，隨著測量區(qū)域的變化以及開采活動的進行，GIS數(shù)字測繪技術(shù)獲取的各類信息會發(fā)生明顯的變化。盡管，工作人員通過GIS數(shù)字測繪技術(shù)，可以實時掌握礦山地質(zhì)測量過程中各類數(shù)據(jù)，但是由于產(chǎn)生的數(shù)據(jù)體量十分巨大，工作人員無法快速完成數(shù)據(jù)處理任務(wù)，為應(yīng)對這種情況，工作人員可以嘗試創(chuàng)設(shè)管理平臺，對更新數(shù)據(jù)開展實施更新以及管理。具體來看，工作人員借助GIS數(shù)字測繪技術(shù)具備的數(shù)據(jù)分類處理能力，做好數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)設(shè)，在數(shù)據(jù)庫中設(shè)立不同的地質(zhì)信息存儲板塊，形成測量數(shù)據(jù)分類存儲體系。在這一基礎(chǔ)上，工作人員可以根據(jù)需要，在數(shù)據(jù)庫中輸入檢索關(guān)鍵字，數(shù)據(jù)庫根據(jù)檢索指令，提供對應(yīng)的測量信息，這種測量信息管理方式，無疑彌補了礦山地質(zhì)測量數(shù)據(jù)處理短板，

3.4 打造測量數(shù)據(jù)分析模塊

礦山地質(zhì)測量信息設(shè)計的內(nèi)容較多，為保證測量數(shù)據(jù)的實用性，工作人員需要按照礦山管理要求，做好測量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分析模塊的優(yōu)化工作。通過必要的優(yōu)化提升，進一步強化測量數(shù)據(jù)的實用性，實現(xiàn)對不同類型數(shù)據(jù)之間存在的關(guān)聯(lián)性，通過關(guān)聯(lián)性的梳理以及明確，確保相關(guān)技術(shù)人員、管理人員可以根據(jù)自身的要求，快速、靈活地獲取各類數(shù)據(jù)，以保證礦山地質(zhì)測量數(shù)據(jù)的合理化應(yīng)用，減少數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用盲區(qū)，保證了測量數(shù)據(jù)的實用性。

4 結(jié)語

GIS數(shù)字測繪在礦山地質(zhì)測量中的應(yīng)用，對于礦山地質(zhì)測量的精準性有著深遠影響，為保證技術(shù)價值的全面發(fā)揮，文章結(jié)合過往有益經(jīng)驗，整合技術(shù)資源，理順應(yīng)用流程，探討GIS數(shù)字測繪技術(shù)應(yīng)用策略。