GIS技术在煤田地质信息领域中的应用

GIS技术在煤田地质信息领域中的应用

一、关于GIS技术的基本认识

GIS是地理信息系统的简称，是地理学、遥感科学。环境学、信息管理等多种学科交叉而成的一种以研究地理的计算机技术系统。它是建立在地理空间的一种技术，通过采用地理模型的分析方法，达到提供空间地理信息的目的。它的基本功能是将地理图形通过表格型数据的方式展示出来，最后对展示出来的结果浏览、分析和使用。目前，计算机网络技术发展很快，同时这也推动了GIS技术的快速发展，GIS应用在互联网上也慢慢引起人们的关注。同时GIS技术作为一门空间信息分析技术也得到了迅速发展，在很多应用领域中，都发挥着不可估量的作用。GIS技术不仅有效地管理具有空间属性的信息，而且能对这些环境进行分析比较，从而达到大大提高工作效率和经济效益的目的。

20世纪60年代，GIS技术开始发展，并得到了广泛关注，目前已成为许多领域快速获取、准确查询、有效分析和管理信息的一种重要手段。2006年2月我国GIS技术更是得到了空前发展，国家地理信息系统以1：50000的比例成为精度最高的GIS系统，并在交通、农林和水电领域使用，都取得了好的经济效益。这足以说明GIS技术的作用之大，下面就GIS技术的特性展开讨论。

第一，现实性强。目前，互联网技术迅速发展，网上的地理信息不仅更新速度快，而且信息量也非常大，人们能从互联网上准确的得到最新信息。

第二，应用领域广泛。网络功能的强大性使得GIS技术能应用到各个领域，让GIS技术无所不在。用户可以直接从互联网上获取所需要的地理信息，并直接进行分析，而不用关心数据。

第三，先进性。GIS技术采用网络技术、数据库技术、图形技术及地理信息处理技术等设计而成，采用图纸查询和远程数据，并能直接打印统计报表、地图等。GIS系统具备现场勘查数据的能力，并能直接进行相关计算等。GIS技术设计的地图精度高，市级地图比例能达到达1：1000，省级地图比例能达到1：10000，地图能完整的显示道路、建筑，甚至山川、水系和行政区域等。

二、GIS技术面临的问题

目前，我国GIS技术取得了显著的成绩，但在GIS技术的应用方面也还存在许多问题，这些问题在一定程度上制约了GIS技术的发展，其问题主要表现在以下几个方面：

第一，在数据结构上，虽然数据的来源非常广泛，但获得的资源质量并不高。目前常用的GIS技术有栅格、矢量，有时候根据需要也会出现由两者相结合的混合系统。对于栅格来说，有时候获取的数据精确度低、分辨率差，导致栅格数据存贮量大，从而引发一系列严重问题。对于矢量来说，在处理位置关系时常常会花费大量的时间，甚至缺乏与RS和DEM等相结合的能力。对于两者的混合系统来说，虽然说是混合系统，但在实际使用时也是采用分开储存数据的方式。由于GIS技术受到一些人力、物力的影响，有时候也受到仪器等设备的限制，导致获取数据异常困难。数据也会因为年代久远而失去原有效用，数据的格式、来源等都有可能导致数据质量不高，尤其是各个地区的数据格式不统一，使各地区之间共享数据遥不可及，这对GIS技术的应用产生了深远的影响。因此，数据结构一直是GIS技术获得快速发展的一个"瓶颈"。

第二，在GIS模型上也存在很大的问题。传统GIS模型是通过对客观世界里地理空间的分割，从而使人们认识到计算机中的数据模型与人们对地理空间的认知模型难以形成良好的一一对应关系，导致这难以达到GIS技术的整体特征要求。随着计算机技术的迅速发展，GIS技术的应用领域也随之扩大，对数据结构与模型提出的要求也随之变高，导致弊端日益显著。并且，在开发GIS软件时，有时候会出现对语义的分割不太合理，这使得表达地理空间的关系更为复杂，从而导致较深层次的操作和处理难以实现。

第三，GIS技术在其它方面也存在一些需要解决的问题主要表现在以下几个方面：①管理者的认知水平不够，导致GIS技术的空间分析功能没有起到作用；

②各个地方对数据的标准不统一，难以达到共享的目的，由于煤田地质信息领域中的专业性很强，在其中建立GIS技术的过程中各个标准有很大的差别；③目前，GIS技术的应用水平还比较低，煤田信息系统，还停留在最基本的分析水平，即简单的制图及资源浏览查询；④GIS技术系统开发能力差，集成化程度也比较低，难以满足向煤田地质发展的需要。

三、GIS技术在煤田地质信息领域中的应用

随着GIS网络化技术的迅速发展，人们可以在网上方便地查询不同时段、不同地域的信息，GIS技术在煤田地质信息领域中的应用逐渐成熟。近几年，在

煤田地质领域安全事故时有发生，采取有效的措施已刻不容缓。就拿2013年来说，就发生了多起事故，例如云南瓦斯事故、吉林八宝两次发生煤矿事故，这几起事故导致一百多人死亡，还有不少人受伤，甚至一些人至今下路不明，对与此次的不幸，国家应该引起高度重视，采用有效的科学手段，利用先进的技术手段，达到在采矿中减少伤亡的目的。

虽然目前我国与一些发达国家存在十几年的差距，但采用科技手段仍然是矿山生产的发展方向。而三维GIS技术将成为煤田地质信息领域的主要工具，三维GIS技术能解决很多我们不能预测的问题，例如，解决一些三维矿体的体积的计算、矿体的动态显示以及储值得计算。截止2000年底，对煤田的地质勘查工作都是人工进行的，一共施工了二百多个探煤钻孔，总工程量接近三万米，这样的工程量相当大，但这却只是其中的一项工作，可想而知，要是人为的实施整项工作，其困难却是不可想象的。但随着GIS技术的出现，这一点被彻底改变了。数字矿山的概念也随之出现，在原有的人工的基础上使用GIS技术，重新对整个探测工程进行构建，既节省了大量的人力物力财力，同时也降低了安全事故发生的可能性。GIS技术能有效的利用计算机软件和硬件，对整个煤田地质中的分部数据进行合理的采集、有效管理、安全储存，并对其进行合理的运算和分析。

三维可视化是GIS技术一个很大的特点，这个特点恰好与煤田地质的三维可视化完美结合。目前，三维GIS技术已经可以通过建立三维空间模型，对地质勘查进行有效的规划并进行科学的分析，从而改善获得的信息的可靠性和准确性。通过三维可视化浏览，还可以对煤矿进行采样，从而制定合适的方案，达到最好的效果。GIS技术还对勘查煤田灾害起着重大的作用，通过这种技术，能够有效的避免因为不安全因素带来的危害，并对紧急问题采取有效的应急措施。

四、结束语

目前，世界已开始进入数字化时代，GIS技术在煤田地质信息领域中是将煤田地质空间分布的相关技术与计算机信息技术完美的进行结合，达到能够有效管理数据、分析地理空间状况、设计有效的方案、对数据进行分析、实现信息的共享等。我国在煤田地质信息领域的勘查技术依然与世界上最先进的技术相差较大，因此，采用以计算机技术为基础的GIS先进技术，利用GIS技术在空间上的特点，加快我国采煤技术的发展，从而提供一个操作方便、安全可靠的煤田地质领域的GIS管理工具，这样才能满足我国对采煤的高标准、高质量的需求。