GlS在礦山水文地質(zhì)勘查中的應(yīng)用研究

孫 芳

（中國冶金地質(zhì)總局中南地質(zhì)勘查院，湖北 武漢 430081）

國內(nèi)學(xué)者對礦山地質(zhì)水文環(huán)境的高度熱忱使研究進(jìn)一步深入，GIS技術(shù)也得以不斷深入高速發(fā)展，這對于在實(shí)際的水資源領(lǐng)域的具體操作和規(guī)劃有著極大的幫助。GIS技術(shù)的出現(xiàn)和推廣對礦山地質(zhì)工程的水資源領(lǐng)域研究的進(jìn)一步深化有著非常重要的意義，為科學(xué)的進(jìn)步，做出了極大的貢獻(xiàn)。文章主要通過以下三個方面對GIS技術(shù)進(jìn)行論述分析：首先是信息處理方面；其次是分析和預(yù)測的方面；最后是決策的參考依據(jù)方面[1]。由于GIS技術(shù)不斷的進(jìn)行發(fā)展，到了集成化和智能化的階段，這樣就能夠，收集到更多的資料和信息，多功能高精度的GIS技術(shù)將逐漸成為發(fā)展主流[2]。

1 礦山地質(zhì)水文研究及GIS理論

一般來說，礦山地質(zhì)水資源的研究都是以水資源為核心進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)分析，來對礦山水資源的變化進(jìn)行研究，借此掌握其內(nèi)部變化規(guī)律，對可能出現(xiàn)的各種風(fēng)險加以預(yù)防，降低應(yīng)用新技術(shù)帶來的風(fēng)險，使技術(shù)更好的與人們的生活相適應(yīng)，提供便利的幫助。研究需要獲得各種精準(zhǔn)情報參數(shù)，來精準(zhǔn)掌握水資源的特點(diǎn)，GIS技術(shù)的可視化應(yīng)用給研究帶來了便利。GIS的核心是空間數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)，它主要有空間數(shù)據(jù)處理和分析兩個部分構(gòu)成，獲取數(shù)據(jù)的方式種類繁多。

2 GIS在礦山地質(zhì)水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用

（1）GIS在水文情報與防洪減災(zāi)上的應(yīng)用。GIS優(yōu)秀的數(shù)據(jù)整合能力，給水文情報工作在實(shí)際的應(yīng)用過程中提供了便利。第一，可以通過在礦山大范圍內(nèi)應(yīng)用GIS技術(shù)來采集相關(guān)的水文信息，并進(jìn)行整合，可以迅速的為礦山水文預(yù)報工作提供強(qiáng)力的技術(shù)支持。第二，應(yīng)用在相關(guān)水文模型上。可以對模型的參數(shù)加以精確，確保模型的整體的準(zhǔn)確度，可以開發(fā)出優(yōu)秀的礦山水文模型，在高精密的模型開發(fā)中，利用GIS相關(guān)技術(shù)可以提高開發(fā)效率，客觀的保證模型的工作進(jìn)度。第三，應(yīng)用GIS技術(shù)對水文情報預(yù)報進(jìn)行輔助。在防洪救災(zāi)中對城市進(jìn)行相應(yīng)的災(zāi)害評估，對可能出現(xiàn)的狀況進(jìn)行預(yù)防，提前進(jìn)行防災(zāi)管理。GIS技術(shù)應(yīng)用在礦山地質(zhì)災(zāi)情評估方面主要是利用該技術(shù)的多層次管理來整合大量的數(shù)據(jù)，進(jìn)行狀況模擬，根據(jù)結(jié)果對災(zāi)情狀況進(jìn)行預(yù)判，并提前做好救災(zāi)方案。由于在工作中GIS技術(shù)的應(yīng)用，給工作的效率帶來了很大的幫助，降低了人力和物力都不必要耗損。讓人們認(rèn)識到了GIS技術(shù)的優(yōu)越性，使人們能夠重視GIS技術(shù)的發(fā)展，使GIS技術(shù)所涉及的方面越來越全面和具體，讓我們對該技術(shù)的發(fā)展前景更加期待。

（2）GIS對礦山地質(zhì)水文資源空間的決策和管理的影響。水文資源空間決策與管理，主要是以GIS技術(shù)為核心進(jìn)行的。在需要大量的精確參考數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)的決策管理工作，工作人員需要運(yùn)用GIS的技術(shù)決策的準(zhǔn)確來加以把關(guān)，這一要求GIS剛好可以滿足，能夠利用技術(shù)在信息數(shù)據(jù)的加工處理的自身優(yōu)勢，獨(dú)立處理完成各項信息。在當(dāng)前狀況下，主要運(yùn)用GIS技術(shù)為核心建設(shè)的水資源空間系統(tǒng)，在全國范圍內(nèi)大量出現(xiàn)，獲得了理想的效果，對水文水資源領(lǐng)域的發(fā)展起到了積極的影響。

（3）在水環(huán)境管理中的具體應(yīng)用。GIS技術(shù)在應(yīng)用的過程中優(yōu)勢非常明顯，首先，它能夠精準(zhǔn)的反應(yīng)不同地區(qū)的水環(huán)境狀態(tài)，其次，它還可以不同的模塊來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的水環(huán)境管理，并結(jié)合實(shí)際的狀況來對具體的管理措施進(jìn)行合理的修改。GIS應(yīng)用的典型范例有對黃浦江流域水量、水質(zhì)進(jìn)行的監(jiān)測和預(yù)報，應(yīng)用該技術(shù)以后環(huán)境管理的效率和質(zhì)量都有著很大的提高。大量的學(xué)者經(jīng)過研究，提出了水質(zhì)動態(tài)管理信息系統(tǒng)這項技術(shù)，它使得水環(huán)境的管理更上一個臺階。

（4）GIS在水污染控制規(guī)劃中的應(yīng)用。在水文水資源領(lǐng)域亟待解決的就是水污染問題，這個問題嚴(yán)重的影響了水資源的開發(fā)和利用。因而將GIS技術(shù)用到控制規(guī)劃水污染方面一度被相關(guān)人士提出，通過使用GIS技術(shù)江水污染的數(shù)據(jù)參數(shù)通過考試的方式加以展示，請有關(guān)人員合理的設(shè)計水污染的管控方案，可以非常行之有效的對水污染加以控制。在實(shí)際的操作過程中，明確好方案的實(shí)施對象，然后借助GIS技術(shù)收集到的大量數(shù)據(jù)，建立模型以后有專業(yè)人士進(jìn)行相關(guān)完善，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對城市環(huán)境的水污染管控。

（5）GIS在水管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)中的應(yīng)用。GIS技術(shù)在水管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)中重點(diǎn)被運(yùn)用在以下幾個方面：二次開發(fā)，進(jìn)行獨(dú)立開發(fā)或者集成二次開發(fā)。尤其是在進(jìn)行集成二次開發(fā)的時候GIS技術(shù)所能夠做到的數(shù)據(jù)的復(fù)雜處理，是這一類開發(fā)中不可或缺的部分，如果沒有GIS技術(shù)的支持開發(fā)很難進(jìn)行，GIS技術(shù)為這樣的開發(fā)提供了建設(shè)性的方案支持，對行業(yè)的發(fā)展有著十分重要的意義。

3 GIS在礦山工程水文水資源應(yīng)用的未來發(fā)展

（1）完善空間決策支持系統(tǒng)的構(gòu)建。相關(guān)的工作人員把GIS技術(shù)和相應(yīng)的決策支持系統(tǒng)結(jié)合起來，在原本基礎(chǔ)上提出空間決策支持系統(tǒng)。這個系統(tǒng)的應(yīng)用有著眾多的選擇，應(yīng)用范圍較之前的某一個技術(shù)要寬廣許多，但這種系統(tǒng)的開發(fā)比較困難。對人力物力財力各方面的需要都相對較多，必須要合理的劃分階段，并完成對應(yīng)階段的開發(fā)任務(wù)，才能保證系統(tǒng)的完善。由于國內(nèi)現(xiàn)狀，可以將某一大型礦山做為該系統(tǒng)的試點(diǎn)區(qū)域，為測試系統(tǒng)的可行性提供實(shí)際的數(shù)據(jù)支持。

（2）進(jìn)一步將專業(yè)模型與GIS相融合?，F(xiàn)在許多的GIS模型都有比較優(yōu)秀的管理和信息存儲的能力，但是在數(shù)據(jù)的方面，主要是礦山區(qū)域空間的決策分析方面，還是和設(shè)想的目標(biāo)有著一定的差距。所以，技術(shù)人員今后的開發(fā)方向就是對GIS系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)管理的能力進(jìn)一步提升，空間分布模型不斷完善，對礦山水文水資源的專業(yè)模型和GIS技術(shù)的集成質(zhì)量的可靠程度提供保障，使系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)能夠到充分的利用和完全發(fā)揮。

（3）建設(shè)完善的地理空間數(shù)據(jù)庫。空間數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是GIS系統(tǒng)可以完成運(yùn)行和進(jìn)行決策的先決條件，所以對空間數(shù)據(jù)庫進(jìn)行強(qiáng)化建設(shè)，一直都是GIS技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)和核心。相關(guān)的專業(yè)人員需要對水文水資源領(lǐng)域的特色數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建予以關(guān)注，比如國內(nèi)礦山地區(qū)的雨水情況，數(shù)據(jù)庫和水旱災(zāi)情數(shù)據(jù)庫等。這類數(shù)據(jù)的大量搜集和合理管理，可以等有關(guān)部門應(yīng)對突發(fā)事件提供極大的幫助。

4 結(jié)語

但是GIS技術(shù)在礦山水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用，很大程度的提升了國內(nèi)的水資源監(jiān)管水平。給礦山工程防洪救災(zāi)和合理的利用水資源提供了有力的保障。想要對GIS技術(shù)的應(yīng)用水平進(jìn)一步提升，可以與該技術(shù)運(yùn)用純熟和發(fā)達(dá)的國家進(jìn)行合作交流，使我國的GIS技術(shù)更加完善。