地信信息系统在矿山测绘中的应用研究

2021-12-05刘奇军

世界有色金属 2021年10期

刘奇军

（天水三和数码测绘院有限公司，甘肃天水 741000）

矿山测绘需要用到多种学科的知识，是一项较为复杂的工作，而随着测绘技术的不断发展，矿山测绘工作普遍开始运用地信信息系统，实现了测绘效率的提高，未来地信信息系统的测绘水平也还在不断提升。

1 地信信息系统简述

地信信息系统是有效管理地理信息，处理地理相关数据的计算机系统，该系统是矿山测绘工作中应用较为广泛的系统，为相关测绘规划提供有利的条件。地信信息系统主要运用遥感器和摄影测量技术来进行矿山测绘的采集信息工作，然后在利用计算机技术对矿山的地质信息进行分析，再制定出矿山基本图像和资源网络，在整合地理信息以后，矿山的测绘工作质量和效率会大幅度提升，该系统的优点就在于分析功能、信息采集功能、信息储存功能都十分强大，有效查询、搜索并分析矿山的地理信息，同时还能够对地理信息的未来变化方向做出预测，其输出的地理信息十分准确，应用价值也能够充分体现。

2 地信信息系统的特点

地信信息系统的特点也是十分明显，一是具有多时相性的特点，多时相性就是指许多时段内都包含了地信信息系统的应用，该系统贯穿于矿山生产体系中的各个时段，因而也是必不可少的；二是具有多源性的特点，地信信息系统的多源主要体现在数据来源方面，该系统在各个生产时段被运用，测量各项信息，因而数据的来源十分广泛，数据采集的范围也比较广，同时数据可应用到的领域也比较多；三是该系统的时空特性较为明显，地信信息系统在运行的过程中，其数据也处在不断变化中，这使得该系统具有几何特征，同时体现出时空维度所具有的特性；四是具有较高的不确定性，对于地信信息系统的数据库来说，数据本身就处在不断累积和变化的过程中，而不确定性也是数据库技术发展的重要特性，地理信息系统在测量矿山数据时，其测量的数据也是十分丰富，具有不确定性。

3 地信信息系统在矿山测绘中的应用

3.1 地信信息系统在我国矿山测绘中的应用现状

矿山测绘工作是矿山开采和设计的基础，测绘的质量也会直接影响矿山开采的安全性，精确测绘也能够在很大程度上提高开采效率，进而提高经济效益，矿山测绘工作虽然是在开采工作之前进行，但是从本质上来看却贯穿了矿山生产作业的始终。一方面，在开采工作之前要进行地质勘探工作，在这项工作中，地信信息系统的作用就能够体现，它能够将矿山测绘的结果制定成报告，报告中包含了矿山的一些基本情况，为矿山工程的设计工作提供可参考的依据，进而保障设计的可靠性，提高开采作业的效率。另一方面地信信息系统的测绘工作能够为生产计划的制定提供依据，生产计划在编制过程中需要详细了解矿山信息，若是对矿山的基本情况掌握不透彻，则编制的生产计划执行效率将会降低，一些由于计划编制不充分而暴露开采问题也会更加明显，而测绘中运用地信信息系统能够进一步提高测绘精准度，让矿山情况更加客观的展现出来，这样就能够完善生产计划，也能够降低生产环节中发生失误的频率，提高开采生产的安全性和效益性。地信信息系统也是对矿山信息进行有效管理的重要方法，它能够整理出矿山开采过程中存在的常见通病，并针对这些通病制定出可行的应对策略，然后将相关信息统计并上传的平台中，这些信息也能作为以后矿山生产优化的重要参考经验，同时还能够为矿山企业决策者的生产决策作出指引，进一步提高矿山开采的生产效率。

目前地信信息系统的应用已经十分普遍了，但在实际应用过程，依旧存在着一些不够完善的地方，例如，地信信息系统具有模拟仿真的功能，该功能能够将矿山勘察的基本情况模拟出来，再通过可视化功能将模拟仿真的成果呈现出来，能够更加清晰的观察到矿山的基本情况，但实际上，该项功能对于矿山的一些隐含情况是无法呈现出来的，矿山的地质条件都是极为复杂，且随着时间的推移还会产生一定变化，因而相关信息的模拟不准确就会直接影响到工作人员对矿山的判断，进而影响到后续工作。

3.2 地信信息系统在矿山测绘中的具体应用

3.2.1 数字矿山信息系统的应用

数字矿山信息系统结合了可视化技术、多维数字处理技术以及网格化技术等，同时，该系统利用模拟仿真功能和多媒体技术将矿山信息数字化呈现出来。

数字矿山信息系统的组成结构主要包括数据挖掘板块、三维数据库以及应用板块、高速宽带网络支撑结构、中间处理层、业务环境提供者以及三维基础数据等，数字矿山信息系统能够负责矿山各项工作的管理以及调度，是具有一体化综合功能的信息管理、安全管理以及业务管理的重要机制。数字矿山信息系统的整体框架主要分为决策层、应用层以及数据层，其中决策层的任务主要是对各项业务的管理，而应用层的任务主要是对各项业务的处理，而数据层则主要负责安全管理工作，例如，在实际矿山测绘中，数字矿山信息系统能够利用平行或接近平行的平面数据来搭建三维立体模型，进而模拟开采流程，直观地向开采工作人员展示出开采过程中的各个环节，以此为基础提供更多可靠服务，提高生产效率，适用于露天采矿模型、矿体模型以及巷道模型的模拟构建[1]。

3.2.2 在编制生产计划中的应用

矿山生产计划编制所需要用到的矿山信息包括矿山整个矿床分布位置、矿山的实际存储量等信息，在编制过程中只要将这些信息进行全面考虑，才能够确保生产计划落实到实际生产中。这个过程需要全面的矿山数据作为基础，因而地信信息系统也得到了运用。另外，地信信息系统的应用进一步提高了勘察信息的完整性和可靠性，这样使得生产计划的编制更为准确，在实际开采工作进行时，地信信息系统也间接产生的积极影响。

3.2.3 在日常生产管理中的应用

地信信息系统当前已经成为矿山生产日常管理中的重要技术，在生产管理中运用地信信息系统能够进一步提升生产管理的效果，进而保障生产作业有序推进。例如，矿山日常生产管理过程中通常会发现一些无法完全测量的新地质问题，给生产推进带来影响，而这时就可以将新地质问题的信息输入到地信信息系统当中，系统的强大分析功能制定出解决新地质问题的策略，进而确保生产不受到大的影响。另外，地信信息系统还能够优化矿山开采工艺，例如，目前很多矿山开采使用卡车和电铲之间的间断开采模式，这种开采模式的开采成本较高，基本占据总生产成本的60%以上，而在地信信息系统的优化下，电铲和卡车之间的调度效率会更高，在一定程度上节省了开采成本，卡车可以实现高效运输，提高生产效率[2]。

3.2.4 在矿山环境保护中的应用

矿山开采从本质上来看是一种破坏生态环境的行为，而从某种意义上来讲，自然环境甚至比矿山资源更加珍贵，而地信信息系统能够对矿山开采导致的一系列环境问题进行统筹处理。例如，地信信息系统能够在矿山环境影响评价体系中应用，矿山开采对自然环境的影响包括噪声污染、土层破坏、大气污染以及河流污染等，对于一些露天采矿项目，可以在地信信息系统的基础上建立专家系统，即EGIS系统，该系统可以对露天采矿的周围环境影响进行准确测量并评价，还能够通过缓冲区分析采矿过程中一些飞石和烟尘给环境带来的污染面积，同时根据评价结果来优化生产尽量降低污染。

4 地信信息系统在矿山测绘中的应用前景

4.1 多元化趋势

地信信息系统在矿山测绘中的未来发展，趋向于功能集成化和多元化的趋势发展是必然。地信信息系统的集成主要体现在三部分，一是信息管理系统的集成，能够实现对多种信息的综合性管理；二是多种信息源的集成，不管信息来源是什么，其最终都会集中在信息的中心处理结构中；三是应用技术的集成，在未来，地信信息系统会结合更多技术，延伸出更多功能。例如，目前的地信信息系统正在结合全球定位技术以及多种计算机技术，努力实现技术的交叉型应用，这也使得该系统的实用性更强。另外，为了地信信息系统除了在测量地质信息中发挥作用，也会将水文资料和地震资料等进行融合，综合管理各项信息，进而发挥出更多功效。

4.2 生产一体化趋势

地信信息系统促进生产一体化是未来该系统应用发展的必然趋势，从矿山设计到开采过程中，地信信息系统利用可视化技术、三维模拟技术，在地质信息勘探以及矿床模型的基础上，结合数字模拟开采，将矿山生产作业的整个环节囊括其中，不仅能设计出开采作业的方法，也能够设计出应对环境灾害的方案，同时还能够对矿石的储量进行动态监测，真正实现一体化管理。