基于大数据的矿山测绘系统设计及应用研究

崔秀燕

（山东省地质矿产勘查开发局第四地质大队，山东 潍坊 261021）

与以往的矿山测绘系统相比，基于大数据的矿山测绘技术是通过信息的通信技术和互联网等完成测绘工作，在测绘系统中增加多种新兴的测绘设备，可以更加科学的完成对地理信息的评估，以此可以有效的提高矿山测绘的工作效率，并且测绘结果更加精确，同时也可以为矿山的开采提供可靠的数据支持。

1 基于大数据的矿山测绘系统软件设计

在进行矿山测绘的过程中，利用矿山测绘系统中的数据检索功能可以为测绘提供更加全面且精确的数据信息，利用大数据背景下的数据库管理实现对三维空间构建所需的数据进行适当的处理，使其更加完善，进而获取到分辨率更高的卫星图像，让矿山的测绘工作的效率以及质量得到提高。

1.1 数据检索设计

由于矿山测绘系统中含有大量的信息数据库，并且其中还包括了大量的、结构复杂的数据，依靠传统的数据检索方法很难满足测绘系统的工作效率和质量，无法及时对采集的地理数据信息分析研判，对于矿山的测绘工作的顺利进行会造成严重的影响[1]。因此本文设计的矿山测绘系统应对数据检索环节重新进行设计和建立，方便对后续的各类信息数据的快速查找和使用，提高矿山测绘系统的整体工作效率。

新的数据检索环节要增大分类的密度，将地点和维度以及经纬度信息进行详细的划分，并将其作为检索的条件，有利于后续数据处理时对数据的同一调配，达到提升矿山测绘系统更加方便和有效的目的。同时，数据检索还可以实现对观测方法的设置功能以及控制点的管理功能。能快速检索出测量的碎步点数据并将其作为验收和存储依据。做到及时更新矿山地理信息的数据库，确保测绘所需的地理信息数据的实用性，满足后续矿山生产设计的需要。

1.2 数据分析及数据处理设计

在进行对矿山地理信息测绘工作时，系统中大部分的数据资源是通过对采集到的数据信息进行分析和处理获取的。当系统进行数据分析及数据处理时，若不能保证系统的处理能力，则无法对矿山测绘系统的数据分析及处理进行合理的安排和设计，最终的结果必将会影响到矿山测绘工作的质量[2]。因此当系统进行对原始数据的分析和处理时，首先需要确定实体和空间上的处理方法，运用逻辑操作的形式完成对数据的处理，并在系统中加入自动化的剔除功能，将原数据中不必要的多余信息进行剔除，从而增强测绘系统对数据分析和处理的逻辑性和一致性，让测绘系统在对数据进行相应工作时提升整体的效率。

1.3 信息的输出设计

在对矿山测绘系统的设计过程中，可以选用打印文档或绘制图像的形式将设计输出，或将其制作成电子文件的形式，对电子文件进行网络传输。在大数据背景下，利用3D打印技术，将其与矿山测绘系统进行融合，使矿山测绘信息的整体情况得到全面立体的展现，提高矿山测绘数据的使用率，从而提高矿山测绘工作的时效性。并且，利用3D打印技术对立体图形进行打印，可以让操作人员更加直观的对矿山的实际情况进行检查，以此制定出更加科学的矿山开采方案，同时也为矿山的开采提供更加准确、可靠的地理信息数据。

1.4 数据库管理设计

在系统完成对矿山的测绘工作时，所利用的一切信息数据都是通过系统中的数据库获取而来，在数据库中包含了众多种类的数据信息，其中既有常规属性的数据信息，又有位置属性的数据信息[3]。因此在对系统软件进行设计时，还要增加对数据库的管理功能。管理功能中管理方式的选择要结合实际的数据信息种类进行科学化的考虑。并且，为了让数据库中信息的使用率更高，应在常规属性与位置属性之间建立一种内在的联系，为测绘系统数据库管理提供有力的数据支持。本文选用栅格结构完成对数据库的管理，这种结构数据库的容量增加，同时保证数据得准确性，且具有结构简单的优势，因此在数据库的管理中具有较高的利用价值。

2 基于大数据的矿山测绘系统硬件设计

矿山测绘系统中的主要硬件设备包括用于对数据进行采集的Intergraph公司的MGE设备；用于数据分析和处理的数据提取设备、数据修复设备；以及在传统矿山测绘工作中用到的水位计、电力监控传感设备、远程产量监控设备和监控分站等。同时该系统要建立在以三维CAD软件为基本的应用环境平台之上，利用全新的ObjectARX2000设备作为开发工具，利用Microsoft Visal C++5.0为基础的面向系统的开发环境及应用程序接口，后台数据库的管理系统在建立在分布式客户机以及服务器计算的关系型数据库管理设备中。

3 实验论证分析

为了验证本文提出的基于大数据的矿山测绘系统的可靠性运行，将其与传统的矿山测绘方法进行对比实验：分别使用两种方法对同一矿山进行测绘工作，将使用矿山测绘系统的测绘结果设备实验组；传统方法完成的测绘结果作为对照组。比较两组的完成情况和数据的呈现情况，并将实验数据进行记录，表1为两种方法的实验结果。

表1 实验组与对照组测绘结果对比

从表1中可以看出，无论是矿山区、测绘点以及标记常数中，实验组的测绘结果的完成情况以及数据呈现情况都明显好于对照组。因此可以说明本文设计的测绘系统的稳定性更高，更适用于对矿山的测绘工作。

4 系统应用研究

由于矿山的测绘工作时矿山开采中的基础和关键工作，在应用基于大数据的矿山测绘系统，可以有效提高测绘技术的综合性，在工作中可以实现高度的支持和配合。同时在实际操作的过程中，测绘系统会对矿山中各个类型的数据进行具体的分析和处理。

操作人员将测绘设备放置在矿山的各个监测点上，通过对垂直距离以及水平距离的数据进行相应的计算，得到最终准确的测绘信息。但测绘系统对于矿山及周围的环境有着更高的要求，在较为偏远的山区进行操作时，可能会使测绘结果一定的误差，因此在偏远山区使用矿山测绘系统时要结合先进的GIS地理信息技术，将其与矿山测绘系统结合，可以有效解决矿山周围环境对测绘产生影响的问题，使测绘结果更加准确、可靠。

5 结束语

通过本文对矿山测绘系统进行重新设计，不仅大幅度的降低了操作人员的工作量，同时还可以促进矿山测绘工作整体的效率和质量提高。矿山测绘系统的建立也逐渐将传统的单纯提供地理信息逐渐转变为了向操作人员提供更加全面且科学化的建议。

此外随着矿山测绘技术的快速发展，建立有效性更强的矿山测绘系统，也成为了提高矿产企业经济效益的重要手段。在日后的研究中还将对矿山测绘技术与GIS地理信息系统的融合进行更加深入的研究，以此提高矿山测绘系统的稳定性运行。