關于GIS系統下煤礦區水文地質勘察技術的探討

潘啟林

摘 要：水文地質勘察在煤礦區工程作業中，是一個重要的組成部分，其直接影響了煤礦區開采工作的有效進行。隨著科技的進步，GIS地理信息系統橫空出世，并且在煤礦區水文地質勘探中發揮了重要作用。基于此，本文詳細解讀了GIS系統在用戶需求上、工作效率上以及資源共享等方面呈現的特點，并且具體分析了幾種勘探手段，使其在煤礦區水文地質勘察工作中得到更好應用。

關鍵詞：GIS系統;煤礦區;水文地質勘察;數字化技術

0 引言

GIS系統在工程領域中，是應用非常廣泛的一種地理信息系統，其涵蓋了計算機、地理、測繪等多個方面的內容。它能夠在計算機技術的支持下，對地球表層中的空間地理分布數據信息進行采集、分析、存儲以及運算。煤礦區的勘探工作本身就是一項難度和危險性雙高的工作，考量GIS系統所具有的功能和優點，將它與水文地質勘察技術相結合，可以極大促進煤礦區水文地質的勘察工作。

1 GIS系統的技術特點

1.1 滿足用戶需求

GIS系統可以滿足用戶需求，為用戶提供多樣化方案。GIS系統是具有空間感的數據系統，工作人員在它的幫助下可以對地理坐標和空間位置進行數據分析，并且GIS系統可以進一步滿足工作人員的需求，對數據進行整合，歸納、綜合分析。GIS系統對現場勘查數據、線路塔桿等有初步設計，它能夠直接進行線路設備遷移與相關的計算，為線路輔助設計和設備檔案的修改提供策略。GIS系統自動化的特性，使它可以極大地滿足用戶的需求，實現具體操作的多樣化。

1.2 提高工作效率

隨著信息化時代的發展和成熟，GIS系統擁有多種功能，在很大程度上提高了工作效率。首先，系統信息化程度高。依托強大的計算機技術，使GIS系統處理問題的速度加快，同時它的信息都被儲存起來，因此方便查詢。其次，更加準確客觀。因為GIS系統的很多功能都是借助于計算機實現的，因此不易受人為因素的影響，和人工操作相比信息準確度更高。此外，GIS系統在煤礦區作業方面也極大地提升了工作效率，比如：GIS系統提供的遠程控制系統實施了多元化調控，能夠更有效地收錄遠程分析數據[1]。

2 GIS系統下煤礦區水文地質勘查技術的具體應用

2.1 GIS系統數字化技術在煤礦區水文地質勘查中的應用

伴隨著數字技術的興起，GIS系統成為煤礦區開采與控制的核心技術，其數字化技術與勘探工作的有效結合，使現場調控工作更加高效。在煤礦區作業的水文地質勘查中，由于現場調控所設計的內容較為復雜，水文勘查內部結構和外部結構更加多樣，因此想要維持現場監控和勘查之間的協調性就需要用到數字化技術。運用GIS系統可以將輸入的地理數據轉化為數字化形式，使龐大的信息量更加系統，為技術人員提供更準確、更有效的參考數據。其中的計算機網絡是遠程視頻傳輸的主控平臺，微型計算機則是水文地質勘查控制的基本裝置，具有高性能的網絡調控能力。在水文地質勘察中，采用更加精準的采礦業調控模式，對采礦區數據實施更精準的調度，提高了各種作業信號的操控效率。因此，GIS系統數字化技術的應用，極大地降低了人工操控的難度，提高了煤礦資源勘探的水平。

2.2 GIS系統整合技術在煤礦區水文地質勘查中的應用

GIS系統擁有優秀的數據整合能力，為水文情報工作的實際應用提供了方便。第一，在礦山大范圍內應用GIS技術采集水文信息，對其進行整合，可以快速地為水文預報提供技術支持。第二，在水文模型上的應用。使模型的參數更加準確，確保水文模型整體的精確，在精密的模型開發中，提高了開發效率。第三，應用GIS技術可以對災害情況進行預警。它可以對城市做一個災害評估，分析可能出現的事故狀況，使人們提前采取防災措施[2]。

2.3 GIS系統存儲技術在煤礦區水文地質勘查中的應用

GIS系統存儲技術是指，在數字技術的基礎上，將收集到的數字信息進行展開，在電子硬盤中進行信息存儲。對于煤礦區水文地質勘查來說，這種信息存儲的方式，大大提升了勘察的實時性，也加強了勘察管理人員對現場勘察的遠程控制。主要體現在：第一，GIS系統存儲技術，能夠同時進行信號采集、信號展開、信號接收、信號存儲，大大降低了復雜、大位數的煤礦區水文地質勘查信息的存儲時間，例如，地下承壓水壓力變化動態信息、向斜構造頂部侵蝕程度信息的存儲，速度可以提高20%以上。第二，GIS系統存儲技術可以運用微型計算機，對煤礦區水文地質勘查進行分層控制，管理人員可以通過實時動態控制系統，對勘察的流程進行管理，對可能存在的危險源進行預判，更好的根據勘察的目的對現場操作進行指導，大大提升了煤礦區水文地質勘查的有效性。

2.4 GIS系統空間技術在煤礦區水文地質勘查中的應用

GIS系統空間技術是指，將原有的煤礦區水文地質勘查維度，從平面二維信息采集，拓展為現在的立體空間三維信息采集。這種GIS系統空間技術在煤礦區水文地質勘查中的應用，主要有兩方面的優勢：一方面，立體空間三維信息采集，能夠全面展現煤礦區地下環境的空間結構，例如背斜構造的立體斷層結構、水域面積與深度的綜合信息、地下水出露點的精確長度與寬度等。這種展現有利于地面控制人員，展開精確地數據分析與模型計算，大大提高到了數據統計的效率。另一方面，GIS系統空間技術在煤礦區水文地質勘查中的應用，方便了現場勘測技術人員，對隱藏深度比較大的水文信息，進行路徑判斷與空間位置判斷，提高了水文信息采集預測的精度，方便了地面控制人員根據原始的煤礦區水文地質勘查信息，對水文地質結構勘測進行優化。

2.5 其他GIS系統在煤礦區水文地質勘查中的應用

2.5.1 GIS系統模擬技術在煤礦區水文地質勘查中的應用

GIS系統模擬技術主要是，借助數據提示、影像集成、圖片合成的方式，對復雜的煤礦區水文地質勘查狀況，進行模擬分析。自動采集現有的數據資料，對已有的數據進行模型分析，形成模擬影像;在模擬影像中詳細描述原有環境的地質水文信息，向勘察人員展示直觀地下環境;根據勘察人員與地面控制人員的指令，對現有的結果進行模擬化展開，為勘察人員對復雜地質環境的預測，提供較為科學的數據支撐，方便煤礦工程方案的優化設計。

2.5.2 GIS系統顯示技術在煤礦區水文地質勘查中的應用

GIS系統顯示技術是指，借助工業互聯網與智能制造的發展成果，將GIS系統的數字技術、存儲技術、空間技術、模擬技術獲取到的煤礦區水文地質勘查數據信息，在終端顯示儀器、計算機設備、遠程監控設備上實時顯示出來。這種技術大大提高了煤礦區水文地質勘查結果的可視化程度，尤其是其中豐富的表格、圖片、動態圖的運用，使得勘察人員可以通過顯示操作平臺，優化下一步方案。

3 總結

綜上所述，關于GIS系統下煤礦區水文地質勘察技術的應用已經取得了初步成果。GIS系統在計算機技術的支持下，擁有滿足用戶多種需求、提高工作效率、以及實現資源共享的諸多特點。將GIS系統應用在煤礦區水文地質勘探的工作中，可以實現數字化技術、整合技術、成像技術以及信息存儲技術的可行性操作，使得勘探工作更加高效、準確、快捷。

參考文獻：

[1]吳志新.GIS系統下煤礦區水文地質勘察技術研究[J].西部探礦工程，2018，30（08）：131-133.

[2]黃春輝，任家民.基于GIS系統煤礦區水文地質勘察技術探究[J].民營科技，2016（06）：38.