三维地理信息系统在矿山中的技术研究与应用

龚 珺

（江西省地质环境监测总站，江西 南昌 330000）

1 地理信息系统的特点

地理信息系统具有多样性，比如最常见的有最基本的地理信息系统、土地管理类的、城市管理类的等。这主要是因为每个地理信息系统创建的目的、用途等不尽相同。但是不论是基础性的还是专业性的，他们都属于地理信息系统范畴，因此它们都具备最基本的组成要素，像数据的采集、存储、运算、更新数据等都是必不可少的。

2 地理信息系统在矿山中的应用

2.1 在矿山中应用地理信息系统的必要性

矿山虽然也是山，但是它与普通的山有很大的不同，主要体现在这几方面：矿山中的地层结构差别明显，地层复杂，地下水的影响等；工作生产方式多种多样，在进行工作时，使用的设备数量庞大，操作复杂。所以在对矿山进行开采等工作时，产生的数据信息也是不可估量的，这些信息非常重要，一旦丢失就会给开采工作造成阻碍，不仅浪费时间还浪费人力物力，损失巨大。这就需要借助地理信息系统对数据进行保管。

2.2 地理信息系统在矿山中的应用

技术人员在对矿山的地理信息的收集、整理、存贮、分析离不开地学信息系统技术的支持。将所获得的数据信息进行统一演算，并通过计算机技术模拟出矿山断面的拟真模型，供专业人员规划分析，该系统的使用减少了人力、物力资源方面的费用。

精确分析矿山各个坐标的具体地质数据、经济开发程度、山体测绘和采用技术等参考数据，使相关企业的管理阶层可以更加及时、便捷的了解到相关信息，包括各个矿层的资源布局、特别属性、资源质量与存贮量以及采用什么技术安全开发等，为未来的矿山资源开发与生产线的建设奠定基础。

3 矿山地理信息系统的三维可视化

3.1 三维场景模型的建立

图1 基本流程图

三维场景模型的创建要根据GIS提供的DEM和文理数据，以及整体建筑的边长角度和高度等信息。模拟的场景各式各样，囊括众多，多数是在二维平面图的基础上建立的。基本流程图如图1所示。

3.2 三维地形的创建

使用Skyline系列的软件生成DOM与DEM的数据，通过实物间的拓扑关系重组并创建高程度模型，在制作过程中可利用的软件不一定相同，但是最后要绘制出.mpt格式的三维空间场景模型。

4 矿山地理信息系统的实现方法

4.1 数据的录入和输出

数据信息是构成GIS系统的主要元素，按照数据的不同属性可以分为两类：

一种是较为常见的属性数据，大多包含于文字信息、文件档案、表格中，利用办公软件将这一类数据按一定的规律进行录入，完整保存后转换数据的存储和调用方式并存入GIS的数据库中。

一种是地理信息系统区别于其他系统的空间数据，图形数据是从矿山可视地形图、等高线图等图像中分析提取来的数据的统称，将信息数字化并录入GIS数据库即可。

当然，还要创建矿山位置的Topology，录入实物的具体特性。

4.2 数据的查询和管理

数据的双向查询可以利用矿山模型的Topology创建空间上的查询，即从属性特征到地理图形或从地理图形到特征属性。矿山在进行开发的过程中，信息时时刻刻都在发生改变。

为了更加精确的管理，相关勘测人员需要增删改查GIS数据库中的数据，保持开采信息的及时更新。

总而言之，矿山的地理信息系统的数据要与实际开发数据同步，结合GIS的概念知识、应用技术与实际经验，实现地理信息的统一和数据输入输出、收集整理、分析搜查的可视化与自动化等等。

5 结语

根据以上所述，我们必须要承认，矿山与地理信息系统的结合是形势所趋，矿山地理信息系统在今后应用范围一定会越来越大，发展势头会越来越好。矿山因其地质问题，地形复杂多变，范围也不是很小，矿山地理信息系统的出现可以利用三维角度，清晰直观地将矿山属性特征表达出来。目前我们研究所面临的主要问题就是数据的收集工作以及需要对数据进行及时更新。