GIS数字测绘技术在矿山地质测量中的应用

张宝进

（天水三和数码测绘院有限公司，甘肃 天水 741000）

在传统的矿山地质测量中所应用的测量手段，由于具有较大的误差，并且测量过程中效率较低，因此难以被地质测绘工作人员广泛应用。当前在矿山地质测量中所应用的GIS数字测绘技术，在结合数字化测量技术的基础上，可以精准地反映出矿山地质测量结果，对促进我国矿山企业的可持续发展有着重要的实践意义。

1 GIS数字测绘技术的基本概述

GIS数字测绘技术在发展过程中离开不了全球定位系统的应用，早在19世纪科学家便发现地球上的各种物体都具有的特定的电磁波特性，而GIS数字测绘技术便是根据这一特性提取不同物体所反馈出的电磁波，进而完成超远距离的测绘工作[1]。GIS数字测绘技术在应用过程中需要采用如飞机、卫星、气球等遥感平台，该平台在应用过程中需要保证可以稳定地运载相应的传感器，工程师在接收到传感器中的电磁辐射信号时，并会将该信号转化为原始的图像，地面信号接收站在对图像进行接收后，通过一系列复杂的处理，便可以形成最基础的遥感测绘图纸[2]。

GIS数字测绘技术与传统的测绘工程相比优势，GIS数字测绘技术在应用中可以获取的资料范围更广且程度更深，如图1，该技术可以在最大范围内对目标物质数据进行收集，在对数据进行分析后便可以做出较为准确的判断；二是GIS数字测绘技术在应用过程中所受到的限制较小，在同等时间内GIS数字测绘技术可以接收到更多的信息，例如在测绘工作中采用航空摄影方式进行测量，不仅可以提高测绘工作效率同时也可以保障测绘工作的准确性[3]。同时GIS数字测绘技术主要是通过利用遥感器进行地质测绘数据的收集，如果仅从数据信号收集这一角度来看，GIS数字测绘技术与电磁波、声波都具有同一特性，都是借助外界信号来获得相应的信息，进而判断远距离目标物质。

图1 GIS测绘图

2 GIS数字测绘技术在矿山地质测量中的优势

2.1 GIS数字测绘技术具有精确化

在矿山地质测量中采用GIS数字测绘技术具有精确化的特点，该技术在矿山地质测绘中可以将矿山最真实的情形进行描绘，同时在图像处理过程中也与矿山测绘中的实际操作相类似，可以在图片处理中实现细节化操作，提高矿山地质测绘工作的精准度，保证矿山地质测绘工作质量[4]。

2.2 GIS数字测绘技术具有虚拟化

在矿山地质测量中采用GIS数字测绘技术具有虚拟化的特点，该技术在矿山地质测试中可以借助高性能的计算机处理系统对矿山地质实际情况进行数字化信息录入，再通过后台处理器将数据转化为三维立体图像，进而模拟出矿山地质的真实状况，技术人员便可以根据三维立体虚拟图像模拟矿山的测量和开采工作。同时借助虚拟三维立体图像，技术人员还可以发现矿山地质工作中存在的不足，进而明确科学的操作方法，避免在矿山地质测量工作中出现重大事故。

2.3 GIS数字测绘技术具有模型化

在矿山地质测量中采用GIS数字测绘技术具有模型化的特点，该技术在矿山地质测绘中可以根据地质人员的需求建立相应的模型数据，并根据模型数据得出矿山地质不同的测绘结果。例如，在对矿山地质情况进行分析时，通过GIS数字测绘技术便可以建立自主化模型对这一特定要求进行数据分析，进而得到特定的地质信息数据，从而判定该地区地质情况是否属于特殊情况地质[5]。同时该技术还可以判断矿山区域地质资源的分布状况，通过后台大数据技术结合GIS数字测绘技术就可以建立模型，分析出各地区的地质资源信息，进而帮助测绘人员在第一时间得到目的信息。同时在模型构建中还可以将开采工作量与测量工作量加入其中，借助模型测绘来设计出最为合理的矿山地质测量工作流程，提高矿山地质测量工作效率。

3 GIS数字测绘技术在矿山地质测量中的具体应用

3.1 使用GIS数字测绘技术绘制专题图

现代化矿山地质测绘工作的基本步骤是：分析、收集、编辑、整理、存储。在了解现状的基础上，通过对调查区现有目录数据进行分析，采用“准目录”法，对各类目录数据进行分类，记忆和编辑计算机及其它高级计算机部件，利用计算机辅助数据技术，对各类数据进行统计、分析，并汇总生成登录数据库。随着计算机技术和GIS数字化测绘技术的快速发展，使之形成流畅的管理系统，避免K值发生了较大的变化，新的成形热测量手段在土地测量中的地位和作用日益突出。随着科学技术的发展，馆藏影像资料的整理更加独具特色，内外部的整理也不断改进。为了避免重复工作造成资源浪费，各部门之间必须通过计算机网络实现数据交换。将GIS数字测绘技术应用于专题图的绘制，可确定被测量对象的最小尺寸，并可根据实际测绘工作对比例尺的要求，选择最佳的空间分辨率。与此同时，GIS数字测绘技术也能合理地选择波段、波谱分辨率，保证在测绘过程中波段数、波段宽、波段长等均符合测绘标准。遥感数据的数据处理是专题图制作的一个重要环节，遥感数据的处理必须用计算机，将难以识别的数据、图像等转化为易于识别的文字和图像，才能达到使用的精度。矿山地质信息提取是矿山地质监测的重要内容之一，变化数据是指在一定时期内，与矿山地质有关的数据(如面积、类型、用途等)发生变化。利用时间差法计算各阶段的变化信息量，以获取国家信息的变化潜力，从而得到未来变化预测结果。为决策者提供科学、可行的决策建议，为科学地制定未来总体规划提供参考。它不仅是评价测图结果准确度的重要指标，也是测图距离评估的重要环节，学习技术文献资料统计研究必须进行分析、记录，并与现有资料进行比较。

3.2 利用GIS数字测绘技术进行区域动态监测

矿山地质测绘发展日益成熟，应用技术也日益多样化，尤其是GIS数字化测绘技术、GPS技术、GIS技术等，为地图学的发展和提高起到了巨大的推动作用。将GIS数字测绘技术应用于矿山地质测绘中，实现动态监测，有利于矿山地质测绘技术的发展和矿山地质利用效率的提高。对矿山地质灾害进行动态监测，及时发现矿山地质变化，调查等动态信息，有效地掌握矿山地质动态，收集有关征收和合理利用的资料。并利用电脑进行资料格式统计、图形相关、分类、使其传送方便，同时还能与以往地区矿山地质利用情况进行比较，获得最佳信息。对矿山地质利用进行实时监测，可以更好地核实矿山地质利用情况，掌握矿山地质利用变化趋势，预测未来变化，提供科学可靠的决策依据，有利于科学规划，提高经济效益。矿山地质部运用 GIS数字测绘技术进行矿山地质测绘时，一般包括选择和数据处理、变更信息提取、检测精度评估等环节，从以下几个方面展开。因此，矿山地质管理需要高度的连续性和精确度，因此所选取的数据主要来自美国和法国的 ladsattm和 Spot卫星数据。为了提高精度，还可以与相应的矿山地质利用图进行比较，将人文、生态学等数据编入目录，补充 GPS卫星图像，以达到更高的精度。

3.3 利用GIS数字测绘技术管理测量信息

矿山地质测绘工作在发展过程中通过GIS数字测绘技术，可以在对矿山地质进行测量的过程中精准地采集数据信息，进而了解到矿山地质资源的分布范围、周边建筑物建设情况，以及与矿山开采有关的进度及信息变更等，这就方便矿山管理人员根据测绘信息第一时间掌握到该地区的矿山地质分布情况及地质特点。此外借助GIS数字测绘技术可以帮助技术人员对矿山地质测量中的所有数据进行有效储存管理，该技术可以对矿山地质数据信息进行类比分类，在技术人员调取某些关键矿山地质测量数据信息时，只需要在查询系统中输入关键词，就可以第一时间调出与之相对应的数据信息。通过这一技术便可以提高矿山地质信息管理中，技术人员的工作效率，此外该技术还可以与全国区域内的信息网络相互联，提高矿山地质信息管理工作的科学化和系统化。

4 结语

随着当前信息化技术的快速发展，在矿山地质测量中所采用的测绘技术更加先进，特别是当前矿山地质测量中所应用的GIS数字测绘技术，由于其具备较为灵敏的空间地理坐标系统，可以对地质测绘中所涉及到的各项数据进行精准加工，进而成为当下矿山地质测量中的主要应用技术之一。同时GIS数字测绘技术在应用过程中，对矿山区域的健康可持续发展有着积极的促进作用，进而为区域经济发展带来了极大的助力。