基础地理信息数据在智慧化矿山建设中的应用

王佳琪

摘要：基础地理信息数据主要指的是自然地理信息中的地貌、植被、水系等，社会地理信息中的居民地、境界、交通、特殊地区、地名和地理坐标系网格、地形数据、影像数据等。随着科技的进步，基础地理信息数据的覆盖面更加广泛，逐渐发展成为通用性强和共享需求量大的基础地理单元。智慧化矿山是以数字化和信息化为基础的集快速处理、自动分析和主动感知为一体的安全矿山、无人矿山、高效矿山和清洁矿山。智慧化矿山的建设与基础地理信息数据的综合应用息息相关。

关键词：地理信息数据;智慧话;矿山建设

1 在矿山生态文明建设中的应用

1.1 在矿山地质灾害评估中的应用

矿产资源的开发与利用容易造成一系列生态环境问题，主要包括以下几个方面：①资源开发诱发各类地质灾害的发生。如陡边坡、危岩体、崩塌、滑坡以及泥石流等灾害;②土地破坏。资源开采过程中山体开挖、碎石堆积等对土地资源破坏较大[1];③水体污染。资源开采破坏了原有的水力平衡，对地表水体和地下水影响较大，极易产生水体污染;④大气污染。主要体现在资源开发以及运输、选冶过程中的粉尘、扬尘等方面;⑤噪声污染。资源开发使用大量的大型仪器设备，不仅噪声大，而且持续时间长，对附近居民正常的生产生活产生较大的影响。以基础地理信息数据为基础（如影像数据、照片信息等），将其作为矿山地质灾害的重要评价依据，如专家地理信息系统可以准确地评价露天矿山生产活动对周围生态环境的影响，进而建设相应的环境影响缓冲区，对合理布设治理方法具有重要的参考意义。

1.2 在环境治理与土地复垦规划中的应用

矿山生态文明建设是构建智慧化矿山的基础，也是缓解资源开发利用与环境保护之间矛盾的主要措施。在矿山环境综合评价的基础上，以基础地理信息数据为基础制定科学合理的环境治理规划，进一步确定治理方案以及具体措施，对矿山废弃排土场以及采场等进行土地复垦治理，建立土地复垦信息系统，结合可视化技术在计算机中显示土地复垦以及治理效果的动态变化，同时对需进一步治理的区域进行有效预测[2]，还可以对未来土地复垦后的景观进行预测模拟，为土地资源综合利用提供基础，同时可对矿山土地复垦区域发展成为旅游胜地的潜力做出客观的评价。如某矿山运矿道路周边因长期运矿活动致生态环境破坏较严重，经过治理后可使之成为风景优美的景观交通干道。

1.3 在矿山地质灾害监测中的应用

矿山资源开采过程中容易诱发各类地质灾害的发生，如地面沉降、崩塌、泥石流和滑坡等。在资源开采过程中沉降形变监测至关重要。在矿山开采区域一定范围内布设一定数量及密度的监测点，根据定期的基础地理信息数据（如遥感影像数据等）对比分析其形变规律和发展趋势，是现阶段矿山沉降形变监测的主要方法之一。通过对不同时间段的基础地理信息数据对比分析，进而划分出重点变形区，以及预测今后变形发展方向，为进一步确定相应的治理措施或者预防措施提供基础依据[3]。现阶段，基础地理信息数据在矿山地质灾害监测中的广泛应用，有效地降低了矿山地质灾害的发生率，提高了开采环境的安全性。基础地理信息数据的综合应用是建设安全矿山、智慧化矿山的基础。

2 在矿山生产和管理中的应用

2.1 矿产资源规划管理中的应用

以基础地理信息数据为基础，对矿产资源进行规划管理。矿床勘查过程中可形成大量的图件、文档和数据等，高效地实现此类复杂而庞大的信息的管理，是提高成果信息利用率的基础。以基础地理信息为基础平台，建设相应的矿山管理系统和数据库，使各类图件、文档以及数据的格式、表达方式等趋于统一，促进图形、文档和数据的有效管理、共享和利用，同时可实现矿山建设项目的远程管理[4]。矿山管理系统根据需求不同可进一步分为矿山设计、探矿工程、巷道掘进、资源开采、沉降监测以及环境评价等内容，也是智慧化矿山建设的重要部分。

2.2 在矿山决策支持系统中的应用

矿山决策支持系统的研发是基础地理信息数据综合应用发展的主要方向之一。目前，以基础地理信息数据为基础平台的矿产资源一体化发展主要停留在数据库和简单的空间叠加分析方面，缺乏更进一步的综合处理能力。矿山决策支持系统是将矿产资源勘查、投资风险、矿山环境保护及治理等纳入一体，通过综合评价给出相应的优选方案，以供决策者参考。矿山决策支持系统的研发为矿山建设带来了新的发展机遇，为投资者、管理者的决策提供重要的参考依据，也是基础地理信息数据应用更深入、直观的体现，有效推进智慧化矿山的建设。

2.3 在矿山生产过程一体化中的应用

矿山生产过程一体化指的是从矿山勘查设计到开采生产、闭坑环境治理恢复的整个过程，這也是今后矿山发展的主要方向。以基础地理信息为基础的软件平台具有强大的数据存储、处理以及综合分析能力，与三维可视化技术、虚拟技术等相结合，对模拟矿山生产过程一体化具有不可替代的作用。矿山勘查、开发和环境修复等是一个长期的过程，应用可视化技术实现变形监测、污染评价等，逐步实现一体化服务，促进智慧化矿山建设。

3 结语

综上所述，地理信息数据在智慧化矿山建设中具有明显的应用优势，在资源勘查、开采、探矿工程布设、环境保护与治理、矿山沉降形变监测以及资源管理等各方面具有广阔的应用前景。矿山数据库是提高各类数据、图件等综合成果社会化服务效益的基础，也是提高资源信息服务效率的前提。矿山建设向数字化矿山、生产过程一体化等方向发展，是地理信息数据综合应用更深入、直观的体现。

参考文献：

[1] 袁素凤，李鑫，杨亚慧.基于GIS的青海高寒区矿山地质环境影响程度模糊评价[J].地质灾害与环境保护，2016，27（1）：91-97.

[2] 王克明，白文洪，钟文山.矿山形变监测示范系统建立和应用--以青海省祁连县默勒煤矿中的灾害监测为例[J].青海国土经略，2017（3）：58-60.

[3] 顾华奇，彭惠卿，廖明伟.基于地理信息公共服务平台开发矿山地质灾害地理信息系统[J].世界有色金属，2017（21）：242.

[4] 刘文杰，李明建，岳俊，等.基于GIS的煤矿地质测量信息系统的设计与开发[J].西南大学学报（自然科学版），2012，34（10）：137-143.

[5] 柯佳宏，张强，李勇，等.基于SuperMap的矿山三维地理信息系统的设计与实现[J].地矿测绘，2019，35（1）：21-24.