GIS數字測繪技術在礦山地質測量中的應用

張寶進

（天水三和數碼測繪院有限公司，甘肅 天水 741000）

在傳統的礦山地質測量中所應用的測量手段，由于具有較大的誤差，并且測量過程中效率較低，因此難以被地質測繪工作人員廣泛應用。當前在礦山地質測量中所應用的GIS數字測繪技術，在結合數字化測量技術的基礎上，可以精準地反映出礦山地質測量結果，對促進我國礦山企業的可持續發展有著重要的實踐意義。

1 GIS數字測繪技術的基本概述

GIS數字測繪技術在發展過程中離開不了全球定位系統的應用，早在19世紀科學家便發現地球上的各種物體都具有的特定的電磁波特性，而GIS數字測繪技術便是根據這一特性提取不同物體所反饋出的電磁波，進而完成超遠距離的測繪工作[1]。GIS數字測繪技術在應用過程中需要采用如飛機、衛星、氣球等遙感平臺，該平臺在應用過程中需要保證可以穩定地運載相應的傳感器，工程師在接收到傳感器中的電磁輻射信號時，并會將該信號轉化為原始的圖像，地面信號接收站在對圖像進行接收后，通過一系列復雜的處理，便可以形成最基礎的遙感測繪圖紙[2]。

GIS數字測繪技術與傳統的測繪工程相比優勢，GIS數字測繪技術在應用中可以獲取的資料范圍更廣且程度更深，如圖1，該技術可以在最大范圍內對目標物質數據進行收集，在對數據進行分析后便可以做出較為準確的判斷；二是GIS數字測繪技術在應用過程中所受到的限制較小，在同等時間內GIS數字測繪技術可以接收到更多的信息，例如在測繪工作中采用航空攝影方式進行測量，不僅可以提高測繪工作效率同時也可以保障測繪工作的準確性[3]。同時GIS數字測繪技術主要是通過利用遙感器進行地質測繪數據的收集，如果僅從數據信號收集這一角度來看，GIS數字測繪技術與電磁波、聲波都具有同一特性，都是借助外界信號來獲得相應的信息，進而判斷遠距離目標物質。

圖1 GIS測繪圖

2 GIS數字測繪技術在礦山地質測量中的優勢

2.1 GIS數字測繪技術具有精確化

在礦山地質測量中采用GIS數字測繪技術具有精確化的特點，該技術在礦山地質測繪中可以將礦山最真實的情形進行描繪，同時在圖像處理過程中也與礦山測繪中的實際操作相類似，可以在圖片處理中實現細節化操作，提高礦山地質測繪工作的精準度，保證礦山地質測繪工作質量[4]。

2.2 GIS數字測繪技術具有虛擬化

在礦山地質測量中采用GIS數字測繪技術具有虛擬化的特點，該技術在礦山地質測試中可以借助高性能的計算機處理系統對礦山地質實際情況進行數字化信息錄入，再通過后臺處理器將數據轉化為三維立體圖像，進而模擬出礦山地質的真實狀況，技術人員便可以根據三維立體虛擬圖像模擬礦山的測量和開采工作。同時借助虛擬三維立體圖像，技術人員還可以發現礦山地質工作中存在的不足，進而明確科學的操作方法，避免在礦山地質測量工作中出現重大事故。

2.3 GIS數字測繪技術具有模型化

在礦山地質測量中采用GIS數字測繪技術具有模型化的特點，該技術在礦山地質測繪中可以根據地質人員的需求建立相應的模型數據，并根據模型數據得出礦山地質不同的測繪結果。例如，在對礦山地質情況進行分析時，通過GIS數字測繪技術便可以建立自主化模型對這一特定要求進行數據分析，進而得到特定的地質信息數據，從而判定該地區地質情況是否屬于特殊情況地質[5]。同時該技術還可以判斷礦山區域地質資源的分布狀況，通過后臺大數據技術結合GIS數字測繪技術就可以建立模型，分析出各地區的地質資源信息，進而幫助測繪人員在第一時間得到目的信息。同時在模型構建中還可以將開采工作量與測量工作量加入其中，借助模型測繪來設計出最為合理的礦山地質測量工作流程，提高礦山地質測量工作效率。

3 GIS數字測繪技術在礦山地質測量中的具體應用

3.1 使用GIS數字測繪技術繪制專題圖

現代化礦山地質測繪工作的基本步驟是：分析、收集、編輯、整理、存儲。在了解現狀的基礎上，通過對調查區現有目錄數據進行分析，采用“準目錄”法，對各類目錄數據進行分類，記憶和編輯計算機及其它高級計算機部件，利用計算機輔助數據技術，對各類數據進行統計、分析，并匯總生成登錄數據庫。隨著計算機技術和GIS數字化測繪技術的快速發展，使之形成流暢的管理系統，避免K值發生了較大的變化，新的成形熱測量手段在土地測量中的地位和作用日益突出。隨著科學技術的發展，館藏影像資料的整理更加獨具特色，內外部的整理也不斷改進。為了避免重復工作造成資源浪費，各部門之間必須通過計算機網絡實現數據交換。將GIS數字測繪技術應用于專題圖的繪制，可確定被測量對象的最小尺寸，并可根據實際測繪工作對比例尺的要求，選擇最佳的空間分辨率。與此同時，GIS數字測繪技術也能合理地選擇波段、波譜分辨率，保證在測繪過程中波段數、波段寬、波段長等均符合測繪標準。遙感數據的數據處理是專題圖制作的一個重要環節，遙感數據的處理必須用計算機，將難以識別的數據、圖像等轉化為易于識別的文字和圖像，才能達到使用的精度。礦山地質信息提取是礦山地質監測的重要內容之一，變化數據是指在一定時期內，與礦山地質有關的數據(如面積、類型、用途等)發生變化。利用時間差法計算各階段的變化信息量，以獲取國家信息的變化潛力，從而得到未來變化預測結果。為決策者提供科學、可行的決策建議，為科學地制定未來總體規劃提供參考。它不僅是評價測圖結果準確度的重要指標，也是測圖距離評估的重要環節，學習技術文獻資料統計研究必須進行分析、記錄，并與現有資料進行比較。

3.2 利用GIS數字測繪技術進行區域動態監測

礦山地質測繪發展日益成熟，應用技術也日益多樣化，尤其是GIS數字化測繪技術、GPS技術、GIS技術等，為地圖學的發展和提高起到了巨大的推動作用。將GIS數字測繪技術應用于礦山地質測繪中，實現動態監測，有利于礦山地質測繪技術的發展和礦山地質利用效率的提高。對礦山地質災害進行動態監測，及時發現礦山地質變化，調查等動態信息，有效地掌握礦山地質動態，收集有關征收和合理利用的資料。并利用電腦進行資料格式統計、圖形相關、分類、使其傳送方便，同時還能與以往地區礦山地質利用情況進行比較，獲得最佳信息。對礦山地質利用進行實時監測，可以更好地核實礦山地質利用情況，掌握礦山地質利用變化趨勢，預測未來變化，提供科學可靠的決策依據，有利于科學規劃，提高經濟效益。礦山地質部運用 GIS數字測繪技術進行礦山地質測繪時，一般包括選擇和數據處理、變更信息提取、檢測精度評估等環節，從以下幾個方面展開。因此，礦山地質管理需要高度的連續性和精確度，因此所選取的數據主要來自美國和法國的 ladsattm和 Spot衛星數據。為了提高精度，還可以與相應的礦山地質利用圖進行比較，將人文、生態學等數據編入目錄，補充 GPS衛星圖像，以達到更高的精度。

3.3 利用GIS數字測繪技術管理測量信息

礦山地質測繪工作在發展過程中通過GIS數字測繪技術，可以在對礦山地質進行測量的過程中精準地采集數據信息，進而了解到礦山地質資源的分布范圍、周邊建筑物建設情況，以及與礦山開采有關的進度及信息變更等，這就方便礦山管理人員根據測繪信息第一時間掌握到該地區的礦山地質分布情況及地質特點。此外借助GIS數字測繪技術可以幫助技術人員對礦山地質測量中的所有數據進行有效儲存管理，該技術可以對礦山地質數據信息進行類比分類，在技術人員調取某些關鍵礦山地質測量數據信息時，只需要在查詢系統中輸入關鍵詞，就可以第一時間調出與之相對應的數據信息。通過這一技術便可以提高礦山地質信息管理中，技術人員的工作效率，此外該技術還可以與全國區域內的信息網絡相互聯，提高礦山地質信息管理工作的科學化和系統化。

4 結語

隨著當前信息化技術的快速發展，在礦山地質測量中所采用的測繪技術更加先進，特別是當前礦山地質測量中所應用的GIS數字測繪技術，由于其具備較為靈敏的空間地理坐標系統，可以對地質測繪中所涉及到的各項數據進行精準加工，進而成為當下礦山地質測量中的主要應用技術之一。同時GIS數字測繪技術在應用過程中，對礦山區域的健康可持續發展有著積極的促進作用，進而為區域經濟發展帶來了極大的助力。