許彥春　孟須朝（山東省煤田地質(zhì)局第三勘探隊(duì),山東　泰安　271000）

淺談GIS煤炭勘查地測(cè)空間信息系統(tǒng)

許彥春孟須朝
（山東省煤田地質(zhì)局第三勘探隊(duì),山東泰安271000）

摘要：煤炭資源是我國(guó)重要能源，其對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。在新的發(fā)展形勢(shì)下，如何提升煤炭資源的勘查質(zhì)量，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。GIS煤炭勘查地測(cè)空間信息系統(tǒng)可以為煤炭勘查工作提供有力的支持。通過(guò)該系統(tǒng)，能夠?yàn)槊禾靠辈楣ぷ魈峁└涌旖莸膸椭?，有效?jié)約了時(shí)間和成本。該系統(tǒng)可以有效應(yīng)用于地勘和地測(cè)部分，具有非常強(qiáng)的實(shí)用性。本文就對(duì)GIS煤炭勘查地測(cè)空間信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用進(jìn)行深入探討和研究。

關(guān)鍵詞：GIS；煤炭；勘查地測(cè)空間信息系統(tǒng)

0　引言

GIS煤炭勘查地測(cè)空間信息系統(tǒng)是煤炭企業(yè)提升自身信息化能力的重要支撐，其是在礦區(qū)海量數(shù)據(jù)以及礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展決策支持信息間的重要橋梁，其能夠?yàn)槊禾科髽I(yè)資源勘探工作提供必要的支持，有效提升勘查工作的質(zhì)量和效率。在新的發(fā)展形勢(shì)下，加強(qiáng)GIS煤炭勘查地測(cè)空間信息系統(tǒng)的應(yīng)用效率是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。本文就對(duì)GIS煤炭勘查地測(cè)空間信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用進(jìn)行深入探討和研究。

1　GIS煤炭勘查地測(cè)空間信息系統(tǒng)在煤炭勘探行業(yè)應(yīng)用的必要性

隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，我國(guó)煤炭企業(yè)也在不斷提升自身的科學(xué)水平。煤礦企業(yè)地測(cè)行業(yè)在不斷的發(fā)展過(guò)程中，逐步提升了自身的計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用水平，有效地提升了勘查工作的質(zhì)量，且取得了很好的成果。然而，從目前來(lái)看，煤礦企業(yè)地測(cè)行業(yè)并沒(méi)有從根本上改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)和管理模式，煤炭勘查工作仍然存在很多的不足之處。首先來(lái)說(shuō)，當(dāng)前的計(jì)算機(jī)技術(shù)并沒(méi)有有效的結(jié)合煤炭資源勘探和開(kāi)發(fā)的生產(chǎn)實(shí)際和工作方法，也沒(méi)有有效的考慮到地測(cè)空間的信息特點(diǎn)。在這種情況下，煤炭地測(cè)勘查工作開(kāi)展起來(lái)往往無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際的需要。其次，沒(méi)有全面深入開(kāi)展煤炭勘查地測(cè)空間信息系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究，尤其是對(duì)通過(guò)應(yīng)用地測(cè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息指導(dǎo)野外“三邊”工作及進(jìn)行野外數(shù)據(jù)處理、煤炭地質(zhì)基礎(chǔ)圖件制作、資源量估算以及數(shù)字地質(zhì)報(bào)告編制等缺乏關(guān)鍵性技術(shù)研究，這使得其無(wú)法為地測(cè)勘查工作提供更為深入的支持。另外，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)煤炭勘查技術(shù)無(wú)法更有效的分析煤田地質(zhì)的勘查以及數(shù)字地質(zhì)報(bào)告編制信息化對(duì)信息共享的特殊需求。而煤炭地測(cè)勘查工作開(kāi)展過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生非常龐大的數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)化的處理，有效制作圖形和圖件，相互進(jìn)行信息交流等，是提升勘查工作質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。然而，這些環(huán)節(jié)卻處于手工的階段，大大降低了施工的質(zhì)量和效率。而通過(guò)有效應(yīng)用GIS煤炭勘查地測(cè)空間信息系統(tǒng)，能夠有效解決這些問(wèn)題，為工作人員提供更加便利的操作方法，提升施工效率和質(zhì)量，將傳統(tǒng)的手動(dòng)工作轉(zhuǎn)變?yōu)榭焖俚目萍蓟僮?。該系統(tǒng)以礦區(qū)的實(shí)際情況為基礎(chǔ)，不但能夠有效提升施工質(zhì)量，也能夠更為有效地規(guī)范各類(lèi)地測(cè)空間的信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種圖形的處理，提升數(shù)據(jù)庫(kù)的質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)地測(cè)專(zhuān)業(yè)的數(shù)字化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)規(guī)劃和管理的可視化決策，讓管理工作更加科學(xué)化，更加有針對(duì)性。

2　GIS平臺(tái)的構(gòu)建及功能研究

該系統(tǒng)通過(guò)組件GIS的二次開(kāi)發(fā)與集成，具有非常好的開(kāi)發(fā)截面，能夠?yàn)椴僮髡咛峁┓浅７奖愫涂旖莸拈_(kāi)發(fā)模式。在這種情況下，系統(tǒng)提升了開(kāi)發(fā)的建議性，能夠極大地節(jié)約時(shí)間成本。對(duì)于該系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其在設(shè)計(jì)功能的過(guò)程中，充分分析了煤炭和地勘行業(yè)的特點(diǎn)，并對(duì)行業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行了分析和研究，通過(guò)對(duì)行業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，且以該工作原理為指導(dǎo)思想，在我國(guó)行業(yè)技術(shù)規(guī)范的要求下，嚴(yán)格遵循行業(yè)規(guī)程以及標(biāo)準(zhǔn)，追求系統(tǒng)的實(shí)用性、專(zhuān)業(yè)性和高效性，且有效提升了系統(tǒng)的操作性能，在這種基礎(chǔ)上總體把握，實(shí)現(xiàn)總體的功能設(shè)計(jì)。具體來(lái)說(shuō)，這一系統(tǒng)主要包含有四個(gè)模塊，即數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、圖形模塊、三維地質(zhì)模型模塊、數(shù)據(jù)接口模塊，下面就分別對(duì)這四種模塊進(jìn)行分析和研究。

2.1數(shù)據(jù)庫(kù)模塊功能結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)庫(kù)模塊由多個(gè)部分組成，主要為地質(zhì)、測(cè)量、水文以及儲(chǔ)量計(jì)算。該模塊能夠?yàn)槊禾康乜惫ぷ魈峁┯行У纳a(chǎn)數(shù)據(jù)管理支持，能夠有效提供數(shù)據(jù)，讓2D／3D系統(tǒng)可以得到非常好的數(shù)據(jù)支持。另外，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的錄入、查詢(xún)以及管理工作，并能夠有效完成統(tǒng)計(jì)計(jì)算以及數(shù)據(jù)的輸出等工作，有效提升了工作效率。如下圖所示。

2.2圖形模塊

圖形模塊是一種為制圖而設(shè)計(jì)的平臺(tái)模塊，其主要由地質(zhì)、測(cè)量、水文、儲(chǔ)量計(jì)算等專(zhuān)業(yè)制圖模塊組成。該模塊操作較為簡(jiǎn)便，其能夠自動(dòng)形成圖像，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)人工交互成圖目標(biāo)。該模塊能夠有效解決在日常工作中出現(xiàn)的一系列常規(guī)基礎(chǔ)的圖件，具有繪制專(zhuān)業(yè)地質(zhì)曲線(xiàn)、地質(zhì)曲面等各類(lèi)等值線(xiàn)面圖及巷道等圖形功能。除此之外，其能夠提供非常有效的平剖對(duì)應(yīng)以及儲(chǔ)量計(jì)算等功能。該模塊通過(guò)應(yīng)用較為先進(jìn)的TIN模型處理算法，能夠非常有效解決構(gòu)造復(fù)雜區(qū)內(nèi)部的正逆斷層及背向斜構(gòu)造，同時(shí)擁有非常實(shí)用且效果更好的自動(dòng)化管理輔助工具系統(tǒng)接口。

2.3三維地質(zhì)模塊

對(duì)于該模塊來(lái)說(shuō)，其能夠非常有效的表現(xiàn)出地質(zhì)體的空間分布狀態(tài)。這樣一來(lái)，操作者就能夠有效獲得礦區(qū)的多源數(shù)據(jù)，且實(shí)現(xiàn)可視化的效果，這就能夠得到更為有效的地下信息，實(shí)現(xiàn)有效的信息共享和互動(dòng)操作。而當(dāng)勘探工作面對(duì)較為復(fù)雜的地質(zhì)條件時(shí)，該模塊也能夠提供有效的支持，讓操作者可以得到正確的判別。該模塊能夠?qū)崿F(xiàn)鉆探和圖形數(shù)據(jù)的三維顯示以及建模，具有數(shù)據(jù)管理、等值線(xiàn)繪制、三維勘探數(shù)據(jù)體任意角度剖面切割與剖面解釋、地質(zhì)模型建立、資源量估算、煤層穩(wěn)定性評(píng)價(jià)等功能。也正因?yàn)槿绱耍?D地質(zhì)模型系統(tǒng)擁有了仿真和虛擬礦山功能，在實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用過(guò)程中提供非常有效的支持。

2.4數(shù)據(jù)接口模塊

數(shù)據(jù)接口模塊能夠提供非常好的數(shù)據(jù)接口以及圖形接口，為軟件系統(tǒng)和其他測(cè)圖軟件和GIS軟件提供非常有效的共享數(shù)據(jù)。

3　GIS煤炭勘查地測(cè)空間信息系統(tǒng)在煤炭地質(zhì)勘查中的應(yīng)用效果

3.1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

通過(guò)有效應(yīng)用各種軟件，建立起相關(guān)的系統(tǒng)的完善的數(shù)據(jù)庫(kù)，比如可以建立工程設(shè)計(jì)資料、剖面線(xiàn)資料、地質(zhì)構(gòu)造資料、測(cè)井資料等，為煤炭勘查地測(cè)工作提供必要的數(shù)據(jù)支持。

3.2制作圖件

根據(jù)煤炭勘查地測(cè)的規(guī)范要求，嚴(yán)格處理數(shù)據(jù)，認(rèn)真建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)同相關(guān)的成圖文件進(jìn)行關(guān)聯(lián)。不僅如此，在成圖的過(guò)程中，如果存在一些差錯(cuò)或者一些與實(shí)際情況不相適應(yīng)的問(wèn)題時(shí)，該圖件可以對(duì)其進(jìn)行有效的判別和校正。通過(guò)有效應(yīng)用該系統(tǒng)，能夠形成很多報(bào)告圖件，比如地質(zhì)填圖及工程圖、鉆孔柱狀圖、煤巖層對(duì)比圖、地質(zhì)剖面圖、等值線(xiàn)圖以及其他非常規(guī)圖件。

另外，同其他煤炭資源勘探地質(zhì)設(shè)計(jì)和報(bào)告編制方法相比，GIS空間地測(cè)系統(tǒng)極大地降低了出錯(cuò)率，也極大地縮短了成圖時(shí)間。在有效應(yīng)用這一系統(tǒng)時(shí)，可以更為有效的獲取野外測(cè)量的數(shù)據(jù)，勘查區(qū)地形等高線(xiàn)以及地質(zhì)填圖數(shù)據(jù)，同時(shí)可以非常有效的編制出地質(zhì)報(bào)告，極大地提升了工作效率。

4　結(jié)語(yǔ)

總之，該系統(tǒng)通過(guò)應(yīng)用GIS技術(shù)，有效提升了操作性，提升了空間數(shù)據(jù)共享和交換的效率，且具有非常強(qiáng)的擴(kuò)展性。該系統(tǒng)有效的改變了過(guò)去落后的數(shù)據(jù)處理方式，可以更為有效的提升圖形和圖件的制作方式，這樣就讓煤炭地質(zhì)勘查工作更好的應(yīng)用數(shù)據(jù)，讓多個(gè)部門(mén)快速實(shí)現(xiàn)資料共享，而基礎(chǔ)信息的管理模式也提升了企業(yè)管理質(zhì)量。不僅如此，該系統(tǒng)能夠有效的表現(xiàn)出地質(zhì)體的空間分布形態(tài)，從而有效的提升了礦山多元數(shù)據(jù)可視化集成，這樣就有效的實(shí)現(xiàn)了地下信息的共享，提升了操作效率，同時(shí)更能有效的識(shí)別復(fù)雜的地形，極大地提升了工作效率。此外，該系統(tǒng)更加接近于煤炭地勘行業(yè)的實(shí)際情況，具有較強(qiáng)的通用性，在未來(lái)地勘行業(yè)發(fā)展過(guò)程中，仍然會(huì)得到重要的應(yīng)用。

5　結(jié)語(yǔ)

煤炭勘查工作需要較高的技術(shù)支持，勘查技術(shù)的提升對(duì)該行業(yè)的發(fā)展具有非常重要的作用。GIS煤炭勘查地測(cè)空間信息系統(tǒng)立足于煤炭地勘行業(yè)的實(shí)際情況，可以更為有效的提升煤炭勘查地測(cè)工作的效率，有效的解決一些疑難問(wèn)題，從而更能有效的提升勘查效率和質(zhì)量，為我國(guó)煤炭勘查地測(cè)工作提供最為有效的支持。

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作者簡(jiǎn)介：許彥春（1985-）,男，畢業(yè)于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)，本科，資源勘查工程專(zhuān)業(yè)，研究方向：地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)勘查。