GIS 技術在地質礦產勘查中的應用

趙 耘

（中國冶金地質總局山東正元地質勘查院，山東 濟南 250101）

GIS 數字技術也叫地理信息系統，它是通過現代科學技術的積累，專業技術人員辛勤努力下所貢獻出來的一種科學的技術手段。它為地質工程測繪提供了強有力的支撐。在我們的傳統地質測量中，由于其本身的缺陷問題，礦山地質測量中出現誤差的現象是普遍存在，導致工作效率低下。但GIS 數字技術的出現，在礦山的測量工作中不但能夠提供真實有效的專業數據，還能確保測量結果準確有效。

除此之外，在實際作業中它還能彌補傳統測量的不足，通過科學有效的技術手段，來提高開采的工作效率的同時，為地質開采提供相應的安全保障，提高開采質量。因此，在礦山地質測量中對GIS 技術的應用與討論是非常有必要的[1]。

1 GIS技術概述及特點

1.1 GIS 技術的概述

所謂的GIS 技術，簡單的來說就是利用各種數據信息為核心而形成的信息系統，這種技術能夠將地理信息技術作為基礎，并且在此基礎之上形成了較為科學的地理信息系統，在一定程度上能夠對各方面的測量工作的工作效率和技術水平進行大幅度的提高。

為了能夠讓施工團隊獲取到更加科學、準確的數據，在工程項目測量工作的實施過程當中可以對GIS 數字測繪技術進行充分的應用，這樣不僅能夠為施工團隊的正常施工提供科學的參考依據，而且還能夠將工程項目整體的安全質量水平進行提高。

另外，GIS 技術還能夠將相關的數據信息與地理圖形信息之間進行有效的轉換，所以該技術在測量領域或者是工程建設領域都能夠發揮出巨大的作用。

1.2 GIS 技術的優勢

當前我國礦產勘查工作的日益推進，過去的勘查手段與方法已經很難適應現代發展需求，以往的地質礦產勘查工作，都是憑借經驗，判斷分析區域地質資料以及物化探資料和遙感資料等，前期開展野外調查工作，了解和掌握研究區的實際地形地貌數據，并科學的選取相關樣品，在前期整理和試驗分析結合下，借助圖紙對預測靶區進行確定，這些傳統的勘查方法，存在很大的落后性，很多時候只是處理信息數據，不重視處理圖形信息，無法可視化操作研究區的空間結構以及區域，地層等相關信息，造成分析與評價結果存在不精確的問題。近年來，伴隨GIS 技術的高速發展，在地質礦產勘查過程當中得到了普遍應用，使礦產勘查方法得到了進一步豐富，而且工作優勢非常明顯，主要體現在。

（1）GIS 技術涉及很多學科，是一種非常先進的技術手段，不僅涉及地理學、地圖學以及信息科學等相關知識內容，同時，該項技術當中還有效融合了計算機與測量學等知識內容[2]。

（2）其功能非常的強大，可以快速的展開數據收集分析與處理，并具有顯示功能，而且還能進行空間數學處理與編輯，輸出與應用。

（3）利用GIS 技術能夠對空間問題進行有效解決，系統完整地開展礦產資源勘查工作，并能有效降低傳統測量工作當中繁瑣的程序，可以高效地開展地質礦產測量，大大提高了測量精準度。所以在地質礦產勘查工作實際GIS 技術有著非常大的技術優勢，為地質礦產勘查工作帶來了極大的便利性，更保證了工作質量。

2 GIS技術應用現狀

①工作數據標準化程度不足，影響了GIS 技術的全面應用。數據標準化程度不高，導致數據無法在不同系統內通用，這就會造成不同數據標準的工作單位重復對同一地區地質水文情況進行勘查分析，大幅度降低了工作效率，影響了整體工作的開展。②當前大多數水文地質工作隊伍的數據分析體系都依托于自身工作體系并結合相關的GIS 技術，導致了在同平臺上不同功能下數據無法直接使用，使工作效率變低，不僅無法實現GIS 技術的效率優勢，反而可能降低工作效率。③在數據共享方面，還有很大的進步空間。當前大多數地質水文單位在進行相關區域的勘查分析后，都沒有將相應數據進行系統平臺共享，這就導致了很多情況下已經進行了相關研究的區域在其他工作隊伍開展相應工作的過程中，其水文地質情況仍然是空白的情況，這不僅讓工作效率變低，而且會大幅度浪費勘查分析過程中的人力物力資源。④平臺搭建的問題。在數字化網絡化的技術條件下，平臺架構是決定數據共享以及信息通信的關鍵。在當前水文地質工作中，應用GIS 技術構建的平臺多數并不能很好地進行數據平行移動。基于商業化平臺提供組件而進行開發研究，以及直接應用商業化平臺進行開發研究，是當前主要的平臺形式，而這兩者雖然各有優勢，但是缺陷也比較明顯。

3 GIS技術在礦山地質測量中的有效應用

3.1 對礦山地理信息系統進行科學的構建

就從目前情況看來，礦山地理信息系統也被稱為MGIS 系統，這種系統是在GIS 技術的基礎之上建立起來的，能夠對礦山地理信息、礦山建筑信息數據、井礦有關的地理信息等多方面信息進行有效的收集和處理，這二者之間有些一定的聯系。除此之外，在我國大多數礦山資源管理、經營管理等工作當中可以對礦山地理信息系統進行利用，這樣不僅能夠對工作當中出現的相關數據和信息進行及時的分析和收集，而且還能夠提高工作效率，保證礦山資源開采過程當中各項基礎工作可以正常進行。為了能夠讓礦山管理部門對礦山資源進行有效的開采工作，相關的開采單位要對礦山所處的地理環境進行充分的分析，根據實際情況對有關地質信息系統和曲線圖像進行有效的構建。各種礦山檢測設備的功能都能夠在礦山地理信息系統當中找到，就好比光電測距經緯儀、GPS 信息接收器等這些設備能夠在實際開采工作當中充分發揮數據信息檢測功能，并且能夠將檢測的信息及時的傳輸到礦山地理信息系統當中，之后在進行有效的管理工作[3]。

3.2 強大的空間分析技術

在水文地質相關工作中，需要針對地下水分布情況以及其動態變化特征對地下水進行具體的數據分析，在這種情況下，傳統的平面研究以及當前常用的三維模擬技術都很難完整表現相關區域地下水的時空間動態變化特點，也很難作出準確的動態發展分析。為此，應該針對這一問題加強對GIS 技術中四維數字模擬技術的研究，強化思維參數在數據模型構建過程中的融入工作，加強對地下水分支分布以及動態發展情況的勘查分析工作，以便工作人員對相關區域的地下水資源情況有更加詳細的了解。單純依靠GIS 技術的現有功能要完整實現四維數據模型構建也是比較困難的，還要充分分析其他輔助型技術在該工作中的補足作用，依托GIS 技術平臺，融入多種可用技術，充分實現思維模型的構建分析[4]。

3.3 基于GIS 技術的地面沉降研究

近年來，很多的領域中開始嘗試融入GIS 技術實現更多的功能。尤其是在地面沉降的研究工作中，對于GIS 技術的應用越發深入。國內外眾多學者在對“GIS 技術應用到地面沉降的分析工作”進行研究時，經常會處于不同的環境中，根據實際的環境情況來建立針對性的模型。在后來的實踐過程中，借助Mapinfo的二次開發工具Mapbasic 來實現地面沉降，能夠實現可視化操作。在實際的應用過程中，Mapbasic 除了具有可視化處理的優勢，還可以對數據進行即時查詢和處理。相信在未來科學不斷發展的大環境下，地面沉降分析將會朝著可視化方向發展，而GIS技術能夠為其可視化發展提供基礎的技術支撐，對于地面沉降研究領域有著重要的意義。

3.4 GIS 在工程地質制圖中的應用

結合實踐來看，為了獲取某一勘察場區關于巖土條件、地質與環境特征等方面定量與定性結果的圖表或者是報告，通常需要我們借助于物探、勘探、試驗以及監測等技術手段先獲取相關數據，隨后在經過分析、評價以及編制文件才能得到。而GIS技術在工程地質制圖中地應用時，它能夠可視化表達與編制原始數據或是應用結果，譬如注記和頁面輸出以及圖面裝飾等關鍵問題、填充復雜地層、表達地質符合和線型等等。其次，應用GIS 桌面組件不但可以封裝頁面與制圖元素等對象，還能將諸如多邊形、直（折）線、標注、橢圓、圖片以及復雜圖框等實體對象創建出來，可以把多個對象組合成復合對象以及完成多對象移動、復制、剪切、縮放等一系列操作以剪裁地圖任何區域。另外，它適配與多種不同類型的繪制儀或者是打印機，這樣一來可以讓我們根據設計紙面尺寸大小實現智能分頁打印。由此可見，GIS技術在工程地質制圖中的應用能夠實現眾多便捷功能。此時若是我們要由多個角度反映勘察場區地質狀況時，只需應用該技術獲取到平面圖、剖面圖、柱狀圖、等值線圖四類圖件即可。

4 結語

GIS 數字技術系統不只是單純的數據收集與整理，它還能根據數據信息組建礦山開采中所需要的數據模型、三維立體模型。能夠充分利用信息，幫助施工人員提升勘測效率提高開采效率。我們必須充分了解GIS 技術系統在礦山地質工程中的重要性，并將其各項技術進行升級完善，推廣GIS 技術在施工過程中的使用，是GIS 系統能夠得到充分的利用[5]。