王欣然,陳亞男
(1.山東省物化探勘查院,山東 濟南 250013;2.山東省魯北地質工程勘察院,山東 德州 253015)
礦山地質災害研究是提高礦山安全的基礎,而礦山地質災害數據庫的建設工作是綜合利用已采集的數據與以往采集數據的基礎。隨著礦山安全重要性的日益突出,在查明礦山地質災害嚴重的隱患點等同時建立相應的數據庫是勢在必行的趨勢。
MAPGIS技術在地學領域中應用極為普遍,不僅因其具有強大的繪圖功能,還具有三維建模,掛接屬性建設數據庫等功能,因此逐漸應用于礦山地質災害數據庫的建設方面[1]。基于此,本文以MAPGIS技術為研究對象,講述其在礦山地質災害數據庫建設中的應用。
礦山地質災害數據庫的建設流程包括數據卡片的采集、相關矢量數據、屬性掛接、編輯處理、入庫查詢等步驟。
1.1.1 野外勘查數據卡片的收集工作
在開展礦山地質災害調查過程中會根據礦山實際情況進行踏勘、測量、記錄等,將各個觀測點的詳細數據記錄下來,如巖石的節理發育程度,滑坡的規模等級、始發時間等信息,并要繪制相應的剖面圖等,這些紙質數據常稱為數據卡片。
在建設礦山數據庫之前,需要全面的收集各類數據卡片,為后期分類歸納匯總奠定基礎。
1.1.2 電子卡片數據庫的建設工作
在完成數據卡片收集工作的基礎上,進行數據卡片的錄入工作,即電子卡片數據庫的建設工作。
電子卡片數據庫的錄入工作是在詳細調查錄入系統中進行,在錄入過程中要嚴格按照數據結構類型進行,可以有效的避免因數據結構類型不一致等而造成數據信息丟失等問題。
在一一對照相應欄目填寫完成后,選擇保存功能并自動輸出報告、多媒體、空間圖形、輸出圖形等文件。
1.1.3 數據信息的轉換過程
數據轉換過程是數據庫建設的基礎,也是后期圖形數據等任意疊加、變換使用的基礎,因此在數據庫建設早期應該將數據信息進行轉換,可在錄入數據庫的主表格中選取相應數據,如泥石流、滑坡、崩塌、地裂縫、斜坡、坍塌等進行統一的編號處理,將經緯度坐標,空間產狀、災害的等級和穩定性能等按照相應的格式要求統一,如經度坐標,原始為107°06′59″,數據信息處理后的經度坐標可以表述為1070659[2]。
礦山地質災害體的解譯工作是建設數據庫的基礎,也是防治礦山災害的基礎依據,常用的方法有遙感影像目視解譯和計算機自動識別兩種方法。
前者借助MAPGIS圖像分析功能,將TIF格式的光柵數據轉換成*.MSI格式并導入MAPGIS圖像分析界面中,借助圖像鑲嵌功能導入參照文件,選擇合理的控制校正點將圖像匹配校正,為遙感影像目視解譯提供校正文件。后者主要通過衛片中的色調、形態變化、水系分布特征以及影像紋理、地形地貌特征,植被發育狀況等直接或者間接的解譯,對衛片中的地質災害類型、性質、分布范圍以及規模大小等進行直觀或者間接輔助判斷,進而獲得礦山范圍內可能發生地質災害的潛在區域。
礦山地質災害數據庫的建設工作必須要配置相應比例尺的礦山地質災害體分布圖,并在圖中明確的指出地質災害的類型、成因、分布范圍等內容,一般在MAPGIS軟件的圖形編輯系統中進行編輯處理,并按照點、線、面的格式保存。在完成地質體分布圖繪制的基礎上,采用不同的色差、線型等將其疊加于研究區的地質圖上,以便于野外核查使用,檢查早期階段的工作是否存在疏漏等問題。
(1)影像數據庫,是礦山地質災害解譯的基礎,也是空間定位型關系數據庫,是將衛星遙感影像與其他相關掃描數據經過一定的編輯、加工、處理后建成的數據庫[3]。在MAPGIS影像數據庫管理平臺中,可以實現多幅遙感影像數據庫的管理工作,也可以通過文件查找功能,連接、處理后實現顯示的目的。
(2)圖形數據庫,主要指的是在數據庫建設過程中的矢量化圖件,是以點、線、面的格式存儲的,在繪制過程中必須按照相應的規范標準化繪制,在錄入過程中才可以避免屬性丟失、參數不匹配等問題,錄入后可以獲得相應的電子數據,如將研究區的地質圖、災害體分布圖、礦山規劃圖等矢量后根據不同需求疊加處理,提高了各分類圖件的綜合利用效率。
(3)屬性數據庫,屬性數據庫是今后查找詳細記錄、地質體描述等的基礎,常使用MAPGIS軟件和Office Excels相互配合使用的方法完成入庫工作,首先按照屬性掛接格式在Office Excels錄制成相應的數據表格,再將其通過數據導入功能進行數據連接,就可以實現數據信息的掛接操作。
礦山地質災害數據庫的維護工作應該按照一定的周期進行,及時補充新的地質災害變化情況。對礦山而言,地質災害可分為兩種,一是自然條件下的地質災害,二是人為干預條件下引發的地質災害,前者主要指的是自然條件下的滑坡、崩坍、泥石流等,或者受地震等作用引發的上述變化;后者主要指在人類采礦過程中引發的滑坡、崩坍等災害。因此,在礦山生產過程中,由人類工程施工而引發的地質災害較多,在礦山地質災害數據庫維護中應著重關注,將其以合理的方式表達出來。
礦山地質災害阻礙了礦山企業的正常發展,也對礦山安全生產帶來了嚴重的威脅,礦山地質災害信息量大,對于數據信息的綜合處理極為繁瑣,而MAPGIS軟件可以處理繁瑣、龐大的數據信息,對數據的綜合利用有著顯著的優勢,因此,將MAPGIS技術應用于礦山地質災害數據庫的建設中具有積極的現實意義。