地理信息系統(tǒng)在礦山建設(shè)中的應(yīng)用

董 振

（山東省物化探勘查院，山東 濟(jì)南 250000）

當(dāng)代科技日新月異，各行業(yè)品牌迭出。伴隨著科技的不斷進(jìn)步，地理信息系統(tǒng)也逐漸完善，目前已初步應(yīng)用于礦山建設(shè)之中，相信以后會(huì)逐漸取代傳統(tǒng)的技術(shù)，能夠更加高效快捷的為礦山建設(shè)服務(wù)[1]。

地理信息系統(tǒng)在長期的發(fā)展實(shí)踐中，展現(xiàn)出了較傳統(tǒng)技術(shù)的明顯優(yōu)勢(shì)，在礦山建設(shè)中逐漸擴(kuò)大應(yīng)用，在礦山高科技化過程中貢獻(xiàn)出卓越的力量。

1 地理信息系統(tǒng)概述

1.1 地理信息系統(tǒng)的定義

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS），是一種空間信息系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)（GIS）與全球定位系統(tǒng)(GPS)、遙感系統(tǒng)(RS)合稱3S系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)是在地理學(xué)、地圖學(xué)、遙感、軟件系統(tǒng)的相互交融中建立成的，是基于計(jì)算機(jī)對(duì)空間信息、數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，可對(duì)地表地理數(shù)據(jù)可以進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、分析、顯示和描述的一種技術(shù)系統(tǒng)。

地理信息系統(tǒng)誕生于1962年，發(fā)展至今天也有近60年了，其技術(shù)逐漸成熟，目前已廣泛的應(yīng)用于礦山、國土、農(nóng)業(yè)、規(guī)劃、地災(zāi)、救援等各個(gè)領(lǐng)域，為人們快捷、高效、準(zhǔn)確的測量、成圖、決策提供了準(zhǔn)確的依據(jù)[2]。

1.2 地理信息系統(tǒng)的特點(diǎn)和基本功能

地理信息系統(tǒng)之所以發(fā)展及其迅速，因?yàn)槠渚哂幸詭讉€(gè)方面的特點(diǎn)：①多源性。由于地理信息系統(tǒng)是多學(xué)科交融鎖產(chǎn)生的，它涉及了眾多的領(lǐng)域，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源廣闊，使得地理信息系統(tǒng)具有多源性的特點(diǎn)。②時(shí)空性。在地理信息系統(tǒng)的使用中，它不僅要涉及到地理位置的改變，還涉及了時(shí)間的變化，不同時(shí)期的地理數(shù)據(jù)也相應(yīng)的不同，尤其是在礦山建設(shè)方面，地形地貌隨時(shí)間變化更大。③多時(shí)相性。地理信息系統(tǒng)利用不同的物體反射率的不同，在圖像處理的過程中，把不同時(shí)相的遙感圖像分別以不同的波段存儲(chǔ)，從而在數(shù)據(jù)分析時(shí)，可以在相對(duì)變化的區(qū)域進(jìn)行顯示增強(qiáng)與識(shí)別。四，不確定性。正是因?yàn)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)糅合了多方面的技術(shù)與數(shù)據(jù)，重新實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的構(gòu)建分析，其數(shù)據(jù)量及其龐大和復(fù)雜，并且這些數(shù)據(jù)也存在了一定的不確定性，這就導(dǎo)致了我們的地理信息系統(tǒng)也有這個(gè)特點(diǎn)。

地理信息系統(tǒng)在礦山建設(shè)中可以應(yīng)用于實(shí)施測量、監(jiān)測；可實(shí)時(shí)有效的進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和收集；還可以結(jié)合礦產(chǎn)地質(zhì)、水文地質(zhì)資料實(shí)現(xiàn)礦區(qū)的3D建模，以更加直觀的模型展現(xiàn)給管理人員；數(shù)據(jù)采集中避免了人為的誤差，可提供更加可靠、合理的數(shù)據(jù)信息，為礦山災(zāi)害預(yù)防提供強(qiáng)有力的證據(jù)信息；GIS還具有人機(jī)協(xié)同合作的能力，可以根據(jù)專業(yè)人員對(duì)礦山的實(shí)際情況作出科學(xué)的預(yù)判。

2 地理信息系統(tǒng)在礦山建設(shè)中的應(yīng)用

2.1 地理信息系統(tǒng)在礦山建設(shè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

地理信息系統(tǒng)在礦山建設(shè)中目前應(yīng)用廣闊的當(dāng)屬測量技術(shù)，GIS比傳統(tǒng)的測量技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)，不但在效率上遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)測量技術(shù)，在精度上也更加精準(zhǔn)，并且可以實(shí)時(shí)的、全局的或局部、不同比例尺的成圖、編輯等。在礦山規(guī)劃前期，就可以利用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行全方位的勘察，掌握礦山的情況，為后繼的礦山開采提供可靠、可視化、可及時(shí)編輯的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，同時(shí)也還可以對(duì)礦山開采進(jìn)行模擬，結(jié)合礦山開采中的不良因素，預(yù)測開采過程中發(fā)生的問題，施加有效措施解決問題，避免礦山災(zāi)害的發(fā)生，從而提高礦山開采效率，規(guī)避礦山開采風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 地理信息系統(tǒng)在礦產(chǎn)勘查、設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于礦產(chǎn)勘查、設(shè)計(jì)中，主要體現(xiàn)在礦山規(guī)劃前期，對(duì)礦山的數(shù)據(jù)采集、處理分析、存儲(chǔ)，在勘查過程中，可以準(zhǔn)確的模擬礦山地質(zhì)情況，幫助查明地質(zhì)條件，掌握礦產(chǎn)的空間分布形態(tài)，可以直接建立3D模型，可供設(shè)計(jì)、管理人員直觀的參考，地理信息系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)有較高的精度，也避免了人為得到誤差，并且高效及時(shí)，能夠?yàn)榈V山開采方案設(shè)計(jì)與改進(jìn)提供強(qiáng)有力的模擬與建議，從而確保礦山開采方案的合理性與可行性。

2.3 地理信息系統(tǒng)在礦山測量工作中的應(yīng)用

礦山測量工作在礦山建設(shè)中有著至關(guān)重要的作用，測量工作能否順利實(shí)施，需要制定合理可行的測量方案，方案的制定需參考礦產(chǎn)儲(chǔ)量及礦床分布形態(tài)、地形地貌、水文地質(zhì)等諸多因素，而GIS系統(tǒng)應(yīng)用于礦山測量中，可提供準(zhǔn)確有效的數(shù)據(jù)，能夠精準(zhǔn)的解決這些問題，從而提升測量效率、提高測量質(zhì)量，促進(jìn)提升礦山開采效率。

2.4 地理信息系統(tǒng)在日常管理工作中的應(yīng)用

鑒于地理信息系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，GIS可成為礦山日常管理工作的左膀右臂。GIS系統(tǒng)可及時(shí)采集礦山數(shù)據(jù)并處理分析，經(jīng)專業(yè)管理人員對(duì)其優(yōu)化后，得出實(shí)時(shí)的礦山開采情況，及時(shí)優(yōu)化礦山開采方案，規(guī)避礦山開采風(fēng)險(xiǎn)，避免不必要的問題出現(xiàn)，提高礦山管理工作效率。

2.5 地理信息系統(tǒng)在安全生產(chǎn)方面的應(yīng)用

安全生產(chǎn)一直是各行業(yè)的首要目標(biāo)，礦山開采的安全生產(chǎn)更是重中之重。在礦山開采中，需要保證工作人員的人身安全，確保礦山順利開采。GIS系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測地表變形情況，并協(xié)助處理地應(yīng)力、地下水變化情況，模擬預(yù)判將會(huì)產(chǎn)生的威脅，一旦有問題就可以采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理或規(guī)避，將礦山生產(chǎn)的安全隱患大大降低。所以要加強(qiáng)推進(jìn)GIS系統(tǒng)在礦山安全生產(chǎn)的應(yīng)用，保證礦山持續(xù)安全生產(chǎn)。

2.6 地理信息系統(tǒng)在礦山建設(shè)的應(yīng)用前景展望

地理信息系統(tǒng)在礦業(yè)、國土、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域展現(xiàn)出其獨(dú)特的風(fēng)采，實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確已是GIS的標(biāo)簽，在地質(zhì)災(zāi)害方面目前已可達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測預(yù)報(bào)，相信在礦山建設(shè)中，GIS的應(yīng)用也越來越廣泛，面對(duì)礦山開采環(huán)境越來越復(fù)雜等嚴(yán)峻的考驗(yàn)，GIS系統(tǒng)可與已有的地質(zhì)、水文地質(zhì)資料等綜合分析，在3D建模方面展現(xiàn)出新的面貌，逐漸實(shí)現(xiàn)礦山開采高科技化。降低礦山開采的成本，規(guī)避礦山開采的風(fēng)險(xiǎn)。

3 結(jié)語

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，礦產(chǎn)需求也必將水漲船高。在給礦產(chǎn)事業(yè)帶來了巨大機(jī)遇的同時(shí)，也需要礦產(chǎn)順應(yīng)科技潮流，將礦山生產(chǎn)科技化、一體化，信息管理系統(tǒng)發(fā)展至今日已逐漸成熟，可應(yīng)用于礦山規(guī)劃、勘查、設(shè)計(jì)、開采、監(jiān)測、預(yù)測等各方面，為礦山管理人員提供有力的數(shù)據(jù)支撐，同時(shí)預(yù)測礦山開采的帶來的變化，規(guī)避相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，保證礦山安全順利的生產(chǎn)，提高礦山工作效率及質(zhì)量。