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摘要：由于近几年我国的科技在不断的进步，各项科技手段被广泛的应用在各个领域，其中采矿工程中对GIS技术的应用就是最好的一个证明。本文对GIS 技术在采矿方面的应用进行了简要的探究。
关键词：GIS技术；采矿
中图分类号：C35文献标识码： A
GIS技术在采矿方面的应用是顺应时代发展需求的产物，对此，本文主要针对其特点以及应用效果进行了简要的分析和论述。
一、GIS技术的优越性
不同于CAD，GIS技术不但具有空间位置的图形信息，还具有这些空间实体的属性信息，而且这两种数据是紧密结合在一起的、相互联系的。在矿山生产管理过程中最重要的信息来源主要是矿体及其周边岩体中的地质数据，如品位、岩性、地下水、地质构造等，以及采矿设计人员在此基础上生成的采矿布置图，而这些数据正好能利用GIS空间数据库进行有效存储和管理。GIS也不同于一般意义上的数据库，虽然数据库的一些基本技术，如数据模型、数据存储、数据检索等都在GIS中广泛应用，成为GIS的核心技术，但GIS具有较强的图形查询与显示功能及数据分析功能，而这些功能在采矿的生产管理过程中具有至关重要的作用。GIS也不同于管理信息系统(MIS)，MIS不能对位置进行直接识别，当然也就不能对地质信息和矿图信息等这些地学空间信息进行正确和有效的处理。就目前GIS发展状况和应用水平来看，GIS技术可以在矿山从以下几个方面得到充分应用和发展。
首先，要做好数据的输入、钻孔数据、采样数据的输人、编辑和差错性检查。矿山地质体的钻孔数据是最为重要的数据来源，它的准确性直接影响地质建模的正确性，进而影响计划安排、决策支持、统计分析等操作的正确性。目前GIS提供多种数据输人的方式，比如键盘输人、手扶跟踪数字化输人，扫描数字化仪输人以及现有数据转换等，完全满足和适合于矿山各类数据的输人与编辑。
其次，进行品位的统计分析，以确定品位分布和变化特征以及进行矿石品位估算。品位是矿山技术人员和生产管理人员最为关心的对象之一，它直接影响到采矿设计的正确性与计划安排的可行性。利用GIS强大的空间统计分析的功能，在建立正确的数学模型(如SEMI一VARIOGRAM模型)的基础上可以方便、准确地得到理想的结果。
再次，辅助开采设计和规划。采矿设计的重要特点是设计的一切根据是建立在地质资料的基础之上的，虽然目前有些矿山采有CAD进行采矿设计，但往往在设计过程中是在CAD地质图的基础上进行的，而这些图形并不含有丰富的地质资料，只是在需要是查看相关文档或数据资料，这样即不方便又不准确。CIS是包含图形数据和属性数据的，并且这两种数据是相互联系紧密结合的。所以利用GIS技术。可以得到高质量的采矿设计成果，并且设计时间将大大缩短。如果借助人工智能、专家知识库等技术还可以实现采矿智能设计的功能。
再次，生产计划安排，均衡矿山生产。在矿山生产过程中.要合理的制定生产计划，使其具有较强的可行性以及较高的执行率一般是比较困难的，但是MCIS可以充分利用矿山的各种数据资料可以高质量、高效率的定制生产计划。同时还可以利用采掘过程中搜集的数据进行生产控制，设计矿山的采矿配矿计划。采掘进度线的绘制，也将更加方便、准确。另外还可以进行采矿模拟，从而可以提前发现可能发生的问题。
第五，矿图管理，矿山从勘探到生产会有大量图件，比如地质图、地质剖面图、钻孔柱状图、综合柱状图、底板等高线、地形图等等，而且这随着开采的进
行矿图不断增加。如果用MGIS图形管理工具来管理这些矿图，会更加安全可靠，使用方便。
最后，矿山安全管理，安全一直是矿山生产中极为重要的问题，安全管理技术的研究也一直是矿山管理领域的一个重要课题。为了提高安全管理的效率，满足安全策略综合性、预见性、跨区域的管理要求，降低管理成本，并适应数字化矿山的需要，建立一个能够管理维护大量的安全数据，有一定的自动分析能力，网络化并能提供实时监控、界面友好易于使用的安全管理系统就显得十分有意义。基于GIS的矿山安全管理系统的采用将能极大地改善当前的矿山安全现状，产生可观的社会、经济效益。
二、GIS技术被忽略的原因
第一，目前3D模型与现在应用比较成熟的关系数据库系统结合困难，试图从底层开发全新数据管理系统，这无疑大大增加了研发难度。GIS技術“混合数据模型”和“集成数据模型”2种模型。采用“混合数据模型”的GIS软件由于空间数据与属性数据分开存储，因此查询、检索能力、表现地理空间数据特性的能力较差。而“集成数据模型”存取的数据类型受到一定限制，用户不能自定义数据字段，缺乏空间SQL功能。虽然这2种方式在2D或2.5DGIS得到广泛应用，但是它们在本质上都是传统的数据模型(关系、层次、网状)和语义数据模型的，是面向记录或注重描述数据语义的模型，不符合3D空间地理特征和认识规律。随之出现了面向对象数据库。这种模型比上述模型优越，具有存储复杂对象、支持完整性、有较高查询访问能力、并发控制较简单有效、直观性和人机交互性良好、便于应用开发和数理建模等优点，是解决空间数据与属性数据结合、图形与图像数据结合、多媒体信息管理的一种较好的3DGIS软件工程方法。但目前对00DB的研究仍不够充分，尚有不少理论和技术方法问题需解决。
第二，目前很多软件适用性不强，不能真正满足矿山生产管理的需要。国外对于矿山的生产管理及三维可视化开发出了很多软件.并得到成熟应用，但国外软件价格昂贵，同时也并不满足我国矿山的实际需求。国内也有不少科研院所开展该项的研究和应用，并已出现了很多有价值的开发产品。但是很多软件在矿山生产管理中作用较小，不能很好解决在采矿生产或管理过程中遇到的实际问题，更多的是在三维地质模型与可视化方化方面有较好的功能实现，使得矿山工程技术人员并不对其有多大兴趣。
三、发展方向
在软件开发方面首先是充分利用现有技术，开发出性价比高的MGIS。降低开发成本是推广MGIS的切人点。要降低开发成本笔者认为应该走“成熟”的道路，即充分利用现有成熟的计算机技术和GIS技术，以二次开发为重。国内外目前都有很多成熟应用的GIS软件，如国外的ARC/INFO.Map-info等、国内的MapGIS、Geostar等，这些软件都已实现了许多通用功能，如空间数据的存储管理、查询、检索及分析等，图形的绘制、显示与输出等，并提供了强大的二次开发能力。如果进行二次开发就没有必要过多考虑数据的存储、管理和建模上，而把主要精力集中在功能的实现上。这样开发出来的软件价格远远低于从底层开的MCIS软件。紧密结合矿山生产管理的需要，开发出功能性较强的MGIS。目前很多矿山遵循“数字矿山”的思想，积极推动矿山信息化建设，开发了一些软件，但是很多软件实用性不是很强，更多是在信息的存储和表示上下功夫，为信息化而信息化，而没有很好的考虑如何充分利用这些信息为生产管理服务。实际上完全可以结合矿山日常生产管理开发出适用性强的MGIS，实现笔者前述各项功能，从而解决很多操作繁琐复杂、人工计算困难等等问题，使工作更有效率、结果更加准确。
结束语：
GIS技术在采矿业的应用，一方面可以增加采矿的效率，另一方面还可以提高采矿业的生产水平，促进采矿业的发展。
参考文献
[1]杨彪,罗周全,刘晓明等.地下资源开发中的GIS应用[J].采矿技术,2010,6(2).
[2]王履华,孙在宏,曾洪云等.三维数字矿山信息集成管理系统设计与实现[J].金属矿山,2013(1).
[3]张卫军.智能数字化GeoCAD成图在石炭井一矿的应用[J].煤矿现代化,2010(1).
[4]王静.GIS在矿产资源信息管理的应用[D].河北科技大学,2012.
[5]郑贵洲.矿山三维GIS可视化建模方法及关键技术研究[D].中国地质大学(武汉),2010.
关键词：GIS技术；采矿
中图分类号：C35文献标识码： A
GIS技术在采矿方面的应用是顺应时代发展需求的产物，对此，本文主要针对其特点以及应用效果进行了简要的分析和论述。
一、GIS技术的优越性
不同于CAD，GIS技术不但具有空间位置的图形信息，还具有这些空间实体的属性信息，而且这两种数据是紧密结合在一起的、相互联系的。在矿山生产管理过程中最重要的信息来源主要是矿体及其周边岩体中的地质数据，如品位、岩性、地下水、地质构造等，以及采矿设计人员在此基础上生成的采矿布置图，而这些数据正好能利用GIS空间数据库进行有效存储和管理。GIS也不同于一般意义上的数据库，虽然数据库的一些基本技术，如数据模型、数据存储、数据检索等都在GIS中广泛应用，成为GIS的核心技术，但GIS具有较强的图形查询与显示功能及数据分析功能，而这些功能在采矿的生产管理过程中具有至关重要的作用。GIS也不同于管理信息系统(MIS)，MIS不能对位置进行直接识别，当然也就不能对地质信息和矿图信息等这些地学空间信息进行正确和有效的处理。就目前GIS发展状况和应用水平来看，GIS技术可以在矿山从以下几个方面得到充分应用和发展。
首先，要做好数据的输入、钻孔数据、采样数据的输人、编辑和差错性检查。矿山地质体的钻孔数据是最为重要的数据来源，它的准确性直接影响地质建模的正确性，进而影响计划安排、决策支持、统计分析等操作的正确性。目前GIS提供多种数据输人的方式，比如键盘输人、手扶跟踪数字化输人，扫描数字化仪输人以及现有数据转换等，完全满足和适合于矿山各类数据的输人与编辑。
其次，进行品位的统计分析，以确定品位分布和变化特征以及进行矿石品位估算。品位是矿山技术人员和生产管理人员最为关心的对象之一，它直接影响到采矿设计的正确性与计划安排的可行性。利用GIS强大的空间统计分析的功能，在建立正确的数学模型(如SEMI一VARIOGRAM模型)的基础上可以方便、准确地得到理想的结果。
再次，辅助开采设计和规划。采矿设计的重要特点是设计的一切根据是建立在地质资料的基础之上的，虽然目前有些矿山采有CAD进行采矿设计，但往往在设计过程中是在CAD地质图的基础上进行的，而这些图形并不含有丰富的地质资料，只是在需要是查看相关文档或数据资料，这样即不方便又不准确。CIS是包含图形数据和属性数据的，并且这两种数据是相互联系紧密结合的。所以利用GIS技术。可以得到高质量的采矿设计成果，并且设计时间将大大缩短。如果借助人工智能、专家知识库等技术还可以实现采矿智能设计的功能。
再次，生产计划安排，均衡矿山生产。在矿山生产过程中.要合理的制定生产计划，使其具有较强的可行性以及较高的执行率一般是比较困难的，但是MCIS可以充分利用矿山的各种数据资料可以高质量、高效率的定制生产计划。同时还可以利用采掘过程中搜集的数据进行生产控制，设计矿山的采矿配矿计划。采掘进度线的绘制，也将更加方便、准确。另外还可以进行采矿模拟，从而可以提前发现可能发生的问题。
第五，矿图管理，矿山从勘探到生产会有大量图件，比如地质图、地质剖面图、钻孔柱状图、综合柱状图、底板等高线、地形图等等，而且这随着开采的进
行矿图不断增加。如果用MGIS图形管理工具来管理这些矿图，会更加安全可靠，使用方便。
最后，矿山安全管理，安全一直是矿山生产中极为重要的问题，安全管理技术的研究也一直是矿山管理领域的一个重要课题。为了提高安全管理的效率，满足安全策略综合性、预见性、跨区域的管理要求，降低管理成本，并适应数字化矿山的需要，建立一个能够管理维护大量的安全数据，有一定的自动分析能力，网络化并能提供实时监控、界面友好易于使用的安全管理系统就显得十分有意义。基于GIS的矿山安全管理系统的采用将能极大地改善当前的矿山安全现状，产生可观的社会、经济效益。
二、GIS技术被忽略的原因
第一，目前3D模型与现在应用比较成熟的关系数据库系统结合困难，试图从底层开发全新数据管理系统，这无疑大大增加了研发难度。GIS技術“混合数据模型”和“集成数据模型”2种模型。采用“混合数据模型”的GIS软件由于空间数据与属性数据分开存储，因此查询、检索能力、表现地理空间数据特性的能力较差。而“集成数据模型”存取的数据类型受到一定限制，用户不能自定义数据字段，缺乏空间SQL功能。虽然这2种方式在2D或2.5DGIS得到广泛应用，但是它们在本质上都是传统的数据模型(关系、层次、网状)和语义数据模型的，是面向记录或注重描述数据语义的模型，不符合3D空间地理特征和认识规律。随之出现了面向对象数据库。这种模型比上述模型优越，具有存储复杂对象、支持完整性、有较高查询访问能力、并发控制较简单有效、直观性和人机交互性良好、便于应用开发和数理建模等优点，是解决空间数据与属性数据结合、图形与图像数据结合、多媒体信息管理的一种较好的3DGIS软件工程方法。但目前对00DB的研究仍不够充分，尚有不少理论和技术方法问题需解决。
第二，目前很多软件适用性不强，不能真正满足矿山生产管理的需要。国外对于矿山的生产管理及三维可视化开发出了很多软件.并得到成熟应用，但国外软件价格昂贵，同时也并不满足我国矿山的实际需求。国内也有不少科研院所开展该项的研究和应用，并已出现了很多有价值的开发产品。但是很多软件在矿山生产管理中作用较小，不能很好解决在采矿生产或管理过程中遇到的实际问题，更多的是在三维地质模型与可视化方化方面有较好的功能实现，使得矿山工程技术人员并不对其有多大兴趣。
三、发展方向
在软件开发方面首先是充分利用现有技术，开发出性价比高的MGIS。降低开发成本是推广MGIS的切人点。要降低开发成本笔者认为应该走“成熟”的道路，即充分利用现有成熟的计算机技术和GIS技术，以二次开发为重。国内外目前都有很多成熟应用的GIS软件，如国外的ARC/INFO.Map-info等、国内的MapGIS、Geostar等，这些软件都已实现了许多通用功能，如空间数据的存储管理、查询、检索及分析等，图形的绘制、显示与输出等，并提供了强大的二次开发能力。如果进行二次开发就没有必要过多考虑数据的存储、管理和建模上，而把主要精力集中在功能的实现上。这样开发出来的软件价格远远低于从底层开的MCIS软件。紧密结合矿山生产管理的需要，开发出功能性较强的MGIS。目前很多矿山遵循“数字矿山”的思想，积极推动矿山信息化建设，开发了一些软件，但是很多软件实用性不是很强，更多是在信息的存储和表示上下功夫，为信息化而信息化，而没有很好的考虑如何充分利用这些信息为生产管理服务。实际上完全可以结合矿山日常生产管理开发出适用性强的MGIS，实现笔者前述各项功能，从而解决很多操作繁琐复杂、人工计算困难等等问题，使工作更有效率、结果更加准确。
结束语：
GIS技术在采矿业的应用，一方面可以增加采矿的效率，另一方面还可以提高采矿业的生产水平，促进采矿业的发展。
参考文献
[1]杨彪,罗周全,刘晓明等.地下资源开发中的GIS应用[J].采矿技术,2010,6(2).
[2]王履华,孙在宏,曾洪云等.三维数字矿山信息集成管理系统设计与实现[J].金属矿山,2013(1).
[3]张卫军.智能数字化GeoCAD成图在石炭井一矿的应用[J].煤矿现代化,2010(1).
[4]王静.GIS在矿产资源信息管理的应用[D].河北科技大学,2012.
[5]郑贵洲.矿山三维GIS可视化建模方法及关键技术研究[D].中国地质大学(武汉),2010.