GIS数字测绘技术在矿山地质测量中的应用

2021-11-28孔媛政

中国金属通报 2021年5期

高隽，孔媛政

（山东省地矿局八〇一水文地质工程地质大队（山东省地矿工程勘察院）、山东省地下水环境保护与修复工程技术研究中心，山东济南 250000）

矿山区域地质环境较为复杂，为防范地质灾害的发生，降低矿产开采活动的风险，矿产开发企业以及相关主管部门，往往需要定期组织人员，对区域范围内矿山地质情况进行全方位的测量，通过测量评估矿山地质的稳定性与变化趋向，从而制定相应的管理举措[1]。传统的地质测量技术，测量难度高、测量误差大，无法满足工作开展的实际要求，为弥补矿山地质测量的技术局限，提升测量的精准度，越来越多的技术团队，将GIS数字测绘技术应用到矿山的地质测量之中，并取得了显著的实践效果。

1 GIS数字测绘技术概述

对GIS数字测绘技术原理与特点的分析，有助于测绘人员在整体上，把握技术应用的要求、注意事项，理顺了GIS数字测绘技术应用思路，从根本上，保证了GIS数字测绘在矿山地质测量中应用的有效性、指向性。

GIS技术作为成熟的地理信息系统，其将计算机技术、遥感测绘技术、环境管理等学科门类进行有效继承，是目前地理空间信息获取、呈现的主要方式。与其他测量技术相比，GIS技术不仅可以实现对目标区域内，地理数据信息的有效采集、安全存储以及分析管理，还能够将处理后的地理信息，通过三维图形的方式呈现出来，形成立体化的信息表达，帮助相关工作人员更好地掌握地理空间信息，并有序做好地质信息预测以及辅助决策等相关工作，初步实现了地理环境的有效管理[2]。GIS技术在实践应用过程中，呈现出精准化、虚拟化、模型化的技术特点，这些技术特性，使其在地质测量中有着较强的技术优势。具体来看，GIS数字测绘技术可以最为真实地还原测量区域的真实情况，即便系统后台对测量数据开展二次处理，也会最大程度地保证数据信息的真实度，确保测量区域地质情况的细节得到有效呈现。这种真实性使得GIS数字测绘技术有着较强的精准性，可以全面、客观地反应地质情况，为后续管理、决策活动的开展提供了数据支撑，避免了相关工作的盲目性。GIS数字测绘技术将测绘过程中获取的各类信息，通过图形处理技术，将抽象的数据信息图形化，并借助三维模拟的方式，真实呈现出测量区域的相关情况，并且工作人员还可以根据需要，在三维模拟视图之中，进行标记、演示等相关操作。这种虚拟化的技术特性，降低了测量区域地理形态对于工作人员分析、研判的影响，逐步排除人为因素的影响，降低了管理决策出现失误的机率。GIS数字测绘技术可以根据不同场景下差异化的使用需求，建立相应的数据模型，通过不同的数据模型，完成数据分析等相关任务。以矿山地地质测量工作为例，工作人员为了解矿山地质情况，可以在GIS数字测绘系统内，搭建地质模型，定向录入相关信息，由模型自动完成数据的处理，处理过程中，工作人员逐步掌握矿山测量区域内特殊地质、自然资源的分布情况，实现了地质信息的系统化梳理。同时，在模型的辅助下，工作人员可以顺利完成矿产开采方案、环境保护方案的确定工作，有效满足了现阶段矿山地质测量工作的各项要求。正是基于GIS数字测绘技术的技术机理以及实践特性，在矿山等复杂区域的地质测量过程中，才应当认真做好GIS数字测绘技术的应用工作，实现其技术优势的充分发挥，确保相关实践活动的有序开展。

2 GIS数字测绘技术在矿山地质测量中应用的意义

GIS数字测绘技术在矿山地质测量中的应用，对于地质测量工作的成效有着明显的提升，通过梳理GIS数字测绘技术测量要点，明确地质测量工作流程，加速工作观念的转变，为矿山地质测量工作、GIS数字测绘技术的有序开展，奠定了坚实的思想基础。

GIS数字测绘技术对于矿山地质测量工作产生的影响是多方面的。在传统的矿山地质测量环节，工作人员主要利用人工测量的方式方法，组织进行实地测量，这种测量方式，效率相对较低，测量周期较长，成本投入较大，尤其对于规模较大、地质环境较为复杂的矿山，涉及到的地理信息较多，往往需要耗费大量的资源，组织人员开展地质测量工作。从整体效果来看，这种人工测量方案，无法满足实际的使用需求，无形之中，影响了矿采资源开采方案的有效性，造成决策管理工作合理性的下降[3]。GIS数字测绘技术在矿山地质测量中的应用，在很大程度上，可以有效解决人工测量工作产生的问题，作为集成化技术体系，GIS数字测绘具备及极强的综合分析评价功能，测量人员在进入矿山开展数据实地获取之前，利用相关技术模块，对地质测量结果开展初步的预测，并根据后续测量结果，对预测模型作出针对性调整，这种技术处理方式，可以有效控制测量过程中，存在的各类风险，实现了测量精准度与便捷度的全面兼顾。GIS数字测绘技术在矿山地质测量中的应用，无疑可以降低工作人员的工作强度，实现测量工作成效的稳步提升。例如工作人员通过熟练操作各类系统模块，可以在测量平台内，完成绘图工作，与传统的人工绘图相比，GIS数字测绘技术绘图不仅保证了绘图的精准性与高效性，并且绘制的图表可以自动生成以及保存，这种技术优势，无疑可以降低绘图工作的整体强度，降低了不必要的费用支出。同时，GIS数字测绘技术具备加强的延伸性，工作人员可以依据矿山地质测量工作的要求，建立附属的子系统，这些子系统的创设，可以更好地帮助矿山企业管理人员、技术人员掌握矿山资源分布、自然环境的情况状况，对于相关决策、管理活动产生了辅助效能。

3 GIS数字测绘技术在矿山地质测量中应用的主要路径

GIS数字测绘技术在矿山地质测量中的合理化应用，要求工作人员在准确把握GIS数字测绘技术特性的基础上，结合矿山地质测量的有关实际，在科学性、高效性原则框架下，采取针对性举措，保证GIS数字测绘技术在矿山地质测量中的应用成效，确保GIS数字测绘技术优势的有效发挥。

3.1 完善矿山地理信息系统

矿山地质测量工作在应用GIS数字测绘技术过程中，工作人员需要快速转变工作思路，准确把握GIS数字测绘技术技术的应用场景以及矿山地质测量工作的相关要求，通过明确GIS数字测绘技术优势，逐步明确其在地质测量实践工作中的应用要求，实现技术的指向性、针对性应用。在这一思路的指导下，工作人员需要借鉴相关国家的经验与做法，结合实际矿山地质测量的实际特点，完善矿山地理信息系统，实现GIS数字测绘技术体系的延伸，更好地服务于不同的系统使用场景。具体来看，工作人员在矿山地理信息系统创建过程中，出于系统试运行成效的考量，将矿山土地资源的使用情况、井上井下坐标的对应情况、矿区地质结构图、资源分布图等数据进行整合，形成功能相对独立的系统单元，工作人员通过矿山地理信息系统，可以快速掌握矿产开发等相关情况，并对矿区特殊单元的地形地质变化趋势实现实时监测，一旦发现问题，立即起动预案进行应对与处理[4]。矿山地理信息系统这一功能的实现，要求工作人员对GIS数字测绘技术的应用方式作出必要的创新，对测量过程中获取的遥感数据、GPS数据进行分类存储，根据矿山地理信息系统的运行要求，做好信息的整合、处理以及呈现等相关工作，实现对矿山生产活动的有效管理与科学决策。矿山地理信息系统在在很大程度上，弥补了矿山安全管理漏洞，工作人员依托系统数据，可以准确预测地质变化情况，在数据过程中，如果发现地质灾害风险，可以快速进行反馈，矿山开采企业在接收信息后，组织人员进行现场核实，并做好防范工作，降低了安全事故的发生机率，对于矿山生产秩序的维护有着极大的裨益。

3.2 形成矿山地质数据模型

考虑到矿山地质环境的复杂性，工作人员在利用GIS数字测绘技术开展地理数据处理的过程中，需要认真做好数据模型的创设工作，通过模型实现数据的快速采集与有效交互，避免GIS数字测绘技术漏洞的出现。具体来看，工作人员利用二位编码技术，对矿山地质信息中的方向、坐标、骨架线等GIS数据进行定义，这种定义操作，确保GIS数字测绘技术可以在较短的时间内，完成各类矿山信息的汇总以及处理，在此基础上，进行不同矿山地质数据的显示以及交换。为了保证矿山地质数据模型的实用性，工作人员在模型应用环节，应当充分利用GIS数字测绘技术形成的三维矿山模型，将地质测量过程中，获取到的各类数据存储到三维矿山模型之中，最大程度的丰富三维模型的细节内容，使其真实表现出矿山的地质情况。三维数据模型构建工作完成后，工作人员可以根据工作任务的具体要求，定向选择三维模型中某一项或者某几项属性，模型在接收指令后，将所需要的信息数据进行推送，无形之中，降低了矿山地质测量数据的获取难度。考虑GIS数字测绘技术的迭代更新，在数据模型完善的过程中，工作人员可以根据实际的工作需要，做好模型的升级工作，通过模型升级，达到强化模型数据处理能力，提升系统运行稳定性的目的。

3.3 提升测量信息管理水平

从过往实践经验来看，工作人员在利用GIS数字测绘进行矿山地质测量工作的过程中，会生成矿产资源分布范围、地质结构等多种信息，随着测量区域的变化以及开采活动的进行，GIS数字测绘技术获取的各类信息会发生明显的变化。尽管，工作人员通过GIS数字测绘技术，可以实时掌握矿山地质测量过程中各类数据，但是由于产生的数据体量十分巨大，工作人员无法快速完成数据处理任务，为应对这种情况，工作人员可以尝试创设管理平台，对更新数据开展实施更新以及管理。具体来看，工作人员借助GIS数字测绘技术具备的数据分类处理能力，做好数据库的创设，在数据库中设立不同的地质信息存储板块，形成测量数据分类存储体系。在这一基础上，工作人员可以根据需要，在数据库中输入检索关键字，数据库根据检索指令，提供对应的测量信息，这种测量信息管理方式，无疑弥补了矿山地质测量数据处理短板，

3.4 打造测量数据分析模块

矿山地质测量信息设计的内容较多，为保证测量数据的实用性，工作人员需要按照矿山管理要求，做好测量数据数据分析模块的优化工作。通过必要的优化提升，进一步强化测量数据的实用性，实现对不同类型数据之间存在的关联性，通过关联性的梳理以及明确，确保相关技术人员、管理人员可以根据自身的要求，快速、灵活地获取各类数据，以保证矿山地质测量数据的合理化应用，减少数据处理与应用盲区，保证了测量数据的实用性。