浅谈金堆城矿区地理信息系统建设
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第３４卷第５期 ２０１０年１Ｏ月 中国钼业 ＣＨＩＮＡ Ｍ０ＩＪＹＢＤＥＮＵＭ ＩＮＤＵＳＴＲＹ Ｖｏ１．３４ Ｎｏ．５ Ｏｃｔｏｂｅｒ ２０１０
浅谈金堆城矿区地理信息系统建设
李亚龙，沈昌贤 （金堆城钼业股份有限公司，陕西华县７１４１０２）
摘要：数字矿山是走矿产开发新型工业化道路的必然途径，ＧＩＳ（地理信息系统）是其基础平台，近年来ＧＩＳ技术 在矿山企业的应用研究得到快速发展，它能利用各种应用模型对数据进行有效分析，并把分析结果或决策咨询建 议以直观、清晰的形式输出，最终实现信息化、自动化和智能化的数字化矿山。本文介绍了ＧＩＳ的概念及在矿山企 业的应用现状，阐述了金堆城矿区地理信息系统建设的发展构想、技术框架、数据集成模型及系统建设的总体方 针。 关键词：数字矿山；地理信息系统；数据库；系统结构 中图分类号：ＴＤ１６７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—２６０２（２０１０）０５—００２３—０５
ｏＮ ＧＥｏＧＲＡＰＨＹ ＩＮＦｏＲＭＡＴＩｏＮ ＳＹＳＴＥＭ ＣｏＮＳＴＲＵＣＴＩｏＮ ｌ ｊＩＮＤＵＩＣＨＥＮＧ ＭＩＮＥ Ｕ Ｙａ—ｌｏｎｇ．ＳＨＥＮ Ｃｈａｎｇ—ｘｉａｎ （Ｊｉｎｄｕｉｃｈｅｎｇ Ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈｕａｘｉａｎ ７１４１０２，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｄｉｇｉｔａｌ ｍｉｎｅ ｉｓ ｔｈｅ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｗａｙ ｆｏｒ ｍｉｎｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｎｅｗ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎ．ＧＩＳ（Ｇｅｏｇ－ ｒａｐｈｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｉＳ ｔｈｅ ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ ｐｌａｔｆｏｒｍ ａｎｄ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｒｅｍａｒｋａｂｌｙ ｉｎ ｍｉｎｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．ＧＩＳ ｈａｓ ｂｅｅｎ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｄａｔａ ｗｉｔｈ ｖａｒｉｏｕｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌｓ ａｎｄ ｐｒｅｓｅｎｔｉｎｇ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅ— ｓｕｉｔ ｏｒ ｄｅｃｉｓｉｏｎ—ｍａｋｉｎｇ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｉｎ ａ ｄｉｒｅｃｔ ａｎｄ ｃｌｅａｒ ｗａｙ．Ｅｖｅｎｔｕａｌｌｙ，ｔｈｅ ｄｉｇｉｔａｌ ｍｉｎｅ ｃａｎ ｂｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ ｉｎ ａ ｈｉｇｈｌｙ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｌ，ａｕｔｏｍａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｗａｙ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ＧＩＳ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉ— ｃａｔｉｏｎ ｓｔａｔｕｓ ｉｎ ｍｉｎｅ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｓｐｅｃｔ，ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｄａｔａ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｍｏｄ－ ｅｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｇｅｎｅｒａｌ ｇｕｉｄｅｌｉｎｅ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｊｉｎｄｕｉｅｈｅｎｇ ｍｉｎｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｉｇｉｔａｌ ｍｉｎｅ；ｇｅｏｇｒａｐｈｙ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ；ｄａｔａｂａｓｅ；ｓｙｓｔｅｍ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
０ 前 言 论，推动此项工作健康、快速地发展。
构建数字矿山（ＤＭ），以信息化、自动化和智能 化带动矿山企业的发展，已成为矿业界的共识，建立
数字矿山、实现矿区资源绿色开发利用被认为是走 矿产开发新型工业化道路的必然途径和两大关键。
数字矿山建设是一个复杂的系统工程，它以ＭＧＩＳ （矿山地理信息系统）技术为基础，其基本框架由核 心系统、数据采集系统、决策支持系统、调度监控系
统、管理信息系统以及应用系统等多部分组成；以 ＭＧＩＳ为基础平台，从基础理论与模型、矿山空间信
息的数字化及矿山数据库建设、矿山网络传输平台、 各种相关业务流程、专业综合软件等几方面进行总 体建设。 本文就金堆城矿区数字化工作中地理信息系统 的建设提出笔者的初步见解，以期抛砖引玉，引起讨
收稿日期：２００９一ｌｌ一２５ 作者简介：李亚龙（１９７７一），男，工程师，现从事工程测量及相关管 理工作。 １ ＧＩＳ技术及在矿山的应用
１．１ ＧＩＳ的概念
地理信息系统（ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ，简 称ＧＩＳ）是在计算机软件、硬件平台的支持下，以采
集、存储、管理、分析、描述地球表面与空间地理分布
有关数据的空间信息系统，它是一个有组织的硬件、 软件、地理数据和人才的集合，其基本功能包括数据
的采集与编辑、地理数据库的管理、制图、空间查询
与分析，是数字矿山的重要组成部分和基础平台。 ＧＩＳ技术是计算机科学、地理学、测量学、地图学、环
境科学、信息科学和管理科学等多门学科综合发展 起来的新兴科学技术，它研究计算机技术与空间地
理分布数据的结合，通过一系列空间操作和分析方
法，为地球科学、环境科学和工程设计乃至企业经营
提供对规划、管理和空间决策有用的信息，回答用户 所提出的有关空间问题。
１．２ Ｇｌ
Ｓ技术在矿山企业的应用 ・２４・ 中国钼业 ２０１０年ｌＯ月
地理信息系统已经引起矿山数据管理和应用的
一场革命，发展矿山地理信息系统（ＭＧＩＳ）已成为一 种必然趋势。近年来ＧＩＳ技术在矿山企业的应用研
究得到快速发展，主要体现在： （１）ＧＩＳ软件的二次开发，涉及矿山地质信息系
统、矿山地质灾害信息管理与查询系统、生产调度指 挥系统等专业信息系统的开发研制。
（２）基于ＧＩＳ的实体模型建立、地质信息提取、 空间数据挖掘及在资源分析评价中的应用等方面。
（３）基于３Ｓ（ＧＰＳ、ＧＩＳ、ＲＳ）的地质调查数字填 图技术。 （４）矿山三维数据结构、三维地学模拟等方面，
包括三维地学空间构模、多维动态空间数据建模等。 （５）矿山ＧＩＳ的应用理论研究，涉及图像数据
的矢量化处理、矿山空间数据质量评价等方面。 （６）ＧＩＳ的应用逐步从数据管理、查询、制备向 空间模拟、预测与决策支持过渡，如地面塌陷模拟、 矿区土地复垦及矿山环境可持续发展决策支持等。
（７）ＧＩＳ与矿山管理业务系统逐步结合，逐步从 主要局限于地质、测量等领域与矿山业务化系统整
体结合，为企业经营提供对规划、管理和空间决策有 用的信息，从而服务于矿山管理。
２金堆城矿区地理信息系统发展构想
２．１金堆城矿区数字化现状 金堆城矿区的计算机应用从上世纪８Ｏ年代中 期开始逐步普及，经过近２０年的发展，矿山信息化 建设取得了长足进步，企业财务报表、生产台账、综 合统计报表、矿山地测基础信息、生产工艺设计、物 资管理等方面基本实现了数字化，尤其是近年来随
着《露天矿ＣＡＤ系统建设研究》、《金堆城钼业公司 ＥＲＰ系统应用研究》、《生产调度视频监控系统》等
一批项目的实施，为金堆城矿区的数字化建设奠定
了基础。 但金堆城矿区数字化技术的应用主要停留在简 单的管理系统和单一的计算机辅助设计等方面，数 字化建设缺乏系统的整体规划，功能单一、重复建
设，信息资源共享程度低，不能有效提供决策支持， 管理模式与信息技术的要求不相适应，所带来的效
益不很明显。因此，金堆城矿区目前仅处于数字化 矿山的起步阶段，还有大量的基础工作要做，建设矿
区基础地理信息系统就是其中最为关键、也是最复
杂的一步。 ２．２金堆城矿区地理信息系统的构成 矿区基础地理信息系统不是简单的计算机软硬 件系统，而是以３ｓ技术为基础的综合信息管理系
统，是基础管理工作的重要内容，必须有相应的行政 管理体系与技术标准体系与之配套。因此，金堆城 矿区地理信息系统应主要由计算机硬件及网络环
境、软件环境、技术标准体系、管理体系、数据库等构 成。
２．２．１计算机硬件及网络环境 金堆城矿区地理信息系统将以金堆城矿区基础
地理信息数据中心（暂假定为金钼集团科技信息处 数据中心）作为网络中心，其它各二级单位、机关业 务相关部门等为网络节点，构成一个Ｃ／Ｓ（客户／服
务器）网络结构。数据中心接受各职能部门提供的 数据，通过统一的平台和接口为各应用系统和企业 各级管理部门提供数据共享和交换服务。硬件以微 机为主，网络中心使用部分服务器及工作站，外围设 备包括ＧＰＳ、摄像头、绘图仪、扫描仪、打印机、光盘 机、磁带机、数字化仪等。
２．２．２软件环境 （１）系统软件采用技术成熟、应用广泛的软件， 如ＵＮＩＸ、ＷＩＮＤＯＳＸＰ、ＷＩＮＤＯＷＳ ＮＴ及数据库管理
软件ＶＢ、ＶＣ等。（２）基础软件平台应尽量选择国 产软件，这对于将来的应用开发、数据安全及促进矿 山数字化建设均具有重要意义。（３）应用软件（数
据采集、数据处理、图形图像处理等软件）采用成熟 的国产化软件，部分应用软件要求自主开发或与外 单位联合开发，但必须避免低水平的重复建设现象。
２．２．３技术标准体系 系统建立统一完整的技术标准体系，如数据采 集标准、数据交换标准、数据建库标准、数据质量检
查与控制标准、数据更新标准、数据使用标准等。此 外，还应有一批训练有素的技术人员作为系统的支
撑，对系统的管理、维护、应用等各方面都应配备相 应的技术力量。 ２。２．ｇ管理体系 金堆城矿区地理信息系统是为以计算机及其网 络技术为手段，把矿山的所有空间数据和有用属性
数据实现数字化存储、传输、表达和编辑，最终应用
于各个生产环节的管理和决策之中，以实现矿山生 产的系统优化，达到提高资源的综合利用率、降低生
产成本、实现利润最大化的目的。因此，必须根据现 代计算机网络及办公自动化的特点，建立一套新的
管理体系，包括各技术专业管理、生产管理、质量管
理、技术管理、成果管理、数据安全管理、数据权限管 第３４卷第５期 李亚龙等：浅谈金堆城矿区地理信息系统建设 ・２５・
理等。 ２．２．５数据库
数据库是系统的核心。金堆城矿区地理信息系
统的数据库部分包括： （１）ＧＩＳ基础数据库：以矿区１：１０００地形图数
据库（包括地形、地名、数字高程模型、景观影象、三
维立体模型５个部分）为基础平台，健全ＧＩＳ系统的
基础信息数据仓库。 （２）管理数据库：行政办公、人事档案管理、财
务管理、专业技术管理、质量监督管理、生产现场管
理、技术信息管理等数据。
（３）技术数据库：所有的技术标准、设计书说明 书、技术文档说明、生产工艺资料等。
（４）矿山专业数据库：按专业分别建立采矿、地
质、测绘、选矿、冶炼、设备、财务、物流等各类基础信
息数据库，包括建矿几十年以来形成的历史资料、现
状信息、发展规划等各个方面。 （５）生产调度监控数据库：包括ＧＰＳ车辆运输
监控系统数据、设备运行视频监控系统数据、矿区安 全监测与预警系统数据等。
（６）其他专题数据库：如矿产资源管理系统、防
汛重点部位实时监控系统、采剥进度计划及动态地
质模型系统、矿山环境信息系统、ＥＲＰ系统等。 ２．３金堆城矿区地理信息系统功能 金堆城矿区地理信息系统是在矿区信息数据仓
库基础上，充分利用现代空间分析、数据采集、知识
挖掘、虚拟现实、可视化、网络、多媒体和计算机科学 技术，为矿产资源评估、矿山规划、开拓设计、生产安
