浅析地测地理信息系统在煤矿绘图中的应用

摘要：近几年，随着信息化建设步伐的日趋加快，大部分行业在这方面已经 取得了阶段性的成果，但矿山这一传统产业信息化建设还比较落后，大多借助于CAD 软件的开发和编辑环境绘制各类图件。CAD 软件不能很好地处理属性信息和图形间的拓扑关系，这就为矿山日常信息的查询和处理带来了很大的困难。地测地理信息系统实现了从原始的基础数据（如钻孔数据、导线点数据等）自动生成并动态修改矿山地测工作的各类图件，如地质勘探线剖面图、采掘工程平面图、底板等高线及储量计算图、工作面地质说明书、任意剖面的切割等。文章主要分析了地测地理信息系统在煤矿绘图中的应用及发展趋势。

关键词：地测地理信息系统； 煤矿绘图； 应用；

中图分类号：B819 文献标识码： A

地理信息系统是现代科学技术的一大飞跃对于地质学的发展有着至关重要的作用。地理信息系统在最近几年中已经普遍应用， 它是在计算机上储存、编组和分析空间信息的系统与传统的地理学相比有无可比拟的优势。

一、地理信息系统的优点

1.它不仅能够获得和存储地理数据，还能够对已有的数据进行处理和分析，具有直观的数据可视化功能与效果。

2.用地理信息系统能够快速地解决地理事物的位置，显示地理事物在不同时段内的地理信息的空间分布状态，与互联网或者一些虚拟现实技术结合，形成空间数据的高度表现力。

3.地理信息系统可以通过使用一些软件对地图的图幅大小进行调整。地理信息系统能够精密计算两个物体间的距离，通过叠加分析和缓冲分析以及数值统计等，可以让人们对地理空间拥有更为明确的认识。

4.地理信息系统具有查询功能。既可以查询地理信息，也可以查询地理属性，而且能够对不同的地理信息的进行不同的颜色标注和不同的空间显示，以其强大的制图能力，体现多维化和共享性。

5.地理信息系统能够显示地理事物的属性和发展，能够直观地展示地理事物发展的客观规律和过程，板块的运动，海陆的变迁，矿产资源的形成以及生物进化等都被地理信息系统形象地表现了出来方便、快捷。

二、地测地理信息系统在煤矿绘图中的应用现状分析

1.地测地理信息系统的应用技术处于适应阶段。随着我国经济的快速发展，煤矿绘图技术也处于高速发展状况下，地测地理信息系统应用于煤矿绘图行业显得尤其重要，那么在地测地理信息系统这一方面，国外的技术要较为先进，因此我国国内开始大量引进国外先进技术，但是在技术引进的过程中，需要不断的试验和磨合，在这段时间里，监测的失误率就会增加，地测地理信息系统的管理应用就会变得复杂。

2.煤矿绘图精度分析。煤矿绘图所监测的地区不是一望无际的平原，否则就没有测绘的必要，通常煤矿绘图的地理位置都是高低不平的地理位置，那么在煤矿绘图的过程中，就会出现一些障碍物，这些障碍物对地测地理信息系统在煤矿绘图会产生一定的影响，究其原因主要是由于地势的不平坦会对信号的接收造成一定的影响，因此在采用地测地理信息系统进行煤矿绘图的过程中，必须通过地测地理信息系统的作用才能够提高煤矿绘图的质量和精度，才能够保证测绘信息的准确。对障碍区域以外设置好图根点，将监测的坐标在地形草图上标记，将检测地点之间进行连线，同时在观测地图上将补测区域的图形打印出来，作为底图，之后整理形成完整的文件，经过认真地编辑修改之后，分幅和整理之后形成完整的地形图。

三、地测地理信息系统在煤矿绘图中的应用

1.地测数字化制图

（1）绘制单位及样板文件、向导的使用。地测信息系统提供了众多的样板文件，分别为工程图及地图的公制及英制单位不同而设置。样板文件大多数是为建筑图和机械图件而服务的，我们绘制矿图时，只要应用地测信息系统提供的向导即可。单位设置为公制，则软件所提供的绘图面积为无限大，一般矿井开拓面积比起无限大是微不足到的，可满足全井田图形的绘制。

（2）图层的使用。矿图的种类很多，但大多数矿图是在采掘工程平面图的基

础上绘制的，以下则以采掘图为例说明。使用图层可以方便地把图中有关的图素组合起来，一方面方便对图形的操作，另一方面对图形的使用可实现一图多用的目的。如： 采掘工程平面图、煤层底板等高线图及储量计算图、水文地质图、损失量计算图、钻孔布置图、主要巷道平面图等。它们之间有很大一部分在内容上是相同的，只要绘出一种图件，通过对图层的合理组合就可绘出另一种图，大大方便了图形的绘制。图层的划分原则：第一，适量使用图层，做到层次分明、便于操作。第二，分专业、分类型按图素类型划分。第三，层次组合可形成多种图种，且不混乱。

2.煤矿绘图的数字化输入。煤矿绘图的数字化输入过程中，对于能够精确定位的位置用该坐标进行数字化输入，比如监测的到的地质内容、巷道等，对于不能够精准定位的地理位置，则可以通过数字化输入仪器进行跟踪输入，比如分叉合并线等。在交互方式下绘图开始首先打开图形文件。根据不同的要求在矿井地测信息系统新建对话框中选择不同的选项，设定工作单位和精度。

3.地测地理信息系统快速静态定位应用。GIS静止的进行监测，在监测的同时，还必要接受来自卫星的基准站同步的检测数据，实现对用户站的三维坐标和整周末数进行解算，知道观测解算的数据达到既定的要求为止。对具体的仪器设备进行跟踪检查，通过矿井地测空间信息系统，再利用新引进的设备，为了保证对其的使用性能进行及时的跟踪和维护，那么就可以通过GIS 管理系统对其进行定位跟踪，通过在电子录像的地图上观察，从而确保其正常工作。预先在GIS 管理系统中设定设备的安全运行范围值，当其运行过程中超出该范围值时，就会在地图上出现警报处理的声音和图表显示，那么监督人员就会从听到的声音和颜色图标准确确定是哪里的设备出现故障，以便及时进行有效防治，进行安全性检查，降低了设备故障的发生率。 4.地测地理信息系统动态定位应用。将点位精度比较高的地方作为控制基点，主要通过对卫星进行实时的观测，在这个控制点上进行观测几分钟，之后等到所有的仪器设备完成了初始化工作之后，流动站就利用间隔的方式按照既定的采样过程中进行自动观测，实现实时动态地确定采样点的空间位置，进而实现和基点数据的同步，从而有效提高定位系统的准确度，同时节省了大量的人力和时间的投入，提高了工作效率。通过地测地理信息系统在GIS管理系统中地图导出各个时间段的信息来进行分类检查管理，从而减少了人力记录的麻烦和提高了精确度，节省了大量人力、物力和财力的投入。

5.设备图像分层次管理。当煤矿企业是大型企业时，那么就需要对设备管理进行不同类型设备图像分层次管理，这样员工操作过程中，就能够及时对要查看的对象进行选择，不需要逐个搜索，提高了工作效率。

6.地图上图片的完整输出。当企业需要对设备运行过程中，某个阶段的设备运行进行查看时，就可以通过GIS 煤矿机电设备精细化管理系统，及时准确地对地图上的图片进行完整输出，方便及时查看。

四、发展趋势

地测地理信息系统作为储存和分析空间资料的强有力的工具， 在全世界范围内已经得到了相当广泛的利用。据统计， 地测地理信息系统的使用人数近年来正以25-40%的年增长率快速增加。当代地质学的发展越来越多地应用地测地理信息系统，他可以使数据处理更快捷更准确更精密。地质学的研究包括地质运动，地质变迁版块移动等，如果采用传统的地理学方法，冗杂的地理数据大量的图纸笔录，如果不能全身心投入很有可能会导致一系列的问题，数据的安全性和准确性得不到保障，传统意义的图纸不易保存，并且是不变的。我们不能直观地从一张地图上看到五百年前大地的样子，能够合理应用地测地理信息系统，就可以方便地看到地质运动，看到运动前和运动后地质的异同，并且，地测地理信息系统保存信息数据安全完整，程序运作快，数据操作方便，无疑会提高地质研究是效率和质量，节省了大量的人力物力。

在煤矿生产中，所有地质测量工作的成果最终都表现在矿井地测图上，可以说矿井地测图是矿井地测工作资料的汇总，是矿井设计、施工及生产中必不可少的技术资料，再者矿图种类较多，内容丰富，所用的符号和注记很多，所用的比例尺一般为大比例尺，随着我矿采掘工作的进展，矿图在不断变化，为了及时在图上反应出变化情况，矿图常常需要不断地填图、修改。矿图是一种随矿井的开拓而不断变化的动态管理资料，利用计算机管理矿图更有现实意义。