復雜地質情況下礦山測繪信息管理系統設計及實踐

宋宇佳

（中國建筑材料工業地質勘查中心遼寧總隊，遼寧 沈陽 110000）

礦山測繪信息管理系統是一種通過地表監測、遙感測繪等技術進行信息管理系統，在對進行復雜地質區域下礦山信息處理[1]。一般的地質巡查工作需要進行對裂縫的寬度與長度進行統計，利用精密水準儀等儀器實現數據獲取并進行坐標值轉換，將地質測繪這種抽象問題轉化為數學問題，提升對礦山測繪信息管理效果[2-4]。相關學者對此進行了研究，取得了一定的進展。

侯志元等人對礦山測繪信息進行處理，提出一種測繪信息分析系統，通過Arc GIS方法獲取礦山地形數據，利用遙感技術進行礦山地質數據采集，根據設計系統進行礦山地形數據分析，實現礦山勘測的智能決策[5]。

1 礦山測繪系統功能需求分析

為了實現復雜地質情況下礦山測繪信息管理系統，需要進行礦山測繪管理系統需求分析，礦山測繪信息管理系統的設計由礦山測繪信息管理系統功能需求分析、礦山測繪模塊結構、數據庫設計等三個部分組成。具體包括以下方面：

（1）礦區地質地形圖。這些圖形主要包括:①地形圖，通過采集礦區地質地形，將復雜的地形條件轉化為數據信息，根據大量數據構建礦區地形三維模型，實現礦區地形可視化分析。②礦區規劃圖，該圖反映所研究礦區內的資源分布情況、開采順序及開采狀況和開采前景。

（2）工程剖面。這部分圖形包括礦區勘探線剖面圖、礦區中段水平剖面圖，以及局部工程治理所繪制的剖面圖。這部分圖形信息數據是礦區地質三維建模的主要數據。這類圖形的多少及精度直接影響礦區三維地質模型的準確性。

（3）工程地質數據。對所研究礦區的地質調查、勘察、監測和治理方面的資料，經過必要的篩選后，將各勘探點包括地理、環境、巖層物理力學指標在內的所有信息輸入計算機。工程地質數據主要由鉆孔巖芯數據得到，包括了礦區巖層的物理、力學指標，如巖性、礦物組成、重度、孔隙比、粘聚力、內摩擦角等。

2 模塊結構分析

根據測繪系統需求設計系統結構，每個模塊都有不同功能，包括了用戶權限分配及測繪數據處理兩大部分，具體礦山測繪模塊結構如圖1所示。

圖1 礦山測繪信息管理信息系統結構框架圖

分析圖1可知，礦山測繪信息管理信息系統共分為5個主要功能模塊，分別為礦山測繪信息文件查詢、礦山測繪數據輸入輸出模塊、測繪信息查詢模塊，礦山測繪預測模塊以及權限管理模塊。礦山測繪數據輸入輸出模塊能夠在輸入部分獲得查詢條件，在輸出模塊得到查詢結果；測繪信息查詢模塊能夠將礦山測繪信息中地質圖、分區圖等進行有效整合，獲得礦山資源的具體儲量。

3 礦山測繪信息管理信息系統數據庫構建

對于礦山測繪信息管理信息系統來說，由于復雜的地質條件在信息獲取上存在較大問題，并且礦山儲量與地質信息采集的數量以及精準量都存在一定的關聯，為了能夠提升礦山測繪信息管理的有效性與精準性，本文采用了SQL Server 2012作為系統的存儲數據庫，這是因為此數據庫具有較大的數據存儲與管理性能，能夠實現一個數據庫對應多個礦山測繪管控用戶的數據共享，有效避免了復雜地質條件與大量數據帶來的測繪精準性問題。

4 實驗

4.1 礦山測繪信息管理用時

為了驗證不同方法下礦山測繪信息數據管控效率，采用文獻[5]方法、文獻[6]方法、文獻[7]方法以及本文方法對礦山測繪信息數據管控用時進行檢測，得到結果如表1。

表1 礦山測繪信息數據管理用時

分析表1可知，當礦山測繪信息數據量為100 GB，文獻[5]方法的礦山測繪信息數據管理用時為47.6s,文獻[6]方法的礦山測繪信息數據管理用時為53.8s,文獻[7]方法的礦山測繪信息數據管理用時為66.2s,本文方法的礦山測繪信息數據管理用時為3.8s。

4.2 礦山測繪信息數據召回率

為了驗證不同方法下礦山測繪信息數據管控的召回率，采用文獻[5]方法、文獻[6]方法、文獻[7]方法以及本文方法對礦山測繪信息數據管控的召回率進行檢測，得到結果如表2所示。

表2 礦山測繪信息數據管理召回率

分析表2可知，當礦山測繪信息數據量的200 GB，文獻[5]方法的礦山測繪信息數據管理召回率為78.4%，文獻[6]方法的礦山測繪信息數據管理召回率為76.3%，文獻[7]方法的礦山測繪信息數據管理召回率為88.2%，本文方法的礦山測繪信息數據管理召回率為99.5%。當礦山測繪信息數據量的500 GB，文獻[5]方法的礦山測繪信息數據管理召回率為76.3%，文獻[6]方法的礦山測繪信息數據管理召回率為76.8%，文獻[7]方法的礦山測繪信息數據管理召回率為88.5%，本文方法的礦山測繪信息數據管理召回率為97.5%。本文方法的礦山測繪信息數據管理召回率明顯高于其他方法，說明本文方法的礦山測繪信息數據管理召回率較高。

5 結束語

本文設計一種復雜地質情況下礦山測繪信息管理系統，分析復雜地質條件下礦山測繪信息管理的具體問題，確定測繪管理系統的功能需要，并根據具體要求進行模塊結構設計，最后，根據結構設計及功能需求建立測繪信息管理數據庫，實現復雜地質下的礦山測繪信息管理系統設計。通過實驗得出以下結論：

（1）當礦山測繪信息數據量為500GB，本文方法的礦山測繪信息數據管理用時為8.2s。本文方法的礦山測繪信息數據管理效率明顯較高。

（2）當礦山測繪信息數據量的500GB，本文方法的礦山測繪信息數據管理召回率為97.5%。說明本文方法的礦山測繪信息數據管理召回率較高。