白 冰,蒲永峰,程冰冰
(1. 青海省核工業(yè)地質(zhì)局,青海 西寧 810000; 2. 國家測繪地理信息局第二地形測量隊,陜西 西安 710054; 3. 陜西省西咸新區(qū)空港新城管理委員會,陜西 西安 712035)
地質(zhì)資源勘探工作實際上關(guān)系到了我國許多關(guān)鍵行業(yè)的發(fā)展,就好比礦產(chǎn)資源的勘探工作不僅關(guān)系到煤礦企業(yè)的生死存亡,還需要嚴謹?shù)募夹g(shù)配合來避免對環(huán)境的過度破壞而導致不該出現(xiàn)的問題產(chǎn)生。而地理信息技術(shù)的應用不僅可以很好的解決這一類問題還可以減輕勘測人員的工作負擔并為接下來的研究提供完整的數(shù)據(jù)和查詢依據(jù)。那么甚至在電網(wǎng)鋪設(shè)方面,對于地下管網(wǎng)的普及方面以地理信息技術(shù)為基礎(chǔ)的地質(zhì)勘探測繪工作都有著不可磨滅的貢獻,所以本文將深入了解這項技術(shù)的應用現(xiàn)狀和發(fā)展前景。
測繪地理信息技術(shù)是將地面的建筑以及地貌等綜合地理情況運用測量手段轉(zhuǎn)化為現(xiàn)有的特征點和界限以表達地面現(xiàn)狀的圖樣和位置信息等;將地理信息系統(tǒng)化收集和運用計算機、光電、網(wǎng)絡(luò)通訊等技術(shù)并與空間科學、信息科學相結(jié)合,將地理信息系統(tǒng)、遙感、全球定位系統(tǒng)作為測繪地理信息技術(shù)的核心的供國家和企業(yè)進行工程建設(shè)規(guī)劃設(shè)計和行政規(guī)劃管理的關(guān)鍵技術(shù)。因此,其應用跟隨系統(tǒng)的完善也變得日益強大和廣泛[1]。
測繪地理信息技術(shù)運用到的地理信息系統(tǒng)(簡稱:GIS),是對所有已經(jīng)收集到的關(guān)于地球表面空間的各類地理信息進行綜合地處理分析和顯示,將信息技術(shù)和圖層處理技術(shù)相結(jié)合來建模并對工程建設(shè)和行政規(guī)劃來提供研究分析的意見。全面實現(xiàn)簡化勘測過程和提供有效信息與數(shù)據(jù)的地理信息系統(tǒng)能夠極大的幫助地質(zhì)勘測工作的逐步展開[2]。
首先,地質(zhì)礦產(chǎn)勘查本身是要將礦產(chǎn)資源的埋藏地點和深度以及礦產(chǎn)上部的地質(zhì)情況進行仔細研究來確定是否開采礦源的推測技術(shù)。在社會不斷發(fā)展的背景下,地質(zhì)礦場勘查必然要應用到的就是現(xiàn)在日益強化的測繪地理信息技術(shù)。在傳統(tǒng)的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查辦法中主要是對表層的土質(zhì)情況進行分析判斷來確認是否進行開采,其帶來的不確定性以及潛藏的危險性,還有破壞水土環(huán)境的巨大可能性,都為企業(yè)的發(fā)展和整體運營的成本以及有關(guān)環(huán)保的風險帶來了極大的負擔[3]。
但跟隨時代的發(fā)展和進步,測繪地理信息技術(shù)得以應用在礦產(chǎn)勘查之中,其將有關(guān)礦產(chǎn)的地質(zhì)與環(huán)境信息進行綜合整理并運用地理信息系統(tǒng)來進行數(shù)據(jù)分析,有效地提升了礦產(chǎn)勘測的科學合理和高效準確的水平。
勘測人員可以通過測繪地理信息技術(shù)準確地繪制地質(zhì)圖像了解所確定的地點的地形結(jié)構(gòu),并結(jié)合實際需求對繪制的圖像進行修整和改進,從而有效地保證開采的準確性和工作人員的安全性。而且還可以針對地質(zhì)進行定量分析,根據(jù)該地質(zhì)定量分析建立數(shù)據(jù)分析模型,并且運用數(shù)據(jù)庫檢索出相關(guān)地質(zhì)圖形的具體信息來判斷其地質(zhì)體特征,又或是根據(jù)其環(huán)境屬性來改善開采方案。這一系列的功能和運用方法都有待后期對測繪地理信息技術(shù)的深入開發(fā)和拓展[4]。
首先是測繪地理信息技術(shù)應用在對地質(zhì)的控制測量方面,其能夠?qū)⒕植康貐^(qū)的地理信息進行控制點加密從而形成測量和控制的工程網(wǎng)絡(luò),在現(xiàn)代社會主要應用在為全球定位系統(tǒng)建立控制網(wǎng)、衛(wèi)星源射電干涉技術(shù)和慣性測量系統(tǒng)等技術(shù)中,以其增強工作效率、減小定位誤差、準確測量數(shù)據(jù)和無需對復雜地形進行通視和適應的優(yōu)勢被良好地應用在了實際工作之中[5]。
其次是對地形的測量,任何一項地質(zhì)勘測工作順利進行的前提就是能夠擁有高質(zhì)量并且可靠的地形圖作為參考底圖。現(xiàn)在地形測量技術(shù)已經(jīng)運用到全球定位系統(tǒng),實現(xiàn)實時動態(tài)差分法,還有應用在合成孔徑雷達干涉技術(shù)中。而且全球定位系統(tǒng)實時動態(tài)差分法可以達到厘米級的定位精準度,還能夠?qū)崟r提供被測站點在指定位置點坐標下的三維定位效果圖,以其實時、高效、高精度的優(yōu)點被地質(zhì)行業(yè)、交通水利等行業(yè)爭相采用。
最后是測繪地理信息技術(shù)在電纜通道地理信息管理系統(tǒng)的應用,我們現(xiàn)在要說的是PTMS電纜通道信息管理系統(tǒng),其通過利用地理信息技術(shù)對相關(guān)的地理要素進行圖層管理,把電纜通道和電纜通道的內(nèi)部設(shè)施設(shè)備的臺賬實時管理和綜合整理實現(xiàn)信息的整合,工作人員甚至可以通過PTMS電纜通道信息管理系統(tǒng)軟件對所有可供參考的電纜通道的設(shè)計信息進行臺賬檔案的建檔和錄入,以便分析、確認各項方案的執(zhí)行和調(diào)整[6]。
首先是對數(shù)據(jù)采集的技術(shù)分析,在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集中,需要一次一次的反復測量來確定精確性,數(shù)據(jù)采集容易受天氣原因和地理位置的影響。但是現(xiàn)在應用地理信息技術(shù)以后,這些因素就漸漸不成問題了,因為(GIS)地理信息系統(tǒng)既可以通過柵格、矢量兩種方式來存儲連續(xù)對象實體以實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的存儲,又可以通過別的附加數(shù)據(jù)成為別的對象屬性,以實現(xiàn)非空間數(shù)據(jù)的存儲。這里所說的柵格是指存儲單元的行與列即存儲單元存放唯一值,主要依據(jù)地面單位上網(wǎng)格寬度來確定柵格數(shù)據(jù)采集的分辨率。矢量是用幾何圖形中的點、線、面、體四種表達方式來展現(xiàn)實際客觀存在的對象。這樣就可以將過去的大量數(shù)據(jù)以及現(xiàn)在正在收集的數(shù)據(jù)不斷的利用定位系統(tǒng)來以固定的地理位置坐標結(jié)合錄入到地理信息系統(tǒng)中,針對遙感系統(tǒng)提供的圖片和數(shù)字來進行數(shù)據(jù)處理,重新采集和綜合考慮。
其次是數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化與處理,地理信息系統(tǒng)可以在進行測繪工作時,運用相關(guān)的數(shù)據(jù)軟件對數(shù)據(jù)進行預處理和編輯整理,并且將其拓撲建模,再由地理信息系統(tǒng)對屬性條件不同的空間數(shù)據(jù)關(guān)系進行自我識別,從而實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系,對地理信息相鄰近及其涵蓋的關(guān)系進行數(shù)據(jù)建模和研究。
最后是地理信息系統(tǒng)空間分析,在完成以上兩項重要工作之后才能在地理信息系統(tǒng)中進行數(shù)據(jù)的分析和計算,這是整個系統(tǒng)的核心功能,而對于這項重中之重的工作,其難度也是最高的,需要對空間物體的位置和互相關(guān)聯(lián)的性質(zhì)進行分析來實現(xiàn)對空間事物的定量描述。地理信息系統(tǒng)的空間分析過程復雜性,需要科研人員結(jié)合多種學科根據(jù)涵蓋空間的研究情況來進行綜合分析,其中包括了地理學、經(jīng)濟學、區(qū)域科學等領(lǐng)域的合作,若要研究數(shù)據(jù)空間的構(gòu)成則要在拓撲學、空間統(tǒng)計學的基礎(chǔ)上才可以完成基本的對空間數(shù)據(jù)的認識、獲取,最終達到模擬和預測空間的目的。
針對現(xiàn)在大數(shù)據(jù)發(fā)展的趨勢,我們可以實現(xiàn)的不僅是單單幫助某一項工程的順利實施而進行地質(zhì)勘測,而是可以為之后所有在該土地上進行的建設(shè)或者開采活動都能夠進行有效的風險預判和效益預測,這不僅對人力資源的節(jié)省具有巨大的作用,也對后期有關(guān)工程建設(shè)規(guī)劃的決策提供了高效并且堅實的后盾。
但是現(xiàn)在還存在的一個問題就是資源上的完整度,由于前期的投入是一項較為浩大的工作,如果想要實現(xiàn)進一步的完善就需要科研人員必須對勘測測量工作堅持到底和不斷與細節(jié)相較量的執(zhí)著,測繪地理信息技術(shù)要得到真正廣泛的應用還有很長的一段路走。
想要高效的實現(xiàn)各部門的協(xié)同合作,就必須充分優(yōu)化測繪地理信息技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展,并且與此同時智能化發(fā)展也是尤為重要的,雖然因為信息得到了綜合系統(tǒng)的整理讓整體的測繪地理信息技術(shù)所應用到實際的地質(zhì)勘測過程中有了明顯的效率優(yōu)勢和信息全面的優(yōu)點,但是其分析能力和推理能力,還有就是勘測意見的互相交流的系統(tǒng)提升還是需要改進的,這就需要我們不斷地從網(wǎng)絡(luò)化和智能化的角度思考能否得到進一步的創(chuàng)新。
總體來說,測繪地理信息技術(shù)的發(fā)展空間前景廣闊,或許還有一些不足之處需要加以改進,但是相信在不久的將來通過科研人員以及勘測人員的共同努力,測繪地理信息技術(shù)在地質(zhì)勘測工作中的效用會越來越明顯和不可或缺,需要不同部門的協(xié)同合作和努力研發(fā),并且為后來的數(shù)據(jù)保留提供強有力的技術(shù)支持,測繪工作是將理論付出現(xiàn)實的基礎(chǔ)產(chǎn)物,我們需要打好基礎(chǔ)才可以進一步提升整體的上部建筑,如何將測繪地理信息技術(shù)所運用到的各項技術(shù)融會貫通以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的成長是現(xiàn)今行業(yè)需要共同思考的應用前景發(fā)展方向。
測繪地理信息技術(shù)在地質(zhì)勘測中的而應用與社會各行業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)建設(shè)都息息相關(guān),本文中所提到的地理信息技術(shù)在礦產(chǎn)資源勘查中的有效利用,以及電網(wǎng)鋪設(shè)過程中的結(jié)合運用,都是一個良好的示例和開端。在接下來除了要加大科研探究的力度以外,我們還更應該思考一個問題,如何在保證質(zhì)量的同時減少經(jīng)濟的支出。因為測繪地理信息技術(shù)的發(fā)展與應用實際上還是屬于一個比較龐大的體系正在測試投入使用的狀態(tài),如果需要過于大的經(jīng)濟支出來達到實際效果,可能會延緩和衰減其發(fā)展的進度,所以在科研的同時,我們也應該從實際出發(fā),從而可以達到有效發(fā)展測繪地理信息技術(shù)在地質(zhì)勘測應用中不斷前進的腳步。
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