大數據對地礦測繪地理信息工作的影響

楊 彬

（河北九華勘查測繪有限責任公司，河北 保定 071051）

改革開放至今，我國社會經濟跨越式變革的發展趨勢下，加劇了對礦產資源需求度爆發式增長。其中礦產資源開采離不開地礦測繪，傳統地礦測繪工作無法滿足當前發展需求的基礎上，如何提高地礦測繪效率及質量成為廣大學者積極討論的高發區域。大數據時代下，大數據為我國地理信息采集提供了有力支撐，依托大數據對地礦資源配置及地礦地理信息優化，優化傳統測繪工作不足的基礎上可促進地礦測繪質量現狀提升。據此，文章以大數據對地礦測繪地理信息工作的影響為研究方向，旨在為我國地礦測繪地理信息工作創新提供理論指導與幫助。

1 文獻回顧

目前國內對于大數據對地礦測繪地理信息工作的影響分析主要集中于數據采集及數據整理兩個維度。有學者[1]認為高新科技日新月異的背景下地理信息大數據軟件日益更新，地礦測繪人員需明確認識到地理信息大數據軟件技術在促進測量技術水平及提高測量質量的價值。有學者[2]在此觀點上認為，礦產企業應注重軟件技術更新，進一步培養與完善軟件開發隊伍，同時全面提高測繪技術人員軟件技術應用能力。另有學者[3]認為大數據時代下測繪工作獲取數據中要對各測量點的坐標數據有較強的處理能力，因此在軟件開發中應注重數據資源信息整合方式。有學者[4]認為依托大數據海量數據資源優勢，可擴大測繪地理數據應用范圍，同時通過云計算與云服務模式的融合可全面升級的礦回測繪地理信息系統。有學者[5]認為依托大數據開展得礦測繪工作要更新測繪設備。應具備GIS測量儀器、全站儀策略技術，可在特定地礦地形、地貌居于性的條件下設置若干監測點，以此提高測繪質量及效率。

綜上，目前地礦測繪地理信息工作中應用大數據成為當前地礦測繪工作中的一大特點。上述綜述研究觀點為后續實證研究中對大數據地礦測繪工作與傳統地礦測繪工作對比提供了較為翔實的理論指導。

2 大數據對地礦測繪地理信息工作影響的實證分析

2.1 研究設計

選用傳統地礦測繪方式與大數據地礦測繪進行對比，分別采用兩種方法對礦山進行測繪工作。

2.2 研究工具

2.2.1 傳統地礦測繪

傳統地礦測繪主要涵蓋人工數據采集及人工數據分析。

2.2.2 大數據地礦測繪

（1）大數據地理測繪信息采集平臺設計

地理測繪矢量數據信息采集程序。以海量數據為基礎的GIS數據采集系統中，利用矢量數據自動獲取軟件降低手工數據采集工作量。地理測繪矢量數據采集系統是實現自動采集數據基礎，對各地區基本資料進行采集后送至采集平臺，并將其存儲計算機上。根據數據類型、特征和功能，對數據進行歸類，并將其用于滿足需要地理測繪。圖1中顯示地理地圖向量數據獲取過程。

圖1 地理測繪矢量數據信息采集過程

從圖1可以看出，地理測繪向量數據信息采集采用了B/S方法作為設計先決條件，并以所獲得資料為依據。此基礎上，所獲取矢量數據既包含空間向量，也包含衛星向量、拓撲向量數據。該軟件能有效地獲取拓撲向量信息，簡化拓撲向量信息管理，方便使用者直接查詢及迅速地確定出對象范圍。矢量數據信息功能可以將采集到數據直接傳送至平臺顯示器，方便使用者對數據動態變化進行實時監測及對分類管理。

測繪信息轉換模型。實時數據信息采集前須先確定測繪區域范圍，利用海量數據建立測繪信息轉化模型能夠對某一地區目標進行快速標注，并實現對測繪路線自動生成。通過對這些參數反復修正，可以有效地降低測繪誤差，使所獲得數據信息得到最佳結果。利用大數據建立GIS數據轉換模型，能夠將獲取數據進行數字化處理，并根據數據變化，實現對地理位置實時信息獲取。該轉換模式計算公式是：

式中：X、Y、Z表示區域中坐標位置；x、y、z表示位置參數；r表示區域長度范圍參數。

考慮到地礦測繪多為三維，且具有一定海拔，據此在GIS數據采集平臺上，要獲得精確平面坐標必須對其進行經緯和目標高度進行計算。此基礎上建立基于大數據GIS數據轉換模型，實現數據之間關聯與轉化，實現對各種數據格式轉化，實現數據、數據、圖像、文字等多種形式數據。

可視化處理。可視化技術貫穿于GIS建設全過程，主要包括數據可視化、應用場景可視化、系統可視化。數據可視化是獲取地理信息最直觀方法，它能把所獲取數據直接轉換成圖像，直接體現出地礦地形、地域特點。當前地理測繪數據采集平臺設計中，應用場景可視化是新發展方向。通過對數據收集、處理、分析，得出可利用數據，最后達到應用場景可視化。它不僅要實現數據轉化，而且要把用戶要求當作可視條件來進行應用場景設計。信息可視化能夠為人們建設、規劃、規劃等領域提供決策支持，也為開發GIS數據采集平臺提供有力支持。可視化技術是通過把反射數據表格轉換成數據結構，把圖像和圖像轉換成三維影像，為測繪信息獲取提供更多服務。

（2）地礦測繪系統應用軟件開發

數據檢索。地礦測繪系統包含大量信息庫，且數據結構復雜，僅靠常規數據檢索難以達到高效率、高質量要求，不能對所收集到數據進行分析、分析、判斷，從而嚴重影響到地礦測繪工作。因此，文章所研制地礦測繪儀應該重新設計、建立數據檢索環節，便于以后各種資料快速查找與利用，從而提高整個地礦測繪工作效率。此外，要加大資料密集程度，將地理位置、維度、經度等信息進行細致分割，以便以后資料處理過程中，實現數據統一調配，從而提高地礦測繪系統使用效率。同時，該系統還具有設定觀測方式和管理的功能，能夠迅速地獲取破碎點測繪資料，并將其用作接收和儲存基礎。實現地礦地質資料數據庫及時更新，保證所需GIS資料可操作性，并能滿足今后地礦生產設計要求。

數據分析及數據處理。進行地礦地質資料測繪工作中，大多數資料都是通過對所采集到資料進行分析、處理而得到。進行數據分析和處理過程中，如果不能確保系統處理能力，就不能合理地組織和設計數據分析和處理，從而影響到地礦工作質量。據此，對原始資料進行分析與處理時須先明確物理與空間處理方式，以邏輯運算方式來處理資料及自動剔除機制，剔除掉原有資料中不必要冗余資訊，以提高制圖系統邏輯性與連貫性，使制圖系統對應工作中，提高工作效率。

信息輸出。地礦測繪系統設計中可以選擇采用打印文檔或者繪圖方式來實現設計輸出，或者把它做成電子文件然后通過網絡進行數據傳送。大數據環境下，將3D打印技術與地礦測繪技術相結合，可以全面、立體地反映地礦測繪信息總體狀況，提高地礦測繪數據利用率，提高地礦測繪工作實時性。另外，通過3D打印技術進行三維圖像印刷，使操作人員能夠更加直觀了解地礦實際狀況，從而為地礦開發提供更加準確可靠地理信息。

2.3 研究內容

選取A地礦作為研究對象，采用傳統地礦測繪方法與大數據地礦測繪地理信息系統進行對比。以A地礦H1、H2、H3及H4四個區域為主要研究內容，分別采取兩種測繪方法對區域基本地理信息特性進行識別，區域基本信息表如表1所示。

表1 區域信息

對比完成情況及數據情況如表2所示。

表2 結果對比

從表2可以看出，在各項指標測繪穩定性及呈現數量上大數據地礦測繪系統都遠遠高于傳統地礦測繪方式，可見，大數據地礦數據采集系統在提高地礦測繪質量上具有實質價值。

同時，以信息采集速度對比為指標，H1為傳統地礦測繪方法；H2為大數據礦地測繪系統。具體測試結果如圖2所示。

圖2 采集速度對比圖

從圖2可以看出，在采集數量相同的情況下大數據礦地測繪系統采集速度遠遠高于傳統地礦測繪方法，由于可以得出大數據地礦測繪采集系統在提高采集速度上具有實質價值。

2.4 討論

2.4.1 提高測繪工作效率

當前，地礦地理信息工作重點是與地礦生產活動相結合，并對其進行全面測繪，從而為地礦開發工作提供可靠基礎。同時，地礦地質勘探中，GIS能夠提供全面、準確信息，并大數據發展背景下，利用數據庫對三維空間衛星數據進行優化，從而獲得高分辨率衛星影像，從而提高地礦地質信息采集效率和質量。

2.4.2 提高精確數據

地礦測繪工作中，一般都會使用GPS和遙感技術來采集相關數據，如果不能將這些數據進行有效處理，就不能及時、準確得到信息，從而影響到地礦地理信息服務工作。大數據發展背景下，利用計算機技術對各種數據進行高效處理，不僅可以提高工作效率，而且還可以確保數據準確性，從而有效地保證數據質量。同時，通過實時監測變化范圍和變化量，從而為地礦生產順利進行提供強有力支撐。

2.4.3 為地礦測繪發展提供支撐

通過對地礦測繪地理信息綜合分析可以看出，依托大數據技術可以極大地提高地質勘探工作效率。同時，利用大數據技術進行地質礦產測繪地理信息數據庫的開發，并利用大數據技術對云計算混合結構進行研究，從而構建礦產測繪地理信息數據庫。海量地礦測繪地理信息的數據庫被歸類、存儲，并借助數據庫的查詢功能，可以高效地從各數據庫中抽取出地礦測繪地理信息。以此為依據，構建一個完整的地質礦產測繪地理信息數據庫，并以大數據為依據，將地礦測繪地理信息數據進行有機集成[6]。除此之外，還需要標準化地礦測繪地理信息，建立統一的標準，將所有的數據融合在一起，形成相互聯系，將它們的作用最大化。從而，利用大數據技術，對大量地質礦產測繪地理信息進行有序的管理，提高了地質礦產測繪工作的工作效率。因此，要充分利用大數據技術在地礦測繪地理信息工作中的作用，使其發揮其正面作用。

3 結論與建議

利用測繪地理信息技術可以為某些地質勘查工作提供必要的資料。通過對地礦的地質調查，可以獲得一定的水文地質資料，并以此為依據，全面掌握采礦工作。總之，利用地理信息技術可以提高礦井測量的準確性和完整性。地質找礦工作要求在野外進行，地質情況比較復雜，所以要通過對當地的地形地貌進行調查。尤其是在進行大面積的地質勘探時，要對勘探項目進行定位，同時要設置探礦網絡，以便全面了解當地的礦產資源分布和地質狀況，從而方便今后的勘探工作。同時，利用測繪地理信息技術，也能保證在今后的勘探工作中得到高效的開發，從而為今后的礦產開發工作奠定基礎。利用地理信息技術可以獲得一張完整的礦床地貌分布圖。按照該分布圖進行采礦，既可以提高采礦效率，又可以提高采礦的利用率，又可以為今后一系列的采礦工作提供可靠的資料。