GIS在矿山开采中的应用
矿山测绘技术使用方法简介
矿山测绘技术使用方法简介矿山测绘是为了准确地了解矿山地理信息，包括地形、地貌以及地下资源的分布情况等。
它对于矿山的规划、开采以及环境保护起着至关重要的作用。
随着科技的发展，矿山测绘技术也在不断创新和改进，为矿山行业提供了更精准、高效的解决方案。
一、地面测量方法地面测量是矿山测绘的基础工作，能够准确获取地形地貌的数据信息。
在地表测量中，常用的方法包括全站仪测量、GPS定位以及激光扫描等。
全站仪是一种通过观测仪器的仰角、水平角和斜距来实现测量的工具。
GPS定位则利用卫星定位系统来确定测量点的坐标和高程。
而激光扫描技术则能够通过高速激光束获取地表点云数据，并通过后期处理生成三维地形模型。
二、地下测量方法地下测量是为了了解地下矿藏等资源的分布情况。
常用的地下测量方法包括地震勘探、电磁法、重力法以及磁法等。
地震法利用地震波在不同介质中的传播速度差异来推测地下矿藏的存在。
电磁法则通过测量不同物质对电磁场的响应来判断地下矿产资源的位置。
重力法则利用地球引力场的变化情况来推测地下物质的分布情况。
而磁法则通过测量地下异常磁场来判断可能存在的矿藏。
三、遥感技术在矿山测绘中的应用随着航空摄影、卫星遥感等技术的发展，遥感技术在矿山测绘中的应用越来越广泛。
遥感技术可以通过获取地表影像和光谱数据来了解地下矿产资源的存在与分布。
例如利用多光谱遥感影像可以获取地表植被指数、矿物组成等信息，从而间接推断地下矿产资源。
此外，通过高分辨率遥感影像的比对和变化监测，还可以及时掌握矿山开发的情况，对环境保护和矿山规划提供重要支持。
四、地理信息系统在矿山测绘中的应用地理信息系统（GIS）则是将地理位置与属性数据进行结合、整合和分析的工具。
在矿山测绘中，GIS的应用可以将地面、地下测量数据以及遥感数据进行整合，并通过空间分析、图层叠加等方法，生成全面、综合的矿山地理信息数据。
这些数据可以用于矿山资源管理、矿业环境监测、矿山规划以及矿床预测等方面。
地理信息系统在有色金属矿山测绘中的应用研究
29I ntelligent manufacturing智能制造地理信息系统在有色金属矿山测绘中的应用研究任若菡，琚丽君，曾朝平河南测绘职业学院，河南 郑州 ４５００００摘 要：基于科学技术快速发展的背景下，地理信息技术目前已在多领域使用。
若将其应用到有色金属矿山测绘项目当中，不仅可以简化矿山测绘流程，还可以提升项目的安全性和准确性，把控项目整体质量。
本文结合实际思考，首先简要分析了地理信息系统，其次阐述了其在有色金属矿山测绘中的作用，最后提出了地理信息系统在有色金属矿山测绘中的应用措施，以期对相关部门的工作有所帮助。
关键词：地理信息系统；有色金属矿山；测绘；应用中图分类号：Ｐ２０８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２４）０３－００２９－３Research on the Application of Geographic Information System in Surveying andMapping of Nonferrous Metal MinesREN Ruo-han, JU Li-jun, ZENG Chao-pingＨｅｎａｎ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００００，ＣｈｉｎａAbstract: Ａｇａｉｎｓｔ ｔｈｅ ｂａｃｋｄｒｏｐ ｏｆ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｎ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ ｂｅｉｎｇ ｕｓｅｄ ｉｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｆｉｅｌｄｓ． Ｉｆ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｎｏｎ－ｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｉｎｇ ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ ｍａｐｐｉｎｇ ｐｒｏｊｅｃｔｓ， ｉｔ ｃａｎ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｓｉｍｐｌｉｆｙ ｔｈｅ ｍｉｎｉｎｇ ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ ｍａｐｐｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ， ｂｕｔ ａｌｓｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔ， ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓ， ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｆｉｒｓｔ ｂｒｉｅｆｌｙ ａｎａｌｙｚｅｓ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ， ｔｈｅｎ ｅｌａｂｏｒａｔｅｓ ｏｎ ｔｈｅｉｒ ｒｏｌｅ ｉｎ ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ ｍａｐｐｉｎｇ ｏｆ ｎｏｎ－ｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅｓ， ａｎｄ ｆｉｎａｌｌｙ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｆｏｒ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ ｉｎ ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ ｍａｐｐｉｎｇ ｏｆ ｎｏｎ－ｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅｓ， ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｂｅ ｈｅｌｐｆｕｌ ｔｏ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔｓ．Keywords: Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ； Ｎｏｎ ｆｅｒｒｏｕｓ ｍｅｔａｌ ｍｉｎｅｓ； Ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ ｍａｐｐｉｎｇ； ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ收稿日期：２０２３－１２作者简介：任若菡，女，汉族，河南邓州人，硕士研究生，研究方向：农业遥感应用研究，ＧＩＳ。
煤矿地质测量空间信息系统及发展趋势的分析
煤矿地质测量空间信息系统及发展趋势的分析煤矿地质测量空间信息系统是指利用现代地理信息技术手段，对煤矿地质信息进行测量、记录、存储、分析和展示的系统。
随着煤矿开发和管理的不断深入，煤矿地质测量空间信息系统在煤矿行业中扮演着逐渐重要的角色，对煤矿的安全生产、资源利用和环境保护都起到了至关重要的作用。
本文将从以下几个方面对煤矿地质测量空间信息系统及其发展趋势进行分析。
一、煤矿地质测量空间信息系统的组成煤矿地质测量空间信息系统主要由地理信息系统、遥感技术、全球定位系统、地球物理探测技术等组成，通过这些技术手段对煤矿地质信息进行测量和分析。
1. 地理信息系统（GIS）：地理信息系统是指能够采集、存储、管理和处理地理信息的系统。
在煤矿地质测量中，GIS主要用于地质数据的采集和存储、地质信息的查询和分析以及地质图的绘制和展示。
2. 遥感技术：遥感技术是指利用航天卫星、航空摄影机等远距离感测设备对地球表面进行观测和测量。
在煤矿地质测量中，遥感技术主要用于煤层与其覆岩的分布、形态和厚度进行检测和分析。
3. 全球定位系统（GPS）：全球定位系统是一种利用卫星进行地球定位的全球导航系统。
在煤矿地质测量中，GPS主要用于对煤矿地质点位的测量和标定。
4. 地球物理探测技术：地球物理探测技术是指利用地球物理方法（如重力、地磁、电磁、地震等）进行地质勘探和勘测。
在煤矿地质测量中，地球物理探测技术主要用于煤层和矿层的探测和识别。
以上技术手段的综合应用构成了煤矿地质测量空间信息系统，为煤矿勘查、生产、管理和环境保护提供了重要的支持。
二、煤矿地质测量空间信息系统的作用1. 煤矿勘查与开发：煤矿地质测量空间信息系统能够对煤矿资源的地理空间信息进行准确测量和一体化管理，为煤矿的勘查和开发提供了可靠的地质信息支持，并为企业合理选矿、确定设计采矿法、规划矿区开采方案提供科学依据。
2. 煤矿安全生产：煤矿地质测量空间信息系统能够对煤矿巷道、采空区、煤层走向等地质要素进行精确测量和分析，为煤矿的安全生产提供了重要的地质信息支持，能够及时预警和避免矿山灾害发生。
测绘技术在煤矿安全中的作用
测绘技术在煤矿安全中的作用近年来，煤矿安全问题一直备受关注。
为了保障矿工的生命安全和矿产资源的有效开采，煤矿行业对于安全管理要求非常严格。
在这个过程中，测绘技术起到了重要的作用。
本文将探讨测绘技术在煤矿安全中的具体应用和作用。
一、矿区地质环境调查测绘技术首先应用在矿区地质环境调查中。
煤矿的安全生产离不开对矿区地质环境的全面了解。
通过利用先进的测绘仪器和技术手段，可以对矿区的地质构造、水文条件、地下开采空间以及岩层状态等进行准确测量，制定出科学可行的矿区规划和方案。
同时在地质环境调查过程中，还可以发现潜在的地质灾害隐患，为矿工的生命安全提供有力的依据。
二、矿井通风系统规划矿井通风系统是矿山安全的重要保障。
通过测绘技术的应用，可以对矿井的空间尺寸、地形地貌进行准确测量，制定出合理的通风系统规划。
在规划过程中，测绘技术可以帮助确定通风系统的主通道、分支通道和风井的位置和尺寸，并通过仿真方案来调整和优化通风系统布局。
这样可以保证矿井内的新风和排风畅通无阻，提供良好的工作环境，避免因通风不畅引起的煤矿事故。
三、矿山地质灾害监测地质灾害是煤矿生产中的一大隐患，如地面塌陷、岩爆等对矿工生命安全构成威胁。
测绘技术在地质灾害的监测中起到了重要作用。
通过安装地面位移监测仪器和应用卫星遥感技术，可以对矿山地表和地下地质环境进行长期、稳定的监测。
当地表或地下出现位移异常时，可以及时发现并采取相应的防护措施，避免灾害事故的发生。
四、矿山安全隐患点探测在进行日常巡检中，通过应用测绘技术可以快速、高效地检测出矿山中存在的安全隐患点。
例如，利用激光扫描仪对矿井巷道进行扫描，可以获取巷道的精确三维图像，通过对比前后扫描数据的差异，可以发现巷道变形、松动等问题。
同时，利用全景相机对矿山进行拍摄，经过图像处理，可以精确定位和计量矿山中的风险对象，如支撑结构的完整性、堆煤体的稳定性等。
这样可以及时发现并处理安全隐患，提高矿山的整体安全水平。
基于三维GIS的矿山计量管理系统
基于三维GIS的矿山计量管理系统随着矿山开采的不断深入，矿山计量管理系统的重要性日益突显。
传统的矿山计量管理系统主要依靠人工测量和数据录入，存在着工作量大、数据精度低、容易出现错误等问题。
而基于三维GIS技术的矿山计量管理系统以其高精度、实时性强、便捷性等特点，受到了矿业企业和相关部门的青睐。
本文将针对基于三维GIS的矿山计量管理系统进行深入探讨，分析其应用价值和发展前景。
基于三维GIS的矿山计量管理系统是利用地理信息系统（GIS）技术进行数据采集、处理和展示的一种全新的管理系统。
通过在三维地图上展现矿山的地质、地形、设备、矿石等数据，实现对矿山资源的精准管理和监控。
该系统主要包括地基建模、数据采集、数据处理、数据展示等模块，通过这些模块的协同配合，可以对矿山的各项数据进行准确的三维测量和管理。
1. 高精度：通过三维GIS技术进行矿山地质地形数据的测量和展示，可以实现对矿山资源的高精度管理和监控。
2. 实时性强：通过实时采集矿山数据，及时更新矿山地形地貌信息，实现对矿山情况的实时监控和管理。
3. 可视化：通过三维地图的展示，可以直观地展现矿山的地形、地质、设备等信息，便于管理人员进行分析和决策。
4. 数据互通：通过三维GIS技术，可以实现与其他地理信息系统的数据互通共享，提高了数据的利用率和工作效率。
基于三维GIS的矿山计量管理系统在矿山管理中具有重要的应用价值，主要体现在以下几个方面：3. 风险预警和应急处理：通过对矿山地质地形数据的综合分析，可以及时发现矿山地质灾害隐患，实现对矿山安全隐患的预警和应急处理。
4. 数据分析和决策支持：通过对矿山数据的可视化展示，可以为管理人员提供直观的数据支持，为决策提供科学依据。
基于三维GIS的矿山计量管理系统的应用已经取得了一系列成功的案例，例如在矿山勘探、矿石开采、矿山安全管理等方面都取得了显著的成效，得到了广泛的应用。
1. 技术创新驱动：随着地理信息技术的不断创新和发展，基于三维GIS的矿山计量管理系统也将不断受益于技术的创新，实现功能的不断完善和提升。
浅谈基于GIS的煤矿地质测量信息系统的应用
【 关ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ词 】 Ｇ Ｉ Ｓ 技 术 ；煤矿地 质测量 ；信 息系统 ；具体应 用
当今社会 ，以信 息技术 为核 心的知识经济时代 ，信息技术的飞 速发展 ，由于其广泛 的渗透性和 先进性 ，可 高效，和谐更好的与传 ３ 基于 Ｇｌ Ｓ的煤矿地质测量信息 系统 的应用 统产业对接 。网络和信 息己成 为数字 的基本 手段，他们在 企业中的 ３ ． １ Ｇ Ｉ Ｓ应 用 于矿 区开 采 的数 据 库 建 立 应用起着至 关重要 的作用 。由于种种 历史原因，我国煤炭矿山企业 Ｇ Ｉ Ｓ是空间数据 库发展的主体 它所管理的数据主要是二维或三 的信 息 基 础 设施 十 分落 后 ，在 粗 放 阶段 煤矿 管 理 ， 没 有 统 一 的 信 息 维的空间型地理数据 ，主要包括地理实体的具体空间位置、拓扑关 标准体系和共享机制 的矿 井生 产系统，导致在一个煤矿网络和信息 系 和属 性 。对 于 这些 数 据 的管 理 Ｇ Ｉ Ｓ是 按 照 图层 的方 式 来 进 行 的 ， 工 作 落 后 于 时代 。矿 区作 为 一 个 复 杂 的 地 理 系 统 ， 由于 其 地 形 变 化 这样的管理方 式对地理数据 的修改和提取非常方便 。 中，矿体 ，围岩 的影 响，结构和围岩压力和采矿活动， 以尽量减少 地理信息系统采用野外数字测 图、手工和扫描数字化 、遥感与 由采矿造成 的损 失， ’ 预测，评价的影响，本文将从一些技术方面阐 摄影测量等多种方式采集空间数据 。对于矿 区开采沉陷 的监测必须 述基 于 Ｇ Ｉ Ｓ的煤矿地质测量信 息系统 的应用 。 要用到矿区的测量数据、矿区的开采方法 、地质采矿条件 、地质构 １ 地 理 信 息 系 统 造等各方面的资料，这些基本上都是外业 的数字测 图和手工绘制 ， 地理信 息系统 （ Ｇ Ｉ Ｓ ）是一种存储 ，收集，管理 ，和对地球和地 对这些采集过来的数据进行有效地数据库管理 、更新 、维护 、进行 理 分 布 的地 表 空 间 信 息 系 统 数 据 描 述 分 析 。与 一 般 的信 息 系 统 不 同 快速的查询和检索 ，并且使用多种方式输 出所需 的地理 空问信 息， 的是，它收集的信息是基于地理空间分布特征反映 了地理实体 的结 以便于对矿 区的沉陷情况作进一步 的预测 。Ｇ Ｉ Ｓ 与面 向特定领 域的 构及 其动态 变化规律。从学科 的角度 ，Ｇ Ｉ Ｓ是地理地 图制 图学 的一 专业应用模型相结合 ，进行有关数据处理 、信息管理 、空间分 析、 个课题，测量和计算机科学的基础开始发展起来 的，具有独立 的学 反演预测 、决策支持等 已经成为一种需要 。 ’ 综合 多方面 的因素考虑 科体系；从功能上，Ｇ Ｉ Ｓ与空 间数据 的采集 ，存储 ，显示 ，编辑 ， 地理信息系统对于矿区开采沉陷数据库的建立是非常合适 的。 利用 Ｇ Ｉ Ｓ技术解决矿 区开采沉陷中 出现的 问题具有很大的优越 分析，处理，输 出和应 用功能。 煤矿地理信息系统 （ 煤矿 Ｇ Ｉ Ｓ ）是用来描述煤矿地质信 息，地 性 ：首先 Ｇ Ｉ Ｓ理论和技术方法是矿 区多层空间以及资源 环境等动态 下环境和设备的应用软件 。煤矿地理信 息系 统可 以有效地 建立矿 山 时空信 息的存储 、处 理、复合 、分 析与评价 的最好方 法。开采沉陷 空间数据库，实现矿 山的全景显示 ，动 态显示 ，真实，直观 ，准确 ， 所涉及 到的数据都是 具有 空间内涵 的数据 ，Ｇ Ｉ Ｓ 的最大特点就是管 清楚地表 明形成 ，骨折 ，矿体 与围岩形成 ，表达 的钻井 ，矿 （ 轴， 理处理具有空 间内涵 的数据 ，并且 Ｇ Ｉ Ｓ的数据库管理功能可 以对大 轴） ，道 路 ，沟 渠 ，采 空 区 ，采 空 区 ，采 工 作 面 表 达 形 式 ，配备 和 各 量的开采沉 陷数据进 行统 一的管理 ；其 次二维矿 图管理是 目前 Ｇ Ｉ Ｓ 种机械设备 ，操作空调 ， ． 表达矿井风流状况 、瓦斯浓度 、地应 力场 技术 非 常成 熟 的应 用 ，利 用 Ｇ Ｉ Ｓ的制 图功 能 可 以绘 制 出矿 区 开 采 沉 等现象 。 煤矿地理信 息系统可 以有 效地利用 现有 的数据对 未采 区和 陷监测所 需的各种可视化 图形 。而且 Ｇ Ｉ Ｓ的空 间查询和分析功能还 回采工作面深部及外 围战线 ，地质 构造，矿 体，矿床分带的变化及 可以对 开采 所引起的＿些 损害进行全方位动态监测并可 以确定损害 其他开采条件预测 。 的程度 ，在 采动过程 中随时根据监测所显示的 料对开采方案作 出 ２煤矿 安全生产 地理信息系统的概 念及体 系结构 适 当 的 调整 。 ２ ． １煤矿 安全生产地理信息系统 ３ ． ２ Ｇ Ｉ Ｓ应用于矿 区开采沉 陷预测 的可视化系统 地理信息系统 （ Ｇ Ｉ Ｓ ）是基于地理空间数据库，描述 ，存储 ，和 可视化 （ Ｖ ｉ ｓ ｕ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ） 是 对 人脑 印象 构 造 一 种 方 针 ，目的 是便 空间信 息输 出分 析一个 交叉学科的理论和方法，它是地理模型分析 于人们理解现象、发现规律和传播知识 。由于可视化能迅速 、形象 方法 的使用 ，多种空间和动态的地理信息系统，及时提供地理研究 的表示空间地理信息 。传统开采沉陷的预测 的可视化方法工作 量大 和 决策服务 的计 算机 技术。 目前，煤矿安全生产地理信息系统 的开 并且复杂、预测的速度慢 、绘制 出来的 图形直观 效果较差而且精度 发 包括两 个方 面，一 是用计算 机语 言 （ Ｖ Ｂ，Ｖ Ｃ）与 其他组合 软件 低，但是利用 Ｇ Ｉ Ｓ进行开采沉陷的预测 的可视化 在传统 方法 的基础 （ Ａ ｕ ｔ ｏ Ｃ Ａ Ｄ ） 拥有 自己的知识产权信息系统 ，二是基于地理信息系统 上大大提高 了预测的精度和预测的速度 。 的基础 上，利用图书馆的两倍的功能的发展 ，开发专用软件 ，地理 矿 区开采 引发的地表变形，可导致地表 的土层破坏 、平地积 水、 信 息系 统。而煤矿安全生产地理信息系统是地理信息技术和信 息的 地面裂缝 、周边 的山体滑坡和房屋倒塌等 现象 。利用 Ａ ｒ ｃ Ｇ Ｉ Ｓ中的 煤矿安全 生产相 结合 ，充分 发挥了 Ｇ Ｉ Ｓ的功能，实现共 享和煤矿 安 Ａ ｒ ｃ Ｓ ｃ ｅ ｎ ｅ 对地面沉 降预测数据进行模拟和三维动态显示 ，能够 很直 观 的得 出三维可视化 图形 ，也可 以进行 等值 线绘 制、任意的剖面图 全生产信 息资源 的应用，地 理信息系统在煤 矿中的具体应 用。 ２ ． ２ 基 本 体 系 结 构 制作 、任意 的点位变 形数据提取和 最大 变形方向等多种三维可视化 煤矿安全信息管理系统是基于 Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ ，是煤矿安全监察与当 随即应 用分析 ，可进 行矿 区开采沉 陷方 面的一系列灾害性的后果预 代先进的互联 网技术 需求相结合构造 。基础 架构 主要包括 ：文本数 测分析 。另外可基于 Ａ ｒ ｃ Ｇ Ｉ Ｓ的 ３ Ｄ扩展模块生成各种地表变形的三 据库 （ 包括新 闻，政策法规，学术论文 ，煤矿 安全监察类 ） ，图形数 维动态场景和三维动态实时可视化 ，并且可 以进行动态演示 。 （ 下转 第 ４ ９ ２页 ） 据库和网络 。 基于 Ｗ ｅ ｂ Ｇ Ｉ Ｓ技术的支持 ，集成 的地理空 间数据和跟踪井下安
简述三维GIS技术在矿山地质勘查中的应用
97地质勘探G eological prospecting简述三维GIS 技术在矿山地质勘查中的应用张 颖（中国建筑材料工业地质勘查中心宁夏总队，宁夏 银川 ７５００２１）摘 要：随着我国科学技术的不断发展，三维ＧＩＳ技术的出现改变了我国矿业的发展模式，可以更直观更准确地进行地质勘查工作，在提高矿山地质勘查工作效率的同时，也能更了解地地下的实际情况，可以实现深层次的找矿计划。
因此，研究三维ＧＩＳ技术在矿山地质勘查中的应用，可以很好地了解目前三维ＧＩＳ技术在矿山地质勘查中的应用现状，找到三维ＧＩＳ技术在矿山地质勘查中应用存在的问题，针对这些问题来制定相应的解决措施，以便能够更好地发挥三维ＧＩＳ技术的作用，推动矿山地质勘查工作的发展。
关键词：三维ＧＩＳ技术；矿山；地质勘查中图分类号：ＴＤ２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２３）１７－００９７－３Brief Introduction to the Application of 3D GIS Technology in Mine Geological ExplorationZHANG Ying（Ｎｉｎｇｘｉａ Ｈｅａｄｑｕａｒｔｅｒｓ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｕｒｖｅｙ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｙｉｎｃｈｕａｎ ７５００２１，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｃｈｉｎａ， ｔｈｅ ｅｍｅｒｇｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ＧＩＳ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｓ ｃｈａｎｇｅｄ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｍｏｄｅ ｏｆ ｍｉｎｉｎｇ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｉｎ Ｃｈｉｎａ． Ｉｔ ｃａｎ ｃｏｎｄｕｃｔ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｗｏｒｋ ｍｏｒｅ ｉｎｔｕｉｔｉｖｅｌｙ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ， ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｍｉｎｉｎｇ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｗｏｒｋ， ａｎｄ ａｌｓｏ ｇａｉｎ ａ ｂｅｔｔｅｒ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ， ｅｎａｂｌｉｎｇ ｄｅｅｐ ｌｅｖｅｌ ｍｉｎｅｒａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｐｌａｎｓ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｓｔｕｄｙｉｎｇ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ３Ｄ ＧＩＳ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｍｉｎｉｎｇ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｇｏｏｄ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ３Ｄ ＧＩＳ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｍｉｎｉｎｇ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ， ｉｄｅｎｔｉｆｙ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ３Ｄ ＧＩＳ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｍｉｎｉｎｇ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ， ａｎｄ ｆｏｒｍｕｌａｔｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｔｏ ｔｈｅｓｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ， ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｂｅｔｔｅｒ ｐｌａｙ ｔｈｅ ｒｏｌｅ ｏｆ ３Ｄ ＧＩＳ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｍｉｎｉｎｇ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｗｏｒｋ．Keywords: ３Ｄ ＧＩＳ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ； Ｍｉｎｅｓ； Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ收稿日期：２０２３－０６作者简介：张颖，女，生于１９８３年，汉族，内蒙古呼和浩特人，本科，工程师，研究方向：矿产资源勘查。
GIS结合MSPS在煤矿开采沉陷预计中的应用
GIS结合MSPS在煤矿开采沉陷预计中的应用本文在煤矿开采沉陷预计工作中引入GIS技术以及MSPS技术，就其实施要点进行了分析与研究，希望能够引起各方关注与重视。
标签：GIS MSPS 煤矿开采沉陷预计某煤矿开采工作面以10煤层为主要开采对象，开采深度在465.0m左右。
1#工作面回采长度为650.0m，倾向宽度为180.0m，采厚为4.2m；2#工作面回采长度为710.0m，倾向宽度为180.0m，采厚为3.6m。
本开采区域内所对应的设计生产能力为60.0×104t/a。
结合该实际案例，本文展开对煤矿开采沉陷预计相关问题的分析工作。
1 预计参数对于特定开采作业而言，预计参数为常数项，而对于不同开采作业而言，预计参数则表现为变量。
可作用于预测作业的方法众多，应当结合开采区域的特殊地质条件以及预计要求进行选择使用。
对于本文所研究的MSPS系统而言，预测方法为概率积分法。
本方法下，所涉及到的评估指标包括以下多个方面：一是下沉系数，二是水平移动系数，三是主要影响角正切系数，四是拐点偏距系数。
在本工程中，初次采动所对应的采动系数以及重复采动所对应的采动系数取值均等，参照现行标准中矿区地表形态变化实测参数，根据地表沉陷系数取值，设置为1：1，同时，对应的主要影响角正切系数取值为1.7，水平移动系数取值为0.3，拐点偏距参数取值为0。
2 开采沉陷预计分析在MSPS系统干预下，对于煤矿开采沉陷的预计可以根据矿区的回采阶段以及采区的不同加以灵活的设置。
结合本工程具体情况来看，所对应的工作面沉陷预计下沉等值线示意图如下图所示（见图1）。
结合图1来看，认为在采空区开采尺寸持续扩大并达到一定范围的情况下，开采作业的实施会对地表产生一定的影响，主要表现为变形或移动。
随着时间的推移，地表可能形成面积高于采空区的下沉盆地。
更加关键的一点在于：在地表下沉稳定的过程当中，采空区中央可检出最大下沉值。
同时，由于GIS空间模型具有良好的可视化、美观性、以及直观性优势，能够支持对包括采掘工程平面图、煤层底板等值线图、以及井上下行对照图等基础资料的收集整理，将在CAD软件环境下的图形转换为可供GIS所识别的环境图形。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Gis在矿区开采沉陷中的应用研究摘要:随着科学技术的不断发展,gis技术作为当代地球科学发展的新技术已经显示出了广阔的应用前景。
尤其是近些年来随着人们对gis技术认识的加深,发展矿区地理信息系统的技术路线已经深入人心。
矿区作为一个复杂的地理系统,由于其地貌、矿体、围岩、构造及地压等的变化加上矿山开采活动的影响,为了最大程度的减少开采造成的损失,对破坏影响进行预测、评估,本文将从一些技术方面阐述gis在开采沉陷中的应用。
关键词:gis 开采沉陷应用研究1. gis概述地理信息系统(gis)是20世纪60年代发展起来的一门集科学、信息学、地理学等多门学科为一体的新兴科学。
地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学的管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。
简单的说，GIS是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统，它是以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，并以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。
地理信息系统主要由四部分构成，包括：硬件系统、软件系统、地理空间数据和系统开发。
自上世纪80年代末以来gis技术已经广泛应用于城市管理、交通管理、城市规划、抗震防灾、灾害损失监测等各个领域。
我国地理信息系统方面的工作自80年代开始也日渐成熟，逐渐走向产业化。
gis技术的优势：1. 所获得的数据通过gis的空间分析功能，能够及时发现环境的变化，分析矿区开采对其周边地区环境的影响程度和损坏程度。
2. 利用gis技术能够解决传统环境分析方法难以完成的空间模拟问题，例如开采沉陷规律及扩散、开采破坏分析等。
3. gis的数据库功能，能够建立和管理有关的环境数据库并有效地对评价地区的环境评价数据进行属性数据和空间数据的查询、更新和提取。
4. gis可以实现研究结果显示和输出的可视化、图形图像化、专题化和立体化。
例如在矿山地区地表沉陷监测方面的应用等。
gis的基本特性：1.能对所摄取的有关信息进行严格的坐标定位并对数据进行统一管理。
2.对多信息源的空间和统计数据能够进行逐级分类并进行标准化和规范化。
3.能够向用户提供空间数据分析、复合评价、预测预报和模拟优化等技术手段。
4.gis具有强大的空间数据采集、管理和可视化功能。
5.gis具有集成技术，通过gis集成技术，能够大幅度增强gis的空间数据处理能力。
2 . gis在矿山开采沉陷中的应用随着gis技术向矿业领域的渗透发展及其与矿区综合问题的结合，将gis技术应用到矿区开采沉陷中主要是以信息的数字化、可视化为出发点，将研究勘测的大量开采沉陷的数据和各种变形曲线图形象的表示出来，为全方位、快速、精确的分析和研究开采区的情况，避免矿区开采对周边地区和环境造成的影响和损坏。
利用gis技术可以对矿区的开采地进行互式的可视化设计，通过在gis的软件系统中建立专业的分析模型对开采地的设计进行研究和分析。
设计者可以利用建立起来的设计模型进行设计和规划，对矿区开采过程中有可能出现的沉陷进行全面的掌控，从而采取一些相应的措施来避免或减少损失。
2.1 gis应用于矿区开采的数据库建立gis是空间数据库发展的主体它所管理的数据主要是二维或三维的空间型地理数据，主要包括地理实体的具体空间位置、拓扑关系和属性。
对于这些数据的管理gis是按照图层的方式来进行的，这样的管理方式对地理数据的修改和提取非常方便。
地理信息系统采用野外数字测图、手工和扫描数字化、遥感与摄影测量等多种方式采集空间数据。
对于矿区开采沉陷的监测必须要用到矿区的测量数据、矿区的开采方法、地质采矿条件、地质构造等各方面的资料，这些基本上都是外业的数字测图和手工绘制，对这些采集过来的数据进行有效地数据库管理、更新、维护、进行快速的查询和检索，并且使用多种方式输出所需的地理空间信息，以便于对矿区的沉陷情况作进一步的预测。
gis与面向特定领域的专业应用模型相结合，进行有关数据处理、信息管理、空间分析、反演预测、决策支持等已经成为一种需要。
综合多方面的因素考虑地理信息系统对于矿区开采沉陷数据库的建立是非常合适的。
利用gis技术解决矿区开采沉陷中出现的问题具有很大的优越性：首先gis理论和技术方法是矿区多层空间以及资源环境等动态时空信息的存储、处理、复合、分析与评价的最好方法。
开采沉陷所涉及到的数据都是具有空间内涵的数据，gis的最大特点就是管理处理具有空间内涵的数据，并且gis的数据库管理功能可以对大量的开采沉陷数据进行统一的管理；其次二维矿图管理是目前gis技术非常成熟的应用，利用gis的制图功能可以绘制出矿区开采沉陷监测所需的各种可视化图形。
而且gis的空间查询和分析功能还可以对开采所引起的一些损害进行全方位动态监测并可以确定损害的程度，在采动过程中随时根据监测所显示的资料对开采方案作出适当的调整。
矿区开采沉陷数据库的建立。
矿区开采数据可以分为图形数据和表格数据两大类，其主要内容有矿区的地形、开采工作面、矿区的地理环境、地表建筑物现状、地质开采条件、矿区分布、观测站的位置分布等相关数据。
数据库的建立一般包括以下几个大的模块：1.数据采集模块：主要由外业采集的反映矿区的资料构成，包括对这些数据所做各种分析和处理。
2.数据库模块（包括数据的存储与管理）：主要是将分析和计算好的各种数据和绘制出的各类图形存入计算机中进行统一的管理。
3.变形分析与预计模块：包括半无限开采时的下沉、倾斜、曲率、水平变形、水平移动；有限开采时的走向主断面移动变形、倾斜主断面的移动变形、双向均为有限开采时的预计、预计参数（下沉系数、主要影响角正切值、拐点偏移距、水平移动系数）。
4．绘制图形模块：绘制矿区开采沉陷所需的各种图形。
5. 输出模块：将各种观测所得数据和分析结果与图形存入gis数据库或者直接输出，也可将分析所得的结果用数字地面模型显示出来。
2.2 gis应用于矿区开采沉陷预测的可视化系统可视化(Visualization)是对人脑印象构造一种方针,目的是便于人们理解现象、发现规律和传播知识。
由于可视化能迅速、形象的表示空间地理信息。
传统开采沉陷的预测的可视化方法工作量大并且复杂、预测的速度慢、绘制出来的图形直观效果较差而且精度低，但是利用gis 进行开采沉陷的预测的可视化在传统方法的基础上大大提高了预测的精度和预测的速度。
矿区开采引发的地表变形，可导致地表的土层破坏、平地积水、地面裂缝、周边的山体滑坡和房屋倒塌等现象。
利用ArcGis中的ArcScene对地面沉降预测数据进行模拟和三维动态显示，能够很直观的得出三维可视化图形，也可以进行等值线绘制、任意的剖面图制作、任意的点位变形数据提取和最大变形方向等多种三维可视化随即应用分析，可进行矿区开采沉陷方面的一系列灾害性的后果预测分析。
另外可基于ArcGis的3D扩展模块生成各种地表变形的的三维动态场景和三维动态实时可视化，并且可以进行动态演示。
Gis的可视化系统和空间分析功能在矿区开采沉陷的分析中具有着重大的意义。
主要有开采沉陷数据的输入与输出、已开采地区的沉陷预测可视化、未开采地区的沉陷预测可视化、开采沉陷数据的管理和开采沉陷数据的可视化输出等。
Gis在开采沉陷三维可视化中的应用主要包括：1.工作面开采后地表变形的三维可视化：利用概率积分法或建模法来建立工作面的下沉量、倾斜、曲率、水平移动、水平变形等三维立体可视化图。
2. 开采沉陷变形信息可视化：①变形等值线绘制：可以在ArcGis的ArcScene中建立矿区开采沉陷后的下沉量、倾斜、曲率、水平移动、水平变形、等数字高程模型（DEM）和等值线图。
②任意点位变形信息提取：利用三维可视化结果能直观和定性的进行下沉、倾斜、曲率、水平变形等的灾害信息的提取与分析，快捷方便的对不同地区任意一点的破坏进行预测、分析与评价，也可任意提取某一点的下沉等值线对该点进行破坏评定，同时也可根据下沉量的三维可视化结果，提取任一点最大滑坡方向的迹线等。
③任意位置剖面图制作：利用概率积分法所获得的预计结果以及地表信息的三维可视化图形可以获取任意位置线的变形信息剖面图。
④三维场景动态演示：可以对矿区开采所引发的各种地表变形的三维场景按照预先设计好的动态效果进行动态演示。
目前gis在矿业领域的应用还包括有：矿区不同比例尺的遥感测图、地质勘测、资源管理应用、矿山规划与设计、工程地质应用、环境污染监测、矿区测量控制网建立、建筑物变形监测等各个方面。
3. 结束语矿区作为一个实时动态地区，矿区的开采沉陷必然会引起地表的变形与破坏，gis作为一种新兴技术融入到矿区开采沉陷中，对矿区的各种变形进行预测、分析与评价，并且能够绘制出各种具有可视化效果的变形曲线和图形，可以说这两者结合起来具有十分广阔的前景。
虽然我国的gis技术在矿区开采沉陷的应用还处在起步阶段，并且存在着一些问题，但是随着科学技术的不断发展和前进相信很快我们就会将gis与矿区开采沉陷有效的结合起来，利用gis所独具的技术对矿区开采沉陷的影响进行整合预测与分析并提出有效的治理方案。
随着计算机技术的不断发展，gis的发展方向将更加明确，未来的时态gis、网络gis 和三维建模都将广泛应用于矿区的开采沉陷中去。
参考文献：【1】1 GIS 在矿山开采沉陷中的应用研究周丹，杨帆，王诚，秦真珍辽宁工程技术大学测量工程系，辽宁阜新（123000）【2】MAPGIS(地理信息系统)在矿山中的应用莫焕东(广西佛子冲铅锌矿,广西苍梧543100)【3】基于G I S 的空间数据库构建与应用研究C o nst r uct i o n and A p pl i c at i o n of t he S p at i a lD a t a base B a sed on G I S(首都师范大崔阳王华乔淑娟C u i,Y a ng W ang,H u a Q i a o,S huj u an【4】基于GIS 的矿山开采沉陷信息可视化应用曹化平, 张程 , 杨可明, 江娜娜( 1. 淮北矿业集团公司朔里煤矿, 安徽淮北235054; 2. 中国矿业大学测绘与土地科学系, 北京100083)【5】基于GIS的矿山空间数据库的建立戴刚毅，鲍征宇，张锦章(1．中国地质走学，湖北武汉430074；2 江西铜业，司银山矿，江西德兴3342。
)【6】地理信息系统原理与应用张海荣，张锦，杜培军，贾建华，袁占良，赵泉华，王行风（2007年7月中国矿业大学）【7】开采损害学于学义，张恩强（煤炭工业出版社）。