地理信息系统在矿山建设中的应用

董 振

（山东省物化探勘查院，山东 济南 250000）

当代科技日新月异，各行业品牌迭出。伴随着科技的不断进步，地理信息系统也逐渐完善，目前已初步应用于矿山建设之中，相信以后会逐渐取代传统的技术，能够更加高效快捷的为矿山建设服务[1]。

地理信息系统在长期的发展实践中，展现出了较传统技术的明显优势，在矿山建设中逐渐扩大应用，在矿山高科技化过程中贡献出卓越的力量。

1 地理信息系统概述

1.1 地理信息系统的定义

地理信息系统（Geographic Information System，GIS），是一种空间信息系统，地理信息系统（GIS）与全球定位系统(GPS)、遥感系统(RS)合称3S系统。地理信息系统是在地理学、地图学、遥感、软件系统的相互交融中建立成的，是基于计算机对空间信息、数据进行分析和处理，可对地表地理数据可以进行采集、储存、管理、分析、显示和描述的一种技术系统。

地理信息系统诞生于1962年，发展至今天也有近60年了，其技术逐渐成熟，目前已广泛的应用于矿山、国土、农业、规划、地灾、救援等各个领域，为人们快捷、高效、准确的测量、成图、决策提供了准确的依据[2]。

1.2 地理信息系统的特点和基本功能

地理信息系统之所以发展及其迅速，因为其具有以几个方面的特点：①多源性。由于地理信息系统是多学科交融锁产生的，它涉及了众多的领域，基础数据来源广阔，使得地理信息系统具有多源性的特点。②时空性。在地理信息系统的使用中，它不仅要涉及到地理位置的改变，还涉及了时间的变化，不同时期的地理数据也相应的不同，尤其是在矿山建设方面，地形地貌随时间变化更大。③多时相性。地理信息系统利用不同的物体反射率的不同，在图像处理的过程中，把不同时相的遥感图像分别以不同的波段存储，从而在数据分析时，可以在相对变化的区域进行显示增强与识别。四，不确定性。正是因为地理信息系统糅合了多方面的技术与数据，重新实现对数据的构建分析，其数据量及其庞大和复杂，并且这些数据也存在了一定的不确定性，这就导致了我们的地理信息系统也有这个特点。

地理信息系统在矿山建设中可以应用于实施测量、监测；可实时有效的进行数据分析和收集；还可以结合矿产地质、水文地质资料实现矿区的3D建模，以更加直观的模型展现给管理人员；数据采集中避免了人为的误差，可提供更加可靠、合理的数据信息，为矿山灾害预防提供强有力的证据信息；GIS还具有人机协同合作的能力，可以根据专业人员对矿山的实际情况作出科学的预判。

2 地理信息系统在矿山建设中的应用

2.1 地理信息系统在矿山建设中的应用现状

地理信息系统在矿山建设中目前应用广阔的当属测量技术，GIS比传统的测量技术更具优势，不但在效率上远远高于传统测量技术，在精度上也更加精准，并且可以实时的、全局的或局部、不同比例尺的成图、编辑等。在矿山规划前期，就可以利用地理信息系统进行全方位的勘察，掌握矿山的情况，为后继的矿山开采提供可靠、可视化、可及时编辑的基础数据，同时也还可以对矿山开采进行模拟，结合矿山开采中的不良因素，预测开采过程中发生的问题，施加有效措施解决问题，避免矿山灾害的发生，从而提高矿山开采效率，规避矿山开采风险。

2.2 地理信息系统在矿产勘查、设计中的应用

地理信息系统应用于矿产勘查、设计中，主要体现在矿山规划前期，对矿山的数据采集、处理分析、存储，在勘查过程中，可以准确的模拟矿山地质情况，帮助查明地质条件，掌握矿产的空间分布形态，可以直接建立3D模型，可供设计、管理人员直观的参考，地理信息系统采集的数据有较高的精度，也避免了人为得到误差，并且高效及时，能够为矿山开采方案设计与改进提供强有力的模拟与建议，从而确保矿山开采方案的合理性与可行性。

2.3 地理信息系统在矿山测量工作中的应用

矿山测量工作在矿山建设中有着至关重要的作用，测量工作能否顺利实施，需要制定合理可行的测量方案，方案的制定需参考矿产储量及矿床分布形态、地形地貌、水文地质等诸多因素，而GIS系统应用于矿山测量中，可提供准确有效的数据，能够精准的解决这些问题，从而提升测量效率、提高测量质量，促进提升矿山开采效率。

2.4 地理信息系统在日常管理工作中的应用

鉴于地理信息系统的实时性，GIS可成为矿山日常管理工作的左膀右臂。GIS系统可及时采集矿山数据并处理分析，经专业管理人员对其优化后，得出实时的矿山开采情况，及时优化矿山开采方案，规避矿山开采风险，避免不必要的问题出现，提高矿山管理工作效率。

2.5 地理信息系统在安全生产方面的应用

安全生产一直是各行业的首要目标，矿山开采的安全生产更是重中之重。在矿山开采中，需要保证工作人员的人身安全，确保矿山顺利开采。GIS系统可实时监测地表变形情况，并协助处理地应力、地下水变化情况，模拟预判将会产生的威胁，一旦有问题就可以采取相应的措施进行处理或规避，将矿山生产的安全隐患大大降低。所以要加强推进GIS系统在矿山安全生产的应用，保证矿山持续安全生产。

2.6 地理信息系统在矿山建设的应用前景展望

地理信息系统在矿业、国土、农业等领域展现出其独特的风采，实时、准确已是GIS的标签，在地质灾害方面目前已可达到实时监测预报，相信在矿山建设中，GIS的应用也越来越广泛，面对矿山开采环境越来越复杂等严峻的考验，GIS系统可与已有的地质、水文地质资料等综合分析，在3D建模方面展现出新的面貌，逐渐实现矿山开采高科技化。降低矿山开采的成本，规避矿山开采的风险。

3 结语

随着社会经济的发展，矿产需求也必将水涨船高。在给矿产事业带来了巨大机遇的同时，也需要矿产顺应科技潮流，将矿山生产科技化、一体化，信息管理系统发展至今日已逐渐成熟，可应用于矿山规划、勘查、设计、开采、监测、预测等各方面，为矿山管理人员提供有力的数据支撑，同时预测矿山开采的带来的变化，规避相应的风险，保证矿山安全顺利的生产，提高矿山工作效率及质量。