基于GlS技术的矿山精细地形测绘系统

2019-12-26王巧月

世界有色金属 2019年18期

王巧月，贾磊，张铭

（1.江苏省有色金属华东地质勘查局地质信息中心，江苏南京 210000；2.江苏华东有色深部地质勘查有限责任公司（江苏省有色金属华东地质勘查局资源调查与评价研究院），江苏南京 210000；3.江苏省有色金属华东地质勘查局八一〇队，江苏南京 210000）

GIS技术作为一种先进的计算机信息技术，主要的作用是通过对矿山相关的地理模型及地形空间数据库等不同形式，对测绘相关的数据信息进行处理和分析[1]。利用GIS技术建立的测绘系统具有良好的空间性和动态性，能够对矿山地形信息数据的采集、处理、管理等方面的工作提供一定程度的帮助。其次，GIS具有良好的数据分析能力，由于该项技术具有对数据信息的预测、数据信息的综合分析以及对地理空间的分析能力，因此加入GIS技术的测绘系统在对相关数据进行分析时，不仅可以有效的促进矿山地形测绘的效率，同时还能提高对地理位置的精细化测量，为人们的决策及规划工作的展开提供更好的数据支持。

1 矿山精细地形测绘系统设计

（1）矿山测绘数据库设计。矿山精细地形测绘系统中的数据库主要负责对矿山地形数据信息进行存储和管理。地形数据信息涉及到地质勘查、生产勘查中的各项数据，这些数据是实现矿山精细化地形测绘的基础，其主要形式是通过图、表，存储存在测绘数据库当中。图1为矿山测绘数据库总体结构设计。储存在矿山测绘数据库中的数据信息可分为两大类，一类是用于描述矿山地形的数据信息，主要包括基本数据、原始数据和结果数据。另一类是用于描述工程信息的数据，包括采矿涉及以及开拓系统等，对于矿山测绘数据库的管理主要是对数据库中各项数据信息进行管理和维护，主要包括输入、修改、删减、查询、打印等基本操作。

图1 矿山测绘数据库结构

（2）可视化子系统设计。可视化子系统主要分为矿山地形模型构建显示模块、剖面剖切显示模块、CAD接口、数据模拟接口模块等。图2为本文测绘系统中，可视化子系统的流程图。

从图2中可以看出，可视化子系统的数据流向，将地形数据导入，经过对应的模型构建，实现对矿山地形模型的一系列操作，再通过专业的应用接口，实现设计及数值模拟的应用，为后续测绘提供数据支持。

图2 可视化子系统流程图

按照建模数据的格式建立上文所述的数据库，通过数据库的导入，建立矿山地形三维模型，并对该模型进行缩小、放大、旋转等操作。

该模型可以对地质体进行单独的显示，例如能够对地层、断层、矿体等分开进行缩放、旋转、平移等操作。为三维可视化程序编制一个CAD接口，能够将三维可视化模型剖面转化为CAD文件格式，并将所有有效信息全部保留，包括矿山边界坐标等，在CAD中添加断层等结构，完成对矿山地形的测绘会更加方便。

（3）GIS测绘设计。GIS测绘技术具有良好的综合分析和评价的功能，在对矿山地形进行测量之前，首先要对测量结果进行初步的预判，再制定出合理的决策方案，以此可以有效的降低在测量过程中造成的误差，提高后续测绘工作的精确度。GIS测绘技术主要是将地面、井下测量的数据信息、矿山地质资料以及采矿及其它资料转换为数字的形式发送到矿山文本编辑模块以及矿山分析模块当中，在将转换后的数据传输到数据库中进行保存，再通过可视化子系统得出各类计算成果、文字资料、各类矿图资料、报表等数据信息，完成对矿山地形的测绘工作。同时，将GIS技术与计算机技术相结合，可以有效提高测绘系统的绘图能力，与人工测绘相比，计算机的绘图速度更快、精确度更高，还可以大大降低测绘的成本。在GIS技术的基础上，建立区域信息子系统能够更加全面地将矿山多个区域的环境资源以及地理信息情况进行反应，对于矿山的精细地形测绘工作具有重大的意义。

2 实验论证分析

为了验证本文设计的基于GIS技术的矿山精细地形测绘系统的精确度，将该系统与传统的矿山地形测绘方法进行对比实验。首先利用仿真平台构建一个已知相关地形数据信息的矿山地形三维立体模型。分别利用本文系统和传统测绘方法，对该模型的地形进行测绘。再对两组测绘结果进行测量，比较两种测绘结果的相关数值，再与实际数值进行对比，图表1所示。

通过表1可以看出，与实际的数据相比较，在5组数据类型中本文从测绘系统的测绘结果比传统测绘方法的测绘结果更加接近实际数值，且本文构建的测绘系统能够精确到小数点后两位，而传统方法只能精确到小数点后一位。因此通过实验可以证明，本文构建的测绘系统的精准度更高，更具有实际的应用价值。本文系统利用GIS技术对地理空间信息数据进行分析和管理，不仅可以完成大量人工无法完成的工作，同时也能够促进矿山信息数据应用管理效率的提高。