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摘要：MAPGIS（地理信息系統(tǒng)）在礦山中的應(yīng)用體現(xiàn)在資源管理、工程地質(zhì)、礦山規(guī)劃與設(shè)計(jì)以及礦山管理等方面?？梢詫?duì)礦山資源與環(huán)境信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、處理，建立礦區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)及軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的查詢檢索、綜合分析、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)、信息輸出等功能，從而為礦區(qū)環(huán)境工程和礦產(chǎn)資源開發(fā)管理進(jìn)行規(guī)劃、判斷和決策提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：MAPGIS；地理信息系統(tǒng)；礦山

1MAPGIS地理信息系統(tǒng)

MAPGIS是具有自主版權(quán)的集數(shù)字制圖、數(shù)據(jù)庫(kù)管理及空間分析為一體的大型基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)軟件。它的主要功能包括數(shù)據(jù)采集與編輯、空間數(shù)據(jù)管理、空間分析、數(shù)據(jù)輸出等，借助這些功能可以從原始數(shù)據(jù)中圖示檢索或條件檢索出某些實(shí)體數(shù)據(jù)，還可以進(jìn)行空間疊加分析，以及對(duì)各類實(shí)體的屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。MAPGIS廣泛應(yīng)用于地質(zhì)、礦產(chǎn)、城市規(guī)劃、測(cè)繪、土地管理等領(lǐng)域，并成為專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行各自研究的重要工具。

2地理信息系統(tǒng)在礦山中的應(yīng)用

MAPGIS地理信息系統(tǒng)在礦山中的應(yīng)用大致分為兩類：一類是以多源信息的集成管理為主；另一類以多源信息的分析為主，即在前者的基礎(chǔ)上結(jié)合一些應(yīng)用模型進(jìn)行分析?？梢詫?duì)礦山資源與環(huán)境信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、處理，建立礦區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)及軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的查詢檢索、綜合分析、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)、信息輸出等功能，從而為礦區(qū)環(huán)境工程和礦產(chǎn)資源開發(fā)管理進(jìn)行規(guī)劃、判斷和決策提供科學(xué)依據(jù)。

2.1MAPGIS在資源管理中的應(yīng)用

在礦山建設(shè)和生產(chǎn)過(guò)程中，涉及到多種資源的管理，如礦山開采的主要資源（礦山資源）、伴生礦物、水資源等?；贛APGIS的資源管理，建立礦產(chǎn)資源空間數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)圖形及其相關(guān)屬性數(shù)據(jù)的統(tǒng)一集成管理。

（1）礦山資源管理。礦山資源儲(chǔ)量和品位管理是礦山資源管理的基礎(chǔ)，利用GIS技術(shù)進(jìn)行礦山資源管理，實(shí)現(xiàn)礦山資源儲(chǔ)量和上覆巖土剝離量的自動(dòng)快速計(jì)算、動(dòng)態(tài)管理及分析、表達(dá)，反映礦山資源的數(shù)量和分布情況，最終保證資源的合理開采和充分利用。

（2）其它資源管理。對(duì)于礦山的伴生礦物，建立基于MAPGIS的數(shù)據(jù)庫(kù)，有利于伴生礦物的綜合開發(fā)利用。水資源管理也是礦山面臨的重要問(wèn)題，由于礦山的生產(chǎn)活動(dòng)，破壞了其周圍的水資源，MAPGIS技術(shù)可以用于水資源清查，反映水資源的分布情況，為合理的利用和保護(hù)水資源提供依據(jù)。

2.2MAPGIS在工程地質(zhì)中的應(yīng)用

礦山工程地質(zhì)的原始勘探數(shù)據(jù)可以基于MAPGIS的空間數(shù)據(jù)庫(kù)高效地存儲(chǔ)管理。MAPGIS可以有效的管理礦山工程地質(zhì)圖，并實(shí)現(xiàn)圖形及其屬性關(guān)聯(lián)，其關(guān)鍵問(wèn)題在于圖形表達(dá)編輯能力要強(qiáng)。MAPGIS可以像CAD一樣來(lái)繪制礦山資源開發(fā)所需要的柱狀圖；還可利用鉆孔數(shù)據(jù)和柱狀圖，或者基于空間數(shù)據(jù)庫(kù)，MAPGIS可以自動(dòng)繪制剖面圖和等值線圖。在礦山的邊坡控制和疏干排水中，MAPGIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)可以幫助礦山工作者解決礦山疏干排水、采場(chǎng)邊坡設(shè)計(jì)與穩(wěn)定性分析等工程問(wèn)題。

2.3MAPGIS在礦山規(guī)劃與設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在國(guó)外，許多礦山已經(jīng)應(yīng)用GIS來(lái)解決礦山工程問(wèn)題。例如，德國(guó)的露天煤礦使用GIS設(shè)計(jì)工作面的作業(yè)計(jì)劃、礦巖運(yùn)輸線路及排土場(chǎng)的位置等。而我國(guó)GIS在礦山的應(yīng)用大多集中于底層的礦圖管理，在GIS中建立分析模型對(duì)礦山進(jìn)行優(yōu)化分析的應(yīng)用研究還很少。

（1）礦山的境界、生產(chǎn)能力、服務(wù)年限、開采工藝等都是其重要的決策問(wèn)題，用MAPGIS技術(shù)建立境界的可視化模型是非常有效的，在傳統(tǒng)的G軟件中建立地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)模型可以較好的模擬開采境界和品位優(yōu)化，并且實(shí)現(xiàn)境界的動(dòng)態(tài)圈定。

（2）利用MAPGIS技術(shù)可以對(duì)礦山的采場(chǎng)進(jìn)行交互式的可視化設(shè)計(jì)。通過(guò)在GIS軟件中建立專業(yè)的分析模型，對(duì)采場(chǎng)的設(shè)計(jì)效果進(jìn)行分析，改進(jìn)設(shè)計(jì)效果。礦山設(shè)計(jì)者可以用在GIS中建立的專業(yè)模型（如網(wǎng)絡(luò)模型、動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型等）優(yōu)化露天礦生產(chǎn)系統(tǒng)，如用GIS的最佳路徑分析功能來(lái)優(yōu)化露天運(yùn)輸線路的位置和布局，縮短礦巖運(yùn)距，從而降低運(yùn)輸成本。采用MAPGIS進(jìn)行露天礦的設(shè)計(jì)和規(guī)劃，不僅可以交互式繪制各種所需圖件，而且可以建立圖形元素與其屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)接，這是手工圖或CAD圖所沒(méi)有的功能。

2.4MAPGIS在礦山管理中的應(yīng)用

（1）生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度。在制定礦山生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度方案方面，可以利用MAPGIS技術(shù)建立塊狀礦床模型，通過(guò)計(jì)算機(jī)可視化顯示礦山的礦巖分布和當(dāng)前開采狀態(tài)，建立開采優(yōu)化模型確定哪些塊段在哪個(gè)計(jì)劃期開采，則得到一個(gè)優(yōu)化的開采方案。目前，國(guó)內(nèi)大部分礦山采用電鏟—卡車間斷工藝系統(tǒng)，采運(yùn)成本占露天礦總成本的60%以上。因此，基于MAPGIS的礦山生產(chǎn)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電鏟、卡車等設(shè)備的實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)度，使運(yùn)輸系統(tǒng)高效運(yùn)行，從而提高礦山的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）礦圖管理。二維礦圖管理是目前GIS技術(shù)非常成熟的應(yīng)用，也是GIS技術(shù)比較基礎(chǔ)的應(yīng)用。MAPGIS的最終輸出產(chǎn)品是電子礦圖，MAPGIS用于礦山的礦圖管理，其實(shí)質(zhì)是建立空間數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦圖及其元素屬性的存儲(chǔ)、編輯、查詢和輸出，為其他高層次的應(yīng)用建立基礎(chǔ)。（3）人力資源管理、安全管理與決策支持系統(tǒng)等。根據(jù)礦山的組織結(jié)構(gòu)，建立基于MAPGIS的人力資源數(shù)據(jù)庫(kù)，與人員考勤系統(tǒng)連接，從而可視化的確定和顯示在什么時(shí)間、什么地點(diǎn)有哪些人在作業(yè)，為管理者提供實(shí)時(shí)的采場(chǎng)人員分布情況，為決策提供依據(jù)；利用MAPGIS對(duì)安全設(shè)施的布局進(jìn)行合理科學(xué)的規(guī)劃，在滿足礦山安全生產(chǎn)的條件下盡量節(jié)約安全經(jīng)費(fèi)，降低生產(chǎn)成本,對(duì)于已經(jīng)發(fā)生的事故和災(zāi)害，進(jìn)行基于MAPGIS的影響評(píng)價(jià)和分析事故原因，可預(yù)防同類事故的再次出現(xiàn)；建立基于MAPGIS的決策支持系統(tǒng)，就是在空間數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，建立專家知識(shí)庫(kù)和專業(yè)模型，為礦山?jīng)Q策提供解決方案，并充分發(fā)揮GI的空間分析能力，以可視化的直觀的方式為決策提供依據(jù)。

2.5MAPGIS在礦山環(huán)境保護(hù)與生態(tài)恢復(fù)中的應(yīng)用

開發(fā)礦山礦產(chǎn)資源，通常對(duì)環(huán)境的破壞很大。人類賴以生存的自然環(huán)境，在某種意義上比礦產(chǎn)資源更重要。基于MAPGIS的地理信息系統(tǒng)可以很好地統(tǒng)籌解決環(huán)境問(wèn)題。

（1）礦山環(huán)境影響評(píng)價(jià)。礦山資源開發(fā)過(guò)程中容易引起一系列環(huán)境問(wèn)題，一般可以分為四類：土地破壞、水體污染、大氣污染和噪聲污染等。MAPGIS技術(shù)在環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的應(yīng)用已比較成熟，有助于解決露天礦環(huán)境問(wèn)題。例如通過(guò)建立EGIS（專家地理信息系統(tǒng)）可以準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)露天礦生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)周圍環(huán)境的影響；通過(guò)建立MAPGIS的緩沖區(qū)分析可以評(píng)價(jià)爆破產(chǎn)生的環(huán)境污染（飛出的巖石、噪音和煙塵）范圍。

（2）環(huán)境規(guī)劃和土地復(fù)墾規(guī)劃。在礦山環(huán)境影響評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，MAPGIS可以用于制定科學(xué)的環(huán)境規(guī)劃，確定環(huán)境治理措施的合理布局。礦山對(duì)到達(dá)邊界的排土場(chǎng)或廢棄的采場(chǎng)進(jìn)行土地復(fù)墾,建立基于MAPGIS的土地復(fù)墾信息系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)屏幕上動(dòng)態(tài)顯示現(xiàn)在與未來(lái)礦區(qū)土地覆蓋變化，對(duì)未來(lái)土地復(fù)墾后的景觀進(jìn)行預(yù)測(cè)模擬，從而有效的指導(dǎo)和評(píng)價(jià)土地復(fù)墾作業(yè)。

3結(jié)論

MAPGIS在礦山中的應(yīng)用，主要包括資源管理、輔助勘探、工程地質(zhì)、礦山規(guī)劃設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)開采模擬、作業(yè)安排與監(jiān)測(cè)、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)、環(huán)境保護(hù)和生態(tài)修復(fù)等。其中，建立基于MAPGIS的礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)庫(kù)是實(shí)現(xiàn)MAPGIS在露天礦應(yīng)用的基礎(chǔ)。MAPGIS在礦山成功應(yīng)用的標(biāo)志,是實(shí)現(xiàn)基于MAPGIS的交互式三維可視化礦山開采設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)礦山企業(yè)的集約型發(fā)展，需要充分利用空間信息資源,在MAPGIS技術(shù)支持下的數(shù)字礦山建設(shè)，是礦山企業(yè)走向可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。

參考文獻(xiàn)

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［3］包世泰，余應(yīng)剛，夏斌，蔣鵬，黃海峰.GIS技術(shù)在工程地質(zhì)制圖中的應(yīng)用［J］.工程勘察，2005，(2)：1-3.