基于大數據的礦山測繪系統設計及應用研究

崔秀燕

（山東省地質礦產勘查開發局第四地質大隊，山東 濰坊 261021）

與以往的礦山測繪系統相比，基于大數據的礦山測繪技術是通過信息的通信技術和互聯網等完成測繪工作，在測繪系統中增加多種新興的測繪設備，可以更加科學的完成對地理信息的評估，以此可以有效的提高礦山測繪的工作效率，并且測繪結果更加精確，同時也可以為礦山的開采提供可靠的數據支持。

1 基于大數據的礦山測繪系統軟件設計

在進行礦山測繪的過程中，利用礦山測繪系統中的數據檢索功能可以為測繪提供更加全面且精確的數據信息，利用大數據背景下的數據庫管理實現對三維空間構建所需的數據進行適當的處理，使其更加完善，進而獲取到分辨率更高的衛星圖像，讓礦山的測繪工作的效率以及質量得到提高。

1.1 數據檢索設計

由于礦山測繪系統中含有大量的信息數據庫，并且其中還包括了大量的、結構復雜的數據，依靠傳統的數據檢索方法很難滿足測繪系統的工作效率和質量，無法及時對采集的地理數據信息分析研判，對于礦山的測繪工作的順利進行會造成嚴重的影響[1]。因此本文設計的礦山測繪系統應對數據檢索環節重新進行設計和建立，方便對后續的各類信息數據的快速查找和使用，提高礦山測繪系統的整體工作效率。

新的數據檢索環節要增大分類的密度，將地點和維度以及經緯度信息進行詳細的劃分，并將其作為檢索的條件，有利于后續數據處理時對數據的同一調配，達到提升礦山測繪系統更加方便和有效的目的。同時，數據檢索還可以實現對觀測方法的設置功能以及控制點的管理功能。能快速檢索出測量的碎步點數據并將其作為驗收和存儲依據。做到及時更新礦山地理信息的數據庫，確保測繪所需的地理信息數據的實用性，滿足后續礦山生產設計的需要。

1.2 數據分析及數據處理設計

在進行對礦山地理信息測繪工作時，系統中大部分的數據資源是通過對采集到的數據信息進行分析和處理獲取的。當系統進行數據分析及數據處理時，若不能保證系統的處理能力，則無法對礦山測繪系統的數據分析及處理進行合理的安排和設計，最終的結果必將會影響到礦山測繪工作的質量[2]。因此當系統進行對原始數據的分析和處理時，首先需要確定實體和空間上的處理方法，運用邏輯操作的形式完成對數據的處理，并在系統中加入自動化的剔除功能，將原數據中不必要的多余信息進行剔除，從而增強測繪系統對數據分析和處理的邏輯性和一致性，讓測繪系統在對數據進行相應工作時提升整體的效率。

1.3 信息的輸出設計

在對礦山測繪系統的設計過程中，可以選用打印文檔或繪制圖像的形式將設計輸出，或將其制作成電子文件的形式，對電子文件進行網絡傳輸。在大數據背景下，利用3D打印技術，將其與礦山測繪系統進行融合，使礦山測繪信息的整體情況得到全面立體的展現，提高礦山測繪數據的使用率，從而提高礦山測繪工作的時效性。并且，利用3D打印技術對立體圖形進行打印，可以讓操作人員更加直觀的對礦山的實際情況進行檢查，以此制定出更加科學的礦山開采方案，同時也為礦山的開采提供更加準確、可靠的地理信息數據。

1.4 數據庫管理設計

在系統完成對礦山的測繪工作時，所利用的一切信息數據都是通過系統中的數據庫獲取而來，在數據庫中包含了眾多種類的數據信息，其中既有常規屬性的數據信息，又有位置屬性的數據信息[3]。因此在對系統軟件進行設計時，還要增加對數據庫的管理功能。管理功能中管理方式的選擇要結合實際的數據信息種類進行科學化的考慮。并且，為了讓數據庫中信息的使用率更高，應在常規屬性與位置屬性之間建立一種內在的聯系，為測繪系統數據庫管理提供有力的數據支持。本文選用柵格結構完成對數據庫的管理，這種結構數據庫的容量增加，同時保證數據得準確性，且具有結構簡單的優勢，因此在數據庫的管理中具有較高的利用價值。

2 基于大數據的礦山測繪系統硬件設計

礦山測繪系統中的主要硬件設備包括用于對數據進行采集的Intergraph公司的MGE設備；用于數據分析和處理的數據提取設備、數據修復設備；以及在傳統礦山測繪工作中用到的水位計、電力監控傳感設備、遠程產量監控設備和監控分站等。同時該系統要建立在以三維CAD軟件為基本的應用環境平臺之上，利用全新的ObjectARX2000設備作為開發工具，利用Microsoft Visal C++5.0為基礎的面向系統的開發環境及應用程序接口，后臺數據庫的管理系統在建立在分布式客戶機以及服務器計算的關系型數據庫管理設備中。

3 實驗論證分析

為了驗證本文提出的基于大數據的礦山測繪系統的可靠性運行，將其與傳統的礦山測繪方法進行對比實驗：分別使用兩種方法對同一礦山進行測繪工作，將使用礦山測繪系統的測繪結果設備實驗組；傳統方法完成的測繪結果作為對照組。比較兩組的完成情況和數據的呈現情況，并將實驗數據進行記錄，表1為兩種方法的實驗結果。

表1 實驗組與對照組測繪結果對比

從表1中可以看出，無論是礦山區、測繪點以及標記常數中，實驗組的測繪結果的完成情況以及數據呈現情況都明顯好于對照組。因此可以說明本文設計的測繪系統的穩定性更高，更適用于對礦山的測繪工作。

4 系統應用研究

由于礦山的測繪工作時礦山開采中的基礎和關鍵工作，在應用基于大數據的礦山測繪系統，可以有效提高測繪技術的綜合性，在工作中可以實現高度的支持和配合。同時在實際操作的過程中，測繪系統會對礦山中各個類型的數據進行具體的分析和處理。

操作人員將測繪設備放置在礦山的各個監測點上，通過對垂直距離以及水平距離的數據進行相應的計算，得到最終準確的測繪信息。但測繪系統對于礦山及周圍的環境有著更高的要求，在較為偏遠的山區進行操作時，可能會使測繪結果一定的誤差，因此在偏遠山區使用礦山測繪系統時要結合先進的GIS地理信息技術，將其與礦山測繪系統結合，可以有效解決礦山周圍環境對測繪產生影響的問題，使測繪結果更加準確、可靠。

5 結束語

通過本文對礦山測繪系統進行重新設計，不僅大幅度的降低了操作人員的工作量，同時還可以促進礦山測繪工作整體的效率和質量提高。礦山測繪系統的建立也逐漸將傳統的單純提供地理信息逐漸轉變為了向操作人員提供更加全面且科學化的建議。

此外隨著礦山測繪技術的快速發展，建立有效性更強的礦山測繪系統，也成為了提高礦產企業經濟效益的重要手段。在日后的研究中還將對礦山測繪技術與GIS地理信息系統的融合進行更加深入的研究，以此提高礦山測繪系統的穩定性運行。