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GIS 建库技术在矿山测绘工程中的应用研究论文

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2024-05-13 11:56:28    来源:    作者:liyuan

摘要:在工业飞速发展的背景下,矿产资源应用范围越来越广,导致矿产资源稀缺,对矿山产量要求和安全性要求也逐渐提高。为了优化矿山矿产资源,就需要重视矿山测绘工程。矿山测绘工程是矿山开采和管理中不可或缺的一环,能够在矿山开发过程中进行定位和导航,而且还能对矿产资源进行有效地管理,保障矿山开采过程的安全。GIS技术的应用,节约了人力成本,提高了矿山测绘工程的效率,使得矿山开采具有计划性。文章主要阐述矿山测绘工程的内容、介绍GIS建库技术,并且探究GIS建库技术应用于矿山测绘的具体方法,希望促进矿山行业的进一步发展。

  摘要:在工业飞速发展的背景下,矿产资源应用范围越来越广,导致矿产资源稀缺,对矿山产量要求和安全性要求也逐渐提高。为了优化矿山矿产资源,就需要重视矿山测绘工程。矿山测绘工程是矿山开采和管理中不可或缺的一环,能够在矿山开发过程中进行定位和导航,而且还能对矿产资源进行有效地管理,保障矿山开采过程的安全。GIS技术的应用,节约了人力成本,提高了矿山测绘工程的效率,使得矿山开采具有计划性。文章主要阐述矿山测绘工程的内容、介绍GIS建库技术,并且探究GIS建库技术应用于矿山测绘的具体方法,希望促进矿山行业的进一步发展。

  关键词:GIS建库技术;矿山测绘;技术应用

  矿山测绘工程的内容比较复杂,与自然环境息息相关,传统人工测绘过程中难度比较大,失误率比较高,可能会由于测量方法不准确、测量不够全面以及技术人员操作失误等原因,造成测绘的数据不够准确,所以急需应用科学技术提高矿山测绘工程的准确性和效率。将GIS建库技术应用于矿山测绘工程中,能够保证从数据采集到数据校正的整个环节的准确性和高效性,促进矿山开采行业的发展,为经济发展做出贡献,具有积极的研究价值。

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  1矿山测绘工程的内容和需求

  矿山测绘主要是对矿区的环境地质以及矿床特征进行测量和分析,其内容繁杂,涉及地形地貌、地质构造、岩体工程特性等方面,需要应用高精准度、高效率、可靠的测绘技术手段,才能够满足测绘要求[1]。此外,矿山测量工作涉及地面和井下,不但要为矿山生产建设服务,也要为矿产安全生产提供信息支撑,保障矿山负责主体做出安全决策。矿山测量的任何疏忽都会影响生产或有可能导致严重事故发生,所以还必须保证矿山测绘的精准性,才能够进一步保障开采的安全性。

  2 GIS建库技术

  GIS是指地理信息系统,是一种能够采集、存储、分析、管理以及展示地理详细数据的技术。它将计算机技术、环境管理学科以及遥感测绘技术融于一体,发展相对成熟,能够借助音频、视频等手段,对特定目标进行测绘,获取目标的具体方位和空间坐标,进一步对目标展开分析和处理,从而获取所需要的相关数据。将GIS建库技术应用于矿山测绘中,主要是通过提取矿山不同物体反射的电磁波,从而绘制出比较大范围的矿山地质条件图[2]。与传统的矿山测绘工程相比,这种技术能够获得更多更快发挥更大的数据信息,所以对矿山的实际情况能够进行更加准确地判断。

  3 GIS建库技术的应用优势

  3.1提高了测量数据的精准度

  由于矿山的地形变化比较大,而且大部分情况下地势比较复杂,传统人工测量效率比较低,而且测量比较困难,准确性也比较差。而通过应用GIS监控技术能够实现对矿山的高精度测量,这主要是由于GIS技术可以应用无人机、遥感、GPS定位等技术,实现对矿山不同角度、不同深度的测量,使获得的数据更加全面。而且在数字测控技术的辅助下,还能够进行地面控制和辅助测量,提高测量的精准度和可靠性。而且应用这种技术还能够分析矿山现场数据,同时进行空间分析,帮助开采主体发现矿产资源,提前做好开采计划。

  3.2直观展现矿山环境

  通过GIS建库技术,能够将现场测量的矿山数据进行整合和处理,再通过计算机系统和相关建模软件的配合,将测量的数据进行数字化,处理生成二维和三维的矿山地图和矿山模型,实现矿山环境的可视化。这使得矿山开采主体能够更加直观地观测到矿山情况,比如植被覆盖率、地表结构等,从而对矿山的质量进行科学的评定。

  3.3降低矿山事故发生率

  通过GIS建库技术,能够创建和管理相关的资源数据库,并且能够做到高效查询,实时更新,便于工作人员提取数据,评估区域内的环境情况。通过这种技术能够分析采塌规律和扩散情况,分析开采破坏规律等内容,实现人工传统分析无法实现的问题。对图像处理过程与矿山实际操作情形相似,能够将误差控制在合理范围内,进行有效预警,在矿山开采前可能出现的坍塌等安全事故问题。

  3.4提高矿山测绘质量

  通过应用GIS监控技术,使得部分无法进行人工测量的区域,也能够获得真实性的数据,这推动了矿山测绘质量提高。而且测绘人员通过GIS监控技术提供的各类软件系统,在其中输入矿山环境数据就能够自动化完成绘图工作。通过系统所绘制的各类图形,能够直接保存在数据库中,也能够自行下载打印,便于存档和查看,这进一步降低了绘图的难度,也降低了测绘过程中需要的资金,降低了矿山测绘工程的成本。

  4 GIS建库技术应用的基本流程

  4.1制定数据建库标准

  GIS建库技术主要是为了满足测绘工程在现实工作中的需要,所以需要对各项工程的特点和大体应用范围有所了解,在此基础上制定出详细的数据,并在合乎计算逻辑的条件下进行数据库的建设。这就需要制定严格的测量标准,来约束测绘工程的结果将误差降到最低,避免对后续工作产生不良影响。

  4.2数据采集

  在数据库建设标准制定完成以后,就需要采集各项信息数据,在此过程中采集人员需要将基础数据和重点数据进行有效区分,在最大程度上保证各种信息能够准确分类。

  4.3数据分类整理

  在数据采集完成以后,需要将海量的数据进行详细的分类,便于后续应用主体能够快速提取自己所需要的信息,而且还需要按照标准对关键信息进行备份,避免发生信息丢失或者损坏影响后续工程。

  4.4数据质量管理

  数据库中的数据质量对于矿山开采活性分析和应用至关重要,所以在数据库建立以后,还需要对其质量进行管理和控制,包括核对数据的精准度与实际情况的一致性,数据完整性以及时效性可以采用空间分析,数据验证等方法来保障数据的质量。

  4.5数据共享与更新

  矿山测绘过程中涉及多个主体,所以测绘的数据需要在多个主体之间进行共享。而且矿山环境是在不断变化的,所以还需要进行测绘数据资源的实时更新,这就需要应用到网络数据库实现数据的远程访问和更新,能够便于多方主体调动和查看数据。

  4.6数据安全和权限管理

  GIS数据库中的很多数据都需要进行隐私保护,所以在应用此技术的过程中还需要注意保护好数据的安全。可以设置不同级别的用户权限,限制用户对测绘数据的访问和修改,而且还需要应用加密和防火墙技术综合性地保护测绘数据的安全性。此外还需要定期进行数据检查和数据库漏洞修复,提高数据库的安全性。

  5 GIS建库技术应用于矿山测绘的方法

  5.1做好GIS数据库设计

  做好数据库的技术设计,才能够保证后续数据库的质量,这就需要对数据库进行规范地管理,主要有以下设计内容:

  5.1.1要素表格

  数据建库的要素表格需要有要素分类和代码,对每个单元项目都需要妥善安排,包括单元的层次和代码,还需要对不同要素进行分类,通过特殊技术将所有空间信息按照一定的顺序进行排列,然后进行准确管理,工作人员要将项目的全部数据纳入要素表格中[3];

  5.1.2数据几何类型控制表

  为了避免数据库中存在某些不必要的误差,需要应用到数据集合类型控制表来控制表格的质量。

  5.1.3元数据表

  元数据表中包含的信息非常多,既包含和数据质量相关的资料,也包含整个数据库建构过程中的动态资料,元资料能够进行整合。

  5.2健全矿山地理信息系统

  矿山测绘工程如果要应用GIS监控技术,就必须转变测绘工作人员的工作理念,使其对此项技术有正确的认知,而且要全面结合测绘目标矿山的地质环境以及具体的测绘要求,更好地发挥出GIS监控技术在矿山测绘中的优势,实现高质量的矿山测绘工作[4]。所以测绘工作人员需要结合国家对矿山测绘的规定以及以往的测绘经验,根据不同矿山地质环境来建立健全矿山地理信息系统,满足GIS监控技术的要求,使这项技术能够适用于不同矿山测绘工作中。从具体的矿山测绘实践工程来看,测绘工作人员需要在地理信息系统建设过程中,进行GIS数据库的初步试用,将矿山地质包含的各种情况的数据进行整合和分析,并且将其归纳到不同的信息系统中,然后测绘人员可以根据自己的需要选择不同的数据资料,进行查看分析,观察通过数据库中进行归纳和分类后的测绘结果是否符合矿山信息的实际情况。而且还需要健全对矿山开采资源的动态化数据库建设,对其中存在的地质风险隐患进行全面预警,一旦发现地质风险出现的概率增大,就需要启动应急预案。应用GIS监控技术就需要测绘技术人员对此项技术进行熟练掌握,能够整合性地应用和分析数据库中的各项数据信息,并且做出正确的决策。5.3构建矿山地理环境模型

  不同种类的矿山地质环境各不相同,很多矿山的地质环境都比较复杂,在实际过程中测绘难度极大,应用GIS建库技术时需要测绘人员通过此项技术构建矿山地质环境模型。只需要获取一个矿山的相应数据,就能够满足模型建设要求。但是需要在不断测绘过程中对构建完成的矿山模型进行完善,避免GIS技术出现漏洞。在构建矿山模型的过程中,测绘工作人员需要应用二维编码技术确保建库技术能够在短时间内进行上传和汇总,与不同矿山的数据进行交互[5]。为了保障矿山地质环境模型应用更加广泛,测绘人员需要在应用监控模型的过程中发挥GIS技术的绘图能力,准确而快速地形成矿山地质的三维模型,并且将测绘中获得的各项数据储存到建设好的数据库中,将三维模型进行有效丰富,使其将矿山地质情况更加真实地展现。在三维设计模型建立完成以后,测绘人员还需要根据矿山工作的要求,选择模型中的具体参数,将这些参数在数据系统中进行,推送进一步降低矿山测绘工程获取数据的难度,在后续使用过程中,测绘人员可以根据矿山实际情况,逐渐对模型进行升级和维护,强化三维模型的应用范围和稳定性,为后续矿山开采提供可视化依据。

  5.4提高对数据信息的管理水平

  在初始应用GIS监控技术的过程中,测绘人员基本上都借助此项技术来进行矿产工程的测绘,也可以直接生产相应的矿山资源储量图以及地质环境结构图等等,但随着测绘范围的扩大以及矿山开采活动的不断变化,GIS建库技术进行数据收集时,收集到的数据也会产生一些变化。这就导致其测绘过程中搜集到的数据量非常庞大,测绘人员很难在有限的时间内处理大量的信息。为了解决这个问题,就需要测绘数据库管理人员建立起信息管理平台,通过管理平台及时清除掉落后的数据信息,并且更新新的地质环境数据信息[6]。实际操作过程中,需要测绘人员熟练掌握数据分析技术,对数据进行整合和分析。对不同的数据进行分类、存储和管理,在数据库形成时应该根据实际工作需要建立起数据检索科目,这样测绘工作人员只需要输入关键词,就可以在短时间内提取到所需要的信息,这样能够提高数据库处理信息的时效性,提高数据信息的可利用性,还能够强化数据信息的管理,降低人工对相关数据的影响。此外,在应用地理信息技术过程中,需要做好相关数据的备份工作,数据采集之后不能直接录入数据库,而是需要在相应的仪器中进行模拟试验,分析获取的数据是否准确,在确认准确无误后才能够导入数据库中,这样能够在一定程度上减少数据库中的无效信息,提高数据库的可利用性。5.5设计多维度数据分析模块

  在应用GIS技术过程中,针对矿山地质相关工作展开具体的数据分析活动时,需要充分考虑矿山地质相关测量数据信息内容较多的问题,要想使得数据库中的数据资源都能够得到充分利用、推动后期矿山生产活动顺利开展,就需要测绘人员对矿山测绘的整体工作进行深入了解,并且能够根据不同工作进行数据分析模块。通过分析出各项数据内部之间的关系,结合矿山测绘过程中对测绘数据的具体应用,将数据间的关联性进行梳理,保证矿山测绘的应用需求。工作人员需要通过设计多维度数据分析模块,加强矿山测绘数据的连续性,强化数据的使用效率,降低不准确数据的出现概率。在进行测绘分析模块建立时,必须全面分析当前矿山地质环境,结合矿山管理的实际需求,直接查找各项参数以此来实现测绘数据的有效利用。虽然GIS技术能够提高矿山测绘工程的效率,但其收集到的数据信息可能在一定程度上受到外界干扰而产生误差,所以还需结合人工测绘数据,将误差概率降到最低。

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  6结束语

  综上所述,矿山在开采过程中,地质环境的复杂性很容易产生安全事故问题,而且开采期间需要应用大量的人力、物力和资金,开采成本比较高。矿山测绘对矿山开采工作进行准确规划,能够有效保障矿山生产的安全性和效率。应用GIS建库技术,能够提高对矿山测绘数据的收集效率和准确性,从而促进矿山测绘技术进步,强化矿山管理。相关人员需要重视GIS技术的应用,进一步实现矿山测绘的智能化发展。

  参考文献

  [1]王超群.新时期矿山测绘工程测量技术的发展与应用探讨[J].中国金属通报,2023(6):38-40.

  [2]田丰.针对矿山测量中特殊地形测绘技术的应用[J].世界有色金属,2023(1):10-12.

  [3]高海龙.探讨无人机遥感技术在金属矿山测绘工程测量中的应用[J].世界有色金属,2023(1):13-15.

  [4]刘戈剑,辛瑶.无人机遥感技术在矿山测绘工程测量中的实践与应用[J].世界有色金属,2022(23):187-189.

  [5]程晓莉.GIS建库技术在矿山测绘工程中的应用[J].中国金属通报,2022(11):246-248.

  [6]郑士科,陈新平.论新时期矿山测绘工程测量技术[J].世界有色金属,2019(22):23+25.