大數據可視分析視角下的礦產資源規劃研究

徐葛培

摘 要：創新性地將大數據可視分析技術引入到礦產資源規劃中去，利用地理信息系統這一人機交互手段，對各類礦產數據進行可視化分析，利用得到的結果進一步指導、優化礦產資源規劃的編制工作。

關鍵詞：礦產資源規劃；大數據；大數據可視分析

中圖分類號：TD98 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）26-0189-02

礦產資源規劃是根據國家或地區經濟中長期規劃、國家或地質礦產資源特點和開發利用現狀，對礦產資源勘查、保護和合理利用，礦山生態環境保護和建設等，在時間上和空間上所作的總體安排和布局[1]。在規劃的編制過程中，會收集到大量的文字和圖表數據，通過大數據分析可以幫助我們發掘這些數據背后的價值。通常來說，大數據分析分為計算機智能分析和人為主觀認知分析。人為主觀認知分析能直接將主觀認知和人為需求代入到分析中去，大數據可視分析就是其中重要的研究分支。

大數據可視分析是指在大數據自動分析的同時，利用支持信息可視化的操作界面以及支持分析過程的人機交互方式與技術，有效整合計算機的計算能力和人的認知能力，從而獲得對大規模復雜數據的洞察力[2]。

1 大數據可視分析的過程

1.1 數據的收集與數據庫搭建

數據是大數據的核心，收集到的數據是否全面，數據類型是否夠多，將直接影響到后期數據分析的效率，多維度的數據分析能使規劃更合理。對于礦產資源規劃來說，收集的數據包含各類文字和圖表。在全面收集數據之后就需要進行數據庫的建設工作，搭建過程一般包括數據預處理、建庫文檔準備、數據的采集輸入、數據的整理、數據的格式轉換、數據的監控檢查等。基于地理信息系統建成的數據庫是進行可視分析過程中重要的人機交互手段。

1.2 數據的可視化

（1）文本可視化。文本信息是當前背景下數據存在的主要形式。文本中通常都包含了一定的邏輯結構和敘述模式，為了將文本可視化，有研究提出了文本語義結構可視化技術。將文本所述內容提煉、整合，然后以樹的形式進行可視化，能將文本中的語義結構、統計內容和相關觀點同時展現出來。通過文本可視化可以精準得解讀各類規劃意圖和數據特點。

（2）時空可視化。時空數據指擁有空間坐標與時間維度的數據。基于數據庫的建設，利用地理信息系統的人機操作介質，對數據庫中的各類時空數據進行賦值分析。將這類擁有時空屬性的數據進行可視化，能夠直觀清晰地了解各地礦山開采現狀與分布情況，為規劃的編制提供可靠的數據支撐。

（3）三維可視化。三維可視化是在時空的二維可視化基礎上進一步衍生出來的可視化分析技術，指在時間和空間兩個維度的基礎上再加入第三個維度的數據，如礦山開采量，同一礦山中不同礦種的儲量等。具體來說，可在時空可視化分析上繼續深入，利用地理信息系統對數據進一步深入分析，以得到可期、可用的結果。維度的增加能使可視化分析后得到的結果更加科學合理。

2 可視化數據在礦產資源規劃中的應用

2.1 優化勘查布局

礦產勘查布局工作是礦產資源規劃中重要的內容之一，是在遵循地質成礦規律、市場規律的基礎上，對未來的一系列地質勘查工作做出的具有前瞻性的規劃安排。利用大數據可視化分析技術，將市場供需趨勢、各地礦產資源特點、勘查開發現狀等數據進行可視化，可為不同礦種勘查方向的確定提供依據，進而可具體確定哪些礦種作為未來的重點勘查礦種，哪些礦種是不需開采的，將其限制或禁止開采。同時，將成礦條件、找礦前景、自然生態紅線區和礦產資源規劃禁采區等要素進行疊加分析，得到的結果能為禁止勘查區的劃設、重點勘查區的設定提供科學的依據。

2.2 完善規劃分區

礦產資源開采規劃分區是落實區域發展總體戰略和主體功能區、環境功能區戰略的重要保障，也是構建協調有序的資源保護和礦產集聚化開采布局，保障資源有效供應的重要手段。一般將礦產資源開采規劃分區劃分為規劃禁采區、規劃開采區、規劃限采區三類。不同分區根據各自不同的劃分原則進行劃設。利用大數據可視化分析技術，將規劃分區中相關的要素數據，如規定不得開采礦產資源的區域和各類不同資源儲量規模的礦產地等，進行整合賦值及可視化分析后，可以清晰直觀的得到規劃分區結果，能直接指導不同分區的劃設。

2.3 建設綠色礦山

綠色礦山建設要求礦山在實現科學開采的前提下，做到對周邊環境的最大程度保護，使礦山開采對周邊環境的影響控制在環境可承受范圍內。一般來說，包含對各類礦山的綠色開發模式探索、礦容礦貌、礦山開采模式、礦口環境、場地環境等的一系列綠色礦山建設內容。引入大數據可視化分析技術后，可將綠色礦山建設要求、開采礦產種類、礦地環境、先進工藝技術等數據進行整合，并利用地理信息系統進行可視化分析，將得到的綠色礦山結果進行比對，以此為依據做出進一步的規劃決策，從而提升綠色礦山建設水平。

3 大數據可視分析應用于礦產資源規劃的評價

3.1 大數據可視分析應用于礦產資源規劃的優勢

3.1.1 創新性地引入大數據可視分析這一先進分析技術，進一步提升了礦產資源規劃的科學性、合理性

在信息化時代，數據的重要性不言而喻，誰掌握了數據誰就掌握了未來，作為大數據分析技術中的分支，可視化分析的優勢十分突出。對于傳統的礦產資源規劃編制來說，缺少的正是這種對龐大數據的分析能力與展示過程，缺少了在編制過程中為規劃提供科學分析的技術，而可視化分析技術正好能解決這些不足。因此，可視化分析技術的引入，對提升礦產資源規劃的科學性與合理性具有重要的作用。

3.1.2 利用大數據可視化分析結果，為礦產資源規劃方案提供可靠的數據支撐

在傳統的礦產資源規劃編制過程中，都能收集到大量的相關數據，但是對于這些數據的利用率上存在一定的不足，對于規劃結果的得出，往往沒有很好的過程交待。利用大數據可視化分析技術，將各類數據的分析過程、分析結果直觀地展示在觀眾面前，為規劃結論的得出提供了可靠的數據支撐，使規劃更加充實、完整。endprint

3.1.3 大數據可視分析的引入，進一步提升了礦產資源規劃的可操作性

大數據可視分析是將各類數據進行整合分析，以直觀的圖像的形式進行反饋，從而輔助規劃人員對規劃進行優化，是計算機運算與人工偏向性選擇的雙重結果，對于規劃成果的得出能起到更加精細化的作用。例如，對于規劃分區的劃設，利用計算機輔助能將規劃邊界設定得更加具體、清晰，從而為規劃的實施提供了更加可靠的依據，提升了規劃的靠操作性。

3.2 大數據可視分析應用于礦產資源規劃的局限性

3.2.1 大數據可視化分析技術剛剛起步，尚未得到廣泛的推廣應用，缺少成體系的技術規程

大數據可視分析是一項先進的大數據分析技術，但是，目前還停留在理論研究階段，在實際中的應用尚少，尤其在礦產資源規劃中的應用更是幾乎沒有，所以其在礦產資源規劃中的相關應用方式、應用成效、技術規程等都尚待驗證與補充。

3.2.2 運用大數據可視化分析技術來輔助礦產資源規劃，勢必會增加規劃的資金、時間和人力成本

目前的礦產資源規劃編制包括規劃文本、規劃圖件、編制說明、規劃數據庫等一系列內容，要順利完成規劃，對于編制單位和管理部門來說已經需要不少的精力投入，若是進一步引入大數據可視分析技術，勢必會增加規劃的資金、時間和人力成本，將規劃編制時間拉長，對按時完成規劃造成阻礙。

4 結束語

將大數據可視分析技術引入到礦產資源規劃中，是為提升規劃編制水平所做的一次創新和探索。作為新技術，勢必存在其優勢和局限性。

優勢有以下三點，一是提升了礦產資源規劃的科學性、合理性。彌補了傳統規劃編制過程中對龐大數據的分析能力的欠缺，為規劃提供了科學的分析技術。二是為規劃方案提供可靠的數據支撐。大數據可視分析技術，將各類數據的分析過程、分析結果直觀地展示在觀眾面前，為規劃結論的得出提供了可靠的數據支撐，使規劃更加充實、完整。三是提升了規劃的可操作性。計算機運算與人工偏向性選擇的雙重結果，對于規劃成果的得出能起到更加精細化的作用，為規劃的實施提供了可靠的依據，提升了規劃的靠操作性。

局限性有兩方面，一方面，大數據可視化分析技術剛剛起步，尚未得到廣泛的推廣應用，缺少成體系的技術規程。尤其在礦產資源規劃中的應用更是幾乎沒有，所以其在礦產資源規劃中的相關應用方式、應用成效、技術規程等都尚待驗證與補充。

因此，在日后新的一輪礦產資源規劃編制中，可試點性地引入大數據可視分析技術，通過在實踐中不斷探索，來完善這項技術在礦產資源規劃中的運用，使其能真正服務于提升規劃水平。

參考文獻：

[1]李林.礦產資源規劃理論與實踐研究[D].重慶大學，2004.

[2]任磊，杜一，馬帥，等.大數據可視分析綜述[J].軟件學報，2014，25（9）：1909-1936.

[3]高勝超.GIS在數字礦山中的應用[J].科技創新與應用，2015（1）：192.endprint