矿山地质勘查中GIS技术的应用

　　摘　要：在当今这个数字化的年代，GIS技术在矿山地质的勘察工作中发挥着重要的作用。其是一种重要的特殊信息空间体系。最大的优点在于可以对空间进行分析，十分适用于在矿山范围中对空间进行建模。GIS对空间的分析内容十分丰富，主要包括对空间的查询、对空间的测量、分析缓冲区、分析网络等。GIS的引入为矿山地质的勘察工作提供了便利的条件，提高了勘察的精度，降低了工作难度及工作量，是一种值得广泛应用的地质勘察方法。

　　关键词：矿山地质勘查,GIS,信息系统,应用

　　一、GIS的定义

　　GIS，又被称为地理信息系统，是多种科目共同构成的产物。其可以利用地理空间作为基础，应用创建地理模型及分析模型的方法获取更多的动态地理信息。GIS技术可以让所勘测得出的数据进行自动处理，综合应用。近几年，对GIS技术在地质勘察信息系统方面的功能研究逐渐深入，并取得一定的成果。

　　二、地质勘察领域

　　地质勘察指的是利用物理勘探、试验及检测等方法对待测地区的环境特点、地形地貌、岩土性质等进行调查、分析，从中获取定量或定性的指标，同时利用文字报告，表格或图形进行反应。GIS在矿山中应用的结构图详见图1。

　　图1　GIS在矿山中应用的结构图

　　勘察的场区地下空间是由很多地层组成。经过抽象归纳，对其特征进行分析，主要表现为以下几方面内容：其一，地层具备一定的地质成因、岩土性能、地质年代等特征，在空间中连续分布，并且相同的地层具备共同的特征;其二，不同的地层依照一定顺序呈纵向叠加规律，横向分布的地质结构同外部作用有着密切的关联。

　　三、信息系统的功能标准

　　当前，地质勘察的数据信息其处理方法主要是进行人工管理，借用Microsoft Office表格、Auto CAD绘图软件及土木岩石专业的工程计算软件进行辅助，绘制勘察报告及图表。因此，经常出现数据输入错误、重复、信息凌乱，管理能力差等问题，对资料的准确性能及处理效率都造成影响。以地理信息系统为基础，对地质勘察信息进行处理，可以更好的保证工作效率，处理上述问题。GIS在矿山测绘横纵的功能模块详见图2。

　　图2　GIS在矿山测绘横纵的功能模块

　　四、基于GIS的地质勘察信息系统实现的重点及方法

　　1.信息模型驱动系统的应用

　　地质勘察信息系统的实现是以统一建模语言为基础构建的信息模型驱动开展的，保证在整体上把握系统的要求，进行准确的数据建模。统一建模语言构筑的信息系统模式从根本上来讲就是系统的初始模型，对统一建模语言构筑的模型系统进行测试、分析、设定及实现。信息系统的建设可以划分成几个相互独立的部分，即初始部分、细化部分，系统实现部分、交付部分等，每一个部分都伴随着统一建模语言，始终贯穿在整个系统中。

　　2.应用关系数据库对空间数据进行管理

　　现今，伴随着科学技术的不断发展，GIS技术在地质勘察方面的发展主要是朝着关系数据库对空间数据库的管理方向转变的。其可以充分应用关系型数据库管理系统对大量的空间数据进行管理、控制、储存等。利用扩充结构化查询语言的范围来操作空间或非空间的数据。另外，还有助于版本的管理工作，防止人为操纵空间数据分割情况的出现。

　　关系数据库中空间管理数据的重点是面向对象进行空间建模。这个模型转变了以往GIS技术中属性与图形分离的情况，进行空间反应的图形也仅是一个属性的字段，同其它非空间性资料共同储存在关系数据表中，使传统的数据库模型彻底结束。这个模型有助于对各类空间数据进行地质勘查，进而更好的创建地质勘察模型。

　　3.CBD技术的应用

　　以面向对象的建模方法为基础，系统应用CBD技术进行编程，把底层的模块封装成为公共组件，利用各组件的搭建系统，从而完成软件模块的创建。组件的应用主要是组建对象模型，GIS技术开发软件，从而将空间的数据资料输入数据库，查询其显示数据，输出绘图，同时将各个子系统进行统一集成。

　　五、GIS地质勘察技术在矿山中的应用

　　1.创建模型

　　矿山的地形较为复杂，其包含了各种各样的自然地质及人工设施。因此，应依据地质情况的不同对矿山建立三维模型。依照的原则为：结构描述清晰、关系明确、具备一定的空间精度，从而为后续的信息分析及处理提供方便。

　　2.可视化管理的数据库

　　数据库的管理工作是进行矿山地质勘察的基础。尽管应用以往的数据库能够对记录进行管理，但是其工作效率相对较低。应用可视化的管理数据可以对三维空间进行各项操作。地理信息的主要功能就在于其可视化，同时也是对空间数据库进行观测的基本方法。伴随着三维技术及可视化的不断发展，3D、Direct3D被广泛应用到地质矿山的可视化技术中，并发挥着极为关键的功效。同时，在Windows操作系统中，应用3D函数，不仅可以创造良好的立体效果，同时还可以减小软件研制的繁复性，进而对可视化软件同三维数据模型接口间的问题进行处理。

　　3.GIS在矿山安全中的应用

　　伴随着矿山能源的不断开发利用，环境情况也逐渐恶劣，矿山的安全问题也日益突显，事故频发、灾害经常出现，不仅影响了经济发展的速率，同时还对人们的生命财产安全造成危害。所以，地质勘察信息系统在灾害预防方面有着极为重要的作用。应用GIS技术可以为灾害预防提供强有力的数据保障。矿山灾害的分析工作是一项极为繁复的工作，需要大量的数据、耗时较长，并且很容易出现问题，应用GIS技术建立矿山数据库，对灾情可以更直观的进行反应，让决策人员犹如身在现场，对各种救灾工作更快速的调动，减少决策的错误出现几率，同现实问题相吻合。

　　4.矿山中其他工程的应用

　　在矿山中，有很多项目工程，其都同矿山的信息之间存在密切的关联。应用GIS技术，同模型相结合，可以对项目进行仔细规划，具备鲜明的优越性。同时，对矿山信息的分析、对比等操作能够对未来的项目趋势进行预测，为决策人员提供参考。

　　六、总结

　　总而言之，伴随着地质勘察工作的不断深入，建筑工程范围的不断扩张，矿山的地质勘察也在同步发展，这就需要寻求一种更为快捷、方便的技术作为信息沟通的介质。而GIS技术能够较好的符合相应标准，可以对矿山的地质情况进行直观、精准的反应，提高业内人士工作的效率。因此，对基于GIS地质勘察信息系统应用与实现进行探讨是值得相关工作人员深入思考的事情。

　　参考文献：

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