基于 GIS 技术的矿山工程土地管理体系制定

于志军

（阜新市生态环境建设投资（集团）有限公司，辽宁 阜新 123000）

经济社会的迅速发展，推动了我国能源产业的发展，并且随着我国能源产业的进一步成熟，以及能源挖掘工作的深入，传统的手工操作已经不能够适应现代化的工作体系了，不能够满足企业的现代化发展，而在此时利用现代化信息技术则是必然的发展趋势。GIS技术在现代化信息技术的基础之上，可以对整个矿山工程进行系统化的信息管理，对矿山的数据进行高密度的计算和加工，并进行组织处理，通过高分辨率的卫星影像来展示整个矿山的建筑情况，土地情况，不仅提高了矿山工作工程工作的效率，同时还提高了工作人员的安全系数。空间信息技术的发展对我国矿山工程工作以及管理体系方面有着重要的影响，让矿山工作越来越科学化，越来越自动化，有利于实现区域化的地理环境管理，促进在资源、生产以及工程方面的信息化发展，利于数据的收集和保存，同时还可以降低整个工程建设的成本，提高土地管理的效率。同时，矿山工程方面的土地管理是非常重要的，在矿产资源的开发工作当中，会涉及到土地资源的一个破坏，因此必须要进行后期的修复工作，保证矿产周围生态环境的稳定，而这些都需要利用土地信息技术来进行数据的更新和完善，以及后期的修复监控。

1 GIS技术下矿山工程土地管理制度的应用方向

1.1 矿区地籍管理

矿区土地管理系统方面的建立，主要立足于矿山工程的整体空间数据，同时，结合矿山开发的土地第几管理以及各种资源方面的评价，复垦工作等等。在这里主要分析的实况须的地籍管理，地级管理主要涉及到的是土地的归属权、利用情况、土地的等级以及地表的覆盖度等等，需要对这些资源进行数据的收集和处理，利用GIS技术进行分析和统计，为矿区的土地管理和规划服务提供数据支持。

1.2 土地破坏程度的预测

在矿山工程工作当中，会涉及到矿物质的一个开采，比如在煤矿开采活动当中，如果没有做好的相关工作，就容易发生采煤坍塌的情况，而一旦发生采煤坍塌，就会破坏矿区的整体空间地形以及地质情况，导致矿区的土地出现破坏。此时就需要利用到GIS技术对矿区的土地破坏程度进行预测，主要运用的技术是地表移动变形，预计法和地表移动范围较量参数法，然后根据具体的数据，来进行地表呈现方面的预测，形成一个简单的模型，为后期的修复工作打下基础[1]。

1.3 矿区复垦工作

矿山工程当中当完成矿产的开采工作之后，就需要对矿区进行复垦，完善周围的生态系统，而这些被破坏的矿山土地，就需要通过GIS技术来进行修复数据的采集，要对修复的程度进行一个合理的分析评价。在GIS技术还没有运用的时候，采用的是纯数字评价方法，但是这种方式的准确性比较低，并且无法适应现代化的开采技术。所以还是需要利用现代化信息技术，将整个数字和具体的矿区图形结合起来，通过计算机来完成比较复杂的空间计算分析，计算机对数据的强大计算以及分析能力，可以让评价的数据更为准确，效率更高，并且可以用不同的颜色来表示不同地区的修复程度，从而形成一个综合的评价图表。这种适宜性的评价方法主要包括五个环节。第一个环节需要先确定针对矿区土地的一个评价分类系统，然后选择合适的评价标准；第二个环节则是要确定该土地方面的一些引导因素，比如矿区土地的坍塌类型、主要的土壤结构、前期的土地使用类型等等，然后根据具体的坡度以及附近的水域情况等等；第三个环节则是评价单元的选取，评价单元的选取主要是对矿区的土地破坏状况进行一个调查，对于单元的土地属性进行评定，掌握每个单元的土地质量；第四个环节，则是采用极限条件法来对该矿区的土地进行具体的评价；第五个环节，对于矿区土地的面积进行总的计算，然后充分利用GIS技术当中的虚拟现实与三维可视化技术进行土地资源交互式景观的设计，然后利用三维建模技术，形成一个真实感较强的景观模型图。

1.4 地理信息系统

通过GIS技术也就是地理信息系统可以利用空间叠加系统、网络分析以及空间统计等功能，对整个矿区的土地资源进行叠加分析，利用辅助决策的功能来进行土地复垦方案的设计[2]。地理信系统主要涵括的方面，如下图所示。

图1 系统总体结构

2 GIS技术下矿山工程土地管理制度的设计

2.1 土地管理信息系统空间数据库

第一，空间数据库概念模型的构建。不同的矿山工程会涉及到不同的矿产开采，在矿山工程当中，会涉及到资源的管理，比如说采矿活动、地理环境以及生态经济环境等等，所以其中所涉及到的信息是非常多的，并且相互之间都存在着各种联系，这种情况就需要利用GIS技术，来构建一个概念模型。比如说关系数据模型，这种概念性模型可以为物理模型打下一个坚实的基础，被称为实体关系数据模型，这个模型是由三个抽象的概念组成的，是一个高效的工具，简称为E-R数据模型，该模型在建立的时候需要加强实体之间的联系，但是他并不是属于实体的属性，同时在该模型构建的时候，需要涉及到两个环节，分别是土地数据管理实体的类型以及土地管理数据的实体关系，相关工作人员必须要确定具体的实体类型，并且对他们的关系进行实体表达[3]。

2.2 空间数据库的设计

在矿区土地制度管理当中还会涉及到空间数据库的设计，这个主要包括两个方面，分别是空间信息与属性信息。首先来看空间信息，空间信息主要是将矿区的土地资源联系起来，可以点状的形式、现状的形式或者是面状的形式进行相互之间关系的描述。因为每一个地方的土地资源在位置，或者是形状上都存在着联系，每一块土地都有具体的试图以及开采规划，都有着不同的下沉程度。再来看矿区土地的属性信息，属性信息主要是土地的一个产权信息，以及后期的破坏状况涉及到的赔偿信息。空间信息数据就会根据这些具体的情况来进行，具体的数据存储，但是其中也会包括一些比较特殊的环节，比如土地层，土地层的类型是比较丰富的，常见的有耕地、压占地以及园地等，矿产层会涉及到采掘工程平面图、矿产储量分布图等等。

2.3 矿山土地管理当中GIS系统的功能设计

这一个环节主要分为五个方面，分别是土地信息的收集处理、查询检索、图层管理、信息的更新与修改以及模型分析。第一，土地信息收集处理。该工作内容主要是利用GIS的功能对当前矿区的土地资源进行一个总的汇总，进行数据以及图形方面的收集，比如说主要的控制点、相关的道路以及宗地，将这些数据采集后，输入到系统当中，并进行逻辑检查。第二，查询检索。查询检索主要是对矿区土地的塌陷情况进行数据的采集，主要考察的是哪一块土地的塌陷程度最大，下沉值最高。第三，图层管理里，不同地区的地形所形成的图层都是不同，所以不同的图层要进行分类管理，要用不同的颜色来进行填充，从而让整个管理维护层更为清晰，更加简洁，方便后期工作的开展。第四，信息更新修改。矿产活动在开采过程当中的土地情况会实时地发生变化，整个土地管理是呈现动态发展的，所以要根据实际发展的情况及时的进行图形信息属性的调整以及修改。第五，模型的分析。该活动主要是针对空隙的后期处理工作，涉及到的是土地的破坏，预测与土地的复垦工作，需要对土地的破坏程度进行预测，以及土地目前的一个属性进行评价，来评估复垦的合适度[4]。

3 结束语

综上所述，GIS地理信息系统在矿山工程土地管理制度的设计上起着重要的作用，可以对整个矿山的信息系统进行数据的收集、处理以及分析，可以大大提高土地信息的收集以及分析效率，让整个管理活动更加科学，整个组织活动更加有序，有利于实现整个矿山土地的可持续发展。因此，要合理的利用GIS技术，对它的功能进行最大程度的开发和应用，不断的探讨其功能的新模式、新形势，从而实现矿山土地的生态化发展。