复杂地质情况下矿山测绘信息管理系统设计及实践

宋宇佳

（中国建筑材料工业地质勘查中心辽宁总队，辽宁 沈阳 110000）

矿山测绘信息管理系统是一种通过地表监测、遥感测绘等技术进行信息管理系统，在对进行复杂地质区域下矿山信息处理[1]。一般的地质巡查工作需要进行对裂缝的宽度与长度进行统计，利用精密水准仪等仪器实现数据获取并进行坐标值转换，将地质测绘这种抽象问题转化为数学问题，提升对矿山测绘信息管理效果[2-4]。相关学者对此进行了研究，取得了一定的进展。

侯志元等人对矿山测绘信息进行处理，提出一种测绘信息分析系统，通过Arc GIS方法获取矿山地形数据，利用遥感技术进行矿山地质数据采集，根据设计系统进行矿山地形数据分析，实现矿山勘测的智能决策[5]。

1 矿山测绘系统功能需求分析

为了实现复杂地质情况下矿山测绘信息管理系统，需要进行矿山测绘管理系统需求分析，矿山测绘信息管理系统的设计由矿山测绘信息管理系统功能需求分析、矿山测绘模块结构、数据库设计等三个部分组成。具体包括以下方面：

（1）矿区地质地形图。这些图形主要包括:①地形图，通过采集矿区地质地形，将复杂的地形条件转化为数据信息，根据大量数据构建矿区地形三维模型，实现矿区地形可视化分析。②矿区规划图，该图反映所研究矿区内的资源分布情况、开采顺序及开采状况和开采前景。

（2）工程剖面。这部分图形包括矿区勘探线剖面图、矿区中段水平剖面图，以及局部工程治理所绘制的剖面图。这部分图形信息数据是矿区地质三维建模的主要数据。这类图形的多少及精度直接影响矿区三维地质模型的准确性。

（3）工程地质数据。对所研究矿区的地质调查、勘察、监测和治理方面的资料，经过必要的筛选后，将各勘探点包括地理、环境、岩层物理力学指标在内的所有信息输入计算机。工程地质数据主要由钻孔岩芯数据得到，包括了矿区岩层的物理、力学指标，如岩性、矿物组成、重度、孔隙比、粘聚力、内摩擦角等。

2 模块结构分析

根据测绘系统需求设计系统结构，每个模块都有不同功能，包括了用户权限分配及测绘数据处理两大部分，具体矿山测绘模块结构如图1所示。

图1 矿山测绘信息管理信息系统结构框架图

分析图1可知，矿山测绘信息管理信息系统共分为5个主要功能模块，分别为矿山测绘信息文件查询、矿山测绘数据输入输出模块、测绘信息查询模块，矿山测绘预测模块以及权限管理模块。矿山测绘数据输入输出模块能够在输入部分获得查询条件，在输出模块得到查询结果；测绘信息查询模块能够将矿山测绘信息中地质图、分区图等进行有效整合，获得矿山资源的具体储量。

3 矿山测绘信息管理信息系统数据库构建

对于矿山测绘信息管理信息系统来说，由于复杂的地质条件在信息获取上存在较大问题，并且矿山储量与地质信息采集的数量以及精准量都存在一定的关联，为了能够提升矿山测绘信息管理的有效性与精准性，本文采用了SQL Server 2012作为系统的存储数据库，这是因为此数据库具有较大的数据存储与管理性能，能够实现一个数据库对应多个矿山测绘管控用户的数据共享，有效避免了复杂地质条件与大量数据带来的测绘精准性问题。

4 实验

4.1 矿山测绘信息管理用时

为了验证不同方法下矿山测绘信息数据管控效率，采用文献[5]方法、文献[6]方法、文献[7]方法以及本文方法对矿山测绘信息数据管控用时进行检测，得到结果如表1。

表1 矿山测绘信息数据管理用时

分析表1可知，当矿山测绘信息数据量为100 GB，文献[5]方法的矿山测绘信息数据管理用时为47.6s,文献[6]方法的矿山测绘信息数据管理用时为53.8s,文献[7]方法的矿山测绘信息数据管理用时为66.2s,本文方法的矿山测绘信息数据管理用时为3.8s。

4.2 矿山测绘信息数据召回率

为了验证不同方法下矿山测绘信息数据管控的召回率，采用文献[5]方法、文献[6]方法、文献[7]方法以及本文方法对矿山测绘信息数据管控的召回率进行检测，得到结果如表2所示。

表2 矿山测绘信息数据管理召回率

分析表2可知，当矿山测绘信息数据量的200 GB，文献[5]方法的矿山测绘信息数据管理召回率为78.4%，文献[6]方法的矿山测绘信息数据管理召回率为76.3%，文献[7]方法的矿山测绘信息数据管理召回率为88.2%，本文方法的矿山测绘信息数据管理召回率为99.5%。当矿山测绘信息数据量的500 GB，文献[5]方法的矿山测绘信息数据管理召回率为76.3%，文献[6]方法的矿山测绘信息数据管理召回率为76.8%，文献[7]方法的矿山测绘信息数据管理召回率为88.5%，本文方法的矿山测绘信息数据管理召回率为97.5%。本文方法的矿山测绘信息数据管理召回率明显高于其他方法，说明本文方法的矿山测绘信息数据管理召回率较高。

5 结束语

本文设计一种复杂地质情况下矿山测绘信息管理系统，分析复杂地质条件下矿山测绘信息管理的具体问题，确定测绘管理系统的功能需要，并根据具体要求进行模块结构设计，最后，根据结构设计及功能需求建立测绘信息管理数据库，实现复杂地质下的矿山测绘信息管理系统设计。通过实验得出以下结论：

（1）当矿山测绘信息数据量为500GB，本文方法的矿山测绘信息数据管理用时为8.2s。本文方法的矿山测绘信息数据管理效率明显较高。

（2）当矿山测绘信息数据量的500GB，本文方法的矿山测绘信息数据管理召回率为97.5%。说明本文方法的矿山测绘信息数据管理召回率较高。