矿山工程建设中测绘地理信息的作用

2019-01-03刘晓华田新亚

中国金属通报 2019年8期

刘晓华，张胜，田新亚

（河南省地质矿产勘查开发局第四地质矿产调查院，河南郑州 450000）

1 地理信息系统的概述

地理信息系统也称之为GIS技术，其在矿山工程建设中发挥着十分重要的作用。地理信息系统的工作原理是通过遥感和摄影技术对地质信息进行采集，然后经过计算机对采集到的信息进行整理和分析，从而绘制出较为全面的矿山工程建设资料图，地理信息系统的应用对于矿山工程建设效率的提升有很大帮助。地理信息系统的主要功能表现为：①地理信息系统可以对矿上工程建设地点及周边的环境进行监测，对于环境的变化或是相关数据进行分析，这样就降低了环境对于工程建设带来的不利影响；②地理信息系统可以实现可视化3D建模，可以使矿山工程的设计和施工更加清晰明确，同时还可以对矿山工程建设中存在的不利因素进行及时处理，防止地质灾害的发生；③地理信息系统的人机协同操作模式，对实施定制和整体开采具有重大作用，能够完整的构建矿山周边环境的地理信息数据库，具有十分强大的数据分析、存储和处理功能[1]。

2 地理信息系统在矿山测量中的作用分析

在矿山勘测环节应用地理信息系统能够为勘测工作提供较为精确的数据，对于矿山工程建设的顺利开展提供理论指导。通过地理信息系统勘测的数据精确性较高，可以用作矿山开采的设计方案制定。同时，该系统的存储能力也较为出色，系统对于地理信息的存储量较大，可以使勘测数据得到充分利用，从而为矿山工程的设计环节提供必要的数据指导。地理信息系统不但可以为矿山工程的建设提供精确的数据，还能优化矿山工程建设的管理工作，从而使矿山工程建设的效率得到提升。矿山工程建设过程中地质检测工作涉及的工作范围较广，其中以日常检测为主。所以矿山建设部门需要及时将勘测数据录入系统，并通过系统的分析与整理，制定出具体的工作计划。所以，对于矿山工程建设而言，地理信息系统发挥着重要的作用。其具体的作用主要表现在以下几方面。

2.1 为矿床以及矿山前期设计提供数据支持

众所周知，矿山开采是一项艰巨长期的工作，在整个过程中我们需要投入大量的人力、物力、财力，所以在开采之前，准备工作必须做到完备，以保证开采任务的顺利进行。同时，也只有详细的了解到矿山的方方面面，才能够为下一步具体的实施过程做好完备的准备工作。所以，工作人员首先要利用地理信息系统勘探整个矿山的地形地质特征，采集到关于矿山的全方位的数据，通过对这些数据的归纳分析来设计出详细的方案。而且，通过采用地理信息系统，不仅可以快速准确的得到矿山的所有数据，而且能够采集到大量矿山周围的地质情况数据，这样能够进一步优化设计方案，减少一些不必要的开采，节省人力物力财力，提高矿山开采的精确性[2]。总而言之，地理信息系统通过GIS数据系统来对地形地质等进行精度测量，与传统相比，它大大的扩大了测量范围，提高了测量精确度，能够自动储存所测量数据并进行科学有效的分析，能够最大范围内减少失误，进而提高工作效率，优化矿山工作资源。

2.2 为矿山实际测量工作提供科学的测量计划

一项工作的顺利开展离不开前期的计划，矿山开采也是这样，在进行开采之前，一个实际可行的测量计划是重中之重，也是其核心因素。测量计划所需要的大量测量数据就需要依赖于地理信息系统来得到，并从这些数据中分析中应该注意到的事项。矿山测量计划主要涉及两大模块：分布与储量。地理信息系统所得数据是整个计划的重要支撑，通过对这些数据的分析，我们可以得到矿山的地理分布位置以及它们之间的关系，进而来判断出计划是否科学，是否可行。通过地理信息系统，可以减少一些不必要的投入，提高测量工作效率，保证整个测量计划的顺利开展。

2.3 不断完善矿山测量管理工作

地理信息系统除了可以提升测量工作的科学性、准确性之外，还能进一步优化矿山测量管理工作，提高矿山管理工作的效果，使整个管理工作拥有一个科学依据。在实际的矿山测量工作中，并不是所有工作都是一帆风顺的，有时候甚至会发生一些地质灾害，而且测量工作周期长，工作量大，所以要想顺利开展工作，及时有效的把测量数据传到GIS系统中进行及时分析，需要一个科学的管理与之向配合，才能提高整个测量工作的管理效率。所以地理信息系统对于完善测量管理工作的意义也十分的重大，值得推广与应用。

2.4 GIS为矿山测量工作提供了有效的安全保障

在进行矿山测量的过程中，不确定因素很多，尤其是随时可能出现的自然灾害。在传统的测量工作中，安全性一直是重点关注的问题，而地理信息系统的运用，可以通过事先对于数据的分析，很好的对可能出现的问题进行预测，随之采取相应措施把这些不安全因素避开，最大范围内避免自然灾害所造成财产损失以及人员伤亡，大大提高了矿山测量的安全性。

总体来说，地理信息系统的应用，可以大大的提升矿山开采的安全性，具有十分重要的现实意义，相关部门以及管理人员要对这方面提高关注[3]。

3 地理信息系统在矿山工程建设中的应用前景探究

3.1 向多元化集成方向发展

多元集成系统是由矿山测量管理系统集成、应用技术集成和矿山测量信息源集成构成的。伴随我国科技水平的持续提升，未来的地理信息系统将于遥感技术、物探技术、水文勘测以及地震信息资料等进行高度融合，从而实现多种技术及信息的集成化发展。多元集成化发展趋势对于矿山工程建设的网络化管理提供必要的条件，同时，通过多种技术的融合也可以有效提升地理信息系统的使用性能。由此可见，地理信息系统的多元集成化发展是必然趋势[4]。

3.2 向生产一体化方向发展

就当前的矿山工程发展而言，对于矿山的前期设计到后期生产过程还是较为独立的工作环节，并未实现一体化发展，通过地理信息系统的应用可以实现对矿山模型的可视化，并在矿山地质分析中应用虚拟现实技术，实现对矿山的数字模拟开采。这样对于矿山资源的开采计划制定和后期实际开采可以实现较高程度的一体化发展，将开采设计、资源储量动态监测、开采技术等实现统一管理，极大提升矿山工程建设的效率和准确性[5]。

3.3 矿山测量、生产决策支持系统的开发和使用

在地理信息系统的发展过程中，矿山测量、生产决策支持系统的开发与应用是十分重要的。我国目前应用的地理信息技术主要是依靠数据库和空间模型进行分析。但是其对于数据的处理与推理能力还有较大的进步空间，测量生产决策支持系统除了可以对矿山开采过程进行管理外，还可以对矿山生态环境保护和矿山的可持续开发以及对受影响环境的治理提供相应的支持，伴随着系统的智能化程度逐渐提升，测量生产决策支持系统还能进一步促进矿山工程的智能化建设，并有效提高生产决策的准确性和科学性。