基于地質(zhì)礦山勘查的地理信息系統(tǒng)研究

朱生善

（新疆鑫匯地質(zhì)礦業(yè)有限責(zé)任公司，新疆 烏魯木齊 830000）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平也隨之提高，礦產(chǎn)資源大大推動(dòng)了國家經(jīng)濟(jì)增長，但由于日復(fù)一日的開采，礦產(chǎn)資源越來越少，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)它的合理開發(fā)與利用成為國家及各個(gè)部門關(guān)注的重點(diǎn)[1]。目前，我國在礦山資源勘查中投入了大量的財(cái)力、物力、人力，但所獲得的信息仍然存在不準(zhǔn)確的情況，同時(shí)傳統(tǒng)資源管理模式是通過人工對(duì)地理信息進(jìn)行管理，工作效率低，影響著地質(zhì)礦山勘查的進(jìn)步。針對(duì)上述問題，提出了新的地質(zhì)礦山勘查的地理信息系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)證明，新的地理信息系統(tǒng)，能夠通過建立礦產(chǎn)勘查信息庫，提高對(duì)數(shù)據(jù)的處理速度和質(zhì)量，還大大減少了人力、物力和財(cái)力，一定程度上提高了地質(zhì)礦山勘查的效率。

1 地質(zhì)礦山勘查的地理信息系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

硬件配置一般包括，計(jì)算機(jī)主機(jī)、掃描儀、鍵盤、通訊端口、打印機(jī)等等，本次設(shè)計(jì)的地理信息系統(tǒng)硬件主要是建立GKI控制器，其需要信息系統(tǒng)硬件的支持。通過這種設(shè)計(jì)，能夠使找到的信息更加準(zhǔn)確、速度更快，并且在短時(shí)間內(nèi)查詢出地質(zhì)礦山的地理信息，加快了查詢信息的效率。配置一般包括有：計(jì)算機(jī)主機(jī)；數(shù)據(jù)輸入設(shè)備如掃描儀、鍵盤、通訊端口等；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備、數(shù)據(jù)輸出設(shè)備如打印機(jī)、繪圖儀等。

利用GKI控制器，可以對(duì)收集礦山的資源信息建立資源分布模型，推動(dòng)礦產(chǎn)資源的調(diào)查[3]。GKI控制器主要從資源數(shù)據(jù)庫中收集資料，在預(yù)估文件基礎(chǔ)上，對(duì)礦產(chǎn)的地理信息生成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)圖層，改變初選的結(jié)構(gòu)配置，選取圖層單元，使用數(shù)量化理論開展選擇工作，選取礦山礦產(chǎn)，并預(yù)估控制器，通過GKI控制器，提高預(yù)估的準(zhǔn)確性與科學(xué)性。當(dāng)控制器確立后，工作人員可以直觀并準(zhǔn)確的了解地質(zhì)礦山礦產(chǎn)資源的定位，還可以對(duì)遠(yuǎn)處礦山資源的蘊(yùn)含量進(jìn)行控制器計(jì)算。

2 地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的地理信息系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

地理信息系統(tǒng)軟件主要功能是完成數(shù)據(jù)的輸入、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)換以及硬件系統(tǒng)預(yù)留的接口。主要包括數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)處理分析、數(shù)據(jù)輸出三部分：數(shù)據(jù)輸入，主要是對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、轉(zhuǎn)換。通常輸入時(shí)，對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化檢查，保證輸入的數(shù)據(jù)是合格的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理分析是地理信息軟件的重要組成部分，其功能影響著地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用范圍；數(shù)據(jù)輸出，最后主要以表格、圖表或地理圖形的方式打印出來。

通過地理信息系統(tǒng)軟件，首先對(duì)地質(zhì)礦山收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，最后數(shù)據(jù)輸出，把輸出的結(jié)果打印出來向用戶報(bào)告分析。

2.1 建立礦山資源數(shù)據(jù)庫

在對(duì)地質(zhì)礦山進(jìn)行勘查時(shí)，通過BIN技術(shù)收集礦山資源信息，包括礦產(chǎn)資源利用現(xiàn)狀、地質(zhì)條件、資源儲(chǔ)存量等相關(guān)資料將收集到的信息進(jìn)行整合、錄入，并建立完全的地質(zhì)礦山資源數(shù)據(jù)庫[2]。根據(jù)建立好的數(shù)據(jù)庫對(duì)勘查礦山進(jìn)行全面分析，主要分析礦產(chǎn)類別、儲(chǔ)量以及成果等，以便工作人員對(duì)礦山資源的掌握。BIN技術(shù)在礦山資源管理中重復(fù)性很高，操作人員可以直接從數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)對(duì)其進(jìn)行地圖繪制和分析，同一組數(shù)據(jù)可以重復(fù)使用，BIN技術(shù)還可以對(duì)想突出的某一地區(qū)或者地理特征進(jìn)行標(biāo)注，以便下次查找。資源數(shù)據(jù)庫的建立，有助于建立信息查詢子系統(tǒng)。

2.2 信息查詢子系統(tǒng)

信息查詢主要包括圖形查詢、儲(chǔ)量查詢、礦山資源查詢，主要通過資源數(shù)據(jù)庫的信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中，使用者就可以輸入想找的內(nèi)容進(jìn)行查詢，信息查詢子系統(tǒng)就會(huì)檢查出符合條件的信息。

在查詢時(shí)，可以選擇行政區(qū)或者礦種類型作為查詢條件，系統(tǒng)會(huì)快速準(zhǔn)確檢測(cè)出來，使用戶更加了解礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量信息。信息查詢子系統(tǒng)，使用方式簡單，易上手，在查詢界面左側(cè)輸入查詢條件，右側(cè)就會(huì)顯示查詢結(jié)果[4]。

其中，C代表查詢目標(biāo)，ni(t)代表系統(tǒng)軟件觀測(cè)值，yi代表系統(tǒng)預(yù)測(cè)值，本次計(jì)算不做定向研究。

經(jīng)過上述設(shè)計(jì)，將勘查地質(zhì)礦山的地理信息進(jìn)行一次推演，在設(shè)計(jì)GKI控制器的基礎(chǔ)上，建立礦山資源數(shù)據(jù)庫，最后通過信息查詢子系統(tǒng)完成對(duì)地理信息的勘查工作。

3 實(shí)驗(yàn)

圖1 實(shí)驗(yàn)對(duì)比圖

為確保設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的有效性，依照上述系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程對(duì)資源信息進(jìn)行查找、分析進(jìn)行建立圖表，為了保證實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，采用新型硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)與傳統(tǒng)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比結(jié)果如圖1。

通過圖1可以看出，在相同時(shí)間上，新型硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)比傳統(tǒng)地理信息系統(tǒng)獲取的資源更多，速度快，一定程度上解決了傳統(tǒng)地理信息系統(tǒng)的問題，具有一定的推廣意義。

4 結(jié)語

國內(nèi)的礦山企業(yè)缺乏統(tǒng)一的管理，在信息管理方面還存在不足之處，為了增加數(shù)據(jù)的可靠性，提出地理信息系統(tǒng)，保證地質(zhì)資源管理效果達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)。綜上所述，新型硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中能夠提高勘查的速度，提高信息準(zhǔn)確性，對(duì)信息的存儲(chǔ)查找，都節(jié)省了時(shí)間，提高礦產(chǎn)勘查的效率和水平。因此，地質(zhì)礦山企業(yè)應(yīng)對(duì)新型硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的應(yīng)用予以重視，再根據(jù)出現(xiàn)的問題對(duì)新型硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)進(jìn)行完善和優(yōu)化，最大限度的發(fā)揮其在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查及其它領(lǐng)域中的作用。