測繪地理信息在地礦工作中的作用分析

林建雄

摘要：在地礦工作中，地理信息測繪發(fā)揮著重要的作用，無論是礦山礦產(chǎn)考察、礦上環(huán)境防治，還是礦山開采與地質(zhì)勘測等，地理信息的測量與采集都必不可少。對礦山地理信息進(jìn)行全面、準(zhǔn)確測繪是確保礦山安全的重要保障，尤其是隨著地礦建設(shè)、防治等的數(shù)字化發(fā)展，地理信息測繪的重要性得到了進(jìn)一步凸顯。基于此，本文對測繪地理信息工作在地礦建設(shè)中的作用進(jìn)行了分析、探討，希望能夠為廣大同行提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：地理信息；測繪；礦山工作；作用分析

在社會經(jīng)濟(jì)與技術(shù)快速發(fā)展的推動下，地礦建設(shè)等工作的信息化水平越來越高，其中測繪地理信息工作的重要性進(jìn)一步顯現(xiàn)。全面、準(zhǔn)確的地理信息，不但能夠有效降低礦山生產(chǎn)工作負(fù)荷，而且能夠為礦山環(huán)境保護(hù)、地質(zhì)災(zāi)害防護(hù)提供最為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)保障，確保地礦工作的順利、安全。隨著地理信息測繪工作在礦山工作中發(fā)揮的作用越來越大，人們對于地理信息測繪相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用也越來越重視。如何較強對測繪地理信息技術(shù)的應(yīng)用推廣成為了我國推動地礦事業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的重要方向。現(xiàn)代化的地理信息測繪技術(shù)的應(yīng)用，突破了傳統(tǒng)測繪技術(shù)的限制，實現(xiàn)了對激光雷達(dá)、GPS、GIS、衛(wèi)星遙感的信息技術(shù)與信息系統(tǒng)的應(yīng)用，使得地礦信息的測繪更加完善、全面、精準(zhǔn)，大大提高了礦山工作便利性，提高了礦業(yè)生產(chǎn)安全與生產(chǎn)效率。

1.測繪地理信息的含義

測繪地理信息主要是采取測繪的方式來全面收集地理空間數(shù)據(jù)，并且對其展開科學(xué)的分析，從而能夠為地理研究與決策所服務(wù)。就現(xiàn)階段看來，測繪地理信息主要是基于信息科學(xué)、空間科學(xué)、互聯(lián)網(wǎng)傳輸技術(shù)以及計算機技術(shù)，運用遙感技術(shù)、全球定位技術(shù)等來獲取地理位置及其表面形狀，同時將實際所得信息數(shù)據(jù)提供給行政規(guī)劃部門以及工程建設(shè)方。一般來說，測繪地理信息可以劃分為影像測量、工程測量以及大地測量等多種類型。

2.測繪地理信息在地礦工作中的作用

2.1測繪地理信息在地質(zhì)探礦中的作用

地質(zhì)探礦涉及多個階段、環(huán)節(jié)的控制，而測繪地理信息在各個階段中都發(fā)揮著重要作用。地質(zhì)探礦工作涉及地質(zhì)勘探、礦產(chǎn)普查、地質(zhì)勘測等多個方面，而地理信息測繪技術(shù)是這些專業(yè)環(huán)節(jié)得以安全、順利進(jìn)行的基礎(chǔ)性技術(shù)。隨著礦產(chǎn)資源尋找與開發(fā)對于我國戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃重要性越來越高，作為地質(zhì)探礦基礎(chǔ)性工作的地理信息測繪也得到了國家相關(guān)部門的高度關(guān)注。地質(zhì)探礦工作大多時候都是在野外作業(yè)，對于導(dǎo)航地圖的依賴性較大，尤其是在對特殊區(qū)域的地質(zhì)情況進(jìn)行深入調(diào)查時需要利用地圖來實現(xiàn)精確定位。不同種類的地質(zhì)工程定位、勘探網(wǎng)絡(luò)布測、探礦物化探測等，都涉及對地理信息測繪技術(shù)的應(yīng)用，這一技術(shù)的有效應(yīng)用決定了礦體、空間位置、地質(zhì)規(guī)模等勘測的精確水平，直接影響了礦產(chǎn)產(chǎn)量、采礦方式與采礦進(jìn)度推進(jìn)等。隨著地理信息測繪技術(shù)應(yīng)用水平不斷提升，為我國地質(zhì)探礦工作的順利推進(jìn)提供了更為準(zhǔn)確、詳細(xì)的地理地圖，近年來我國對大興安嶺、西昆侖成礦帶的礦產(chǎn)探尋就是得益于地理信息測繪技術(shù)的有效應(yīng)用。

除此之外，在開展地質(zhì)找礦過程中要求運用地形圖來作為底圖，進(jìn)而將不同類型的地質(zhì)要是標(biāo)注或測繪出來，形成礦產(chǎn)地質(zhì)圖、環(huán)境地質(zhì)圖、水文地質(zhì)圖、區(qū)域地質(zhì)圖等圖件。其中因為地形圖用作底圖，因此其地形圖的質(zhì)量以及繪制各種類型地質(zhì)要素的精準(zhǔn)程度將會決定著能否真實的布設(shè)不同類型地質(zhì)空間要素，并關(guān)系到了成礦規(guī)律的總結(jié)。所以地質(zhì)工作人員運用實際收集所得的測量數(shù)據(jù)來與地質(zhì)要素相結(jié)合進(jìn)而實施3D比較，將礦體的走向、傾角以及傾向等情況進(jìn)行推斷，進(jìn)而有助于其對礦體的空間形態(tài)進(jìn)行分析、對礦體變化進(jìn)行預(yù)測，合理估算資源等，有利于后續(xù)勘探工作的高效開展。

2.2測繪地理信息在礦山生產(chǎn)建設(shè)中的作用

（1）實現(xiàn)對礦山生產(chǎn)工作精度有效控制，提高生產(chǎn)質(zhì)量

地理信息測繪是礦山生產(chǎn)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，地理信息測繪技術(shù)的有效應(yīng)用是解決礦產(chǎn)資源開發(fā)過程各種復(fù)雜問題的保障性技術(shù)之一。諸如礦井巷道貫通、井下巷道定向聯(lián)測、彎道布設(shè)、工作面開拓和回采，以及礦產(chǎn)儲量計算等，都離不開地理信息測繪技術(shù)的應(yīng)用術(shù)。在對井下巷道進(jìn)行挖掘貫通過程中，若是開挖方向、厚度等測量失準(zhǔn)，不但會造成巷道偏離預(yù)期方向，造成巷道建設(shè)不達(dá)標(biāo)而耽誤工期，而且嚴(yán)重時還會導(dǎo)致人員傷亡的重大安全事故。所以全面、準(zhǔn)確地測繪地理信息是礦山建設(shè)開采工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)以及順利推進(jìn)的重要前提。

（2）為生產(chǎn)計劃的有效制訂提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)

在對礦山進(jìn)行開采建設(shè)之前，必須制訂有效的生產(chǎn)計劃，然后按照計劃逐步推進(jìn)，才能確保礦山資源開采的最大效益。而在制訂礦山生產(chǎn)計劃過程中，需要對大量地理信息數(shù)據(jù)與詳細(xì)圖紙的整理、使用、參考。礦山資源開采極具變化性，隨著礦山開采的不斷深入，其面臨的地理信息也在發(fā)生變化，這就要求開采單位及時測量當(dāng)前的地理信息，實現(xiàn)對各項數(shù)據(jù)的實時更新。若是對于可能存在的引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的地質(zhì)情況，以及其他影響開采推進(jìn)地質(zhì)信息無法得到及時準(zhǔn)確測繪成圖，將會導(dǎo)致生產(chǎn)計劃制訂受阻，或者計劃喪失有效性。大量慘痛教訓(xùn)證明，大部分的礦山事故與礦山生產(chǎn)管理問題的發(fā)生都是由于地理信息測量不及時、不準(zhǔn)確、不全面，導(dǎo)致數(shù)據(jù)圖紙存在較大偏差所造成的。

（3）為安全生產(chǎn)提供可靠的保障

對于地礦企業(yè)而言，一項重要工作就是實現(xiàn)安全生產(chǎn)，這是確保企業(yè)得以高效運作以及實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化的重要前提。礦山企業(yè)要嚴(yán)格根據(jù)法律要求辦礦，并且做到科學(xué)合理的開礦，防止出現(xiàn)隨意開采的情況，這樣才能實現(xiàn)安全生產(chǎn)。而精準(zhǔn)的測量數(shù)據(jù)能夠為地礦安全生產(chǎn)提供有力的安全保障，由其務(wù)必要確保井下導(dǎo)線點高程的精準(zhǔn)程度。如果導(dǎo)線點精度不足，就會大大導(dǎo)致地質(zhì)測量工作出現(xiàn)較大誤差，進(jìn)而影響到生產(chǎn)工作的開展。而運用測繪地理信息則能夠大大提高數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)程度，讓施工單位能更好地應(yīng)對復(fù)雜多變的地質(zhì)問題，進(jìn)行安全生產(chǎn)，切實提高礦山生產(chǎn)的安全系數(shù)。

（4）有利于資源的有效利用

在開展地礦工作過程中運用測繪地理信息能夠通過統(tǒng)計礦石產(chǎn)量、損失與貧化等資料，能夠為礦山的生產(chǎn)提供有效指導(dǎo)，讓工作人員能夠更好地運用地下資源，減少損失，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。尤其是利用三維數(shù)字礦山建設(shè)，能夠給礦山的生產(chǎn)提供科學(xué)的指導(dǎo)，有利于資源的充分利用以及作業(yè)效率的有效提升。

2.3為礦山生產(chǎn)建設(shè)的防災(zāi)提供數(shù)據(jù)支持

礦山生產(chǎn)建設(shè)過程中，通常難以實現(xiàn)對地質(zhì)災(zāi)害的問題的全面預(yù)測，此時則需要對所有災(zāi)害可能性制訂礦山安全預(yù)案，在此過程中必須確保測繪地理信息數(shù)據(jù)高度準(zhǔn)確。唯有確保測繪信息的高度準(zhǔn)確、全面，才能實現(xiàn)對安全逃生路線、人員定位、災(zāi)害監(jiān)控等的有效策劃。面對礦山生產(chǎn)過程中的發(fā)生突發(fā)事件，施工單位可以在準(zhǔn)確的測繪數(shù)據(jù)、地圖的幫助下，組織撤離與救援，將人員傷亡與經(jīng)濟(jì)損失降到最低。例如，在2010年3月王家?guī)X煤礦發(fā)生嚴(yán)重透水事故，導(dǎo)致150多人被困井下，面臨嚴(yán)重生命危險。正是在發(fā)揮地理信息測繪技術(shù)的應(yīng)用與縝密的救援部署下使得115人成功脫困，造就礦難史上的一大奇跡。面對此類事故，借助地理信息測繪技術(shù)，能夠使救援人員在較短時間內(nèi)準(zhǔn)確確定被困人員位置、災(zāi)害發(fā)生點，以及救援鉆孔坐標(biāo)，大大增加被困人員解救成功率。

2.4測繪地理信息在礦山綜合治理中的作用

在許多礦山區(qū)域，由于礦采資源過度開采，該區(qū)域的巖層與水循環(huán)系統(tǒng)遭到了嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致地表塌陷、山體滑坡等安全問題，加上矸石、瓦斯等的排放、堆棄，也引發(fā)了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。而在對這些問題進(jìn)行解決與預(yù)防過程中，礦山環(huán)境與地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測等工作必不可少，實現(xiàn)礦山環(huán)境的全面、準(zhǔn)確監(jiān)測，也是當(dāng)?shù)卣畬崿F(xiàn)對礦山區(qū)域綜合治理的重要依據(jù)。近年來，隨著礦業(yè)活動以及地下水開采過度問題越來越嚴(yán)峻，導(dǎo)致了地質(zhì)災(zāi)害問題頻繁發(fā)生。借助地理信息測繪技術(shù)對災(zāi)害地區(qū)進(jìn)行監(jiān)測防控，可以準(zhǔn)確獲得礦山地過度開采出現(xiàn)的地表塌陷相關(guān)數(shù)據(jù)，為礦山治理與礦區(qū)環(huán)境恢復(fù)與保護(hù)提供參考數(shù)據(jù)。除此之外，在對礦山區(qū)域的工業(yè)場地、交通區(qū)域、居住區(qū)域等進(jìn)行防災(zāi)預(yù)警與安全質(zhì)量評估過程中，通過有效的地理信息測繪實現(xiàn)對當(dāng)?shù)貐^(qū)域地表沉陷及發(fā)展趨勢的準(zhǔn)確分析，為當(dāng)?shù)卣朴啈?yīng)對策略提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，更好地保障礦區(qū)社會與經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。

2.5測繪地理信息在礦政管理中的作用

隨著地理信息測繪技術(shù)水平的不斷提升，其在地礦工作的中應(yīng)用范圍也在不斷拓寬，在礦政管理中表現(xiàn)出的作用也越來越大。在地理信息測繪等技術(shù)的支撐下，隨著礦業(yè)權(quán)實地核查工作不斷深入，在構(gòu)建地理信息系統(tǒng)平臺的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對礦山區(qū)域礦政的有效監(jiān)督管理，形成以資源開發(fā)為重點，結(jié)合災(zāi)害污染防治為一體的礦政管理體系。此外，隨著地理空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)、信息化管理技術(shù)等在礦政管理中的深入應(yīng)用，在礦政管理上實現(xiàn)了數(shù)據(jù)集成、查詢、統(tǒng)計、動態(tài)監(jiān)管等一體化管理，實現(xiàn)了對傳統(tǒng)一礦多圖的管理方式有效轉(zhuǎn)變，提高了礦政管理水平。借助測繪地理信息技術(shù)的有效應(yīng)用，礦政管理工作效率得到了有效提升，也推動了礦產(chǎn)部門多功能管理全面發(fā)展，更好地為地礦工作的順利、安全進(jìn)行提供保障。

3.測繪地理信息在地礦工作中的具體應(yīng)用

3.1構(gòu)建礦山信息系統(tǒng)

利用測繪地理信息能夠構(gòu)建起完善的礦山信息系統(tǒng)，其內(nèi)容主要有收集與整理礦山地理位置、地面測量信息以及地質(zhì)構(gòu)造圖等資料，同時進(jìn)行相應(yīng)模型的建設(shè)。此外還能夠利用礦山信息系統(tǒng)勘探礦山地質(zhì)，且記錄與分析相應(yīng)的地質(zhì)信息，同時構(gòu)建礦山地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫，將其地質(zhì)變化以曲線圖的形式呈現(xiàn)出來，為后續(xù)地礦測量與開采作業(yè)的開展提供有效的指導(dǎo)。不僅如此，在構(gòu)建的礦山信息系統(tǒng)內(nèi)還包括了經(jīng)緯儀等地質(zhì)測量儀器收集所得的數(shù)據(jù)，以便于能夠統(tǒng)籌規(guī)劃與管理礦山地質(zhì)。該礦山信息系統(tǒng)能夠?qū)崟r更新與記錄檢測所得數(shù)據(jù)，定期對礦山數(shù)據(jù)信息進(jìn)行更新，方便工作人員能夠動態(tài)掌握礦山地質(zhì)的情況。

3.2建設(shè)礦山信息模型

利用測繪地理信息系統(tǒng)能夠全方位的分析與處理實際收集與整理所得資料數(shù)據(jù)，同時地理信息數(shù)據(jù)可以通過計算機屏幕呈現(xiàn)出來。如，運用該系統(tǒng)來構(gòu)建礦山地質(zhì)三維模型，能夠?qū)⒕唧w、詳細(xì)的礦山地質(zhì)情況準(zhǔn)確描述出來，讓工作人員能夠正確了解礦山地質(zhì)的構(gòu)造與范圍，從而將其礦產(chǎn)類型與儲存數(shù)量準(zhǔn)確勘查出來，有助于提升整體作業(yè)效率。

3.3構(gòu)建礦山數(shù)據(jù)系統(tǒng)

礦山數(shù)據(jù)系統(tǒng)是一類能夠多元化、視覺化以及三位數(shù)據(jù)化礦山地質(zhì)信息的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，其能夠通過繪制圖形技術(shù)以及計算機來在計算機顯示屏上呈現(xiàn)出礦山地質(zhì)的信息數(shù)據(jù)。地礦工作人員通過運用礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)系統(tǒng)能夠有利于其作業(yè)效率的提升，并更為準(zhǔn)確的測量礦山地質(zhì)信息。不過就現(xiàn)階段看來，該系統(tǒng)還有待完善，實際構(gòu)建的多維礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)模型還存在一些不足，不過其在地礦信息測量中運用已較為廣泛，并在建設(shè)礦山運輸通道、開發(fā)與設(shè)計礦床、開采礦井資源等方面發(fā)揮了非常關(guān)鍵的作用。

3.4建立礦山測量分析庫

在開展地礦工作中運用測繪地理信息系統(tǒng)能夠給為開采人員構(gòu)建起有關(guān)的礦山地質(zhì)信息測量分析庫，其中包括了諸多正攝影圖像、衛(wèi)星拍攝地質(zhì)圖像、地質(zhì)基本圖像等資料數(shù)據(jù)，以便于開采人員能夠的短時間內(nèi)準(zhǔn)確的選擇與存儲相關(guān)地質(zhì)信息。不僅如此，還能夠結(jié)合具體礦山地質(zhì)信息來采取相應(yīng)的整理方式，同時運用對應(yīng)坐標(biāo)與存儲格式來對各類礦山地質(zhì)圖像進(jìn)行處理。運用其分析與整理礦山信息數(shù)據(jù)材料時，可以對圖像資料的性質(zhì)、地質(zhì)開發(fā)的效益進(jìn)行審核，從而準(zhǔn)確繪制出相應(yīng)的測量標(biāo)準(zhǔn)。

4.結(jié)論

綜述可知，測繪地理信息技術(shù)在地礦工作中的各個階段、環(huán)節(jié)都有著極為重要的作用。尤其是近年來社會經(jīng)濟(jì)與科技水平的進(jìn)一步提升，傳統(tǒng)的礦業(yè)領(lǐng)域正逐步走向信息化發(fā)展道路，信息技術(shù)高度應(yīng)用的新模式必將成為地礦工作的發(fā)展新趨勢。地理信息測繪技術(shù)的有效應(yīng)用是實現(xiàn)數(shù)字地礦、數(shù)字礦山建設(shè)的重要基礎(chǔ)，為不同地質(zhì)分析研究提供技術(shù)保障。特別是在地質(zhì)找礦、礦山生產(chǎn)建設(shè)、礦山地質(zhì)災(zāi)害防治、礦山綜合治理，以及礦政管理方面發(fā)揮著極為重要的作用。因此，我國在進(jìn)行礦山開采與建設(shè)，包括后期管理過程中，必須加強對地理信息測繪的有效應(yīng)用，實現(xiàn)對礦山資源、地質(zhì)災(zāi)害以及后期管理問題等有效預(yù)測、防治，更好地推動我國礦業(yè)的穩(wěn)定、健康發(fā)展。

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