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测绘地理信息技术在矿产地质勘查工作中的应用论文

发布时间:2024-03-04 14:40:58 文章来源:SCI论文网 我要评论














SCI论文(www.lunwensci.com)
 
   摘要 :我国国土面积辽阔,矿产资源丰富,政府部门 重视矿产地质勘查工作。但是,在矿产地质勘查工作中, 部分矿产资源蕴藏区域具有复杂性, 造成勘查工作无法实 现机械化。现阶段社会经济进入高速发展时期,科学技术 持续进步,在矿产地质勘查工作中,先进技术和设备得到 使用,提升勘查工作效率和质量。通过对测绘地理信息技 术使用,能够掌握矿产地质情况,并且依托勘查数据为后 续矿产资源开采、地质灾害防治等工作提供依据。本文通 过对矿产地质勘查和测绘地理信息技术概述, 阐述了测绘 地理信息技术在矿产地质勘查工作中的优势, 分析了具体 应用。

  关键词 :测绘地理信息技术 ;矿产资源 ;地质勘查

  现阶段我国在矿产资源开发、地质找矿、水文地质勘 查、工程项目建设等都需要进行地质勘查,并且地质测绘 是整个勘查工作的重要组成部分,测绘人员应当使用科 学合理的测绘工具和技术,对不同区域的地质情况进行 掌握,以此为后续的工程活动提供数据支撑。而矿产地质 勘查工作是当前非常重要的一项勘查内容, 能够掌握矿区 地质情况,为矿产资源开采、地质灾害防治等工作提供依 据,从而保障矿产资源得到充分利用。但是,我国矿产资 源分布范围广,不同区域地质情况存在重大差异,增大了 地质勘查的难度,一旦没有先进的测绘技术支撑,无法对 复杂区域的地质情况进行掌握, 直接影响到矿产资源有效 利用。然而,在科学技术发展中,技术在创新,测绘地理 信息技术的发展,对矿产勘查工作带来重大转折点。在矿 产地质勘查工作中, 应当认识到测绘地理信息技术的重要 性,结合勘查区域具体情况,合理选择和使用测绘工具和 技术,才能获取准确性的地质数据,以此推动矿产行业稳 定发展。

  1 矿产地质勘查和测绘地理信息技术概述

  
矿产地质勘查是地质矿产相关部门或者企业在严格 遵守国家相关法律、法规和条例的前提下,经国家指定部 门批准, 由专业技术人员组成的工作部门对被批准勘查区 域开展相关矿产地质调查研究工作。勘查的具体目的一般是围绕矿产开发、地质灾害治理、工程勘查等展开,主要 是了解地质地貌、地层结构、岩石、地下水、矿产分布等 地质方面的情况, 为相关企业部门开展经济或者其他方面 建设提供有效参考依据。

  测绘地理信息技术是地理信息系统、遥感、全球定位 系统技术, 通过将 GIS、RS、GPS、数字摄影测量系统等与 现代计算机技术有机结合,以数字形式对各种信息、数据 进行数字化存储, 经数据库和多种应用软件处理后形成电 子地图,打破了传统测绘信息传送介质的模式,数据的传 送不再受时间、地域、地形图分幅、使用者等常规因素的 限制,测绘工作者通过测绘地理信息技术各种系统,如图 形、数学坐标系等,对相关信息进行数字化处理,得出全 面、高清的测绘图, 不仅使测绘工作变得更加简便、快捷, 还可以很快发现并及时修改测绘过程中出现的错误, 极大 地提高了地质测绘的工作效率和工作质量。


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  2 测绘地理信息技术在矿产地质勘查工作中的优势

  2.1 精度高


  测绘地理信息技术在使用中,和以往的测绘技术有 着显著区别,其在数据收集、整理、分析等工作上有着更 大的优势。一般情况下,测绘地理信息技术在应用中,能 够将 300m 范围内的全部测点的误差控制在 3mm 内,并 且在对矿产地质测绘前, 也会依托周围具体情况, 使用全 站仪对各个测点的坐标进行掌握,从而让其三维化呈现。 在对目标点测量后,应当使用测绘地理信息技术对收集 的数据保存、整理、分析等,也需要对其数字化转换,以 此让测量误差符合要求。而且, 这种技术对方向误差控制 程度是大于以往使用的测量技术的,尤其是应对复杂区 域地质、自然环境恶劣的测绘工作中, 能够很好减少操作 错误和误差。

  2.2 操作性强

  以往使用的测绘技术中,主要依靠人工进行操作,很 容易出现错误,导致误差产生,一旦没有对其进行修改, 很大程度增加误差累积, 直接对测绘工作的精度产生重大 影响,最终无法符合矿产地质勘查的要求。但是,测绘地理信息技术可以对先进的测绘设备的技术进行使用,如 RTK等,其能够实时获取数据,促使测绘工作呈现数字 化、自动化等发展趋势,弥补了以往的人工问题,也可以 让每个测绘数据单独存在,形成相应的坐标,从而提升操 作灵活度。

  2.3 适应性好

  在矿产地质勘查工作中,大部分区域勘查条件非常恶 劣,也存在诸多风险因素,并且湿度、温度、天气情况等 也会受到自然环境的影响,增大勘查工作的风险,如果还 是采取传统测绘技术,很大程度会出现安全事故,直接威 胁到勘查人员的生命安全。然而,在测绘地理信息技术使 用中,不会受到环境因素的限制,并且大部分工作都可以 进行远程操作,不需要勘查人员实地作业,提升了勘查工 作的安全系数,有利于保障勘查人员的作业安全。此外, 在该技术应用中, 只需要在勘查区域科学合理设置勘查点 位,就可以对 4km 范围内进行有效勘查,以此保障勘查工 作的顺利完成。

  2.4 降低勘查成本

  从测绘地理信息技术使用过程分析,其对勘查成本降 低需要从两个方面阐述。第一,降低勘查人工成本。以往 勘查技术使用中,需要大量勘查人员参与,也会使用到种 类非常多的设备,但是在测绘地理信息技术使用中,各类 设备精简,运输和搬运简单,降低了人工的需求,以此提 升了勘查工作的经济效益。而且,这种技术也可以对勘查 工作数据进行收集、整理、分析等,并且与其他勘查数据 共享,为后续工作提供了便利。此外,在这些工作中,也 是利用设定的长度进行自动运行,不需要大量人工操作, 从而降低人工成本。第二,降低时间成本。在测绘地理信 息技术使用中,不需要和以往勘查技术进行很多辅助操 作,通过对测绘数据实施观测,就可以进行自动筛选、绘 制地形图等,提升了勘查工作效率,以此满足矿产资源开 发的需求。

  2.5 存储空间大

  以往勘查工作形成的数据资料非常多,但是更多是采 取纸质方式记录,为提升勘查工作的质量,仅仅只对其中 重要的勘查数据记录、保存,并且对剩余勘查数据没有保 存,无法对后续勘查产生积极影响。基于这种情况,在测 绘地理信息技术使用中,其勘查数据存储方式简单,直接 使用网络存储,不需要对纸质资料进行保存,如果需要什 么资料,从数据库进行筛选和使用就可以,从而提升了勘 查数据的利用效率, 也可以产生更大的经济效益。


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  3 实例分析

  3.1 案例


  研究某铅锌矿床的地质矿产勘查,某矿区处于塌陷 地带,从新中国成立开始,该矿区就开始采铅炼银,1965 年~ 1972 年期间就已经开始了大规模的地质勘查工作, 在当地地质勘探公司、冶金局的发展支持下,地质勘探工 作取得了很大进展, 对地区范围内的矿产资源进行了深入 分析。进入新时期之后,整个矿产资源工作的开展开始使 用地理信息系统进行。

  3.2 具体应用

  GIS 技术应用分析。第一,收集资料。通过对 GIS 技 术进行使用,对以往形成的勘查数据进行收集、整理、分 析等,为当前矿区勘查工作提供数据支撑。在使用 GIS 后,可以对各类数据资料进行自动分类,也能选择出其中 存在价值的资料,并且对其进行分层管理。第二,采矿规 划。在矿产资源勘查中,勘查人员需要对数据整理,而且 在开发利用中,使用 GIS对矿区勘查数据整理,逐步为开 采作业提供有效数据。也可以利用 GIS 系统对勘查数据的 真实合理性进行分析,进一步发挥勘查数据的利用价值, 也可以提升勘查工作质量。第三, 图像绘制。一般情况下, 通过绘制图像后,可以直接呈现矿区的地质情况,为矿区 勘查工作开展提供便利。在该勘查工作中,应当对 GIS 系 统的绘图功能进行使用,有利于提升勘查结果的准确性。 为保障矿产地质勘查工作的有效,需要对测绘、矿产资源 等数据进行收集、整理等,才能提升勘查数据的利用效 率。第四,建立数据库。为实现数字化矿山建设,应当在 矿产地质勘查中,使用 GIS 系统对矿区地质参数进行全面 收集,如水文条件、自然环境等,结合矿产资源的开发利 用条件、储存数量等,制定数据库的建立方式,通过对各 项数据的利用,形成矿区非常完整的数据库,为矿区管理 提供了方便。第五,防治地质灾害。在 GIS 系统的支持下, 能够让矿区人员掌握地质灾害发展情况, 也可以使用系统 提供的建模技术,对各个区域地质情况进行分析,逐步掌 握地质灾害发生情况,制定针对性的防治措施,避免对矿 区建设带来重大影响。

  RS 技术应用分析。在科学技术发展中,RS 技术得以 产生,在矿产地质勘查中应用较为普遍,并且也会与地球 物理信息、数据库技术等联合使用,有效对矿产资源勘 查。从具体使用中,通过使用遥感技术获取到铅锌矿床的 地壳和地层结构信息,也生成了相应的图像。同时,也对 铅锌矿床的分布位置和分布规律进行明确。与以往使用的其他勘查技术比较,提升勘查工作效率,为后续矿产资源 开采提供了数据支撑。在该矿区勘查中,遥感技术主要从 图像配准、图像镶嵌、分辨率融合、干扰因素去除四个方 面开展。一方面,通过使用高分一号的遥感数据,对上述 四个方面进行研究,将得到的图像进行解译,从而对地质 解译,从而进行影像单元解译、填图单元建立、实地勘查 验证,以此得到遥感解译地质图。另一方面,应当对获取 的遥感数据中存在的异常影像部分提取, 并且分析其中的 主要成分、比值等,可以得到异常分级,也要对其进行评 价,以此形成遥感蚀变信息提取成果。因此,对两个部分 成果进行分析,就可以对矿区资源位置进行明确,也为后 续开采工作提供数据支撑。

  全球定位系统技术应用分析。在铅锌矿床地质勘查 中,选择了 GPS-RTK 测绘技术开展测绘工作。在具体工 作中,使用了双频 GPS 接收机,其中PTK精度是垂直,士 (40mm+lppmX 基线矿 区长度)水平 :士(30mm+lppmx 基线长度),并采用相关部门提供的国家级控制点作为本 次测量工作的坐标起点和高程起算功能点,利用WGS 坐 标系进行坐标转化。第一,准备工作。选择三台双频 GPS 接收设备,6 台单频 GPS 接收设备,3 台笔记本电脑和2 台 测绘仪 ;因测绘区域处于山区, 需要配置高性能越野车一 辆。在勘查工作中,对各项设备进行测试,符合 GPS 测量 规范的要求。第二,架设工作。一般情况下,应当先对基 准站进行架设,并且其选择位置非常重要,也是勘查工作 的基础保障。在本次勘查中,应当选择视野好、无遮挡物 的区域,从而对整个矿产地质勘查区域覆盖。此外,附近 也不能存在高压线路或者电磁干扰。但是,经过具体使用 后发现,勘查数据很长时间都无法掌握,发现是附近水域 反射造成的,只能对 GPS 接收机进行重新放置,以此掌握 勘查区域的数据。第三, 各点测量包括地质点、槽探端点、 钻孔以及坑道等,钻孔放样要严格按照初次测量、二次测量和最终测量三道程序进行作业和放样。坑道口的测量要 按照设计坐标进行测量,并在坑道口设置两个图根点,方 便全站仪的架设工作, 进而更好地对坑道的深度和走向进 行控制。第四,精度统计。在实际勘查工作中,使用了三 种方法对测量结果的精度进行检验。在已经明确的位置架 设移动站点收集数据和整理数据, 与测绘得到的数据进行 对比, 一共检测了 12 个位置。在不同时间段对相同区域进 行反复测量, 与不同时间的数据比较, 一共对 86 个点位进 行对比和反复测绘。还使用全站仪对相邻位置的距离和高 差测量,一共检验了 70 个点位。在三种方法使用后,累计 检验 166 个点,总体精度是 :平面精度 0.15m,高程精度 0.17m, 满足本次矿区地质勘查测绘工作的精度要求。

  4 结语

  在社会经济持续发展中,对矿产资源需求量持续增 长,但是现有矿产供给量不足,只能对未开采矿产资源进 行开发利用,以此满足国民经济发展的需求。为实现这一 目标,应当对勘查技术进行更新,掌握矿区的真实情况, 制定科学合理的开采方案,以此推动矿产行业稳定发展。 测绘地理信息技术包含的细分技术种类多样, 是当前被广 泛应用于地质勘查工作的先进测绘技术, 在地质勘查工作 中发挥着显著的应用优势。多种形式的技术在不同领域中 的科学合理应用可以有效提高测绘工作人员在数据采集、 处理和分析中的工作效率,使测绘更加精准。因此,相关 部门和工作人员应加强测绘地理信息技术的研究创新, 不 断扩大其在地质勘查工作中的应用范围, 使其更好地服务 于我国地质勘查工作。
 
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