基于GIS技术在矿山测量中的应用研究 陈彦宇

发表时间:2020/11/4   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:陈彦宇
[导读] 摘要:矿山测量工作开展中GIS技术发挥了重要的价值,GIS技术是多项技术的融合体,其具备GPS、RS等技术优势特征,为我国矿山测量工作奠定了稳定基础。
        黑龙江龙煤鹤岗矿业有限责任公司  黑龙江鹤岗  154100
        摘要:矿山测量工作开展中GIS技术发挥了重要的价值,GIS技术是多项技术的融合体,其具备GPS、RS等技术优势特征,为我国矿山测量工作奠定了稳定基础。鉴于此,文章对GIS技术在矿山测量中的应用展开探讨。
        关键词:GIS技术;矿山测量;测量技术;GIS
        引言
        对于矿山来说,想要对其进行开采就必须进行基础的数据测量。由于矿山的本身位置特殊性,加上长期的开采过程,对于地势、地形的破坏极其严重,很容易在不清楚内部环境的情况下出现诸多安全问题。矿井内部情况极为复杂,因此结合周围环境条件制定对应的数据安全测量计划十分重要,以尽量避免由于把控工作进程能力较弱导致的工作失误,降低工作安全风险。而地理信息系统能够深入原本需要实地考察的矿井内部,结合区域信息将其内部的具体环境情况以三维图的方式展现在测量人员面前,无论是地理条件还是工作环境都能在有充足资料的基础上让工作人员获得足够的地理信息,快速熟悉工作环境以制定更为安全的工作计划,为展开后续的矿区工作奠定基础。
        1GIS技术相关概述
        1.1GIS的概念
        GIS数字技术也叫地理信息系统,它是通过现代科学技术的积累,专业技术人员辛勤努力下所贡献出来的一种科学的技术手段。它为地质工程测绘提供了强有力的支撑。在我们的传统地质测量中,由于其本身的缺陷问题,矿山地质测量中出现误差的现象是普遍存在,导致工作效率低下。但GIS数字技术的出现,在矿山的测量工作中不但能够提供真实有效的专业数据,还能确保测量结果准确有效。除此之外,在实际作业中它还能弥补传统测量的不足,通过科学有效的技术手段,来提高开采的工作效率的同时,为地质开采提供相应的安全保障,提高开采质量。因此,在矿山地质测量中对GIS技术的应用与讨论是非常有必要的。
        1.2GIS的特点
        GIS中包含了大量的信息数据,通过网络层面的系统互联与信息互通,真正实现了平台数据共享功能,方便对信息进行实时查询以提高工作效率。GIS具有多元化特征,大量的数据使其为后续的安全开采计划制定提供了信息基础;任何时间段以及地理位置的信息,都能在GIS的辅助应用下进行搜集,并根据所在地的环境条件标准当前情况,追踪信息变化并对其进行实施更新。不仅仅是地表信息,其广泛的探测定位使得其对于大气层数据也有明确的搜集手段,其在各个方向上都有极强的时空性,体现了其时空性的应用特性;即使存有大量的地理信息,GIS也能快速对其进行分析,对于各种环境均有极强的适应性;数据在获取后GIS能够根据各类数据信息快速构建三维模型,继而帮助预测地理条件的阶段性变化,掌握计划制定的主动权以降低工作风险。
        1.3GIS的功能
        首先,选取系统软件。近年,国内的GIS得到大范围的普及和运用,随着新软件不断地涌现出来,在国内充斥着大量的软件版本,各个软件的功能也有较大的差异。因而,在矿井生产中,企业要根据自身的实际生产状况,来构建系统,搭建安全管理信息平台,以及购置这样的软件。其次,信息系统总体结构。随着国内信息技术的快速发展,很多矿山生产企业通常会将矿山内部的安全系统建设作为公司的一个主要工作。将计算机技术作为基础,来构建安全系统,并对现有的安全管理机制进行优化改进。结合实际矿山生产的具体业务需求和工作内容,以及工作流程,来构建系统架构。将系统的架构分为业务的处理层、数据库和应用分析层三个部分。其中,业务处理层会包含数据的收集,应用客户端来开展应用分析,进而为后续的投资决策提供信息支持。
        2GIS技术的应用
        2.1矿山地质信息系统的组建
        矿山地质信息系统是通过GIS系统,将矿山地质中的相关数据信息进行结合处理的系统,简称MGIS。

其不仅包含了矿山地质的基本测量信息和有关的地质图形,同时还采集了与矿山相关的建筑信息,土地使用信息和矿井上下的地理信息。不仅如此,MGIS系统还能收集在矿山的勘测、工程的建设和经营管理等方面中出的现变化信息,并加以整理。矿山地质勘测管理人员还可以通过其数据信息和地理曲线图,来对现场进行有针对性地管理和有效地开采工作。在矿山地质测量中,会使用到经纬仪、信息采集装置等高精度测量工具。MGIS系统完整地记录这些数据信息,并与矿山地质信息相结合,实现信息的跟踪管理。
        2.2矿山数字化
        无论是矿山的开采还是测量过程对于工作人员的体力都有一定要求,通过应用地理信息系统,能够提前让工作人员对自己的工作环境以及矿产情况有一个大致的了解,以便提前准备测量与开采工具,设备的结合使用能进一步提升数据测量的智能化。但从实际情况来看当前大多数的测量与开采工作依旧离不开人工操作,因此可以根据现场的施工条件在现有智能设备的基础上进行改进,添加更多的功能以实现其与地理信息系统的充分融合,配合机器人按照预先定制的测量方案完成数据测量工作。工作人员在测量过程中仅仅需要做好环节与设备的监督管理工作即可,降低人力资源需求以提高生产效率、节约开采成本。
        2.3GIS的数据处理
        在数据库的后台,可以形成各种类型的图形,以此来为管理人员使用查询,并为开展数据的统计分析提供支持。用户在GIS软件内部,单击图形,就可以了解到该图形的全部数据信息。应用GIS转变,解决传统纸质图像信息量比较单一的问题,应用多图层的图形可以容纳更多的地理数据信息。因此,以地形图作为基础,来构建信息系统。近些年,国内的矿山企业都大力地在公司内部构建GIS,来为矿山的生产,提供信息保障。例如,可以在GIS软件内去设置某一个设备的名称,然后系统就会直接将该设备显示在屏幕之上。通过闪烁的光标来标定设备,然后跟踪目标,如果目标超出了屏幕,这时地图可以自动平移,使用人员可以根据所选择的对象尺寸、排水量等数据,来直接生成可视化的直方图、饼状图和点状的分布图。
        2.4GIS对矿山地质测量信息的管理
        在矿山地质测量中,不同地质体的地质资料,在开采工作中所收集的现场地质信息,矿山建筑和地理资源整合信息,各类信息的地图、档案、标准等,都在GIS系统中进行综合管理,并提供给管理人员和现场施工工作人员,从而更好地利用有效信息进行资源的分配和人员的管理以及促进施工的进程,这也为规范管理各种数据的信息,构建统一的标准提供基础。GIS数字技术作为矿山地质测量中的重要数据信息库,矿山开采可以以GIS系统收集的大数据信息作为指导依据,将所需的相关矿山数据信息与GIS大数据相结合,帮助现场工作人员对所在的矿山地质进行及时有效的分析并做出合理的安排。对矿山的资源情况有一定的了解,并在开采过程中对矿山的变化经营掌控,同时还能对矿山没有开采的部分进行准确的判断。
        2.5设备管理
        现代GIS技术在工程测量中另一个应用为设备管理。现代工程测量中涉及了多类软硬件设备的控制,主要通过控制无人机、卫星设备、数据传输设备、智能机器人、激光设备、红外探测设备,实现三维立体化工程测量作业[2]。实际应用中,设备管理功能的实现对于工程测量效率的提升以及测量作业中的安全性控制发挥着重要的作用;对于工程测量成本控制、效率提升以及安全性提升也发挥了重要的作用。
        结语
        综上所述,在矿山生产期间,企业可以基于GIS技术,来构建安全管理信息系统。在系统内部,可以清晰地展现出矿井各个作业信息。国内有些矿产公司都开发了安全性系统,来保障矿物商物资的运输、矿产生产的安全,降低安全事故发生,推动矿山生产的有序进行。
        参考文献:
        [1]陈莹莹,欧阳云.数字矿山测量规划空间数据库设计与应用[J].世界有色,2019(14):12-13.
        [2]柯佳宏,张强,李勇,等.基于SuperMap的矿山三维GIS的设计与实现[J].地矿测绘,2019(1):21-24.
        [3]宋海萍,张锦,王爱爱,等.基于GIS的矿山工程管理系统技术体系设计和应用[J].山西煤炭,2011(5):51-53,72.
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