張寶進(jìn)

（天水三和數(shù)碼測(cè)繪院有限公司，甘肅 天水 741000）

在傳統(tǒng)的礦山地質(zhì)測(cè)量中所應(yīng)用的測(cè)量手段，由于具有較大的誤差，并且測(cè)量過(guò)程中效率較低，因此難以被地質(zhì)測(cè)繪工作人員廣泛應(yīng)用。當(dāng)前在礦山地質(zhì)測(cè)量中所應(yīng)用的GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)，在結(jié)合數(shù)字化測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)上，可以精準(zhǔn)地反映出礦山地質(zhì)測(cè)量結(jié)果，對(duì)促進(jìn)我國(guó)礦山企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著重要的實(shí)踐意義。

1 GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)的基本概述

GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中離開(kāi)不了全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用，早在19世紀(jì)科學(xué)家便發(fā)現(xiàn)地球上的各種物體都具有的特定的電磁波特性，而GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)便是根據(jù)這一特性提取不同物體所反饋出的電磁波，進(jìn)而完成超遠(yuǎn)距離的測(cè)繪工作[1]。GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中需要采用如飛機(jī)、衛(wèi)星、氣球等遙感平臺(tái)，該平臺(tái)在應(yīng)用過(guò)程中需要保證可以穩(wěn)定地運(yùn)載相應(yīng)的傳感器，工程師在接收到傳感器中的電磁輻射信號(hào)時(shí)，并會(huì)將該信號(hào)轉(zhuǎn)化為原始的圖像，地面信號(hào)接收站在對(duì)圖像進(jìn)行接收后，通過(guò)一系列復(fù)雜的處理，便可以形成最基礎(chǔ)的遙感測(cè)繪圖紙[2]。

GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)與傳統(tǒng)的測(cè)繪工程相比優(yōu)勢(shì)，GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)在應(yīng)用中可以獲取的資料范圍更廣且程度更深，如圖1，該技術(shù)可以在最大范圍內(nèi)對(duì)目標(biāo)物質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后便可以做出較為準(zhǔn)確的判斷；二是GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中所受到的限制較小，在同等時(shí)間內(nèi)GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)可以接收到更多的信息，例如在測(cè)繪工作中采用航空攝影方式進(jìn)行測(cè)量，不僅可以提高測(cè)繪工作效率同時(shí)也可以保障測(cè)繪工作的準(zhǔn)確性[3]。同時(shí)GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)主要是通過(guò)利用遙感器進(jìn)行地質(zhì)測(cè)繪數(shù)據(jù)的收集，如果僅從數(shù)據(jù)信號(hào)收集這一角度來(lái)看，GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)與電磁波、聲波都具有同一特性，都是借助外界信號(hào)來(lái)獲得相應(yīng)的信息，進(jìn)而判斷遠(yuǎn)距離目標(biāo)物質(zhì)。

圖1 GIS測(cè)繪圖

2 GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)在礦山地質(zhì)測(cè)量中的優(yōu)勢(shì)

2.1 GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)具有精確化

在礦山地質(zhì)測(cè)量中采用GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)具有精確化的特點(diǎn)，該技術(shù)在礦山地質(zhì)測(cè)繪中可以將礦山最真實(shí)的情形進(jìn)行描繪，同時(shí)在圖像處理過(guò)程中也與礦山測(cè)繪中的實(shí)際操作相類(lèi)似，可以在圖片處理中實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)化操作，提高礦山地質(zhì)測(cè)繪工作的精準(zhǔn)度，保證礦山地質(zhì)測(cè)繪工作質(zhì)量[4]。

2.2 GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)具有虛擬化

在礦山地質(zhì)測(cè)量中采用GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)具有虛擬化的特點(diǎn)，該技術(shù)在礦山地質(zhì)測(cè)試中可以借助高性能的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)對(duì)礦山地質(zhì)實(shí)際情況進(jìn)行數(shù)字化信息錄入，再通過(guò)后臺(tái)處理器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為三維立體圖像，進(jìn)而模擬出礦山地質(zhì)的真實(shí)狀況，技術(shù)人員便可以根據(jù)三維立體虛擬圖像模擬礦山的測(cè)量和開(kāi)采工作。同時(shí)借助虛擬三維立體圖像，技術(shù)人員還可以發(fā)現(xiàn)礦山地質(zhì)工作中存在的不足，進(jìn)而明確科學(xué)的操作方法，避免在礦山地質(zhì)測(cè)量工作中出現(xiàn)重大事故。

2.3 GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)具有模型化

在礦山地質(zhì)測(cè)量中采用GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)具有模型化的特點(diǎn)，該技術(shù)在礦山地質(zhì)測(cè)繪中可以根據(jù)地質(zhì)人員的需求建立相應(yīng)的模型數(shù)據(jù)，并根據(jù)模型數(shù)據(jù)得出礦山地質(zhì)不同的測(cè)繪結(jié)果。例如，在對(duì)礦山地質(zhì)情況進(jìn)行分析時(shí)，通過(guò)GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)便可以建立自主化模型對(duì)這一特定要求進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，進(jìn)而得到特定的地質(zhì)信息數(shù)據(jù)，從而判定該地區(qū)地質(zhì)情況是否屬于特殊情況地質(zhì)[5]。同時(shí)該技術(shù)還可以判斷礦山區(qū)域地質(zhì)資源的分布狀況，通過(guò)后臺(tái)大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)合GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)就可以建立模型，分析出各地區(qū)的地質(zhì)資源信息，進(jìn)而幫助測(cè)繪人員在第一時(shí)間得到目的信息。同時(shí)在模型構(gòu)建中還可以將開(kāi)采工作量與測(cè)量工作量加入其中，借助模型測(cè)繪來(lái)設(shè)計(jì)出最為合理的礦山地質(zhì)測(cè)量工作流程，提高礦山地質(zhì)測(cè)量工作效率。

3 GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)在礦山地質(zhì)測(cè)量中的具體應(yīng)用

3.1 使用GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)繪制專(zhuān)題圖

現(xiàn)代化礦山地質(zhì)測(cè)繪工作的基本步驟是：分析、收集、編輯、整理、存儲(chǔ)。在了解現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)調(diào)查區(qū)現(xiàn)有目錄數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，采用“準(zhǔn)目錄”法，對(duì)各類(lèi)目錄數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)，記憶和編輯計(jì)算機(jī)及其它高級(jí)計(jì)算機(jī)部件，利用計(jì)算機(jī)輔助數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，并匯總生成登錄數(shù)據(jù)庫(kù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和GIS數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)的快速發(fā)展，使之形成流暢的管理系統(tǒng)，避免K值發(fā)生了較大的變化，新的成形熱測(cè)量手段在土地測(cè)量中的地位和作用日益突出。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，館藏影像資料的整理更加獨(dú)具特色，內(nèi)外部的整理也不斷改進(jìn)。為了避免重復(fù)工作造成資源浪費(fèi)，各部門(mén)之間必須通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。將GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用于專(zhuān)題圖的繪制，可確定被測(cè)量對(duì)象的最小尺寸，并可根據(jù)實(shí)際測(cè)繪工作對(duì)比例尺的要求，選擇最佳的空間分辨率。與此同時(shí)，GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)也能合理地選擇波段、波譜分辨率，保證在測(cè)繪過(guò)程中波段數(shù)、波段寬、波段長(zhǎng)等均符合測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)。遙感數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理是專(zhuān)題圖制作的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，遙感數(shù)據(jù)的處理必須用計(jì)算機(jī)，將難以識(shí)別的數(shù)據(jù)、圖像等轉(zhuǎn)化為易于識(shí)別的文字和圖像，才能達(dá)到使用的精度。礦山地質(zhì)信息提取是礦山地質(zhì)監(jiān)測(cè)的重要內(nèi)容之一，變化數(shù)據(jù)是指在一定時(shí)期內(nèi)，與礦山地質(zhì)有關(guān)的數(shù)據(jù)(如面積、類(lèi)型、用途等)發(fā)生變化。利用時(shí)間差法計(jì)算各階段的變化信息量，以獲取國(guó)家信息的變化潛力，從而得到未來(lái)變化預(yù)測(cè)結(jié)果。為決策者提供科學(xué)、可行的決策建議，為科學(xué)地制定未來(lái)總體規(guī)劃提供參考。它不僅是評(píng)價(jià)測(cè)圖結(jié)果準(zhǔn)確度的重要指標(biāo)，也是測(cè)圖距離評(píng)估的重要環(huán)節(jié)，學(xué)習(xí)技術(shù)文獻(xiàn)資料統(tǒng)計(jì)研究必須進(jìn)行分析、記錄，并與現(xiàn)有資料進(jìn)行比較。

3.2 利用GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行區(qū)域動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

礦山地質(zhì)測(cè)繪發(fā)展日益成熟，應(yīng)用技術(shù)也日益多樣化，尤其是GIS數(shù)字化測(cè)繪技術(shù)、GPS技術(shù)、GIS技術(shù)等，為地圖學(xué)的發(fā)展和提高起到了巨大的推動(dòng)作用。將GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用于礦山地質(zhì)測(cè)繪中，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，有利于礦山地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展和礦山地質(zhì)利用效率的提高。對(duì)礦山地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)礦山地質(zhì)變化，調(diào)查等動(dòng)態(tài)信息，有效地掌握礦山地質(zhì)動(dòng)態(tài)，收集有關(guān)征收和合理利用的資料。并利用電腦進(jìn)行資料格式統(tǒng)計(jì)、圖形相關(guān)、分類(lèi)、使其傳送方便，同時(shí)還能與以往地區(qū)礦山地質(zhì)利用情況進(jìn)行比較，獲得最佳信息。對(duì)礦山地質(zhì)利用進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以更好地核實(shí)礦山地質(zhì)利用情況，掌握礦山地質(zhì)利用變化趨勢(shì)，預(yù)測(cè)未來(lái)變化，提供科學(xué)可靠的決策依據(jù)，有利于科學(xué)規(guī)劃，提高經(jīng)濟(jì)效益。礦山地質(zhì)部運(yùn)用 GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行礦山地質(zhì)測(cè)繪時(shí)，一般包括選擇和數(shù)據(jù)處理、變更信息提取、檢測(cè)精度評(píng)估等環(huán)節(jié)，從以下幾個(gè)方面展開(kāi)。因此，礦山地質(zhì)管理需要高度的連續(xù)性和精確度，因此所選取的數(shù)據(jù)主要來(lái)自美國(guó)和法國(guó)的 ladsattm和 Spot衛(wèi)星數(shù)據(jù)。為了提高精度，還可以與相應(yīng)的礦山地質(zhì)利用圖進(jìn)行比較，將人文、生態(tài)學(xué)等數(shù)據(jù)編入目錄，補(bǔ)充 GPS衛(wèi)星圖像，以達(dá)到更高的精度。

3.3 利用GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)管理測(cè)量信息

礦山地質(zhì)測(cè)繪工作在發(fā)展過(guò)程中通過(guò)GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)，可以在對(duì)礦山地質(zhì)進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中精準(zhǔn)地采集數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而了解到礦山地質(zhì)資源的分布范圍、周邊建筑物建設(shè)情況，以及與礦山開(kāi)采有關(guān)的進(jìn)度及信息變更等，這就方便礦山管理人員根據(jù)測(cè)繪信息第一時(shí)間掌握到該地區(qū)的礦山地質(zhì)分布情況及地質(zhì)特點(diǎn)。此外借助GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)可以幫助技術(shù)人員對(duì)礦山地質(zhì)測(cè)量中的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行有效儲(chǔ)存管理，該技術(shù)可以對(duì)礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行類(lèi)比分類(lèi)，在技術(shù)人員調(diào)取某些關(guān)鍵礦山地質(zhì)測(cè)量數(shù)據(jù)信息時(shí)，只需要在查詢(xún)系統(tǒng)中輸入關(guān)鍵詞，就可以第一時(shí)間調(diào)出與之相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。通過(guò)這一技術(shù)便可以提高礦山地質(zhì)信息管理中，技術(shù)人員的工作效率，此外該技術(shù)還可以與全國(guó)區(qū)域內(nèi)的信息網(wǎng)絡(luò)相互聯(lián)，提高礦山地質(zhì)信息管理工作的科學(xué)化和系統(tǒng)化。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著當(dāng)前信息化技術(shù)的快速發(fā)展，在礦山地質(zhì)測(cè)量中所采用的測(cè)繪技術(shù)更加先進(jìn)，特別是當(dāng)前礦山地質(zhì)測(cè)量中所應(yīng)用的GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)，由于其具備較為靈敏的空間地理坐標(biāo)系統(tǒng)，可以對(duì)地質(zhì)測(cè)繪中所涉及到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)加工，進(jìn)而成為當(dāng)下礦山地質(zhì)測(cè)量中的主要應(yīng)用技術(shù)之一。同時(shí)GIS數(shù)字測(cè)繪技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)礦山區(qū)域的健康可持續(xù)發(fā)展有著積極的促進(jìn)作用，進(jìn)而為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)了極大的助力。