吳志新

（大慶油田水務(wù)工程技術(shù)有限公司，黑龍江大慶163454）

新時期我國各項科學(xué)技術(shù)都得到了很大的提升，計算機信息技術(shù)也在不斷的發(fā)展并且在各個行業(yè)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)如今信息化建設(shè)已然成為未來技術(shù)發(fā)展的一個必然趨勢，憑借其信息采集更為準(zhǔn)確、效率高并且過程簡單等優(yōu)勢必然會給企業(yè)帶來更好的經(jīng)濟效益。CIS具體指的是借助信息化技術(shù)成功地開發(fā)出的一個地理信息系統(tǒng)，將GIS系統(tǒng)應(yīng)用到環(huán)境勘探以及監(jiān)測中可以起到非常良好的效果，現(xiàn)如今CIS已經(jīng)被非常廣泛地應(yīng)用到勘探技術(shù)中，并且在煤礦區(qū)水文地質(zhì)勘察方面起到了非常良好的作用。

1 水文地質(zhì)的信息特點分析及水文地質(zhì)勘察目的

1.1 水文地質(zhì)信息特點

水文地質(zhì)信息具體指的是對地下水及地下水周圍環(huán)境固有的規(guī)律、聯(lián)系、分布特征、質(zhì)量、水量進行反映的信息，水文地質(zhì)研究的一項基礎(chǔ)性工作就是對信息展開獲取、存儲以及分析，水文地質(zhì)信息同時具備有以下非常明顯的特點，其一，具備有空間特征。地下水以及對地下水產(chǎn)生影響的眾多因素具備有空間分布這一特點，這樣就決定了對地下水運移以及賦存進行描述的數(shù)據(jù)都和地理坐標(biāo)有著比較緊密的聯(lián)系，這些數(shù)據(jù)也可以被稱作空間型數(shù)據(jù)。其二，具備有動態(tài)特征。拿地下水和一般的礦產(chǎn)資源進行比較，可以非常直接地看出，地下水具備有動態(tài)性、可恢復(fù)性以及流動性等特點，借助排泄、徑流、補給等運動方式實現(xiàn)循環(huán)交替，其動態(tài)特征具備有一定的規(guī)律性。對地下水狀態(tài)進行反映的信息需要將地下水的變化特點作為依據(jù)，及時對信息展開補充以及更新。其三，具備有多源信息特征。地下水的運移以及賦存或受到多方面因素帶來的影響，將所有影響因素總結(jié)起來可以分為5大類，即地質(zhì)生態(tài)環(huán)境、水文地質(zhì)、基礎(chǔ)地質(zhì)、社會經(jīng)濟、自然地理。信息有多種不同的表現(xiàn)形式，例如DEM、報表、文字、圖像、圖形等，同時數(shù)據(jù)能夠來源于不同的尺度，不同的載體。

1.2 水文地質(zhì)勘察目的

水文地質(zhì)勘察工作具備有非常清晰的目標(biāo)性，該項工作的目的就是將區(qū)域水文地質(zhì)的所有條件全部查明，充分了解該地區(qū)的地下水排泄、徑流、補給條件、分布狀況以及埋藏狀況，從而實現(xiàn)對該地區(qū)地下水資源質(zhì)量以及數(shù)量的概略估算，為地質(zhì)資源的利用以及開發(fā)提供真實的并且準(zhǔn)確的指導(dǎo)依據(jù)。

2 地理信息系統(tǒng)的概念

GIS系統(tǒng)是一個特定的空間信息系統(tǒng)（如圖1所示），是在計算機軟件以及硬件系統(tǒng)的支持下，對部分地區(qū)表層或者是整個地球表層中的相關(guān)地理數(shù)據(jù)信息展開采集、管理、計算、存儲、顯示、描述以及分析的技術(shù)系統(tǒng)。GIS系統(tǒng)和其他自動成圖系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、事務(wù)處理系統(tǒng)有一個非常明顯的區(qū)別是GIS系統(tǒng)是對空間分布數(shù)據(jù)進行處理，不僅僅需要對空間實體的具體屬性數(shù)據(jù)進行管理，同時還需要對反映空間實體的位置以及拓?fù)潢P(guān)系的空間位置等數(shù)據(jù)進行管理。GIS系統(tǒng)將這2種數(shù)據(jù)有機的結(jié)合起來對它們展開協(xié)調(diào)分析以及管理，這樣便可以讓用戶既能夠清楚地看到空間對象的實際位置分布，同時還可以看到它們各自之間具備有什么信息，不但可以將屬性信息作為依據(jù)對空間位置進行查詢，同時可以將空間位置作為依據(jù)進行相關(guān)屬性信息的查詢。GIS系統(tǒng)通常具備有非常強大的分析模型來負(fù)責(zé)空間分析，例如，網(wǎng)絡(luò)分析模型、緩沖區(qū)分析模型、疊加分析模型等。GIS系統(tǒng)的核心內(nèi)容在于空間分析以及空間查詢，空間分析及查詢是以空間信息作為基礎(chǔ)來進行決策以及評價的一個非常重要的技術(shù)手段。在煤礦區(qū)水文地質(zhì)勘察中可以非常明顯的發(fā)現(xiàn)，很多的數(shù)據(jù)都是和空間的位置分布有著非常緊密聯(lián)系的，如井下涌水點、觀測孔、地表水體、隔水層分布、含水層分布、地質(zhì)界線、地質(zhì)構(gòu)造等，這使得GIS系統(tǒng)可以在煤礦區(qū)水文地質(zhì)勘察中得到非常廣闊并且深入的應(yīng)用。例如，可以在GIS系統(tǒng)的支持下對煤礦水害進行預(yù)測，從而有效避免煤礦水害給人們帶來的巨大損失。

3 GIS技術(shù)應(yīng)用于煤礦區(qū)水文地質(zhì)勘察的特點

3.1 高效性

在煤礦區(qū)施工過程中，大部分施工環(huán)境的地勢都非常復(fù)雜，對斷層結(jié)構(gòu)以及地下巖相測量時僅僅依靠簡單地質(zhì)勘探是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，針對那些更為險要的地勢環(huán)境，煤礦施工人員更加不可以深入到現(xiàn)場對其展開勘察施工，借助GIS系統(tǒng)的應(yīng)用，可以借助遠(yuǎn)程遙控實現(xiàn)對地勢環(huán)境數(shù)據(jù)信息的收集，并且對這些數(shù)據(jù)信息展開自動化處理，有效地改善了繁瑣的工作形式，使煤礦區(qū)水文地質(zhì)勘察工作效率得到大幅度提升[1]。

3.2 轉(zhuǎn)化性和遠(yuǎn)程控制性

在煤礦區(qū)水文地質(zhì)勘探工作中，因為工作環(huán)境非常復(fù)雜，因此需要對環(huán)境中的很多細(xì)節(jié)都展開精準(zhǔn)的勘探，而水文環(huán)境以及地勢環(huán)境又會發(fā)生改變，這樣就導(dǎo)致煤礦工程在實際操作中又會需要隨時對勘察數(shù)據(jù)進行改變，從而確定出今后最為科學(xué)的煤礦開采施工方案，而在對數(shù)據(jù)進行切換采集過程中，需要對遠(yuǎn)程展開系統(tǒng)控制，GIS系統(tǒng)信息化技術(shù)的應(yīng)用有效地解決了這一問題，使遠(yuǎn)程操作和轉(zhuǎn)化操作實現(xiàn)了同步進行，有效保證煤礦開采的安全高效進行[2]。

3.3 應(yīng)用具備有廣泛性

GIS系統(tǒng)對傳統(tǒng)勘察技術(shù)展開革新，構(gòu)建了一種更加快速并且精準(zhǔn)的控制操作模式，該模式可以適用煤礦開采的各項勘察實施，相關(guān)專業(yè)人員借助對GIS技術(shù)展開應(yīng)用實現(xiàn)了對多個煤礦開采項目的勘探，GIS系統(tǒng)具備有非常廣泛的應(yīng)用性。

3.4 實用性

GIS系統(tǒng)在不斷發(fā)展，研究人員正在不斷地研發(fā)具備有更強專業(yè)性的一種控制技術(shù)，GIS技術(shù)已然成為煤礦業(yè)控制模式的一個新的成果，在煤礦區(qū)水文地質(zhì)勘察中，可以借助具備有更高精準(zhǔn)性的調(diào)控模式來輔助運行，對煤礦區(qū)相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)展開自動化調(diào)度，使各項作業(yè)信號操作模式加快，具備有非常高的實用性[3]。

4 GIS系統(tǒng)下煤礦區(qū)水文地質(zhì)勘察技術(shù)相關(guān)分析

在不久的將來，水文地質(zhì)勘察將會融合FCS、DCS、CIS這三者的科技要點，建立一個更加完善并且有效的水文勘察調(diào)控中心，有效地將易出故障、人工操作相對比較困難等問題解決，其中最為基礎(chǔ)的一項工作就是轉(zhuǎn)變系統(tǒng)的信息形態(tài)，主要對控制、音頻、視頻等展開更進一步的改善。

4.1 數(shù)字技術(shù)

GIS系統(tǒng)的數(shù)字技術(shù)具體是指將采集到的各種視頻、圖像以及數(shù)據(jù)信息借助計算機的數(shù)字處理來實現(xiàn)對信息的還原，該技術(shù)具備有準(zhǔn)確性高并且效率高的特點。在煤礦區(qū)水文地質(zhì)勘察過程中，因為需要勘測的信息具備有復(fù)雜性，所以要對遠(yuǎn)程操控和計算機展開協(xié)調(diào)，計算機數(shù)字化技術(shù)則可以借助網(wǎng)絡(luò)對其展開精準(zhǔn)的調(diào)控，從而完成對水文地質(zhì)的多層次以及多樣性的信息采集。

4.2 存儲技術(shù)

存儲技術(shù)具體指的借助對數(shù)字化技術(shù)展開應(yīng)用，對采集到的各類信息展開數(shù)字轉(zhuǎn)化，然后存儲在光盤或者是計算機的硬盤中，和之前使用的存儲方式相比，可以發(fā)現(xiàn)GIS存儲技術(shù)具備有實時性，借助對現(xiàn)場勘測情況的記錄以及存儲，同時對動態(tài)信號展開接收，最終保證存儲數(shù)據(jù)的客觀性以及真實性。例如，將微型計算機應(yīng)用到分層控制作用中，對現(xiàn)場執(zhí)行情況展開實時觀測，可以及時并且快速地掌握和現(xiàn)場相同的動態(tài)信號[4]。

4.3 空間技術(shù)

GIS系統(tǒng)不僅僅可以對二維空間內(nèi)的信息進行采集，同時也可以在三維空間得到深入并且廣泛的應(yīng)用，即對水文地質(zhì)環(huán)境中水域多邊形的體積、面積、寬度、長度的精準(zhǔn)測量，通過對時間性以及水流速的信息記錄和比較，還可以對更多維度展開數(shù)據(jù)計算，將計算機數(shù)字顯示以及自然信息顯示的多元化特征表現(xiàn)出來，更加方便人們對水文信息路徑以及空中位置的測量，實現(xiàn)了對原始信號具備的結(jié)構(gòu)形式的進一步優(yōu)化，促進煤礦勘探工作的順利進行[5]。

4.4 模擬技術(shù)

GIS級數(shù)不僅僅可以對煤礦區(qū)水文地質(zhì)環(huán)境展開勘察，同時還可以借助已經(jīng)采集到的多種數(shù)據(jù)信息對其展開模擬技術(shù)的使用，借助數(shù)據(jù)提示、影像、圖片的方式對復(fù)雜地勢展開模擬，還原原本環(huán)境的詳細(xì)情況，在工作人員面前呈現(xiàn)出更為直觀的一種勘察結(jié)果，同時也方便了煤礦工程方案的進一步設(shè)計[6]。

4.5 可視化技術(shù)

GIS技術(shù)借助顯示儀器、計算機、遠(yuǎn)程監(jiān)控儀器這三者的連接，可以形成具備實時觀測功能的可視化技術(shù)，該技術(shù)用表格、圖像、數(shù)字等形式顯示，可以準(zhǔn)確地將煤礦區(qū)水文地質(zhì)情況表達出來，將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用到水文勘察的操作平臺，這樣可以有效地避免單一監(jiān)控方式存在的功能缺失，幫助工程人員更好地展開下一步實施方案的執(zhí)行。

5 結(jié)語

綜上所述，將GIS系統(tǒng)應(yīng)用到煤礦區(qū)水文地質(zhì)勘察中可以促進人工智能數(shù)字一體化操作的實現(xiàn)，能夠很大程度上提高煤礦區(qū)水文地質(zhì)勘察的準(zhǔn)確性以及效率性，因此需要人們給予GIS系統(tǒng)下煤礦區(qū)水文地質(zhì)勘察技術(shù)一定的重視，進一步完善GIS系統(tǒng)，提升GIS系統(tǒng)的信息化水平，促進煤礦開采的順利高效進行。