潘啟林

摘 要：水文地質勘察在煤礦區(qū)工程作業(yè)中，是一個重要的組成部分，其直接影響了煤礦區(qū)開采工作的有效進行。隨著科技的進步，GIS地理信息系統(tǒng)橫空出世，并且在煤礦區(qū)水文地質勘探中發(fā)揮了重要作用?；诖耍疚脑敿毥庾x了GIS系統(tǒng)在用戶需求上、工作效率上以及資源共享等方面呈現(xiàn)的特點，并且具體分析了幾種勘探手段，使其在煤礦區(qū)水文地質勘察工作中得到更好應用。

關鍵詞：GIS系統(tǒng);煤礦區(qū);水文地質勘察;數(shù)字化技術

0 引言

GIS系統(tǒng)在工程領域中，是應用非常廣泛的一種地理信息系統(tǒng)，其涵蓋了計算機、地理、測繪等多個方面的內(nèi)容。它能夠在計算機技術的支持下，對地球表層中的空間地理分布數(shù)據(jù)信息進行采集、分析、存儲以及運算。煤礦區(qū)的勘探工作本身就是一項難度和危險性雙高的工作，考量GIS系統(tǒng)所具有的功能和優(yōu)點，將它與水文地質勘察技術相結合，可以極大促進煤礦區(qū)水文地質的勘察工作。

1 GIS系統(tǒng)的技術特點

1.1 滿足用戶需求

GIS系統(tǒng)可以滿足用戶需求，為用戶提供多樣化方案。GIS系統(tǒng)是具有空間感的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，工作人員在它的幫助下可以對地理坐標和空間位置進行數(shù)據(jù)分析，并且GIS系統(tǒng)可以進一步滿足工作人員的需求，對數(shù)據(jù)進行整合，歸納、綜合分析。GIS系統(tǒng)對現(xiàn)場勘查數(shù)據(jù)、線路塔桿等有初步設計，它能夠直接進行線路設備遷移與相關的計算，為線路輔助設計和設備檔案的修改提供策略。GIS系統(tǒng)自動化的特性，使它可以極大地滿足用戶的需求，實現(xiàn)具體操作的多樣化。

1.2 提高工作效率

隨著信息化時代的發(fā)展和成熟，GIS系統(tǒng)擁有多種功能，在很大程度上提高了工作效率。首先，系統(tǒng)信息化程度高。依托強大的計算機技術，使GIS系統(tǒng)處理問題的速度加快，同時它的信息都被儲存起來，因此方便查詢。其次，更加準確客觀。因為GIS系統(tǒng)的很多功能都是借助于計算機實現(xiàn)的，因此不易受人為因素的影響，和人工操作相比信息準確度更高。此外，GIS系統(tǒng)在煤礦區(qū)作業(yè)方面也極大地提升了工作效率，比如：GIS系統(tǒng)提供的遠程控制系統(tǒng)實施了多元化調控，能夠更有效地收錄遠程分析數(shù)據(jù)[1]。

2 GIS系統(tǒng)下煤礦區(qū)水文地質勘查技術的具體應用

2.1 GIS系統(tǒng)數(shù)字化技術在煤礦區(qū)水文地質勘查中的應用

伴隨著數(shù)字技術的興起，GIS系統(tǒng)成為煤礦區(qū)開采與控制的核心技術，其數(shù)字化技術與勘探工作的有效結合，使現(xiàn)場調控工作更加高效。在煤礦區(qū)作業(yè)的水文地質勘查中，由于現(xiàn)場調控所設計的內(nèi)容較為復雜，水文勘查內(nèi)部結構和外部結構更加多樣，因此想要維持現(xiàn)場監(jiān)控和勘查之間的協(xié)調性就需要用到數(shù)字化技術。運用GIS系統(tǒng)可以將輸入的地理數(shù)據(jù)轉化為數(shù)字化形式，使龐大的信息量更加系統(tǒng)，為技術人員提供更準確、更有效的參考數(shù)據(jù)。其中的計算機網(wǎng)絡是遠程視頻傳輸?shù)闹骺仄脚_，微型計算機則是水文地質勘查控制的基本裝置，具有高性能的網(wǎng)絡調控能力。在水文地質勘察中，采用更加精準的采礦業(yè)調控模式，對采礦區(qū)數(shù)據(jù)實施更精準的調度，提高了各種作業(yè)信號的操控效率。因此，GIS系統(tǒng)數(shù)字化技術的應用，極大地降低了人工操控的難度，提高了煤礦資源勘探的水平。

2.2 GIS系統(tǒng)整合技術在煤礦區(qū)水文地質勘查中的應用

GIS系統(tǒng)擁有優(yōu)秀的數(shù)據(jù)整合能力，為水文情報工作的實際應用提供了方便。第一，在礦山大范圍內(nèi)應用GIS技術采集水文信息，對其進行整合，可以快速地為水文預報提供技術支持。第二，在水文模型上的應用。使模型的參數(shù)更加準確，確保水文模型整體的精確，在精密的模型開發(fā)中，提高了開發(fā)效率。第三，應用GIS技術可以對災害情況進行預警。它可以對城市做一個災害評估，分析可能出現(xiàn)的事故狀況，使人們提前采取防災措施[2]。

2.3 GIS系統(tǒng)存儲技術在煤礦區(qū)水文地質勘查中的應用

GIS系統(tǒng)存儲技術是指，在數(shù)字技術的基礎上，將收集到的數(shù)字信息進行展開，在電子硬盤中進行信息存儲。對于煤礦區(qū)水文地質勘查來說，這種信息存儲的方式，大大提升了勘察的實時性，也加強了勘察管理人員對現(xiàn)場勘察的遠程控制。主要體現(xiàn)在：第一，GIS系統(tǒng)存儲技術，能夠同時進行信號采集、信號展開、信號接收、信號存儲，大大降低了復雜、大位數(shù)的煤礦區(qū)水文地質勘查信息的存儲時間，例如，地下承壓水壓力變化動態(tài)信息、向斜構造頂部侵蝕程度信息的存儲，速度可以提高20%以上。第二，GIS系統(tǒng)存儲技術可以運用微型計算機，對煤礦區(qū)水文地質勘查進行分層控制，管理人員可以通過實時動態(tài)控制系統(tǒng)，對勘察的流程進行管理，對可能存在的危險源進行預判，更好的根據(jù)勘察的目的對現(xiàn)場操作進行指導，大大提升了煤礦區(qū)水文地質勘查的有效性。

2.4 GIS系統(tǒng)空間技術在煤礦區(qū)水文地質勘查中的應用

GIS系統(tǒng)空間技術是指，將原有的煤礦區(qū)水文地質勘查維度，從平面二維信息采集，拓展為現(xiàn)在的立體空間三維信息采集。這種GIS系統(tǒng)空間技術在煤礦區(qū)水文地質勘查中的應用，主要有兩方面的優(yōu)勢：一方面，立體空間三維信息采集，能夠全面展現(xiàn)煤礦區(qū)地下環(huán)境的空間結構，例如背斜構造的立體斷層結構、水域面積與深度的綜合信息、地下水出露點的精確長度與寬度等。這種展現(xiàn)有利于地面控制人員，展開精確地數(shù)據(jù)分析與模型計算，大大提高到了數(shù)據(jù)統(tǒng)計的效率。另一方面，GIS系統(tǒng)空間技術在煤礦區(qū)水文地質勘查中的應用，方便了現(xiàn)場勘測技術人員，對隱藏深度比較大的水文信息，進行路徑判斷與空間位置判斷，提高了水文信息采集預測的精度，方便了地面控制人員根據(jù)原始的煤礦區(qū)水文地質勘查信息，對水文地質結構勘測進行優(yōu)化。

2.5 其他GIS系統(tǒng)在煤礦區(qū)水文地質勘查中的應用

2.5.1 GIS系統(tǒng)模擬技術在煤礦區(qū)水文地質勘查中的應用

GIS系統(tǒng)模擬技術主要是，借助數(shù)據(jù)提示、影像集成、圖片合成的方式，對復雜的煤礦區(qū)水文地質勘查狀況，進行模擬分析。自動采集現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資料，對已有的數(shù)據(jù)進行模型分析，形成模擬影像;在模擬影像中詳細描述原有環(huán)境的地質水文信息，向勘察人員展示直觀地下環(huán)境;根據(jù)勘察人員與地面控制人員的指令，對現(xiàn)有的結果進行模擬化展開，為勘察人員對復雜地質環(huán)境的預測，提供較為科學的數(shù)據(jù)支撐，方便煤礦工程方案的優(yōu)化設計。

2.5.2 GIS系統(tǒng)顯示技術在煤礦區(qū)水文地質勘查中的應用

GIS系統(tǒng)顯示技術是指，借助工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與智能制造的發(fā)展成果，將GIS系統(tǒng)的數(shù)字技術、存儲技術、空間技術、模擬技術獲取到的煤礦區(qū)水文地質勘查數(shù)據(jù)信息，在終端顯示儀器、計算機設備、遠程監(jiān)控設備上實時顯示出來。這種技術大大提高了煤礦區(qū)水文地質勘查結果的可視化程度，尤其是其中豐富的表格、圖片、動態(tài)圖的運用，使得勘察人員可以通過顯示操作平臺，優(yōu)化下一步方案。

3 總結

綜上所述，關于GIS系統(tǒng)下煤礦區(qū)水文地質勘察技術的應用已經(jīng)取得了初步成果。GIS系統(tǒng)在計算機技術的支持下，擁有滿足用戶多種需求、提高工作效率、以及實現(xiàn)資源共享的諸多特點。將GIS系統(tǒng)應用在煤礦區(qū)水文地質勘探的工作中，可以實現(xiàn)數(shù)字化技術、整合技術、成像技術以及信息存儲技術的可行性操作，使得勘探工作更加高效、準確、快捷。

參考文獻：

[1]吳志新.GIS系統(tǒng)下煤礦區(qū)水文地質勘察技術研究[J].西部探礦工程，2018，30（08）：131-133.

[2]黃春輝，任家民.基于GIS系統(tǒng)煤礦區(qū)水文地質勘察技術探究[J].民營科技，2016（06）：38.