董興嶂

（中化地質(zhì)礦山總局湖北地質(zhì)勘查院，湖北 武漢 430075）

1 礦業(yè)地理信息系統(tǒng)的概述

所謂的礦業(yè)地理信息系統(tǒng)又可以稱(chēng)為地學(xué)信息系統(tǒng)，它是一種非常重要的空間信息系統(tǒng)，而且具有特定的作用，一般情況下，礦業(yè)地理信息系統(tǒng)的正常運(yùn)行都必須要由計(jì)算機(jī)的軟件和硬件系統(tǒng)作為支撐，然后對(duì)地球的表層，包括礦區(qū)地層的空間地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析，并且根據(jù)礦企實(shí)際需求來(lái)進(jìn)行顯示和描述的一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)。從嚴(yán)格的意義上來(lái)講，礦業(yè)地理信息系統(tǒng)是一個(gè)具有信息系統(tǒng)空間專(zhuān)業(yè)形式的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，具有集中儲(chǔ)存操作顯示地理參考數(shù)據(jù)的一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)里面的某一個(gè)位置，進(jìn)行數(shù)據(jù)的識(shí)別和分析。

目前各種類(lèi)型的礦業(yè)地理信息系統(tǒng)，在運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中，必須要完成大量的地形數(shù)據(jù)分析，只有在將這些任務(wù)進(jìn)行完成的前提下，才能夠在日常生活當(dāng)中給予人們幫助。但是就我們了解到的情況來(lái)看，現(xiàn)在的礦業(yè)地理信息系統(tǒng)技術(shù)在研究方面主要注重于如何對(duì)空間數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行解決，以及針對(duì)空間數(shù)據(jù)的顯示問(wèn)題進(jìn)行解決等等。在對(duì)礦業(yè)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行推廣的過(guò)程當(dāng)中存在較多的障礙，這種最明顯的障礙之一就是缺乏足夠的專(zhuān)題分析模型。通俗的講，就是礦業(yè)地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析能力還不足，不能夠滿(mǎn)足礦企資源開(kāi)采的各種需求。

2 礦業(yè)地理信息系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r

與國(guó)外的發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)礦業(yè)地理信息系統(tǒng)研究的起步時(shí)間相對(duì)較晚，但是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究及探索之后，也取得了較為明顯的成果。

2.1 起步階段

進(jìn)入到20世紀(jì)70年代之后，我國(guó)才開(kāi)始了解礦業(yè)地理信息系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容，并開(kāi)展一系列的研究。因此我們普遍認(rèn)為，20世紀(jì)70年代是礦業(yè)地理信息系統(tǒng)在我國(guó)發(fā)展的起步階段。在礦業(yè)地理信息系統(tǒng)起步的同時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)也被廣泛的應(yīng)用在不同的領(lǐng)域，例如測(cè)量領(lǐng)域，遙感領(lǐng)域等等。在這一階段，我國(guó)測(cè)繪局研發(fā)了一系列航空攝影和地形測(cè)量的系統(tǒng)以及技術(shù)，對(duì)地理信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)庫(kù)的建立奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。早在1997年，我國(guó)就已經(jīng)利用礦業(yè)地理信息系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)地圖的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了解，這張地圖是全要素地圖，它的出現(xiàn)使得我國(guó)各領(lǐng)域?qū)ΦV業(yè)地理信息系統(tǒng)的關(guān)注度越來(lái)越高，也正是從此時(shí)開(kāi)始，國(guó)內(nèi)相關(guān)學(xué)者開(kāi)始對(duì)礦業(yè)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行階段性的研究。

2.2 試驗(yàn)階段

雖然在20世紀(jì)70年代，人們就已經(jīng)開(kāi)始研究礦業(yè)地理信息系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容，但是在進(jìn)入到80年代之后才進(jìn)行一系列的試驗(yàn)操作。也正是在80年代后，全國(guó)1:100萬(wàn)地理數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)建成。在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，國(guó)家測(cè)繪局利用信息系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行了地質(zhì)災(zāi)害情況預(yù)報(bào)，并獲得了較好的運(yùn)用效果。

2.3 全面發(fā)展階段

進(jìn)入到20世紀(jì)90年代之后，對(duì)你信息系統(tǒng)在真正意義上，在我國(guó)得到明顯的發(fā)展。因?yàn)檫@一階段礦業(yè)地理信息系統(tǒng)的研究已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)全新的階段，也就是全面發(fā)展的階段，此時(shí)全國(guó)1:25萬(wàn)，1:10萬(wàn)的地形圖數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)建成國(guó)家相關(guān)管理部門(mén)，也將礦業(yè)地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、遙感系統(tǒng)等內(nèi)容綜合列入重點(diǎn)科技攻關(guān)的項(xiàng)目中。

2.4 應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀

雖然我國(guó)對(duì)礦業(yè)地理信息系統(tǒng)研究的起步時(shí)間相對(duì)較晚，但是隨著我國(guó)綜合國(guó)力的迅速發(fā)展，礦業(yè)地理信息系統(tǒng)的研究也不斷深入并獲得較為明顯的效果。目前礦業(yè)地理信息系統(tǒng)在資源開(kāi)采活動(dòng)當(dāng)中都產(chǎn)生了積極的作用。

3 礦業(yè)地理信息系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

3.1 GIS數(shù)據(jù)的共享和開(kāi)放

國(guó)家重要的政府部門(mén)以及科研機(jī)構(gòu)對(duì)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用程度比較高，該系統(tǒng)并沒(méi)有真正的波及所有的社會(huì)領(lǐng)域，對(duì)社會(huì)生產(chǎn)力的影響也不大。所以我們可以從整體的情況來(lái)看，它對(duì)社會(huì)的發(fā)展并沒(méi)有起到非常明顯的促進(jìn)作用。其主要原因是礦業(yè)地理信息系統(tǒng)在使用時(shí)不能將具有高效保密性的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存和保密。再加上受到技術(shù)的影響，數(shù)據(jù)的獲取也存在較大的難度。此時(shí)讓數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)共享其開(kāi)發(fā)的效果卻有很高的必要性，相信在不久的將來(lái)，人們的慈善需求就能得到滿(mǎn)足。

3.2 GIS產(chǎn)業(yè)化及市場(chǎng)化

隨著我國(guó)針對(duì)礦業(yè)地理信息系統(tǒng)的深入研究，該系統(tǒng)也在不斷的進(jìn)行改革以及創(chuàng)新。就目前我們了解到的情況來(lái)看，一些具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的GIS軟件品牌逐漸出現(xiàn)在市場(chǎng)上，并成為現(xiàn)代服務(wù)行業(yè)的一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

3.3 網(wǎng)絡(luò)促進(jìn)了礦業(yè)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展

信息技術(shù)是現(xiàn)代社會(huì)不可缺少的新興技術(shù)，將信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與GIS相結(jié)合，可以提高礦業(yè)地理信息系統(tǒng)的使用效果。而且利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)系統(tǒng)，可以將空間數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，讓人們?cè)跒g覽器當(dāng)中就可以查詢(xún)到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

3.4 無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)與GIS結(jié)合

無(wú)線(xiàn)定位技術(shù)已經(jīng)成為了現(xiàn)代生活不可缺少的一種技術(shù)。在日常生活當(dāng)中，人們只需要通過(guò)一部智能手機(jī)，就可以便捷地獲得自身的定位，要想查詢(xún)與位置相關(guān)的信息，也可以利用互聯(lián)網(wǎng)查詢(xún)到相關(guān)的內(nèi)容。在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，GIS技術(shù)與無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的融合會(huì)越來(lái)越順暢。

3.5 系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理范疇向時(shí)空大數(shù)據(jù)廣域多重空間拓展

目前礦業(yè)地理信息系統(tǒng)發(fā)展的重點(diǎn)在物聯(lián)網(wǎng)，泛在網(wǎng)絡(luò)，對(duì)地觀(guān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)等多個(gè)方向，而且這些內(nèi)容的發(fā)展也對(duì)礦業(yè)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展產(chǎn)生積極的作用。復(fù)雜且多元化的新型數(shù)據(jù)類(lèi)型，可以對(duì)礦業(yè)地理信息系統(tǒng)當(dāng)中的描述，地理過(guò)程產(chǎn)生重要的作用，甚至可以成為它的新載體。常見(jiàn)的新型數(shù)據(jù)類(lèi)型主要有時(shí)空軌跡，時(shí)空網(wǎng)絡(luò)，時(shí)空點(diǎn)過(guò)程以及時(shí)空數(shù)據(jù)等等。就目前我們了解到的情況來(lái)看，海量動(dòng)態(tài)非結(jié)構(gòu)化的多元時(shí)空數(shù)據(jù)已經(jīng)成為了GIS發(fā)展的核心內(nèi)容，同時(shí)也是它的主要方向。從另一個(gè)角度進(jìn)行分析，現(xiàn)在的GIS技術(shù)集中式海量技術(shù)管理技術(shù)，已經(jīng)無(wú)法對(duì)時(shí)空大數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理。因此在大數(shù)據(jù)的背景之下，智慧組織，集成管理，綜合分析成為了地理信息技術(shù)發(fā)展的主要?jiǎng)恿Γ矊?duì)我國(guó)的地理信息技術(shù)發(fā)展起到了積極的影響。

3.6 融合云計(jì)算與網(wǎng)格計(jì)算的高性能復(fù)雜地理計(jì)算成為發(fā)展趨勢(shì)

地理計(jì)算工作是地理信息技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，因此在地理空間信息應(yīng)用快速發(fā)展的背景之下，你們對(duì)地理計(jì)算也提出了新的要求。這些新的要求具體表現(xiàn)在規(guī)模越來(lái)越大，數(shù)據(jù)越來(lái)越多，模型越來(lái)越復(fù)雜，那么地理計(jì)算的能力就需要不斷的提升，這樣才可以保證它的支撐能力符合地理信息應(yīng)用的相關(guān)要求。具備高性能集群的高性能地理計(jì)算方法，可以有效發(fā)揮出超級(jí)計(jì)算系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也能夠真正的提高以服務(wù)作為基礎(chǔ)的地理計(jì)算能力。在傳統(tǒng)地理信息技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)新型硬件構(gòu)架進(jìn)行融合，可以有效促進(jìn)時(shí)空數(shù)據(jù)密集型，計(jì)算密集型特征的地理計(jì)算系統(tǒng)，保證系統(tǒng)的高性能。

3.7 地理信息服務(wù)向多元化轉(zhuǎn)變

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，人們的生活水平得到了大幅度的提升，很多產(chǎn)品在進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)都逐漸具備人性化，智能化和科學(xué)化的特點(diǎn)。再加上人們需求的多元化，使得很多系統(tǒng)的運(yùn)行也具備多元化的性質(zhì)。就目前我們了解到的情況來(lái)看工業(yè)生產(chǎn)中所使用的地理信息服務(wù)系統(tǒng)能直接反映出人性化的相關(guān)特點(diǎn)，同時(shí)也能體現(xiàn)系統(tǒng)性的綜合特點(diǎn)。它使得政府的決策服務(wù)不再局限于地理信息服務(wù)的內(nèi)容，也不局限于自然要素提供的相關(guān)信息，而是更多的從人地復(fù)合系統(tǒng)的角度，對(duì)自然要素和人文要素的信息進(jìn)行綜合考慮。智能感知系統(tǒng)，社交網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)遙感技術(shù)的出現(xiàn)，為礦業(yè)地理信息系統(tǒng)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)也保證該系統(tǒng)在為人類(lèi)服務(wù)時(shí)提供更豐富的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)源。

4 應(yīng)用前景

通信行業(yè)是目前發(fā)展速度最快的一個(gè)行業(yè)，而該行業(yè)的蓬勃發(fā)展，也帶來(lái)了信息行業(yè)資源管理及服務(wù)提升的相關(guān)問(wèn)題。地理信息資源本身就具備地域分布比較廣的特點(diǎn)，所以在研究礦業(yè)地理信息系統(tǒng)時(shí)，我們需要對(duì)它的空間分析能力進(jìn)行探討，使用它的相關(guān)特性進(jìn)行信息資源的管理以及服務(wù)。在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，礦業(yè)地理信息系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢(shì)將會(huì)是空間分析能力，用于通信資源管理和服務(wù)感知的工作中。目前電子地圖行業(yè)，空間信息以及GIS的應(yīng)用，已經(jīng)從各個(gè)it應(yīng)用系統(tǒng)當(dāng)中分離出來(lái)，而且各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)所需的jis應(yīng)用也在企業(yè)js平臺(tái)服務(wù)的幫助下得到實(shí)現(xiàn)。這些技術(shù)的快速發(fā)展，將各個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中GIS開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的難度和其他的問(wèn)題進(jìn)行了有效的解決。而且各it信息系統(tǒng)不僅能夠使得GIS信息服務(wù)的使用變得更加快捷以及方便，還能夠有效的避免系統(tǒng)單獨(dú)建設(shè)GIS組件的相關(guān)問(wèn)題，對(duì)成本進(jìn)行有效的控制。對(duì)于整個(gè)信息行業(yè)的發(fā)展來(lái)說(shuō)，GIS的存在起到了業(yè)務(wù)支撐的作用，它對(duì)資源管理網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的優(yōu)化，故障定位，移動(dòng)位置服務(wù)，甚至是市場(chǎng)分析，都可以產(chǎn)生積極的影響。

5 結(jié)語(yǔ)

我們?cè)卺槍?duì)礦業(yè)地理信息系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行闡述時(shí)，先討論地理信息系統(tǒng)的相關(guān)概述，并分析該系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r，從地理信息系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)的角度，討論它的應(yīng)用情景以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。從整體的情況來(lái)看，在發(fā)展面向時(shí)空大數(shù)據(jù)的背景之下，研究礦業(yè)地理信息系統(tǒng)對(duì)自主創(chuàng)新自主應(yīng)用地理信息安全都具備重要的戰(zhàn)略意義。