地理信息系統在礦區開采沉陷中的應用研究

宋秋風

（福建省地質遙感與地理信息服務中心，福建 福州 350000）

在當前礦產開采過程中，為充分做好安全防護工作，提供有效的施工開采方案，應用相關的技術來進行保障是很常見的，在礦產開采中，沉陷問題是很常見的問題，沉陷一方面會影響工程的正常施工，耽誤施工進度，嚴重情況會導致嚴重的井下事故，對此，需要針對這一問題引起重視。

1 地理信息技術

1.1 地理信息技術內涵

地理信息技術即地理信息系統(Geographic Information Systems)，簡稱GIS技術，這一技術融合多門學科和技術，屬于綜合技術范疇。地理信息系統基于地理空間單元，在地理模型構建分析中，可以實現對于相關空間動態地理要素信息的獲取，為用戶提供相關的參數以及研究決策參考依據。地理信息系統也是計算機系統的重要組成部分之一，這一技術能夠實現表格化數據的圖片化轉化操作，將相關的表格數據信息轉化成相應的地圖圖形，滿足用戶對于圖形的瀏覽、操作以及分析等。地理信息系統轉化生成的相關地理圖形可以大到洲際地圖、世界地圖，也可以細致到具體到某個區域內地圖，對于廣闊疆域以及狹小空間的地理圖形都能夠面面俱到，將其中包含的眾多信息內容都顯示出來，滿足用戶對于相關信息的掌握需要。地理信息系統技術整合了計算機技術、相關硬軟件技術等，能夠針對局部或者整體的地理空間中的相關要素進行有效的數據采集、整體、分析、處理、存儲、傳輸、計算、轉化等等，具有很好的技術應用效果，在目前的很多領域都實現了廣泛應用。

1.2 地理信息系統開發應用工具

目前，伴隨著相關地理信息系統的應用范圍不斷拓展，這一技術的相關開發工具和軟件也實現了不斷的進步發展，就地理信息系統的主要開發工具發展來看，瘦點，相關工具及軟件的整體性能得到改善，很多開發商開始積極將地理信息系統研究轉向網絡GIS技術研究；其次，目前的地理信息系統開發語言和模式相對于以往發生了很多的變化，目前開發已經發展到WindowsNT平臺中；還有在客戶服務器體系結構方面，這一技術依然強調要積極探索數據庫管理目標；地理信息系統出了為人們提供常規的數據信息外，還開始提供圖形數據；地理信息系統研究中，三維以及思維等技術是目前技術研發的重點方向和目標，例如，礦山三維地測地理信息系統，目前在很多礦產生產管理中具有廣泛應用。作為礦山3D專業設計軟件，使整個設計在真三維中完成，更加真實準確反映礦井地質、地測、水文、通風、供電、儲量。

2 地理信息系統在礦區開采沉陷中的應用優勢

2.1 提升系統數據采集和處理效能

GIS技術用于礦井開采沉陷預測和控制工作中，借助技術的強大數據采集以及圖像處理功能，能夠針對礦井周圍的重點開采區域開展相關地質構造、礦層結構、水文狀態等數據信息的采集和處理，能夠實現相應的硬件功能目標。目前，GIS技術正在快速發展中，涉及計算機中相關程序和各種地學信息數據，還能夠滿足用戶用這一系統進行三維立體空間地理模型的構建需要，在礦體沉陷問題上，借助地理信息系統應用，只需要在系統中將相關的地質勘查數據信息輸入系統中，構建相應的三維立體模型，幫助相關施工人員更加直觀的對于相關信息進行把握，滿足視覺觀察以及模擬操作的管理需要，還可以實時進行相關數據的預測分析，相關工作人員可以針對重要的地理信息數據進行調取。

2.2 靈活處理圖形

實際上，GIS技術系統中的圖像處理以及信息顯示功能，能夠滿足多種形式的要求，根據相關的圖像顯示方法應用，可以針對相關數據進行快速的圖像化轉化，滿足直觀化的觀察需要，針對一些復雜的空間數據信息準確全面的采集，針對采集到的相關圖像以及圖像數據實現有效整合利用，構建相應的數據庫，為相關煤礦礦區沉陷問題提供比較直觀的圖示，工作人員可以根據相關的模型以及巖層結構圖示，了解相應施工環節可能出現的沉陷問題，針對重要的危險因素進行排出，針對不可避免的安全威脅因素做好預防和保護措施，保證整體施工進程中，礦井結構的穩定性把握。

2.3 具有良好的綜合分析能力

GIS技術還能夠實現同一時間對于大量數據信息的高效采集應用，可以實現快速建模目標，針對勘查區域的地震數據、遙感數據以及地質狀況數據等進行準確把握，為礦區開采沉陷問題分析提供有效數據參考。如下圖2所示，為地理信息系統分析工程開挖方案的系統分析圖：

圖1 地理信息系統分析工程開挖方案的系統分析圖

根據實際的地理信息系統技術應用，構建三維地理模型，系統能夠綜合分析工程施工中的主要影響因素和風險所在，從而為工程施工提供安全有效的開采方案。

3 地理信息系統在礦區開采沉陷中的應用策略

隨時信息技術的發展，互聯網、智慧地球新概念的出現，人們對信息的需要日益提高，使得地理信息系統（GIS）在國民經濟各個行業中獲得了日益廣泛的應用。面對海量空間數據，個性地理信息服務，如何高效地進行處理分析，使之滿足科研和行業系統的需要，已經成為亟待解決的問題。為促進地理信息系統(GIS）在礦井開采沉陷中的有效應用，必須要提升相關工作人員對于這一技術的應用和操作水平。

通過培訓，讓相關工作人員可以在掌握地理信息系統（ArcGIS）各種基本操作、功能和技術，以及空間數據的有關理論、技術及應用的基礎上，加強空間數據庫的數據處理、數據建模和數據分析綜合運用能力，在學習過程中提升自身的施工技術水平和質量，有利于推進煤礦行業的可持續發展。

4 總結

GIS技術在礦井開采沉陷中的應用具有重要意義，對于指導礦井開采工作，做好沉陷的預測和預防工作具有重要指導意義，就目前GIS技術在礦井開采礦體沉陷中的應用情況來看，這一技術在實際的應用上優勢突出，對此，相關礦產企業要強化這一技術的學習和培訓，不斷提升施工人員針對GIS的應用水平，真正能夠將這一技術應用到開采沉陷問題解決上，保證礦產資源生產工作穩步進行。