矿业地理信息系统应用现状及发展前景

董兴嶂

（中化地质矿山总局湖北地质勘查院，湖北 武汉 430075）

1 矿业地理信息系统的概述

所谓的矿业地理信息系统又可以称为地学信息系统，它是一种非常重要的空间信息系统，而且具有特定的作用，一般情况下，矿业地理信息系统的正常运行都必须要由计算机的软件和硬件系统作为支撑，然后对地球的表层，包括矿区地层的空间地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析，并且根据矿企实际需求来进行显示和描述的一个技术系统。从严格的意义上来讲，矿业地理信息系统是一个具有信息系统空间专业形式的数据管理系统，具有集中储存操作显示地理参考数据的一个计算机系统，可以根据数据库里面的某一个位置，进行数据的识别和分析。

目前各种类型的矿业地理信息系统，在运行的过程当中，必须要完成大量的地形数据分析，只有在将这些任务进行完成的前提下，才能够在日常生活当中给予人们帮助。但是就我们了解到的情况来看，现在的矿业地理信息系统技术在研究方面主要注重于如何对空间数据处理的复杂问题进行解决，以及针对空间数据的显示问题进行解决等等。在对矿业地理信息系统进行推广的过程当中存在较多的障碍，这种最明显的障碍之一就是缺乏足够的专题分析模型。通俗的讲，就是矿业地理信息系统的数据分析能力还不足，不能够满足矿企资源开采的各种需求。

2 矿业地理信息系统发展状况

与国外的发达国家相比，我国矿业地理信息系统研究的起步时间相对较晚，但是经过长时间的研究及探索之后，也取得了较为明显的成果。

2.1 起步阶段

进入到20世纪70年代之后，我国才开始了解矿业地理信息系统的相关内容，并开展一系列的研究。因此我们普遍认为，20世纪70年代是矿业地理信息系统在我国发展的起步阶段。在矿业地理信息系统起步的同时，计算机技术也被广泛的应用在不同的领域，例如测量领域，遥感领域等等。在这一阶段，我国测绘局研发了一系列航空摄影和地形测量的系统以及技术，对地理信息数据系统库的建立奠定了坚实的基础。早在1997年，我国就已经利用矿业地理信息系统及计算机技术对地图的相关数据进行了解，这张地图是全要素地图，它的出现使得我国各领域对矿业地理信息系统的关注度越来越高，也正是从此时开始，国内相关学者开始对矿业地理信息系统进行阶段性的研究。

2.2 试验阶段

虽然在20世纪70年代，人们就已经开始研究矿业地理信息系统的相关内容，但是在进入到80年代之后才进行一系列的试验操作。也正是在80年代后，全国1:100万地理数据库系统建成。在这个过程当中，国家测绘局利用信息系统技术进行了地质灾害情况预报，并获得了较好的运用效果。

2.3 全面发展阶段

进入到20世纪90年代之后，对你信息系统在真正意义上，在我国得到明显的发展。因为这一阶段矿业地理信息系统的研究已经进入了一个全新的阶段，也就是全面发展的阶段，此时全国1:25万，1:10万的地形图数据库已经建成国家相关管理部门，也将矿业地理信息系统、全球定位系统、遥感系统等内容综合列入重点科技攻关的项目中。

2.4 应用发展现状

虽然我国对矿业地理信息系统研究的起步时间相对较晚，但是随着我国综合国力的迅速发展，矿业地理信息系统的研究也不断深入并获得较为明显的效果。目前矿业地理信息系统在资源开采活动当中都产生了积极的作用。

3 矿业地理信息系统发展趋势

3.1 GIS数据的共享和开放

国家重要的政府部门以及科研机构对地理信息系统的应用程度比较高，该系统并没有真正的波及所有的社会领域，对社会生产力的影响也不大。所以我们可以从整体的情况来看，它对社会的发展并没有起到非常明显的促进作用。其主要原因是矿业地理信息系统在使用时不能将具有高效保密性的数据进行储存和保密。再加上受到技术的影响，数据的获取也存在较大的难度。此时让数据实现共享其开发的效果却有很高的必要性，相信在不久的将来，人们的慈善需求就能得到满足。

3.2 GIS产业化及市场化

随着我国针对矿业地理信息系统的深入研究，该系统也在不断的进行改革以及创新。就目前我们了解到的情况来看，一些具有自主知识产权的GIS软件品牌逐渐出现在市场上，并成为现代服务行业的一个新的经济增长点。

3.3 网络促进了矿业地理信息系统的发展

信息技术是现代社会不可缺少的新兴技术，将信息网络技术与GIS相结合，可以提高矿业地理信息系统的使用效果。而且利用网络技术系统，可以将空间数据等信息进行网络发布，让人们在浏览器当中就可以查询到相应的数据。

3.4 无线通讯技术与GIS结合

无线定位技术已经成为了现代生活不可缺少的一种技术。在日常生活当中，人们只需要通过一部智能手机，就可以便捷地获得自身的定位，要想查询与位置相关的信息，也可以利用互联网查询到相关的内容。在未来很长一段时间内，GIS技术与无线通信技术的融合会越来越顺畅。

3.5 系统数据管理范畴向时空大数据广域多重空间拓展

目前矿业地理信息系统发展的重点在物联网，泛在网络，对地观测网络等多个方向，而且这些内容的发展也对矿业地理信息系统的发展产生积极的作用。复杂且多元化的新型数据类型，可以对矿业地理信息系统当中的描述，地理过程产生重要的作用，甚至可以成为它的新载体。常见的新型数据类型主要有时空轨迹，时空网络，时空点过程以及时空数据等等。就目前我们了解到的情况来看，海量动态非结构化的多元时空数据已经成为了GIS发展的核心内容，同时也是它的主要方向。从另一个角度进行分析，现在的GIS技术集中式海量技术管理技术，已经无法对时空大数据进行有效的管理。因此在大数据的背景之下，智慧组织，集成管理，综合分析成为了地理信息技术发展的主要动力，也对我国的地理信息技术发展起到了积极的影响。

3.6 融合云计算与网格计算的高性能复杂地理计算成为发展趋势

地理计算工作是地理信息技术应用的基础，因此在地理空间信息应用快速发展的背景之下，你们对地理计算也提出了新的要求。这些新的要求具体表现在规模越来越大，数据越来越多，模型越来越复杂，那么地理计算的能力就需要不断的提升，这样才可以保证它的支撑能力符合地理信息应用的相关要求。具备高性能集群的高性能地理计算方法，可以有效发挥出超级计算系统的优势，同时也能够真正的提高以服务作为基础的地理计算能力。在传统地理信息技术的基础上，对新型硬件构架进行融合，可以有效促进时空数据密集型，计算密集型特征的地理计算系统，保证系统的高性能。

3.7 地理信息服务向多元化转变

随着社会的快速发展，人们的生活水平得到了大幅度的提升，很多产品在进行生产时都逐渐具备人性化，智能化和科学化的特点。再加上人们需求的多元化，使得很多系统的运行也具备多元化的性质。就目前我们了解到的情况来看工业生产中所使用的地理信息服务系统能直接反映出人性化的相关特点，同时也能体现系统性的综合特点。它使得政府的决策服务不再局限于地理信息服务的内容，也不局限于自然要素提供的相关信息，而是更多的从人地复合系统的角度，对自然要素和人文要素的信息进行综合考虑。智能感知系统，社交网络系统遥感技术的出现，为矿业地理信息系统的发展奠定了坚实的基础，同时也保证该系统在为人类服务时提供更丰富的动态数据源。

4 应用前景

通信行业是目前发展速度最快的一个行业，而该行业的蓬勃发展，也带来了信息行业资源管理及服务提升的相关问题。地理信息资源本身就具备地域分布比较广的特点，所以在研究矿业地理信息系统时，我们需要对它的空间分析能力进行探讨，使用它的相关特性进行信息资源的管理以及服务。在未来很长一段时间内，矿业地理信息系统的主要发展趋势将会是空间分析能力，用于通信资源管理和服务感知的工作中。目前电子地图行业，空间信息以及GIS的应用，已经从各个it应用系统当中分离出来，而且各个应用系统所需的jis应用也在企业js平台服务的帮助下得到实现。这些技术的快速发展，将各个系统当中GIS开发和应用的难度和其他的问题进行了有效的解决。而且各it信息系统不仅能够使得GIS信息服务的使用变得更加快捷以及方便，还能够有效的避免系统单独建设GIS组件的相关问题，对成本进行有效的控制。对于整个信息行业的发展来说，GIS的存在起到了业务支撑的作用，它对资源管理网络规划的优化，故障定位，移动位置服务，甚至是市场分析，都可以产生积极的影响。

5 结语

我们在针对矿业地理信息系统的相关内容进行阐述时，先讨论地理信息系统的相关概述，并分析该系统的发展状况，从地理信息系统发展趋势的角度，讨论它的应用情景以及未来的发展趋势。从整体的情况来看，在发展面向时空大数据的背景之下，研究矿业地理信息系统对自主创新自主应用地理信息安全都具备重要的战略意义。