三維地理信息系統在礦山中的技術研究與應用

龔 珺

（江西省地質環境監測總站，江西 南昌 330000）

1 地理信息系統的特點

地理信息系統具有多樣性，比如最常見的有最基本的地理信息系統、土地管理類的、城市管理類的等。這主要是因為每個地理信息系統創建的目的、用途等不盡相同。但是不論是基礎性的還是專業性的，他們都屬于地理信息系統范疇，因此它們都具備最基本的組成要素，像數據的采集、存儲、運算、更新數據等都是必不可少的。

2 地理信息系統在礦山中的應用

2.1 在礦山中應用地理信息系統的必要性

礦山雖然也是山，但是它與普通的山有很大的不同，主要體現在這幾方面：礦山中的地層結構差別明顯，地層復雜，地下水的影響等；工作生產方式多種多樣，在進行工作時，使用的設備數量龐大，操作復雜。所以在對礦山進行開采等工作時，產生的數據信息也是不可估量的，這些信息非常重要，一旦丟失就會給開采工作造成阻礙，不僅浪費時間還浪費人力物力，損失巨大。這就需要借助地理信息系統對數據進行保管。

2.2 地理信息系統在礦山中的應用

技術人員在對礦山的地理信息的收集、整理、存貯、分析離不開地學信息系統技術的支持。將所獲得的數據信息進行統一演算，并通過計算機技術模擬出礦山斷面的擬真模型，供專業人員規劃分析，該系統的使用減少了人力、物力資源方面的費用。

精確分析礦山各個坐標的具體地質數據、經濟開發程度、山體測繪和采用技術等參考數據，使相關企業的管理階層可以更加及時、便捷的了解到相關信息，包括各個礦層的資源布局、特別屬性、資源質量與存貯量以及采用什么技術安全開發等，為未來的礦山資源開發與生產線的建設奠定基礎。

3 礦山地理信息系統的三維可視化

3.1 三維場景模型的建立

圖1 基本流程圖

三維場景模型的創建要根據GIS提供的DEM和文理數據，以及整體建筑的邊長角度和高度等信息。模擬的場景各式各樣，囊括眾多，多數是在二維平面圖的基礎上建立的。基本流程圖如圖1所示。

3.2 三維地形的創建

使用Skyline系列的軟件生成DOM與DEM的數據，通過實物間的拓撲關系重組并創建高程度模型，在制作過程中可利用的軟件不一定相同，但是最后要繪制出.mpt格式的三維空間場景模型。

4 礦山地理信息系統的實現方法

4.1 數據的錄入和輸出

數據信息是構成GIS系統的主要元素，按照數據的不同屬性可以分為兩類：

一種是較為常見的屬性數據，大多包含于文字信息、文件檔案、表格中，利用辦公軟件將這一類數據按一定的規律進行錄入，完整保存后轉換數據的存儲和調用方式并存入GIS的數據庫中。

一種是地理信息系統區別于其他系統的空間數據，圖形數據是從礦山可視地形圖、等高線圖等圖像中分析提取來的數據的統稱，將信息數字化并錄入GIS數據庫即可。

當然，還要創建礦山位置的Topology，錄入實物的具體特性。

4.2 數據的查詢和管理

數據的雙向查詢可以利用礦山模型的Topology創建空間上的查詢，即從屬性特征到地理圖形或從地理圖形到特征屬性。礦山在進行開發的過程中，信息時時刻刻都在發生改變。

為了更加精確的管理，相關勘測人員需要增刪改查GIS數據庫中的數據，保持開采信息的及時更新。

總而言之，礦山的地理信息系統的數據要與實際開發數據同步，結合GIS的概念知識、應用技術與實際經驗，實現地理信息的統一和數據輸入輸出、收集整理、分析搜查的可視化與自動化等等。

5 結語

根據以上所述，我們必須要承認，礦山與地理信息系統的結合是形勢所趨，礦山地理信息系統在今后應用范圍一定會越來越大，發展勢頭會越來越好。礦山因其地質問題，地形復雜多變，范圍也不是很小，礦山地理信息系統的出現可以利用三維角度，清晰直觀地將礦山屬性特征表達出來。目前我們研究所面臨的主要問題就是數據的收集工作以及需要對數據進行及時更新。