基于GlS的礦山勘查找礦信息系統的設計與應用

劉士良，劉 波，楊德武

（四川省冶金地質勘查局水文工程大隊，四川 成都 610000）

基于礦產資源行業的飛速發展，國內已積累了大量的地質勘探、遙感等礦山數據，數據量十分龐大，且存儲形式較為復雜，由于國內礦產行業發展歷史較為悠久，部部分的存儲數據由于基數較大被分散存儲，很難在真正意義上實現資源與社會服務的一體化，如何實現對礦山勘查找礦數據信息的有序存儲，成為了有關部門的調研重點[1]。GIS技術的出現恰好的解決了出現的問題，GIS在應用中又被稱為地理信息系統，具備一定的空間數據基礎表現能力，主要在計算機設備與良好運營環境的支撐下，采集相關地球信息數據，并結合數據表達特征對其實施有序的數據管理、運算、分類、存儲等功能。作為信息系統設計一個強有力工具，可將獲取的數據統一格式后以數據庫的形式對其進行存儲。除此之外，GIS技術中的三維成像技術可直觀的呈現礦體的地質信息，對并其持續實施數據的人工智能處理，進而起到提升礦區勘查找礦效率的作用。

1 基于GIS的礦山勘查找礦信息系統的設計

遵循系統數據規范化原則，下述將從硬件與軟件兩個方面，基于GIS應用下，開展礦山勘查找礦信息系統框架的設計。如圖1所示。

如圖1所示。為了滿足系統的可視化功能，在整體設計中需根據系統的數據管理、圖像測繪等功能，使用SQL2008作為數據管理平臺，統一管理數據資料，規范多種物探設備的使用規范，遵循裝置集中管理原則。具體設計如下。

1.1 硬件設計

中心服務器作為支撐系統運行的關鍵設備，用戶可使用終端登錄窗口ADO對其進行訪問，通過連接客戶端的請求數據反映，在屏幕上進行數據查詢、檢索、信息發布等功能。使用多層B/S架構方式綜合設計系統，相應段由多臺計算機設備構成，整體裝置的存儲空間為64G，增設外設移動硬盤256GB，內部可運行空間為256kb。為了確保找礦信息的時效性，引入YL-EDT地球物探設備，勘查待檢測區域，以直流電法儀作為測控主機設備，可承受最大供電電壓為1000V，獲取的電流數據分辨率為0.1mA，具有多參數同時測量的優勢，可自動補償模糊數據，保護高壓電流板，使獲取的數據更為準確。

圖1 基于GIS的礦山勘查找礦信息系統框架

1.2 軟件設計

引入目前礦產行業應用較為廣泛的GIS軟件建立了礦山資源數據庫，矢量劃分由裝置獲取數據圖像，集合礦山資源數據屬性要素（包括礦山采礦點、產礦類型、斷裂帶分布及特征等），生成支持存儲數據的數據格式，基于GIS功能，搭建空間數據庫，導入現有數據與礦山勘查時效數據值，例如礦山鉆孔深度、遙感影像數據等。

使用系統程序編譯功能，修改屬性數據值，劃分數據閾值，處理數據字段，深度分解礦山資源密度值、礦產資源空間分布特征與資源緩沖區域，設計礦山三維立體模型，根據不同礦床的分布特征與巖層分布探索影像光譜規律，基于GIS技術描述數據，匹配資源與礦產數據，滿足數據的空間分布特征。

根據勘查礦山對象與數據匹配的結果，采用物探設備采樣獲取礦山樣本，結合檢測礦層裸露面積與網點數據，估算礦山資源儲備量，同時根據礦山資源分布純度、鉆孔深度，計算資源分布情況。獲取礦產資源提取的專項要素，統一賦值礦山圖像功能，并使用GIS技術對繪制地圖圖像，確保數據表述的統一性。

結合用戶對系統的要求，搭建結果人機交流端口，提供用戶下載數據的功能，定義用戶使用權限，維護數據安全，利用現有網絡服務裝置，確保系統在勘查礦區的全覆蓋，實現礦山勘查找礦信息數據的在線檢索與管理，完成信息系統的設計。

2 實驗論證分析

提出對比實驗，以具有相同特征的礦區作為此次實驗的研究對象，將其隨機劃分為兩組，在控制單一數據量不變的前提下，圈定20km2、30km2、40km2、50km2礦山區域，忽略其它對系統運行造成影響的外界因素，先使用本文設計基于GIS的礦山勘查找礦信息系統，對圈定區域的礦山數據進行特征識別與數據管理，使用大數據技術統計獲取信息數據數量，定義該組為實驗組。再使用傳統的信息系統實施相同步驟的操作，定義該組為參照組，整理實驗數據，繪制成表格。如下。

表1 礦山勘查找礦信息獲取量對比/萬

為了避免突發礦山事件對結果的影響，將多種變量參數控制一致，根據實驗及實驗中產生的數據，可得出如下實驗結論：相比傳統的信息系統，隨著勘查面積的增大，本文系統可識別的礦山數據更為全面，可實現對礦區資源信息的良好統計，進一步為礦產行業的發展提供支持。

3 結語

本文基于GIS技術的應用下，開展了礦山勘查找礦信息系統的設計，搭建了管理多元化形式的數據庫，并通過設計對比實驗的方式，驗證了本文設計的系統在實際應用中可更加全面的識別礦區信息數據，為礦產行業提供新發展方向的同時，為相關工作人員的地質勘查工作提供便利條件。