论测绘地理信息技术在地质勘查工作中的应用发展
2018-01-26蒲永峰程冰冰
白 冰,蒲永峰,程冰冰
(1. 青海省核工业地质局,青海 西宁 810000; 2. 国家测绘地理信息局第二地形测量队,陕西 西安 710054; 3. 陕西省西咸新区空港新城管理委员会,陕西 西安 712035)
地质资源勘探工作实际上关系到了我国许多关键行业的发展,就好比矿产资源的勘探工作不仅关系到煤矿企业的生死存亡,还需要严谨的技术配合来避免对环境的过度破坏而导致不该出现的问题产生。而地理信息技术的应用不仅可以很好的解决这一类问题还可以减轻勘测人员的工作负担并为接下来的研究提供完整的数据和查询依据。那么甚至在电网铺设方面,对于地下管网的普及方面以地理信息技术为基础的地质勘探测绘工作都有着不可磨灭的贡献,所以本文将深入了解这项技术的应用现状和发展前景。
1 测绘地理信息技术和地理信息系统的含义
1.1 测绘地理信息技术含义
测绘地理信息技术是将地面的建筑以及地貌等综合地理情况运用测量手段转化为现有的特征点和界限以表达地面现状的图样和位置信息等;将地理信息系统化收集和运用计算机、光电、网络通讯等技术并与空间科学、信息科学相结合,将地理信息系统、遥感、全球定位系统作为测绘地理信息技术的核心的供国家和企业进行工程建设规划设计和行政规划管理的关键技术。因此,其应用跟随系统的完善也变得日益强大和广泛[1]。
1.2 地理信息系统的含义
测绘地理信息技术运用到的地理信息系统(简称:GIS),是对所有已经收集到的关于地球表面空间的各类地理信息进行综合地处理分析和显示,将信息技术和图层处理技术相结合来建模并对工程建设和行政规划来提供研究分析的意见。全面实现简化勘测过程和提供有效信息与数据的地理信息系统能够极大的帮助地质勘测工作的逐步展开[2]。
2 测绘地理信息技术的实际应用
2.1 在矿产勘探中的实际应用
首先,地质矿产勘查本身是要将矿产资源的埋藏地点和深度以及矿产上部的地质情况进行仔细研究来确定是否开采矿源的推测技术。在社会不断发展的背景下,地质矿场勘查必然要应用到的就是现在日益强化的测绘地理信息技术。在传统的地质矿产勘查办法中主要是对表层的土质情况进行分析判断来确认是否进行开采,其带来的不确定性以及潜藏的危险性,还有破坏水土环境的巨大可能性,都为企业的发展和整体运营的成本以及有关环保的风险带来了极大的负担[3]。
但跟随时代的发展和进步,测绘地理信息技术得以应用在矿产勘查之中,其将有关矿产的地质与环境信息进行综合整理并运用地理信息系统来进行数据分析,有效地提升了矿产勘测的科学合理和高效准确的水平。
勘测人员可以通过测绘地理信息技术准确地绘制地质图像了解所确定的地点的地形结构,并结合实际需求对绘制的图像进行修整和改进,从而有效地保证开采的准确性和工作人员的安全性。而且还可以针对地质进行定量分析,根据该地质定量分析建立数据分析模型,并且运用数据库检索出相关地质图形的具体信息来判断其地质体特征,又或是根据其环境属性来改善开采方案。这一系列的功能和运用方法都有待后期对测绘地理信息技术的深入开发和拓展[4]。
2.2 其他相关领域应用
首先是测绘地理信息技术应用在对地质的控制测量方面,其能够将局部地区的地理信息进行控制点加密从而形成测量和控制的工程网络,在现代社会主要应用在为全球定位系统建立控制网、卫星源射电干涉技术和惯性测量系统等技术中,以其增强工作效率、减小定位误差、准确测量数据和无需对复杂地形进行通视和适应的优势被良好地应用在了实际工作之中[5]。
其次是对地形的测量,任何一项地质勘测工作顺利进行的前提就是能够拥有高质量并且可靠的地形图作为参考底图。现在地形测量技术已经运用到全球定位系统,实现实时动态差分法,还有应用在合成孔径雷达干涉技术中。而且全球定位系统实时动态差分法可以达到厘米级的定位精准度,还能够实时提供被测站点在指定位置点坐标下的三维定位效果图,以其实时、高效、高精度的优点被地质行业、交通水利等行业争相采用。
最后是测绘地理信息技术在电缆通道地理信息管理系统的应用,我们现在要说的是PTMS电缆通道信息管理系统,其通过利用地理信息技术对相关的地理要素进行图层管理,把电缆通道和电缆通道的内部设施设备的台账实时管理和综合整理实现信息的整合,工作人员甚至可以通过PTMS电缆通道信息管理系统软件对所有可供参考的电缆通道的设计信息进行台账档案的建档和录入,以便分析、确认各项方案的执行和调整[6]。
2.3 在工程测绘中的应用
首先是对数据采集的技术分析,在传统的数据采集中,需要一次一次的反复测量来确定精确性,数据采集容易受天气原因和地理位置的影响。但是现在应用地理信息技术以后,这些因素就渐渐不成问题了,因为(GIS)地理信息系统既可以通过栅格、矢量两种方式来存储连续对象实体以实现空间数据的存储,又可以通过别的附加数据成为别的对象属性,以实现非空间数据的存储。这里所说的栅格是指存储单元的行与列即存储单元存放唯一值,主要依据地面单位上网格宽度来确定栅格数据采集的分辨率。矢量是用几何图形中的点、线、面、体四种表达方式来展现实际客观存在的对象。这样就可以将过去的大量数据以及现在正在收集的数据不断的利用定位系统来以固定的地理位置坐标结合录入到地理信息系统中,针对遥感系统提供的图片和数字来进行数据处理,重新采集和综合考虑。
其次是数据的转化与处理,地理信息系统可以在进行测绘工作时,运用相关的数据软件对数据进行预处理和编辑整理,并且将其拓扑建模,再由地理信息系统对属性条件不同的空间数据关系进行自我识别,从而实现测量数据之间的联系,对地理信息相邻近及其涵盖的关系进行数据建模和研究。
最后是地理信息系统空间分析,在完成以上两项重要工作之后才能在地理信息系统中进行数据的分析和计算,这是整个系统的核心功能,而对于这项重中之重的工作,其难度也是最高的,需要对空间物体的位置和互相关联的性质进行分析来实现对空间事物的定量描述。地理信息系统的空间分析过程复杂性,需要科研人员结合多种学科根据涵盖空间的研究情况来进行综合分析,其中包括了地理学、经济学、区域科学等领域的合作,若要研究数据空间的构成则要在拓扑学、空间统计学的基础上才可以完成基本的对空间数据的认识、获取,最终达到模拟和预测空间的目的。
3 发展前景
针对现在大数据发展的趋势,我们可以实现的不仅是单单帮助某一项工程的顺利实施而进行地质勘测,而是可以为之后所有在该土地上进行的建设或者开采活动都能够进行有效的风险预判和效益预测,这不仅对人力资源的节省具有巨大的作用,也对后期有关工程建设规划的决策提供了高效并且坚实的后盾。
但是现在还存在的一个问题就是资源上的完整度,由于前期的投入是一项较为浩大的工作,如果想要实现进一步的完善就需要科研人员必须对勘测测量工作坚持到底和不断与细节相较量的执着,测绘地理信息技术要得到真正广泛的应用还有很长的一段路走。
想要高效的实现各部门的协同合作,就必须充分优化测绘地理信息技术的网络化发展,并且与此同时智能化发展也是尤为重要的,虽然因为信息得到了综合系统的整理让整体的测绘地理信息技术所应用到实际的地质勘测过程中有了明显的效率优势和信息全面的优点,但是其分析能力和推理能力,还有就是勘测意见的互相交流的系统提升还是需要改进的,这就需要我们不断地从网络化和智能化的角度思考能否得到进一步的创新。
总体来说,测绘地理信息技术的发展空间前景广阔,或许还有一些不足之处需要加以改进,但是相信在不久的将来通过科研人员以及勘测人员的共同努力,测绘地理信息技术在地质勘测工作中的效用会越来越明显和不可或缺,需要不同部门的协同合作和努力研发,并且为后来的数据保留提供强有力的技术支持,测绘工作是将理论付出现实的基础产物,我们需要打好基础才可以进一步提升整体的上部建筑,如何将测绘地理信息技术所运用到的各项技术融会贯通以实现产业的成长是现今行业需要共同思考的应用前景发展方向。
4 结 语
测绘地理信息技术在地质勘测中的而应用与社会各行业领域的基础建设都息息相关,本文中所提到的地理信息技术在矿产资源勘查中的有效利用,以及电网铺设过程中的结合运用,都是一个良好的示例和开端。在接下来除了要加大科研探究的力度以外,我们还更应该思考一个问题,如何在保证质量的同时减少经济的支出。因为测绘地理信息技术的发展与应用实际上还是属于一个比较庞大的体系正在测试投入使用的状态,如果需要过于大的经济支出来达到实际效果,可能会延缓和衰减其发展的进度,所以在科研的同时,我们也应该从实际出发,从而可以达到有效发展测绘地理信息技术在地质勘测应用中不断前进的脚步。
[1] 朴丽丽. 测绘地理信息技术在地质勘查工作中的应用现状与发展展望[J]. 智能城市, 2016(12): 213.
[2] 孙静仪. 地理信息系统在地质矿产勘查方面的应用[J]. 中小企业管理与科技(中旬刊), 2017(1): 170-171.
[3] 谢伟华. 地质矿产勘查中地理信息系统的运用[J]. 世界有色金属, 2017(6): 216-218.
[4] 吴近贤. 浅析测绘中地理信息系统的应用[J]. 黑龙江科学, 2017(20): 66-67.
[5] 龙梅. 基于 GIS 地理信息技术的土地开发整理应用探究[J]. 智能城市, 2017(3): 67.
[6] 李乾, 王勇, 王慧明, 等. 地理信息技术在电缆通道建设管理中的应用[J]. 科技展望, 2017(25): 174.