GIS 技术在地质矿产勘查中的应用

赵 耘

（中国冶金地质总局山东正元地质勘查院，山东 济南 250101）

GIS 数字技术也叫地理信息系统，它是通过现代科学技术的积累，专业技术人员辛勤努力下所贡献出来的一种科学的技术手段。它为地质工程测绘提供了强有力的支撑。在我们的传统地质测量中，由于其本身的缺陷问题，矿山地质测量中出现误差的现象是普遍存在，导致工作效率低下。但GIS 数字技术的出现，在矿山的测量工作中不但能够提供真实有效的专业数据，还能确保测量结果准确有效。

除此之外，在实际作业中它还能弥补传统测量的不足，通过科学有效的技术手段，来提高开采的工作效率的同时，为地质开采提供相应的安全保障，提高开采质量。因此，在矿山地质测量中对GIS 技术的应用与讨论是非常有必要的[1]。

1 GIS技术概述及特点

1.1 GIS 技术的概述

所谓的GIS 技术，简单的来说就是利用各种数据信息为核心而形成的信息系统，这种技术能够将地理信息技术作为基础，并且在此基础之上形成了较为科学的地理信息系统，在一定程度上能够对各方面的测量工作的工作效率和技术水平进行大幅度的提高。

为了能够让施工团队获取到更加科学、准确的数据，在工程项目测量工作的实施过程当中可以对GIS 数字测绘技术进行充分的应用，这样不仅能够为施工团队的正常施工提供科学的参考依据，而且还能够将工程项目整体的安全质量水平进行提高。

另外，GIS 技术还能够将相关的数据信息与地理图形信息之间进行有效的转换，所以该技术在测量领域或者是工程建设领域都能够发挥出巨大的作用。

1.2 GIS 技术的优势

当前我国矿产勘查工作的日益推进，过去的勘查手段与方法已经很难适应现代发展需求，以往的地质矿产勘查工作，都是凭借经验，判断分析区域地质资料以及物化探资料和遥感资料等，前期开展野外调查工作，了解和掌握研究区的实际地形地貌数据，并科学的选取相关样品，在前期整理和试验分析结合下，借助图纸对预测靶区进行确定，这些传统的勘查方法，存在很大的落后性，很多时候只是处理信息数据，不重视处理图形信息，无法可视化操作研究区的空间结构以及区域，地层等相关信息，造成分析与评价结果存在不精确的问题。近年来，伴随GIS 技术的高速发展，在地质矿产勘查过程当中得到了普遍应用，使矿产勘查方法得到了进一步丰富，而且工作优势非常明显，主要体现在。

（1）GIS 技术涉及很多学科，是一种非常先进的技术手段，不仅涉及地理学、地图学以及信息科学等相关知识内容，同时，该项技术当中还有效融合了计算机与测量学等知识内容[2]。

（2）其功能非常的强大，可以快速的展开数据收集分析与处理，并具有显示功能，而且还能进行空间数学处理与编辑，输出与应用。

（3）利用GIS 技术能够对空间问题进行有效解决，系统完整地开展矿产资源勘查工作，并能有效降低传统测量工作当中繁琐的程序，可以高效地开展地质矿产测量，大大提高了测量精准度。所以在地质矿产勘查工作实际GIS 技术有着非常大的技术优势，为地质矿产勘查工作带来了极大的便利性，更保证了工作质量。

2 GIS技术应用现状

①工作数据标准化程度不足，影响了GIS 技术的全面应用。数据标准化程度不高，导致数据无法在不同系统内通用，这就会造成不同数据标准的工作单位重复对同一地区地质水文情况进行勘查分析，大幅度降低了工作效率，影响了整体工作的开展。②当前大多数水文地质工作队伍的数据分析体系都依托于自身工作体系并结合相关的GIS 技术，导致了在同平台上不同功能下数据无法直接使用，使工作效率变低，不仅无法实现GIS 技术的效率优势，反而可能降低工作效率。③在数据共享方面，还有很大的进步空间。当前大多数地质水文单位在进行相关区域的勘查分析后，都没有将相应数据进行系统平台共享，这就导致了很多情况下已经进行了相关研究的区域在其他工作队伍开展相应工作的过程中，其水文地质情况仍然是空白的情况，这不仅让工作效率变低，而且会大幅度浪费勘查分析过程中的人力物力资源。④平台搭建的问题。在数字化网络化的技术条件下，平台架构是决定数据共享以及信息通信的关键。在当前水文地质工作中，应用GIS 技术构建的平台多数并不能很好地进行数据平行移动。基于商业化平台提供组件而进行开发研究，以及直接应用商业化平台进行开发研究，是当前主要的平台形式，而这两者虽然各有优势，但是缺陷也比较明显。

3 GIS技术在矿山地质测量中的有效应用

3.1 对矿山地理信息系统进行科学的构建

就从目前情况看来，矿山地理信息系统也被称为MGIS 系统，这种系统是在GIS 技术的基础之上建立起来的，能够对矿山地理信息、矿山建筑信息数据、井矿有关的地理信息等多方面信息进行有效的收集和处理，这二者之间有些一定的联系。除此之外，在我国大多数矿山资源管理、经营管理等工作当中可以对矿山地理信息系统进行利用，这样不仅能够对工作当中出现的相关数据和信息进行及时的分析和收集，而且还能够提高工作效率，保证矿山资源开采过程当中各项基础工作可以正常进行。为了能够让矿山管理部门对矿山资源进行有效的开采工作，相关的开采单位要对矿山所处的地理环境进行充分的分析，根据实际情况对有关地质信息系统和曲线图像进行有效的构建。各种矿山检测设备的功能都能够在矿山地理信息系统当中找到，就好比光电测距经纬仪、GPS 信息接收器等这些设备能够在实际开采工作当中充分发挥数据信息检测功能，并且能够将检测的信息及时的传输到矿山地理信息系统当中，之后在进行有效的管理工作[3]。

3.2 强大的空间分析技术

在水文地质相关工作中，需要针对地下水分布情况以及其动态变化特征对地下水进行具体的数据分析，在这种情况下，传统的平面研究以及当前常用的三维模拟技术都很难完整表现相关区域地下水的时空间动态变化特点，也很难作出准确的动态发展分析。为此，应该针对这一问题加强对GIS 技术中四维数字模拟技术的研究，强化思维参数在数据模型构建过程中的融入工作，加强对地下水分支分布以及动态发展情况的勘查分析工作，以便工作人员对相关区域的地下水资源情况有更加详细的了解。单纯依靠GIS 技术的现有功能要完整实现四维数据模型构建也是比较困难的，还要充分分析其他辅助型技术在该工作中的补足作用，依托GIS 技术平台，融入多种可用技术，充分实现思维模型的构建分析[4]。

3.3 基于GIS 技术的地面沉降研究

近年来，很多的领域中开始尝试融入GIS 技术实现更多的功能。尤其是在地面沉降的研究工作中，对于GIS 技术的应用越发深入。国内外众多学者在对“GIS 技术应用到地面沉降的分析工作”进行研究时，经常会处于不同的环境中，根据实际的环境情况来建立针对性的模型。在后来的实践过程中，借助Mapinfo的二次开发工具Mapbasic 来实现地面沉降，能够实现可视化操作。在实际的应用过程中，Mapbasic 除了具有可视化处理的优势，还可以对数据进行即时查询和处理。相信在未来科学不断发展的大环境下，地面沉降分析将会朝着可视化方向发展，而GIS技术能够为其可视化发展提供基础的技术支撑，对于地面沉降研究领域有着重要的意义。

3.4 GIS 在工程地质制图中的应用

结合实践来看，为了获取某一勘察场区关于岩土条件、地质与环境特征等方面定量与定性结果的图表或者是报告，通常需要我们借助于物探、勘探、试验以及监测等技术手段先获取相关数据，随后在经过分析、评价以及编制文件才能得到。而GIS技术在工程地质制图中地应用时，它能够可视化表达与编制原始数据或是应用结果，譬如注记和页面输出以及图面装饰等关键问题、填充复杂地层、表达地质符合和线型等等。其次，应用GIS 桌面组件不但可以封装页面与制图元素等对象，还能将诸如多边形、直（折）线、标注、椭圆、图片以及复杂图框等实体对象创建出来，可以把多个对象组合成复合对象以及完成多对象移动、复制、剪切、缩放等一系列操作以剪裁地图任何区域。另外，它适配与多种不同类型的绘制仪或者是打印机，这样一来可以让我们根据设计纸面尺寸大小实现智能分页打印。由此可见，GIS技术在工程地质制图中的应用能够实现众多便捷功能。此时若是我们要由多个角度反映勘察场区地质状况时，只需应用该技术获取到平面图、剖面图、柱状图、等值线图四类图件即可。

4 结语

GIS 数字技术系统不只是单纯的数据收集与整理，它还能根据数据信息组建矿山开采中所需要的数据模型、三维立体模型。能够充分利用信息，帮助施工人员提升勘测效率提高开采效率。我们必须充分了解GIS 技术系统在矿山地质工程中的重要性，并将其各项技术进行升级完善，推广GIS 技术在施工过程中的使用，是GIS 系统能够得到充分的利用[5]。