探討地礦勘察工作信息化的理論與方法

蘇天宇 胡吉明

黑龍江省地質(zhì)測(cè)繪院

探討地礦勘察工作信息化的理論與方法

蘇天宇 胡吉明

黑龍江省地質(zhì)測(cè)繪院

隨著社會(huì)的發(fā)展以及技術(shù)水平的提高，地質(zhì)勘察工作已成為企業(yè)生產(chǎn)與工程建設(shè)中的重要工作環(huán)節(jié)，為了實(shí)現(xiàn)地礦勘察工作信息化的過(guò)程中，技術(shù)人員從地礦勘查的工作特點(diǎn)出發(fā)，通過(guò)應(yīng)用各種理論與方法，將大量先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用在其中，不斷探索與創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)出新的信息技術(shù)，從而應(yīng)用在地礦勘查工作中，使之實(shí)現(xiàn)信息化，達(dá)到理想的效果。本文就地礦勘察工作信息化的理論與方法進(jìn)行深入探討，以供參考。

地質(zhì)礦產(chǎn)；勘察工作；信息化；理論；方法

在上個(gè)世紀(jì)80年代，我國(guó)提出了地礦勘查工作信息化的概念，并將其作為全國(guó)性工程進(jìn)行研究與推廣。如今，在社會(huì)各個(gè)行業(yè)當(dāng)中都將地礦勘查工作應(yīng)用在其中，已達(dá)到了理想的效果。

一、地礦勘查工作信息化的概述

在現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展中，不管是礦產(chǎn)資源的勘探還是環(huán)境地質(zhì)的勘察工作，都需要相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)用大量的科學(xué)技術(shù)在野外采集更多有效的信息、對(duì)信息進(jìn)行處理與評(píng)價(jià)、通過(guò)研究獲得并保存成果、對(duì)成果的科學(xué)管理與決策。由此可以看出，科學(xué)技術(shù)在地礦勘查工作中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。但是我們也應(yīng)當(dāng)清楚的知道，當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用只是實(shí)現(xiàn)地礦勘查工作信息化的基礎(chǔ)，相信在未來(lái)的社會(huì)發(fā)展中，地礦勘查工作中通過(guò)各種科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用而真正實(shí)現(xiàn)信息化。

所謂地礦勘查工作信息化也就是技術(shù)人員將各種信息化技術(shù)應(yīng)用在地質(zhì)勘查工作中，通過(guò)一系列的改造使整個(gè)工作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，達(dá)到理想的效果。在實(shí)現(xiàn)地礦勘查工作信息化的過(guò)程中，首先技術(shù)人員需要利用信息化技術(shù)采集更多有效的信息，然后將這些信息進(jìn)行全面分析，并構(gòu)建一個(gè)三維模型，其次通過(guò)對(duì)三維模型的分析與研究獲得成果，并將其保存與科學(xué)管理。

二、建立主題式共用地礦數(shù)據(jù)平臺(tái)

建立主題式共用地礦數(shù)據(jù)平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)地礦工作信息化的關(guān)鍵性工作環(huán)節(jié)，在建立主題式共用地礦數(shù)據(jù)平臺(tái)之前，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)建立一個(gè)主題式點(diǎn)源數(shù)據(jù)庫(kù)，這一數(shù)據(jù)庫(kù)的主要功能是對(duì)信息進(jìn)行采集與處理，此時(shí)我們也就需要將各種網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)結(jié)合起來(lái)，從而保證其實(shí)現(xiàn)信息化，更深入地研究我國(guó)地質(zhì)情況。另外，這一系統(tǒng)還能夠幫助國(guó)家及政府進(jìn)行科學(xué)性決策。

1、建立主題式共用地礦數(shù)據(jù)平臺(tái)的重要性

地礦勘查工作的開(kāi)展目的是為了能夠?qū)崟r(shí)獲取信息資料。隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)深入開(kāi)展了各種地質(zhì)勘察工作，例如工程地質(zhì)勘察、環(huán)境地質(zhì)勘察等，這對(duì)于地質(zhì)資料的需求量不斷增加。當(dāng)技術(shù)人員獲取地質(zhì)資料之后，這一資料具有長(zhǎng)期使用與反復(fù)使用的價(jià)值，因此相關(guān)管理者應(yīng)當(dāng)將其進(jìn)行長(zhǎng)期保存；此外，由于地質(zhì)資料在獲取過(guò)程中成本相對(duì)較高，且具有通用性特點(diǎn)，因此我們必須要實(shí)現(xiàn)地質(zhì)資料的共享。由此可以看出，我們?cè)趯?shí)際工作中應(yīng)當(dāng)建立一個(gè)以主題式點(diǎn)源數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)的主題式共用地礦數(shù)據(jù)平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的保存與共享。當(dāng)建立完成之后，我們要求數(shù)據(jù)庫(kù)具有以下特點(diǎn)：1）要求其具有多功能特點(diǎn)，能夠?qū)Φ刭|(zhì)資料進(jìn)行全面處理，滿足各種地質(zhì)勘察的目的；2）要求數(shù)據(jù)庫(kù)的完善性，使其能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行合理處理，這樣才能夠保證信息的完整性與間接性，能夠更為人們所應(yīng)用。

2、共用地礦數(shù)據(jù)平臺(tái)的建立可采用分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行

隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)相關(guān)行業(yè)在對(duì)地礦勘查工作中獲取的信息越來(lái)越多。為了能夠?qū)ζ溥M(jìn)行管理，我們必須要對(duì)其建立伊特主題式點(diǎn)源數(shù)據(jù)庫(kù)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理，提高后期地礦勘查工作的水平。通過(guò)該平臺(tái)對(duì)這些信息資料進(jìn)行管理，按照中央、省、地區(qū)三級(jí)進(jìn)行布局。這樣也就能夠?qū)⑿畔①Y料進(jìn)行科學(xué)管理，并且在各種地質(zhì)勘察過(guò)程中能夠充分應(yīng)用在其中，從而實(shí)現(xiàn)其管理，達(dá)到理想的效果。

三、用信息系統(tǒng)改造地礦工作主流程

地礦勘查工作的主要工作環(huán)節(jié)包括野外數(shù)據(jù)采集、室內(nèi)綜合整理和日常數(shù)據(jù)處理、勘查圖件編繪、地質(zhì)條件或礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)。有了共用數(shù)據(jù)平臺(tái)和地礦點(diǎn)源信息系統(tǒng)，還需要根據(jù)系統(tǒng)的工作原理和特點(diǎn)，對(duì)傳統(tǒng)的勘查工作流程和信息處理流程進(jìn)行改造、重組和優(yōu)化。只有這樣，才能充分發(fā)揮信息技術(shù)的作用。

1、地礦數(shù)據(jù)的數(shù)字化采集

地礦勘查數(shù)據(jù)的數(shù)字化采集，是地礦工作信息化的瓶頸問(wèn)題。地礦勘查數(shù)據(jù)主要來(lái)源于地球物理勘探與遙感、地球化學(xué)勘探、野外地質(zhì)勘測(cè)、室內(nèi)巖礦分析測(cè)試和圖形編繪。其中，野外地質(zhì)勘測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)字化采集程度較低，野外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與室內(nèi)數(shù)據(jù)管理與處理系統(tǒng)集成度低，數(shù)據(jù)采集內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)化、代碼化和數(shù)據(jù)模式的通用性問(wèn)題也有待進(jìn)一步解決。特別是應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)基于便攜機(jī)的野外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研發(fā)，以便集成關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)、GIS、RS和GPS，實(shí)現(xiàn)野外無(wú)紙?zhí)顖D、立體填圖和室內(nèi)一次性成圖，徹底改變野外數(shù)據(jù)采集的落后面貌。

2、地礦數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)處理

一般來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)在對(duì)地礦勘查數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的過(guò)程中，都會(huì)是計(jì)算機(jī)的運(yùn)算功能充分發(fā)揮出來(lái)，通過(guò)數(shù)學(xué)模型的建立與分析，從而獲得更加有效、可靠的信息，達(dá)到理想的處理效果。

3、地礦資源的人工智能評(píng)價(jià)

資源預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)專家系統(tǒng)是一種計(jì)算機(jī)程序，它由“知識(shí)庫(kù)”和“推理機(jī)”2部分組成。在知識(shí)庫(kù)內(nèi)凝聚有相當(dāng)數(shù)量的權(quán)威性知識(shí)，并能根據(jù)用戶提供的信息，運(yùn)用所存儲(chǔ)的專家知識(shí)，通過(guò)推理機(jī)以專家水平或接近專家的水平來(lái)解決特定領(lǐng)域中的實(shí)際問(wèn)題。地質(zhì)學(xué)由于學(xué)科本身的特點(diǎn)，一直是專家系統(tǒng)應(yīng)用研究的活躍領(lǐng)域。許多復(fù)雜地質(zhì)問(wèn)題的解釋和處理，在很大程度上依賴專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。專家系統(tǒng)可以充分發(fā)揮專家作用，使得一般地質(zhì)人員能像專家那樣工作，從而提高找礦和勘探效果。

四、實(shí)現(xiàn)地質(zhì)信息技術(shù)的集成化

在地礦勘查工作中，技術(shù)人員將各種信息技術(shù)應(yīng)用在其中，為了使其技術(shù)得到充分發(fā)揮，我們需要采取措施來(lái)使其實(shí)現(xiàn)集成化。在實(shí)現(xiàn)集成化的過(guò)程中，工作人員需要做到以下幾個(gè)方面的工作：1）將各個(gè)部分應(yīng)用信息技術(shù)形成一個(gè)整體，并使這一整體對(duì)每一個(gè)元素進(jìn)行控制，從而提高其管理水平；2）利用信息技術(shù)將地礦勘查系統(tǒng)中的環(huán)節(jié)銜接起來(lái)，使其在數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中保持其流暢性，并實(shí)現(xiàn)資源共享。只有這樣，整個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行中才能夠達(dá)到協(xié)調(diào)統(tǒng)一的目的。

從地礦信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的邏輯結(jié)構(gòu)看，系統(tǒng)集成的內(nèi)容包括：技術(shù)集成、網(wǎng)絡(luò)集成、數(shù)據(jù)集成和應(yīng)用集成。系統(tǒng)技術(shù)集成是指將系統(tǒng)建設(shè)中使用的多種技術(shù)或技術(shù)系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，共同實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)功能要求。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)集成是指通過(guò)現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(包括硬件和軟件)將地理上呈分布狀態(tài)的各子系統(tǒng)或功能模塊連接起來(lái)，達(dá)到信息共享和增強(qiáng)系統(tǒng)功能的目的。

五、結(jié)束語(yǔ)

地礦勘查工作實(shí)現(xiàn)信息化是當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。如今，隨著人們對(duì)信息的需求量不斷增大，要想滿足這一要求，技術(shù)人員必須要將各種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用在其中，通過(guò)信息采集、處理、研究、保存、管理與共享來(lái)達(dá)到理想的效果，并且充分利用信息化技術(shù)來(lái)能夠?qū)崿F(xiàn)地礦勘查工作的自動(dòng)化操作，達(dá)到理想的勘察效果，從而獲得更多的地質(zhì)信息與資料。

[1]劉剛，吳沖龍，汪新慶.計(jì)算機(jī)輔助區(qū)域地質(zhì)調(diào)查野外工作系統(tǒng)研究進(jìn)展[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2003(01)

[2]吳沖龍，劉剛.中國(guó)“數(shù)字國(guó)土”工程的方法論研究[J].地球科學(xué)，2002(05)