地理信息系统在矿区开采沉陷中的应用研究

宋秋风

（福建省地质遥感与地理信息服务中心，福建 福州 350000）

在当前矿产开采过程中，为充分做好安全防护工作，提供有效的施工开采方案，应用相关的技术来进行保障是很常见的，在矿产开采中，沉陷问题是很常见的问题，沉陷一方面会影响工程的正常施工，耽误施工进度，严重情况会导致严重的井下事故，对此，需要针对这一问题引起重视。

1 地理信息技术

1.1 地理信息技术内涵

地理信息技术即地理信息系统(Geographic Information Systems)，简称GIS技术，这一技术融合多门学科和技术，属于综合技术范畴。地理信息系统基于地理空间单元，在地理模型构建分析中，可以实现对于相关空间动态地理要素信息的获取，为用户提供相关的参数以及研究决策参考依据。地理信息系统也是计算机系统的重要组成部分之一，这一技术能够实现表格化数据的图片化转化操作，将相关的表格数据信息转化成相应的地图图形，满足用户对于图形的浏览、操作以及分析等。地理信息系统转化生成的相关地理图形可以大到洲际地图、世界地图，也可以细致到具体到某个区域内地图，对于广阔疆域以及狭小空间的地理图形都能够面面俱到，将其中包含的众多信息内容都显示出来，满足用户对于相关信息的掌握需要。地理信息系统技术整合了计算机技术、相关硬软件技术等，能够针对局部或者整体的地理空间中的相关要素进行有效的数据采集、整体、分析、处理、存储、传输、计算、转化等等，具有很好的技术应用效果，在目前的很多领域都实现了广泛应用。

1.2 地理信息系统开发应用工具

目前，伴随着相关地理信息系统的应用范围不断拓展，这一技术的相关开发工具和软件也实现了不断的进步发展，就地理信息系统的主要开发工具发展来看，瘦点，相关工具及软件的整体性能得到改善，很多开发商开始积极将地理信息系统研究转向网络GIS技术研究；其次，目前的地理信息系统开发语言和模式相对于以往发生了很多的变化，目前开发已经发展到WindowsNT平台中；还有在客户服务器体系结构方面，这一技术依然强调要积极探索数据库管理目标；地理信息系统出了为人们提供常规的数据信息外，还开始提供图形数据；地理信息系统研究中，三维以及思维等技术是目前技术研发的重点方向和目标，例如，矿山三维地测地理信息系统，目前在很多矿产生产管理中具有广泛应用。作为矿山3D专业设计软件，使整个设计在真三维中完成，更加真实准确反映矿井地质、地测、水文、通风、供电、储量。

2 地理信息系统在矿区开采沉陷中的应用优势

2.1 提升系统数据采集和处理效能

GIS技术用于矿井开采沉陷预测和控制工作中，借助技术的强大数据采集以及图像处理功能，能够针对矿井周围的重点开采区域开展相关地质构造、矿层结构、水文状态等数据信息的采集和处理，能够实现相应的硬件功能目标。目前，GIS技术正在快速发展中，涉及计算机中相关程序和各种地学信息数据，还能够满足用户用这一系统进行三维立体空间地理模型的构建需要，在矿体沉陷问题上，借助地理信息系统应用，只需要在系统中将相关的地质勘查数据信息输入系统中，构建相应的三维立体模型，帮助相关施工人员更加直观的对于相关信息进行把握，满足视觉观察以及模拟操作的管理需要，还可以实时进行相关数据的预测分析，相关工作人员可以针对重要的地理信息数据进行调取。

2.2 灵活处理图形

实际上，GIS技术系统中的图像处理以及信息显示功能，能够满足多种形式的要求，根据相关的图像显示方法应用，可以针对相关数据进行快速的图像化转化，满足直观化的观察需要，针对一些复杂的空间数据信息准确全面的采集，针对采集到的相关图像以及图像数据实现有效整合利用，构建相应的数据库，为相关煤矿矿区沉陷问题提供比较直观的图示，工作人员可以根据相关的模型以及岩层结构图示，了解相应施工环节可能出现的沉陷问题，针对重要的危险因素进行排出，针对不可避免的安全威胁因素做好预防和保护措施，保证整体施工进程中，矿井结构的稳定性把握。

2.3 具有良好的综合分析能力

GIS技术还能够实现同一时间对于大量数据信息的高效采集应用，可以实现快速建模目标，针对勘查区域的地震数据、遥感数据以及地质状况数据等进行准确把握，为矿区开采沉陷问题分析提供有效数据参考。如下图2所示，为地理信息系统分析工程开挖方案的系统分析图：

图1 地理信息系统分析工程开挖方案的系统分析图

根据实际的地理信息系统技术应用，构建三维地理模型，系统能够综合分析工程施工中的主要影响因素和风险所在，从而为工程施工提供安全有效的开采方案。

3 地理信息系统在矿区开采沉陷中的应用策略

随时信息技术的发展，互联网、智慧地球新概念的出现，人们对信息的需要日益提高，使得地理信息系统（GIS）在国民经济各个行业中获得了日益广泛的应用。面对海量空间数据，个性地理信息服务，如何高效地进行处理分析，使之满足科研和行业系统的需要，已经成为亟待解决的问题。为促进地理信息系统(GIS）在矿井开采沉陷中的有效应用，必须要提升相关工作人员对于这一技术的应用和操作水平。

通过培训，让相关工作人员可以在掌握地理信息系统（ArcGIS）各种基本操作、功能和技术，以及空间数据的有关理论、技术及应用的基础上，加强空间数据库的数据处理、数据建模和数据分析综合运用能力，在学习过程中提升自身的施工技术水平和质量，有利于推进煤矿行业的可持续发展。

4 总结

GIS技术在矿井开采沉陷中的应用具有重要意义，对于指导矿井开采工作，做好沉陷的预测和预防工作具有重要指导意义，就目前GIS技术在矿井开采矿体沉陷中的应用情况来看，这一技术在实际的应用上优势突出，对此，相关矿产企业要强化这一技术的学习和培训，不断提升施工人员针对GIS的应用水平，真正能够将这一技术应用到开采沉陷问题解决上，保证矿产资源生产工作稳步进行。