大数据可视分析视角下的矿产资源规划研究

徐葛培

摘 要：创新性地将大数据可视分析技术引入到矿产资源规划中去，利用地理信息系统这一人机交互手段，对各类矿产数据进行可视化分析，利用得到的结果进一步指导、优化矿产资源规划的编制工作。

关键词：矿产资源规划；大数据；大数据可视分析

中图分类号：TD98 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）26-0189-02

矿产资源规划是根据国家或地区经济中长期规划、国家或地质矿产资源特点和开发利用现状，对矿产资源勘查、保护和合理利用，矿山生态环境保护和建设等，在时间上和空间上所作的总体安排和布局[1]。在规划的编制过程中，会收集到大量的文字和图表数据，通过大数据分析可以帮助我们发掘这些数据背后的价值。通常来说，大数据分析分为计算机智能分析和人为主观认知分析。人為主观认知分析能直接将主观认知和人为需求代入到分析中去，大数据可视分析就是其中重要的研究分支。

大数据可视分析是指在大数据自动分析的同时，利用支持信息可视化的操作界面以及支持分析过程的人机交互方式与技术，有效整合计算机的计算能力和人的认知能力，从而获得对大规模复杂数据的洞察力[2]。

1 大数据可视分析的过程

1.1 数据的收集与数据库搭建

数据是大数据的核心，收集到的数据是否全面，数据类型是否够多，将直接影响到后期数据分析的效率，多维度的数据分析能使规划更合理。对于矿产资源规划来说，收集的数据包含各类文字和图表。在全面收集数据之后就需要进行数据库的建设工作，搭建过程一般包括数据预处理、建库文档准备、数据的采集输入、数据的整理、数据的格式转换、数据的监控检查等。基于地理信息系统建成的数据库是进行可视分析过程中重要的人机交互手段。

1.2 数据的可视化

（1）文本可视化。文本信息是当前背景下数据存在的主要形式。文本中通常都包含了一定的逻辑结构和叙述模式，为了将文本可视化，有研究提出了文本语义结构可视化技术。将文本所述内容提炼、整合，然后以树的形式进行可视化，能将文本中的语义结构、统计内容和相关观点同时展现出来。通过文本可视化可以精准得解读各类规划意图和数据特点。

（2）时空可视化。时空数据指拥有空间坐标与时间维度的数据。基于数据库的建设，利用地理信息系统的人机操作介质，对数据库中的各类时空数据进行赋值分析。将这类拥有时空属性的数据进行可视化，能够直观清晰地了解各地矿山开采现状与分布情况，为规划的编制提供可靠的数据支撑。

（3）三维可视化。三维可视化是在时空的二维可视化基础上进一步衍生出来的可视化分析技术，指在时间和空间两个维度的基础上再加入第三个维度的数据，如矿山开采量，同一矿山中不同矿种的储量等。具体来说，可在时空可视化分析上继续深入，利用地理信息系统对数据进一步深入分析，以得到可期、可用的结果。维度的增加能使可视化分析后得到的结果更加科学合理。

2 可视化数据在矿产资源规划中的应用

2.1 优化勘查布局

矿产勘查布局工作是矿产资源规划中重要的内容之一，是在遵循地质成矿规律、市场规律的基础上，对未来的一系列地质勘查工作做出的具有前瞻性的规划安排。利用大数据可视化分析技术，将市场供需趋势、各地矿产资源特点、勘查开发现状等数据进行可视化，可为不同矿种勘查方向的确定提供依据，进而可具体确定哪些矿种作为未来的重点勘查矿种，哪些矿种是不需开采的，将其限制或禁止开采。同时，将成矿条件、找矿前景、自然生态红线区和矿产资源规划禁采区等要素进行叠加分析，得到的结果能为禁止勘查区的划设、重点勘查区的设定提供科学的依据。

2.2 完善规划分区

矿产资源开采规划分区是落实区域发展总体战略和主体功能区、环境功能区战略的重要保障，也是构建协调有序的资源保护和矿产集聚化开采布局，保障资源有效供应的重要手段。一般将矿产资源开采规划分区划分为规划禁采区、规划开采区、规划限采区三类。不同分区根据各自不同的划分原则进行划设。利用大数据可视化分析技术，将规划分区中相关的要素数据，如规定不得开采矿产资源的区域和各类不同资源储量规模的矿产地等，进行整合赋值及可视化分析后，可以清晰直观的得到规划分区结果，能直接指导不同分区的划设。

2.3 建设绿色矿山

绿色矿山建设要求矿山在实现科学开采的前提下，做到对周边环境的最大程度保护，使矿山开采对周边环境的影响控制在环境可承受范围内。一般来说，包含对各类矿山的绿色开发模式探索、矿容矿貌、矿山开采模式、矿口环境、场地环境等的一系列绿色矿山建设内容。引入大数据可视化分析技术后，可将绿色矿山建设要求、开采矿产种类、矿地环境、先进工艺技术等数据进行整合，并利用地理信息系统进行可视化分析，将得到的绿色矿山结果进行比对，以此为依据做出进一步的规划决策，从而提升绿色矿山建设水平。

3 大数据可视分析应用于矿产资源规划的评价

3.1 大数据可视分析应用于矿产资源规划的优势

3.1.1 创新性地引入大数据可视分析这一先进分析技术，进一步提升了矿产资源规划的科学性、合理性

在信息化时代，数据的重要性不言而喻，谁掌握了数据谁就掌握了未来，作为大数据分析技术中的分支，可视化分析的优势十分突出。对于传统的矿产资源规划编制来说，缺少的正是这种对庞大数据的分析能力与展示过程，缺少了在编制过程中为规划提供科学分析的技术，而可视化分析技术正好能解决这些不足。因此，可视化分析技术的引入，对提升矿产资源规划的科学性与合理性具有重要的作用。

3.1.2 利用大数据可视化分析结果，为矿产资源规划方案提供可靠的数据支撑

在传统的矿产资源规划编制过程中，都能收集到大量的相关数据，但是对于这些数据的利用率上存在一定的不足，对于规划结果的得出，往往没有很好的过程交待。利用大数据可视化分析技术，将各类数据的分析过程、分析结果直观地展示在观众面前，为规划结论的得出提供了可靠的数据支撑，使规划更加充实、完整。endprint

3.1.3 大数据可视分析的引入，进一步提升了矿产资源规划的可操作性

大数据可视分析是将各类数据进行整合分析，以直观的图像的形式进行反馈，从而辅助规划人员对规划进行优化，是计算机运算与人工偏向性选择的双重结果，对于规划成果的得出能起到更加精细化的作用。例如，对于规划分区的划设，利用计算机辅助能将规划边界设定得更加具体、清晰，从而为规划的实施提供了更加可靠的依據，提升了规划的靠操作性。

3.2 大数据可视分析应用于矿产资源规划的局限性

3.2.1 大数据可视化分析技术刚刚起步，尚未得到广泛的推广应用，缺少成体系的技术规程

大数据可视分析是一项先进的大数据分析技术，但是，目前还停留在理论研究阶段，在实际中的应用尚少，尤其在矿产资源规划中的应用更是几乎没有，所以其在矿产资源规划中的相关应用方式、应用成效、技术规程等都尚待验证与补充。

3.2.2 运用大数据可视化分析技术来辅助矿产资源规划，势必会增加规划的资金、时间和人力成本

目前的矿产资源规划编制包括规划文本、规划图件、编制说明、规划数据库等一系列内容，要顺利完成规划，对于编制单位和管理部门来说已经需要不少的精力投入，若是进一步引入大数据可视分析技术，势必会增加规划的资金、时间和人力成本，将规划编制时间拉长，对按时完成规划造成阻碍。

4 结束语

将大数据可视分析技术引入到矿产资源规划中，是为提升规划编制水平所做的一次创新和探索。作为新技术，势必存在其优势和局限性。

优势有以下三点，一是提升了矿产资源规划的科学性、合理性。弥补了传统规划编制过程中对庞大数据的分析能力的欠缺，为规划提供了科学的分析技术。二是为规划方案提供可靠的数据支撑。大数据可视分析技术，将各类数据的分析过程、分析结果直观地展示在观众面前，为规划结论的得出提供了可靠的数据支撑，使规划更加充实、完整。三是提升了规划的可操作性。计算机运算与人工偏向性选择的双重结果，对于规划成果的得出能起到更加精细化的作用，为规划的实施提供了可靠的依据，提升了规划的靠操作性。

局限性有两方面，一方面，大数据可视化分析技术刚刚起步，尚未得到广泛的推广应用，缺少成体系的技术规程。尤其在矿产资源规划中的应用更是几乎没有，所以其在矿产资源规划中的相关应用方式、应用成效、技术规程等都尚待验证与补充。

因此，在日后新的一轮矿产资源规划编制中，可试点性地引入大数据可视分析技术，通过在实践中不断探索，来完善这项技术在矿产资源规划中的运用，使其能真正服务于提升规划水平。

参考文献：

[1]李林.矿产资源规划理论与实践研究[D].重庆大学，2004.

[2]任磊，杜一，马帅，等.大数据可视分析综述[J].软件学报，2014，25（9）：1909-1936.

[3]高胜超.GIS在数字矿山中的应用[J].科技创新与应用，2015（1）：192.endprint