基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)在智慧化礦山建設(shè)中的應(yīng)用

王佳琪

摘要：基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)主要指的是自然地理信息中的地貌、植被、水系等，社會(huì)地理信息中的居民地、境界、交通、特殊地區(qū)、地名和地理坐標(biāo)系網(wǎng)格、地形數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)等。隨著科技的進(jìn)步，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的覆蓋面更加廣泛，逐漸發(fā)展成為通用性強(qiáng)和共享需求量大的基礎(chǔ)地理單元。智慧化礦山是以數(shù)字化和信息化為基礎(chǔ)的集快速處理、自動(dòng)分析和主動(dòng)感知為一體的安全礦山、無人礦山、高效礦山和清潔礦山。智慧化礦山的建設(shè)與基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用息息相關(guān)。

關(guān)鍵詞：地理信息數(shù)據(jù);智慧話;礦山建設(shè)

1 在礦山生態(tài)文明建設(shè)中的應(yīng)用

1.1 在礦山地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估中的應(yīng)用

礦產(chǎn)資源的開發(fā)與利用容易造成一系列生態(tài)環(huán)境問題，主要包括以下幾個(gè)方面：①資源開發(fā)誘發(fā)各類地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。如陡邊坡、危巖體、崩塌、滑坡以及泥石流等災(zāi)害;②土地破壞。資源開采過程中山體開挖、碎石堆積等對(duì)土地資源破壞較大[1];③水體污染。資源開采破壞了原有的水力平衡，對(duì)地表水體和地下水影響較大，極易產(chǎn)生水體污染;④大氣污染。主要體現(xiàn)在資源開發(fā)以及運(yùn)輸、選冶過程中的粉塵、揚(yáng)塵等方面;⑤噪聲污染。資源開發(fā)使用大量的大型儀器設(shè)備，不僅噪聲大，而且持續(xù)時(shí)間長，對(duì)附近居民正常的生產(chǎn)生活產(chǎn)生較大的影響。以基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)（如影像數(shù)據(jù)、照片信息等），將其作為礦山地質(zhì)災(zāi)害的重要評(píng)價(jià)依據(jù)，如專家地理信息系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)露天礦山生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)周圍生態(tài)環(huán)境的影響，進(jìn)而建設(shè)相應(yīng)的環(huán)境影響緩沖區(qū)，對(duì)合理布設(shè)治理方法具有重要的參考意義。

1.2 在環(huán)境治理與土地復(fù)墾規(guī)劃中的應(yīng)用

礦山生態(tài)文明建設(shè)是構(gòu)建智慧化礦山的基礎(chǔ)，也是緩解資源開發(fā)利用與環(huán)境保護(hù)之間矛盾的主要措施。在礦山環(huán)境綜合評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，以基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)制定科學(xué)合理的環(huán)境治理規(guī)劃，進(jìn)一步確定治理方案以及具體措施，對(duì)礦山廢棄排土場以及采場等進(jìn)行土地復(fù)墾治理，建立土地復(fù)墾信息系統(tǒng)，結(jié)合可視化技術(shù)在計(jì)算機(jī)中顯示土地復(fù)墾以及治理效果的動(dòng)態(tài)變化，同時(shí)對(duì)需進(jìn)一步治理的區(qū)域進(jìn)行有效預(yù)測[2]，還可以對(duì)未來土地復(fù)墾后的景觀進(jìn)行預(yù)測模擬，為土地資源綜合利用提供基礎(chǔ)，同時(shí)可對(duì)礦山土地復(fù)墾區(qū)域發(fā)展成為旅游勝地的潛力做出客觀的評(píng)價(jià)。如某礦山運(yùn)礦道路周邊因長期運(yùn)礦活動(dòng)致生態(tài)環(huán)境破壞較嚴(yán)重，經(jīng)過治理后可使之成為風(fēng)景優(yōu)美的景觀交通干道。

1.3 在礦山地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測中的應(yīng)用

礦山資源開采過程中容易誘發(fā)各類地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，如地面沉降、崩塌、泥石流和滑坡等。在資源開采過程中沉降形變監(jiān)測至關(guān)重要。在礦山開采區(qū)域一定范圍內(nèi)布設(shè)一定數(shù)量及密度的監(jiān)測點(diǎn)，根據(jù)定期的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)（如遙感影像數(shù)據(jù)等）對(duì)比分析其形變規(guī)律和發(fā)展趨勢，是現(xiàn)階段礦山沉降形變監(jiān)測的主要方法之一。通過對(duì)不同時(shí)間段的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)對(duì)比分析，進(jìn)而劃分出重點(diǎn)變形區(qū)，以及預(yù)測今后變形發(fā)展方向，為進(jìn)一步確定相應(yīng)的治理措施或者預(yù)防措施提供基礎(chǔ)依據(jù)[3]?，F(xiàn)階段，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)在礦山地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測中的廣泛應(yīng)用，有效地降低了礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生率，提高了開采環(huán)境的安全性。基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用是建設(shè)安全礦山、智慧化礦山的基礎(chǔ)。

2 在礦山生產(chǎn)和管理中的應(yīng)用

2.1 礦產(chǎn)資源規(guī)劃管理中的應(yīng)用

以基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行規(guī)劃管理。礦床勘查過程中可形成大量的圖件、文檔和數(shù)據(jù)等，高效地實(shí)現(xiàn)此類復(fù)雜而龐大的信息的管理，是提高成果信息利用率的基礎(chǔ)。以基礎(chǔ)地理信息為基礎(chǔ)平臺(tái)，建設(shè)相應(yīng)的礦山管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，使各類圖件、文檔以及數(shù)據(jù)的格式、表達(dá)方式等趨于統(tǒng)一，促進(jìn)圖形、文檔和數(shù)據(jù)的有效管理、共享和利用，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)礦山建設(shè)項(xiàng)目的遠(yuǎn)程管理[4]。礦山管理系統(tǒng)根據(jù)需求不同可進(jìn)一步分為礦山設(shè)計(jì)、探礦工程、巷道掘進(jìn)、資源開采、沉降監(jiān)測以及環(huán)境評(píng)價(jià)等內(nèi)容，也是智慧化礦山建設(shè)的重要部分。

2.2 在礦山?jīng)Q策支持系統(tǒng)中的應(yīng)用

礦山?jīng)Q策支持系統(tǒng)的研發(fā)是基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用發(fā)展的主要方向之一。目前，以基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)平臺(tái)的礦產(chǎn)資源一體化發(fā)展主要停留在數(shù)據(jù)庫和簡單的空間疊加分析方面，缺乏更進(jìn)一步的綜合處理能力。礦山?jīng)Q策支持系統(tǒng)是將礦產(chǎn)資源勘查、投資風(fēng)險(xiǎn)、礦山環(huán)境保護(hù)及治理等納入一體，通過綜合評(píng)價(jià)給出相應(yīng)的優(yōu)選方案，以供決策者參考。礦山?jīng)Q策支持系統(tǒng)的研發(fā)為礦山建設(shè)帶來了新的發(fā)展機(jī)遇，為投資者、管理者的決策提供重要的參考依據(jù)，也是基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)應(yīng)用更深入、直觀的體現(xiàn)，有效推進(jìn)智慧化礦山的建設(shè)。

2.3 在礦山生產(chǎn)過程一體化中的應(yīng)用

礦山生產(chǎn)過程一體化指的是從礦山勘查設(shè)計(jì)到開采生產(chǎn)、閉坑環(huán)境治理恢復(fù)的整個(gè)過程，這也是今后礦山發(fā)展的主要方向。以基礎(chǔ)地理信息為基礎(chǔ)的軟件平臺(tái)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理以及綜合分析能力，與三維可視化技術(shù)、虛擬技術(shù)等相結(jié)合，對(duì)模擬礦山生產(chǎn)過程一體化具有不可替代的作用。礦山勘查、開發(fā)和環(huán)境修復(fù)等是一個(gè)長期的過程，應(yīng)用可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)變形監(jiān)測、污染評(píng)價(jià)等，逐步實(shí)現(xiàn)一體化服務(wù)，促進(jìn)智慧化礦山建設(shè)。

3 結(jié)語

綜上所述，地理信息數(shù)據(jù)在智慧化礦山建設(shè)中具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢，在資源勘查、開采、探礦工程布設(shè)、環(huán)境保護(hù)與治理、礦山沉降形變監(jiān)測以及資源管理等各方面具有廣闊的應(yīng)用前景。礦山數(shù)據(jù)庫是提高各類數(shù)據(jù)、圖件等綜合成果社會(huì)化服務(wù)效益的基礎(chǔ)，也是提高資源信息服務(wù)效率的前提。礦山建設(shè)向數(shù)字化礦山、生產(chǎn)過程一體化等方向發(fā)展，是地理信息數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用更深入、直觀的體現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 袁素鳳，李鑫，楊亞慧.基于GIS的青海高寒區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度模糊評(píng)價(jià)[J].地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)，2016，27（1）：91-97.

[2] 王克明，白文洪，鐘文山.礦山形變監(jiān)測示范系統(tǒng)建立和應(yīng)用--以青海省祁連縣默勒煤礦中的災(zāi)害監(jiān)測為例[J].青海國土經(jīng)略，2017（3）：58-60.

[3] 顧華奇，彭惠卿，廖明偉.基于地理信息公共服務(wù)平臺(tái)開發(fā)礦山地質(zhì)災(zāi)害地理信息系統(tǒng)[J].世界有色金屬，2017（21）：242.

[4] 劉文杰，李明建，岳俊，等.基于GIS的煤礦地質(zhì)測量信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J].西南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，34（10）：137-143.

[5] 柯佳宏，張強(qiáng)，李勇，等.基于SuperMap的礦山三維地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].地礦測繪，2019，35（1）：21-24.