基于 GIS 技術的礦山工程土地管理體系制定

于志軍

（阜新市生態環境建設投資（集團）有限公司，遼寧 阜新 123000）

經濟社會的迅速發展，推動了我國能源產業的發展，并且隨著我國能源產業的進一步成熟，以及能源挖掘工作的深入，傳統的手工操作已經不能夠適應現代化的工作體系了，不能夠滿足企業的現代化發展，而在此時利用現代化信息技術則是必然的發展趨勢。GIS技術在現代化信息技術的基礎之上，可以對整個礦山工程進行系統化的信息管理，對礦山的數據進行高密度的計算和加工，并進行組織處理，通過高分辨率的衛星影像來展示整個礦山的建筑情況，土地情況，不僅提高了礦山工作工程工作的效率，同時還提高了工作人員的安全系數。空間信息技術的發展對我國礦山工程工作以及管理體系方面有著重要的影響，讓礦山工作越來越科學化，越來越自動化，有利于實現區域化的地理環境管理，促進在資源、生產以及工程方面的信息化發展，利于數據的收集和保存，同時還可以降低整個工程建設的成本，提高土地管理的效率。同時，礦山工程方面的土地管理是非常重要的，在礦產資源的開發工作當中，會涉及到土地資源的一個破壞，因此必須要進行后期的修復工作，保證礦產周圍生態環境的穩定，而這些都需要利用土地信息技術來進行數據的更新和完善，以及后期的修復監控。

1 GIS技術下礦山工程土地管理制度的應用方向

1.1 礦區地籍管理

礦區土地管理系統方面的建立，主要立足于礦山工程的整體空間數據，同時，結合礦山開發的土地第幾管理以及各種資源方面的評價，復墾工作等等。在這里主要分析的實況須的地籍管理，地級管理主要涉及到的是土地的歸屬權、利用情況、土地的等級以及地表的覆蓋度等等，需要對這些資源進行數據的收集和處理，利用GIS技術進行分析和統計，為礦區的土地管理和規劃服務提供數據支持。

1.2 土地破壞程度的預測

在礦山工程工作當中，會涉及到礦物質的一個開采，比如在煤礦開采活動當中，如果沒有做好的相關工作，就容易發生采煤坍塌的情況，而一旦發生采煤坍塌，就會破壞礦區的整體空間地形以及地質情況，導致礦區的土地出現破壞。此時就需要利用到GIS技術對礦區的土地破壞程度進行預測，主要運用的技術是地表移動變形，預計法和地表移動范圍較量參數法，然后根據具體的數據，來進行地表呈現方面的預測，形成一個簡單的模型，為后期的修復工作打下基礎[1]。

1.3 礦區復墾工作

礦山工程當中當完成礦產的開采工作之后，就需要對礦區進行復墾，完善周圍的生態系統，而這些被破壞的礦山土地，就需要通過GIS技術來進行修復數據的采集，要對修復的程度進行一個合理的分析評價。在GIS技術還沒有運用的時候，采用的是純數字評價方法，但是這種方式的準確性比較低，并且無法適應現代化的開采技術。所以還是需要利用現代化信息技術，將整個數字和具體的礦區圖形結合起來，通過計算機來完成比較復雜的空間計算分析，計算機對數據的強大計算以及分析能力，可以讓評價的數據更為準確，效率更高，并且可以用不同的顏色來表示不同地區的修復程度，從而形成一個綜合的評價圖表。這種適宜性的評價方法主要包括五個環節。第一個環節需要先確定針對礦區土地的一個評價分類系統，然后選擇合適的評價標準；第二個環節則是要確定該土地方面的一些引導因素，比如礦區土地的坍塌類型、主要的土壤結構、前期的土地使用類型等等，然后根據具體的坡度以及附近的水域情況等等；第三個環節則是評價單元的選取，評價單元的選取主要是對礦區的土地破壞狀況進行一個調查，對于單元的土地屬性進行評定，掌握每個單元的土地質量；第四個環節，則是采用極限條件法來對該礦區的土地進行具體的評價；第五個環節，對于礦區土地的面積進行總的計算，然后充分利用GIS技術當中的虛擬現實與三維可視化技術進行土地資源交互式景觀的設計，然后利用三維建模技術，形成一個真實感較強的景觀模型圖。

1.4 地理信息系統

通過GIS技術也就是地理信息系統可以利用空間疊加系統、網絡分析以及空間統計等功能，對整個礦區的土地資源進行疊加分析，利用輔助決策的功能來進行土地復墾方案的設計[2]。地理信系統主要涵括的方面，如下圖所示。

圖1 系統總體結構

2 GIS技術下礦山工程土地管理制度的設計

2.1 土地管理信息系統空間數據庫

第一，空間數據庫概念模型的構建。不同的礦山工程會涉及到不同的礦產開采，在礦山工程當中，會涉及到資源的管理，比如說采礦活動、地理環境以及生態經濟環境等等，所以其中所涉及到的信息是非常多的，并且相互之間都存在著各種聯系，這種情況就需要利用GIS技術，來構建一個概念模型。比如說關系數據模型，這種概念性模型可以為物理模型打下一個堅實的基礎，被稱為實體關系數據模型，這個模型是由三個抽象的概念組成的，是一個高效的工具，簡稱為E-R數據模型，該模型在建立的時候需要加強實體之間的聯系，但是他并不是屬于實體的屬性，同時在該模型構建的時候，需要涉及到兩個環節，分別是土地數據管理實體的類型以及土地管理數據的實體關系，相關工作人員必須要確定具體的實體類型，并且對他們的關系進行實體表達[3]。

2.2 空間數據庫的設計

在礦區土地制度管理當中還會涉及到空間數據庫的設計，這個主要包括兩個方面，分別是空間信息與屬性信息。首先來看空間信息，空間信息主要是將礦區的土地資源聯系起來，可以點狀的形式、現狀的形式或者是面狀的形式進行相互之間關系的描述。因為每一個地方的土地資源在位置，或者是形狀上都存在著聯系，每一塊土地都有具體的試圖以及開采規劃，都有著不同的下沉程度。再來看礦區土地的屬性信息，屬性信息主要是土地的一個產權信息，以及后期的破壞狀況涉及到的賠償信息。空間信息數據就會根據這些具體的情況來進行，具體的數據存儲，但是其中也會包括一些比較特殊的環節，比如土地層，土地層的類型是比較豐富的，常見的有耕地、壓占地以及園地等，礦產層會涉及到采掘工程平面圖、礦產儲量分布圖等等。

2.3 礦山土地管理當中GIS系統的功能設計

這一個環節主要分為五個方面，分別是土地信息的收集處理、查詢檢索、圖層管理、信息的更新與修改以及模型分析。第一，土地信息收集處理。該工作內容主要是利用GIS的功能對當前礦區的土地資源進行一個總的匯總，進行數據以及圖形方面的收集，比如說主要的控制點、相關的道路以及宗地，將這些數據采集后，輸入到系統當中，并進行邏輯檢查。第二，查詢檢索。查詢檢索主要是對礦區土地的塌陷情況進行數據的采集，主要考察的是哪一塊土地的塌陷程度最大，下沉值最高。第三，圖層管理里，不同地區的地形所形成的圖層都是不同，所以不同的圖層要進行分類管理，要用不同的顏色來進行填充，從而讓整個管理維護層更為清晰，更加簡潔，方便后期工作的開展。第四，信息更新修改。礦產活動在開采過程當中的土地情況會實時地發生變化，整個土地管理是呈現動態發展的，所以要根據實際發展的情況及時的進行圖形信息屬性的調整以及修改。第五，模型的分析。該活動主要是針對空隙的后期處理工作，涉及到的是土地的破壞，預測與土地的復墾工作，需要對土地的破壞程度進行預測，以及土地目前的一個屬性進行評價，來評估復墾的合適度[4]。

3 結束語

綜上所述，GIS地理信息系統在礦山工程土地管理制度的設計上起著重要的作用，可以對整個礦山的信息系統進行數據的收集、處理以及分析，可以大大提高土地信息的收集以及分析效率，讓整個管理活動更加科學，整個組織活動更加有序，有利于實現整個礦山土地的可持續發展。因此，要合理的利用GIS技術，對它的功能進行最大程度的開發和應用，不斷的探討其功能的新模式、新形勢，從而實現礦山土地的生態化發展。