劉曉華，張 勝，田新亞

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院，河南 鄭州 450000）

1 地理信息系統(tǒng)的概述

地理信息系統(tǒng)也稱之為GIS技術(shù)，其在礦山工程建設(shè)中發(fā)揮著十分重要的作用。地理信息系統(tǒng)的工作原理是通過(guò)遙感和攝影技術(shù)對(duì)地質(zhì)信息進(jìn)行采集，然后經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)采集到的信息進(jìn)行整理和分析，從而繪制出較為全面的礦山工程建設(shè)資料圖，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)于礦山工程建設(shè)效率的提升有很大幫助。地理信息系統(tǒng)的主要功能表現(xiàn)為：①地理信息系統(tǒng)可以對(duì)礦上工程建設(shè)地點(diǎn)及周邊的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)于環(huán)境的變化或是相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，這樣就降低了環(huán)境對(duì)于工程建設(shè)帶來(lái)的不利影響；②地理信息系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)可視化3D建模，可以使礦山工程的設(shè)計(jì)和施工更加清晰明確，同時(shí)還可以對(duì)礦山工程建設(shè)中存在的不利因素進(jìn)行及時(shí)處理，防止地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生；③地理信息系統(tǒng)的人機(jī)協(xié)同操作模式，對(duì)實(shí)施定制和整體開采具有重大作用，能夠完整的構(gòu)建礦山周邊環(huán)境的地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，具有十分強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析、存儲(chǔ)和處理功能[1]。

2 地理信息系統(tǒng)在礦山測(cè)量中的作用分析

在礦山勘測(cè)環(huán)節(jié)應(yīng)用地理信息系統(tǒng)能夠?yàn)榭睖y(cè)工作提供較為精確的數(shù)據(jù)，對(duì)于礦山工程建設(shè)的順利開展提供理論指導(dǎo)。通過(guò)地理信息系統(tǒng)勘測(cè)的數(shù)據(jù)精確性較高，可以用作礦山開采的設(shè)計(jì)方案制定。同時(shí)，該系統(tǒng)的存儲(chǔ)能力也較為出色，系統(tǒng)對(duì)于地理信息的存儲(chǔ)量較大，可以使勘測(cè)數(shù)據(jù)得到充分利用，從而為礦山工程的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)提供必要的數(shù)據(jù)指導(dǎo)。地理信息系統(tǒng)不但可以為礦山工程的建設(shè)提供精確的數(shù)據(jù)，還能優(yōu)化礦山工程建設(shè)的管理工作，從而使礦山工程建設(shè)的效率得到提升。礦山工程建設(shè)過(guò)程中地質(zhì)檢測(cè)工作涉及的工作范圍較廣，其中以日常檢測(cè)為主。所以礦山建設(shè)部門需要及時(shí)將勘測(cè)數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)，并通過(guò)系統(tǒng)的分析與整理，制定出具體的工作計(jì)劃。所以，對(duì)于礦山工程建設(shè)而言，地理信息系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用。其具體的作用主要表現(xiàn)在以下幾方面。

2.1 為礦床以及礦山前期設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支持

眾所周知，礦山開采是一項(xiàng)艱巨長(zhǎng)期的工作，在整個(gè)過(guò)程中我們需要投入大量的人力、物力、財(cái)力，所以在開采之前，準(zhǔn)備工作必須做到完備，以保證開采任務(wù)的順利進(jìn)行。同時(shí)，也只有詳細(xì)的了解到礦山的方方面面，才能夠?yàn)橄乱徊骄唧w的實(shí)施過(guò)程做好完備的準(zhǔn)備工作。所以，工作人員首先要利用地理信息系統(tǒng)勘探整個(gè)礦山的地形地質(zhì)特征，采集到關(guān)于礦山的全方位的數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的歸納分析來(lái)設(shè)計(jì)出詳細(xì)的方案。而且，通過(guò)采用地理信息系統(tǒng)，不僅可以快速準(zhǔn)確的得到礦山的所有數(shù)據(jù)，而且能夠采集到大量礦山周圍的地質(zhì)情況數(shù)據(jù)，這樣能夠進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，減少一些不必要的開采，節(jié)省人力物力財(cái)力，提高礦山開采的精確性[2]。總而言之，地理信息系統(tǒng)通過(guò)GIS數(shù)據(jù)系統(tǒng)來(lái)對(duì)地形地質(zhì)等進(jìn)行精度測(cè)量，與傳統(tǒng)相比，它大大的擴(kuò)大了測(cè)量范圍，提高了測(cè)量精確度，能夠自動(dòng)儲(chǔ)存所測(cè)量數(shù)據(jù)并進(jìn)行科學(xué)有效的分析，能夠最大范圍內(nèi)減少失誤，進(jìn)而提高工作效率，優(yōu)化礦山工作資源。

2.2 為礦山實(shí)際測(cè)量工作提供科學(xué)的測(cè)量計(jì)劃

一項(xiàng)工作的順利開展離不開前期的計(jì)劃，礦山開采也是這樣，在進(jìn)行開采之前，一個(gè)實(shí)際可行的測(cè)量計(jì)劃是重中之重，也是其核心因素。測(cè)量計(jì)劃所需要的大量測(cè)量數(shù)據(jù)就需要依賴于地理信息系統(tǒng)來(lái)得到，并從這些數(shù)據(jù)中分析中應(yīng)該注意到的事項(xiàng)。礦山測(cè)量計(jì)劃主要涉及兩大模塊：分布與儲(chǔ)量。地理信息系統(tǒng)所得數(shù)據(jù)是整個(gè)計(jì)劃的重要支撐，通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析，我們可以得到礦山的地理分布位置以及它們之間的關(guān)系，進(jìn)而來(lái)判斷出計(jì)劃是否科學(xué)，是否可行。通過(guò)地理信息系統(tǒng)，可以減少一些不必要的投入，提高測(cè)量工作效率，保證整個(gè)測(cè)量計(jì)劃的順利開展。

2.3 不斷完善礦山測(cè)量管理工作

地理信息系統(tǒng)除了可以提升測(cè)量工作的科學(xué)性、準(zhǔn)確性之外，還能進(jìn)一步優(yōu)化礦山測(cè)量管理工作，提高礦山管理工作的效果，使整個(gè)管理工作擁有一個(gè)科學(xué)依據(jù)。在實(shí)際的礦山測(cè)量工作中，并不是所有工作都是一帆風(fēng)順的，有時(shí)候甚至?xí)l(fā)生一些地質(zhì)災(zāi)害，而且測(cè)量工作周期長(zhǎng)，工作量大，所以要想順利開展工作，及時(shí)有效的把測(cè)量數(shù)據(jù)傳到GIS系統(tǒng)中進(jìn)行及時(shí)分析，需要一個(gè)科學(xué)的管理與之向配合，才能提高整個(gè)測(cè)量工作的管理效率。所以地理信息系統(tǒng)對(duì)于完善測(cè)量管理工作的意義也十分的重大，值得推廣與應(yīng)用。

2.4 GIS為礦山測(cè)量工作提供了有效的安全保障

在進(jìn)行礦山測(cè)量的過(guò)程中，不確定因素很多，尤其是隨時(shí)可能出現(xiàn)的自然災(zāi)害。在傳統(tǒng)的測(cè)量工作中，安全性一直是重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，而地理信息系統(tǒng)的運(yùn)用，可以通過(guò)事先對(duì)于數(shù)據(jù)的分析，很好的對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)，隨之采取相應(yīng)措施把這些不安全因素避開，最大范圍內(nèi)避免自然災(zāi)害所造成財(cái)產(chǎn)損失以及人員傷亡，大大提高了礦山測(cè)量的安全性。

總體來(lái)說(shuō)，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，可以大大的提升礦山開采的安全性，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，相關(guān)部門以及管理人員要對(duì)這方面提高關(guān)注[3]。

3 地理信息系統(tǒng)在礦山工程建設(shè)中的應(yīng)用前景探究

3.1 向多元化集成方向發(fā)展

多元集成系統(tǒng)是由礦山測(cè)量管理系統(tǒng)集成、應(yīng)用技術(shù)集成和礦山測(cè)量信息源集成構(gòu)成的。伴隨我國(guó)科技水平的持續(xù)提升，未來(lái)的地理信息系統(tǒng)將于遙感技術(shù)、物探技術(shù)、水文勘測(cè)以及地震信息資料等進(jìn)行高度融合，從而實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)及信息的集成化發(fā)展。多元集成化發(fā)展趨勢(shì)對(duì)于礦山工程建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)化管理提供必要的條件，同時(shí)，通過(guò)多種技術(shù)的融合也可以有效提升地理信息系統(tǒng)的使用性能。由此可見(jiàn)，地理信息系統(tǒng)的多元集成化發(fā)展是必然趨勢(shì)[4]。

3.2 向生產(chǎn)一體化方向發(fā)展

就當(dāng)前的礦山工程發(fā)展而言，對(duì)于礦山的前期設(shè)計(jì)到后期生產(chǎn)過(guò)程還是較為獨(dú)立的工作環(huán)節(jié)，并未實(shí)現(xiàn)一體化發(fā)展，通過(guò)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山模型的可視化，并在礦山地質(zhì)分析中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦山的數(shù)字模擬開采。這樣對(duì)于礦山資源的開采計(jì)劃制定和后期實(shí)際開采可以實(shí)現(xiàn)較高程度的一體化發(fā)展，將開采設(shè)計(jì)、資源儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、開采技術(shù)等實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，極大提升礦山工程建設(shè)的效率和準(zhǔn)確性[5]。

3.3 礦山測(cè)量、生產(chǎn)決策支持系統(tǒng)的開發(fā)和使用

在地理信息系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程中，礦山測(cè)量、生產(chǎn)決策支持系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用是十分重要的。我國(guó)目前應(yīng)用的地理信息技術(shù)主要是依靠數(shù)據(jù)庫(kù)和空間模型進(jìn)行分析。但是其對(duì)于數(shù)據(jù)的處理與推理能力還有較大的進(jìn)步空間，測(cè)量生產(chǎn)決策支持系統(tǒng)除了可以對(duì)礦山開采過(guò)程進(jìn)行管理外，還可以對(duì)礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)和礦山的可持續(xù)開發(fā)以及對(duì)受影響環(huán)境的治理提供相應(yīng)的支持，伴隨著系統(tǒng)的智能化程度逐漸提升，測(cè)量生產(chǎn)決策支持系統(tǒng)還能進(jìn)一步促進(jìn)礦山工程的智能化建設(shè)，并有效提高生產(chǎn)決策的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，伴隨我國(guó)社會(huì)的快速發(fā)展，對(duì)于礦產(chǎn)資源的需求量正在逐日增加，這也對(duì)礦山工程的建設(shè)提出了更高的要求。在礦山工程建設(shè)中應(yīng)用地理信息系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)的綜合應(yīng)用和勘測(cè)數(shù)據(jù)的共享，從而有效提升工程建設(shè)的效率。

礦山工程建設(shè)企業(yè)應(yīng)不斷強(qiáng)化對(duì)地理信息系統(tǒng)的研究與應(yīng)用，為開展礦山的具體測(cè)量工作提供有效、及時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，從而提高整個(gè)礦山開采的工作質(zhì)量。