GIS在煤田地質(zhì)勘查項目中的應(yīng)用及發(fā)展初探

柳生陽

甘肅煤田地質(zhì)研究所 甘肅 蘭州 730000

在煤田地質(zhì)勘查項目中，加強立項申請設(shè)計是至關(guān)重要的，對于測量部門來說，應(yīng)提高對項目測量設(shè)計的重視程度，促進勘查項目任務(wù)的順利進行。通常來說，在進行煤田地質(zhì)勘查項目時，如果地質(zhì)人員沒有對測繪工作施工設(shè)計的目的進行深入分析，很難積極配合項目施工，難以保證測繪工作的順利完成，甚至會極大地影響到整個煤田地質(zhì)勘查項目的工作質(zhì)量。而對于地理信息系統(tǒng)，即GIS，主要得益于數(shù)字地圖的發(fā)展，其可以使上述問題得到有效解決，為地質(zhì)測量工作的查詢和分析提供極大的便捷，保證高度的直觀性。通過地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)的應(yīng)用，可以緊密結(jié)合實際煤田地質(zhì)勘查工作，不斷規(guī)范測繪管理工作，確保高度的規(guī)范性與科學性。

1 GIS技術(shù)的特點分析

在煤田地質(zhì)資源信息數(shù)據(jù)處理方面，GIS技術(shù)具有較高的應(yīng)用優(yōu)勢，借助該項技術(shù)，可以使煤礦資源各種信息數(shù)據(jù)的管理效率得到提升，以此來迅速整合相關(guān)信息。而且該項技術(shù)在煤田地質(zhì)信息的展示方面也起到了重要的優(yōu)勢，滿足直觀展示實現(xiàn)與更新需求，并緊密聯(lián)系煤礦與其它要素，進而推動資源信息化管理、自動化管理水平的提升。在煤礦資源的綜合評估方面，GIS技術(shù)可以將地理數(shù)據(jù)庫、遙感數(shù)據(jù)庫、GPS數(shù)據(jù)庫等整合在一起，然后將其與基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫用相結(jié)合，在這些數(shù)據(jù)綜合運用過程中，可以為礦產(chǎn)資源的評價提供切實可行的依據(jù)。同時，地質(zhì)勘探信息系統(tǒng)（GIS），是信息系統(tǒng)類型的突出代表之一，對其主要特征進行分析，主要以交互式為主，其比較接近于計算機制圖系統(tǒng)和煤炭資源信息系統(tǒng)，其相同點較多，當然也存在著些許的差異。其中，煤炭資源信息系統(tǒng)，主要在煤田勘探成果等方面有所應(yīng)用，可以合理利用地質(zhì)勘探信息系統(tǒng)。而對于計算機制圖系統(tǒng)，主要在已有的資料中得到應(yīng)用，促進成圖化工作的順利開展，與地質(zhì)勘探信息系統(tǒng)之間的關(guān)系是緊密聯(lián)系、密不可分的。

煤田具有三維動態(tài)地理的性質(zhì)特點，諸多煤田活動的開展，主要得益于三維地理。所以應(yīng)凸顯出三維GIS的基礎(chǔ)性地位[1]，借助三維GIS，可以使相關(guān)問題得到有效預(yù)防，如三維煤層和顯示巷道真三維動態(tài)“剖面的生成”等。GIS技術(shù)應(yīng)用圖如圖1所示：

圖1 GIS技術(shù)應(yīng)用圖

2 GIS技術(shù)在煤田地質(zhì)勘查工作中的作用

2.1 有利于對海量空間數(shù)據(jù)進行整合

借助GIS技術(shù)，不僅可以對地理空間數(shù)據(jù)進行收集，而且也可以迅速整合復雜的地理空間數(shù)據(jù)，因為其界面操作并不復雜、繁瑣，可以為空間數(shù)據(jù)的分類提供極大的便捷，甚至具有分層疊加空間數(shù)據(jù)的功能與作用，滿足立體化呈現(xiàn)需求。與此同時，GIS技術(shù)還可以實現(xiàn)搜集數(shù)據(jù)的自動化分析，基于相關(guān)決策人員的角度，可以對空間數(shù)據(jù)進行全面的查看與了解，為決策結(jié)果提供切實可行的依據(jù)。另外，GIS技術(shù)可以實現(xiàn)地理空間數(shù)據(jù)與電子化的集中整合，借助網(wǎng)絡(luò)推動數(shù)據(jù)共享目標的順利實現(xiàn)。總而言之，在煤田地質(zhì)勘查工作中，GIS技術(shù)的作用不容忽視，憑借空間數(shù)據(jù)分析、資源配置等功能，可以促進煤田地質(zhì)勘查工作的順利實施。

2.2 有利于將煤田地質(zhì)輔助規(guī)劃能力提升上來

在GIS技術(shù)的支持下，對于操作人員來說，可以在電子地圖上對線段、圖形等各類圖像的表達予以自定義處理[2]，準確標注電子地圖上的各類事物，為勘查人員了解煤田地質(zhì)創(chuàng)造有利的條件，進而有效提升煤田開采的輔助規(guī)劃水平。在輔助規(guī)劃方面，也體現(xiàn)在地圖繪制的準確性等方面。繪制地圖，在煤田地質(zhì)勘測和開采工作中的作用也是至關(guān)重要的，其難度性系數(shù)不容小覷。借助地理信息系統(tǒng)，在計算機的支持下，可以快捷化處理相關(guān)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)向直觀圖像的順利過渡，并在圖上準確標注各種地理信息，如水源位置、最佳開采位置等，使圖像繪制效率得到顯著提升。

2.3 有利于提供可靠的數(shù)據(jù)支持

GIS技術(shù)可以使傳統(tǒng)人工測量地理空間數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀得到完善與彌補，準確測量地理空間數(shù)據(jù)，避免各類因素而造成數(shù)據(jù)失真情況的產(chǎn)生，給予煤田地質(zhì)測繪圖的可靠性與科學性切實的保證，切實保證煤田的開采工作順利進行。在這一工作中，主要是借助GIS人性化操作功能的支持，即主要以實時地圖的放大縮小功能為主，并且結(jié)合圖形大小[3]，實現(xiàn)比例尺大小的合理變動，進而為技術(shù)人員的數(shù)據(jù)分析提供極大的便利性。

2.4 有利于將空間數(shù)據(jù)處理能力提升上來

在煤田地質(zhì)勘查工作中，為了對煤田情況高度明確化，應(yīng)借助海量相關(guān)數(shù)據(jù)與圖像的合理應(yīng)用，其中，GIS技術(shù)可以實時化存儲和管理工作過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)與圖形，滿足空間節(jié)約的需求，將工作人員的工作壓力控制在合理范圍內(nèi)，并為數(shù)據(jù)的管理提供有力的保證，創(chuàng)建良好的工作環(huán)境。同時，對于其存儲數(shù)據(jù)的整合，主要通過專業(yè)的服務(wù)器或瀏覽器來進行，準確對比分析不同時空的數(shù)據(jù)，進而不斷提升數(shù)據(jù)利用效率。除此之外，在空間數(shù)據(jù)可視化的實現(xiàn)方面，對可視化系統(tǒng)有著較強的依賴性，其可以集中整合GIS技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)與圖形，更加直觀地展示出煤田地質(zhì)資料，以便于推動煤田地質(zhì)相關(guān)部門工作的順利開展。

3 煤田地質(zhì)勘查項目中地理信息系統(tǒng)的具體應(yīng)用

3.1 煤田信息規(guī)劃方面

在煤田地質(zhì)勘查工作中，資料信息整理的作用不容小覷，如果缺少合理的處理措施，極容易影響到整個煤田地質(zhì)勘查工作。借助地理信息系統(tǒng)，可以科學規(guī)劃煤田地質(zhì)勘查工作中的資料信息，而且也可以與真實性和準確性要求相符，分析其原因，主要是因為該系統(tǒng)的空間信息計算和分析能力顯著，可以準確判斷相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，促進煤田資源勘查工作的正常運作[4]，并達到預(yù)防環(huán)境破壞的目的。

3.2 繪制煤田地質(zhì)圖像方面

在此項工作中，繪制煤田地質(zhì)圖像也是至為關(guān)鍵的，通過繪制圖像，可以使勘查人員對地形結(jié)構(gòu)予以高度掌握，全面助力于煤田地質(zhì)資源的開采。其中，通過地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅可以準確判斷出煤田資源，而且圖像繪制功能也比較凸顯，迅速整理好相關(guān)資源信息，同時向煤田地質(zhì)圖像進行繪制，如此來使人員對資源的位置信息做到“了如指掌”。但是在資源勘查中，地理信息系統(tǒng)在繪制圖像時，對于相關(guān)勘查人員來說，應(yīng)與實際需求緊密結(jié)合，借助地理信息系統(tǒng)中的兩大功能，即數(shù)據(jù)信息處理和圖像繪制，為圖像信息的繪制提供合理的依據(jù)，從而確保煤田地質(zhì)勘查工作效率的穩(wěn)步提升。

3.3 定量分析煤田地質(zhì)方面

在煤田地質(zhì)資源勘查工作中，既要對相關(guān)資料的整理規(guī)劃和圖像繪制進行落實，也要高度關(guān)注定量分析環(huán)節(jié)，這在整個資源勘查工作中同樣發(fā)揮著不可比擬的作用和優(yōu)勢。而地理信息系統(tǒng)[5]，可以為定量分析結(jié)果的準確性提供強有力的保證，同時也有助于定量分析水平的提升。因此，在資源勘查定量分析環(huán)節(jié)中，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用非常有必要，此系統(tǒng)可以定量分析煤田地質(zhì)信息，并且有助于數(shù)據(jù)分析模型的構(gòu)建，避免定量分析結(jié)果出現(xiàn)任何的失誤，從而推動煤田地質(zhì)勘查事業(yè)更好、更快地發(fā)展與進步。

3.4 具體使用方法

在煤田地質(zhì)勘查項目中，測繪管理要求全面化管理地理空間。根據(jù)地理信息系統(tǒng)的特性了解到，煤田地質(zhì)勘查的地理位置、與相鄰采礦區(qū)關(guān)系等為重要的組成內(nèi)容。而且煤田地質(zhì)測繪活動具有較強的復雜性，要求地質(zhì)測量人員應(yīng)與傳統(tǒng)測繪成果資料地形圖相結(jié)合，再加強G1S技術(shù)的應(yīng)用，以此來整合已編碼的空間數(shù)據(jù)與實際勘查區(qū)域，并對其地理方位進行高度明確。同時，GIS的用戶界面具有高度的簡潔性，基于使用者的角度，可以對相關(guān)操作技能高度明確化，并實現(xiàn)煤田地質(zhì)勘查區(qū)域內(nèi)相關(guān)屬性信息的及時查詢。

除此之外，地理空間數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)庫)，與各種地理信息之間的聯(lián)系性緊密，具有正常操作GIS的功能和作用，以煤田地質(zhì)勘查區(qū)域表面空間位置進行分析，可以對區(qū)域自然環(huán)境、人文景觀等數(shù)據(jù)進行準確描寫，其表達途徑主要包括數(shù)字、圖像、表格等。在整個煤田地質(zhì)勘查項目中，GIS人員扮演著重要的角色，尤其在GIS數(shù)據(jù)的搜集、管理等方面，當然也體現(xiàn)在GIS軟精選維護、升級等方面，面對特殊需要的出現(xiàn)，軟件的二次開發(fā)工作也要落實到位。

4 GIS技術(shù)在煤田地質(zhì)勘查工作中的發(fā)展前景

針對于早期GIS技術(shù)，與當前的空間分析能力要求并不一致，其在煤田勘查工作中起到了重要的作用和優(yōu)勢，但是在科學技術(shù)發(fā)展過程中，再加上煤田勘查工作要求，GIS技術(shù)的升級水平明顯提升，現(xiàn)已對煤田勘查工作的實施造成了極大的影響。通過分析GIS系統(tǒng)的組成[6]，主要涉及計算機系統(tǒng)、GIS專業(yè)系統(tǒng)、地理空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等，如此來為空間分析、資源整合能力助益。現(xiàn)結(jié)合GIS技術(shù)的發(fā)展前景做出詳細闡述：

首先，海量存儲功能，在煤田勘查工作中，大量數(shù)據(jù)對于GIS技術(shù)造成了一定的影響，要想將數(shù)據(jù)的整合和分析效率提升上來，應(yīng)提高對諸多資料存儲與管理的重視程度，在早期，多媒體的光盤技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，存儲數(shù)據(jù)的限制性較強，而對于當前的數(shù)據(jù)，主要在云平臺上進行存儲，其空間較大，同時可以有效提升數(shù)據(jù)信息的共享水平。其次，GIS系統(tǒng)的移動化，眾所周知，煤田勘查工作環(huán)境的復雜程度顯著，攜帶設(shè)備的體積和質(zhì)量較大，而多種智能終端的應(yīng)用，可以大大助力于GIS的移動化[7]，特別對于3S技術(shù)，其與GIS技術(shù)之間有著密切的聯(lián)系，其中，GIS技術(shù)實現(xiàn)了遙感與定位技術(shù)的緊密融合，通過遙感技術(shù)，可以充分展現(xiàn)出地理空間數(shù)據(jù)的實時性功能，為實時化監(jiān)測某一位置的空間數(shù)據(jù)提供極大的便捷，而對于定位技術(shù)，可以使數(shù)據(jù)的精密度得到提升，進而切實維護好地理空間數(shù)據(jù)的可靠性與準確性。

5 煤田地質(zhì)勘查中地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

在煤田地質(zhì)資源勘查中，雖然地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用價值與優(yōu)勢已經(jīng)得到了統(tǒng)一的共識，但是地理信息系統(tǒng)所存在的缺陷也是不容忽視的，因此，為了給予煤田地質(zhì)勘查事業(yè)更為廣闊的發(fā)展空間，應(yīng)深入剖析地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢：

首先，網(wǎng)絡(luò)化。在計算機網(wǎng)絡(luò)時代出現(xiàn)以后，網(wǎng)絡(luò)化對于地理信息系統(tǒng)的發(fā)展產(chǎn)生了重大的影響。所以說，在地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的同時，應(yīng)對相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)予以合理利用，促進網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，使勘查工作與地理信息系統(tǒng)的發(fā)展需求相一致。其次，智能化。通過分析地理信息系統(tǒng)應(yīng)用存在的不足，主要體現(xiàn)在推理能力、智能化方面，進而對地理信息系統(tǒng)的發(fā)展要求明顯更為嚴格[8]。針對于地理信息系統(tǒng)，應(yīng)與智能方向發(fā)展相契合，如此來推動煤田地質(zhì)勘查工作。基于此，應(yīng)聯(lián)合使用地理信息系統(tǒng)與智能控制系統(tǒng)，加強智能化思維模式的積極滲透，實現(xiàn)推理機制的順利構(gòu)建，從而給予煤田地質(zhì)勘查效率有力的保證。

6 結(jié)語

從以上論述可以看出，GIS技術(shù)的發(fā)展歷史悠久，其可以順利推進煤田勘查工作，在以往自然及科技因素的影響下，GIS技術(shù)的適用范圍具有一定的限制性，一些地區(qū)仍然側(cè)重于人工分析測算，其與時間的節(jié)約化需求并不相符，而在當前技術(shù)不斷發(fā)展過程中，GIS技術(shù)廣泛應(yīng)用于煤田勘查工作，并且可以高效整合地理空間數(shù)據(jù)，推動煤田勘查工作水平的提升。本文將以此為出發(fā)點,針對GIS在煤田地質(zhì)勘查項目中的應(yīng)用及發(fā)展提出粗淺的思考,以期為相關(guān)研究的進一步深入提供些許積極的幫助。