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測繪地理信息工作與地質礦產工作關係緊密,在地質調查、礦產普查、地質勘探、礦產開採、礦政管理等找礦、採礦、管礦的不同階段,都離不開測繪地理信息工作的支持。過去,地形圖是傳統測繪支持礦產資源開發最基本的成果形式,現在,信息化測繪已經和礦產資源開發應用實現了融合發展,衛星遙感、衛星導航定位、激光雷達、航空重力測量等信息化測繪技術已經成爲地質礦產工作不可或缺的基礎性、保障性技術手段。近日,就礦產開採如何更好地應用地理測繪信息等問題,記者採訪了國家測繪地理信息局副局長李維森。
記者:請問在找礦工作中,測繪地理信息都發揮了哪些積極作用?
李維森:地質找礦工作及其所依據的地學理論研究,均不同程度地依賴測繪科技的發展和具體的測繪成果。對於地質找礦,測繪地理信息既是基礎性工作,也是不可或缺的重要組成部分,地質找礦工作沒有測繪地理信息工作的先行和保障作用是無法進行的。新中國成立初期,國民經濟百廢待興,地質找礦與資源開發工作被國家擺在優先發展的首要戰略位置。作爲地質找礦的先行官,地質測繪工作也得到國家及地質部門的高度重視。上世紀五六十年代,全國約80%的測繪工作者踏遍祖國的山山水水,櫛風沐雨,披星戴月,在地質找礦的各條戰線上,積極發揮“測繪精神”和“三光榮”精神,爲我國地質找礦事業的發展做出了突出貢獻。
區域地質調查、礦產普查、勘探及其綜合研究,以及編制地質報告都離不開測繪地理信息工作。地質找礦主要是野外工作,需要利用地形圖導航,尤其是大區域地質調查工作,離開地形圖的指引,將會變得寸步難行;地質找礦工作需要標繪或測繪各種地質圖件,地形圖是地質圖的底圖,測繪地理信息可以幫助地質工作者發現和分析判斷地質現象。各種地質內容的準確標繪、物化探測網布設、勘探網布測、探礦工程佈設和定位等均需要測量工作,它決定着礦體及其它地質體規模和空間定位的準確性,不僅影響着礦產資源儲量的估算,還直接影響到後期礦山開採方法的選擇和採礦工程佈置。
爲解決資源、環境、重大工程建設和地球科學發展等重大地質問題,近年來,廣大地質工作者利用測繪地理信息部門提供的地理底圖,完成了我國青藏高原和大興安嶺空白區1∶25萬區域地質調查,重點成礦區帶、重要經濟區、重大地質問題區、重大工程建設區1∶5萬區域地質調查等工作,建成了1∶5萬、1∶25萬區域地質圖成果數據庫和不同層次的區域性地質空間數據庫,實現了我國陸域中比例尺地質調查全覆蓋,成礦帶大比例尺地質調查程度顯著提高,爲地質找礦、國土資源規劃、重大工程建設提供了有力支撐。
科學準確的地質圖,爲新礦點的發現和找礦提供了強有力的支撐。如班公湖-怒江成礦帶、岡底斯成礦帶、西崑崙成礦帶、大興安嶺成礦帶等有重要找礦發現,其中尼雄特大型富磁鐵礦的鐵儲量達數億噸。此外,地質圖還爲礦產資源遠景調查提供靶區,帶動省區開展礦產調查評價工作,拉動商業性地質找礦工作。
記者:測繪工作質量對地質找礦成效有何影響?
李維森:地質找礦工作需要利用地形圖作底圖來標繪或測繪各類地質要素,形成區域地質圖、水文地質圖、環境地質圖、礦產地質圖、地球物理圖、地球化學圖等圖件。地形圖的質量和各類地質要素測繪精度,直接決定着地質圖上各類地質要素空間展布的真實性,以及據此總結的成礦規律的可靠性。
礦產普查與地質勘探中,勘探網的布測、探礦工程佈設及完工後的定測,均需要專業的測量人員、專業的設備來進行。這些測量工作的精度決定着礦體形態、規模、產狀以及空間位置的真實性。
測繪的成果圖以及據此做出的各種地質圖件的質量,都直接影響甚至決定地質工作的優劣與成敗。實踐證明,凡是在地質找礦工作中重視測繪工作的地區和單位,所進行的地質勘探測量和提交的地質報告就能做到準確可靠,反之就會造成很大的失誤或損失浪費。
2009年至2013年,由中科院地質所主導的江西贛州於都-贛縣礦集區國家深部立體探測與綜合研究項目,測繪工作爲項目提供了控制測量、二維地震、AMT、高精度磁測、高精度重力測網布設、3000米科學鑽探預導孔測量定位等工作,由於測繪工作做得細緻紮實,使設計符合要求,作業符合規範,所提交的測繪成果可靠,爲地質、物探、鑽探作業提供了詳實可靠的依據,使這一國家深部探測項目得以順利實施,併爲項目取得優質成果提供了保證。如果在物探異常區3000米鑽探的鑽孔定位不準,出現嚴重偏差,僅此一項將會帶來上千萬元的經濟損失,甚至會影響到項目能否順利完成。與此截然不同的是,在某鐵礦地質詳查項目中,根據項目技術方案須進行地質填圖、重力勘探、物探電法勘探作業,設計電法勘探佈網30000餘點,需要測繪人員按要求實測放點作業。由於測繪人員未按要求將54座標轉換成80座標,導致施測網點座標嚴重偏離,嚴重影響了地質成果質量和項目施工工期。
記者:請問測繪地理信息在採礦工作中都解決了哪些技術難題?
李維森:測繪地理信息是礦山建設和生產的重要環節。礦產資源的開採有許多複雜的技術問題需要通過測繪工作來解決,主巷道的定向、井下巷道貫通、彎道設置、豎井聯測、斜硐佈設、井下開拓回採、礦量計算、井上下對照等,處處都離不開測繪,巷道貫通如果不經過精確測量就不能隨意開挖,否則將造成大量巷道作廢,甚至發生安全事故。在礦產開發督察工作中,尤其是中小礦山,經常見到礦山開拓工程不進行精準測量,只能根據礦體的大體位置進行掘進,最終偏離礦體,造成浪費的現象。由於礦山測繪工作涉及地面和井下,不但要爲礦山生產建設服務,也要爲安全生產提供信息,測繪地理信息在礦山開採中的責任重大。
例如,2010年3月28日13時40分,中煤集團王家嶺煤礦發生透水事故,153人被困井下。黨和國家領導人高度重視,科學決策,全力搶險,最終有115人成功獲救,創造了礦難救援史上的一個奇蹟。這次成功救援是與黨和政府的高度重視、堅強領導、科學部署、救援措施得力分不開的,同時參與救援的地質測繪人員也功不可沒。因爲如果沒有測繪人員及時提供透水巷道位置平面圖與補給鑽孔準確的座標位置,鑽探施工人員就難以在兩米寬的巷道上準確施工,被困礦工就難以及時得到給養。此次礦難成功施救,證明了測繪工作在礦山生產建設方面的重要性。
記者:測繪地理工作在礦山綜合治理方面又提供了哪些信息支撐?
李維森:有些地區由於礦產資源開採強度的加大,導致開採區域岩層鬆散破碎,水循環系統破壞,溝坡、陡坡等處存在着誘發滑坡和坍塌等地質災害的潛在危害;個別區域由於採空區猛烈塌陷甚至引發局部地(礦)震,成爲地質災害的隱患。針對這些情況,測繪地理信息主管部門開展了相應的地理國情監測工作。
爲配合當地政府開展礦山綜合治理工作,國家測繪地理信息局在撫順市啓動了地理國情監測試點項目,選擇礦山環境監測作爲工作內容之一,爲政府決策提供科學合理的地理信息數據。2014年年初,央視報道了撫順煤礦區的監測成果,引起了廣泛關注。監測數據顯示:撫順煤礦區的西露天礦作爲亞洲最大的露天礦,其礦坑南部千台山南坡形成了一條長約3100米的地裂縫,並以每天8釐米至10釐米的速度向北移動。這給在礦區生活的老百姓帶來了嚴重的困擾。基於這項監測結果,爲從根本上解決撫順的生態環境問題,撫順市人民政府明確提出:到2021年,要完成環境治理與生態恢復面積57.8平方千米。
類似的監測任務其實早就已經開展,2011年,陝西省地理國(省)情監測試點項目就部署了陝北部分煤礦開採區地面沉降監測任務,監測面積爲2665平方千米。監測發現:該區域在2007年至2010年期間,沉降區域分佈共計127處,總沉降面積190平方千米,佔監測區域總面積的7%。通過開展這一區域的地表沉降監測,一方面可掌握監測區域因資源開採造成的地表塌陷範圍和幅度,爲礦山環境恢復治理和災害補償工作提供參考依據;另一方面,運用礦區地表沉降監測資料配合礦權信息,可探測煤礦越界開採、非法盜採活動,爲礦產資源開發管理工作提供技術支持;另外,掌握該區域地表沉降現狀和發展趨勢,可以爲監測區域人口聚居區、交通幹線、大型工業場地等的安全評估和災害預警提供參考依據,輔助政府科學決策,實現區域經濟可持續發展與社會和諧穩定。
記者:我們該如何高效地應用測繪地理信息,進一步推進礦政管理工作?
李維森:近年來,隨着測繪地理信息的快速發展,測繪地理信息技術在礦政管理中應用範圍不斷擴大。隨着全國礦業權實地核查、礦產規劃編制等項工作逐步開展,按照礦產開發管理、地質勘查、地質環境、資源儲量、規劃等工作需求,基於地理信息系統平臺,以礦業權實地核查工作爲數據基礎,建立了以礦業權與儲量動態覈查爲核心、以實際礦政監督管理爲主要基礎、以資源開發管理爲重點的礦政管理體系。礦政管理部門利用空間數據庫技術,實現礦業權實地核查成果入庫、查詢、統計、儲量動態監管、礦政監管等功能,實現一張圖管礦的工作目標。地理信息系統技術與礦政管理工作的緊密結合,能夠在規範日常業務管理、提高工作效率的同時,實現礦政管理部門在礦產資源開發管理中日常監管、基礎資料的整理、相關數據的疊加分析、行政行爲的監管等多種功能。測繪地理信息技術在管礦工作中逐步深入應用,將開啓管礦工作的新紀元。
山東省在礦政管理工作中,應用測繪地理信息技術已經取得了實效。山東省國土資源廳測繪地理信息局按照國土資源部的統一部署,整合礦業管理與測繪管理兩部門的力量,開展了探礦權採礦權實地測量、座標系轉換、數據彙總、地理信息系統建設等礦業權覈查工作。他們通過實地測量與實地調查,確定勘查和開拓工程空間分佈,獲取礦業權人勘查與開採活動的二維或三維座標,並與登記範圍進行對比,覈實礦業權人實際活動範圍,解決礦業權交叉重疊、超層越界和基本數據偏差、錯誤等問題;對難以解決的問題進行分析和歸類,提出處理意見;無爭議的露天採礦權,按規定設樁標界;根據覈查成果,更新礦業權登記數據庫,建立適應礦業權監督管理的信息支撐系統。通過實施礦業權實地核查,全省探礦權共發現問題70個,其中範圍不一致的6個,勘查礦種不一致的1個,勘查實際投入不足的26個,界線交叉重疊的37個。採礦權發現問題中,礦界漂移的2172個,井口界外的76個,巷道界外的85個,標高不一致的2096個,礦界交叉重疊的107個,採礦權人不一致的362個,開採方式不一致的6個,開採礦種不一致的15個。
此外,山東省還實施了科技管礦項目,綜合運用衛星定位、地理信息、遙感、虛擬現實、井下定位、視頻、產量監控、震源定位和網格等技術,建立礦產資源開發利用“天上看、地上查、地下控、網上管”的監管體系,創新監管機制,提升監管效能。其主要任務是對露天開採的重點礦山實行視頻監控,對地下礦山推廣應用“地下采礦三維動態監管系統”,並在省、市、縣建立礦產資源開發利用網格化監管系統。
地下采礦三維動態監管系統以礦山三維展示爲基礎,以在線實時監控爲手段,以“雙超”動態監管爲目標,綜合運用多種技術,把現實中的礦山佈局立體地呈現在系統中,直觀地反映了地下采礦的空間走向與位置關係,實現了礦山的可視、可防、可查和可管的目的,解決了地下礦山管理中“看不見、管不到、查不着”的問題。
山東省通過在煙臺、濰坊、濟南和泰安4個地市17座礦山推廣應用該系統,實現了礦山開採活動的遠程監控,實現了礦山三維化、實時性的遠程監控,使礦山超範圍開採和超能力開採等違規行爲得到有效控制,爲4個地市的礦產資源開發合理、健康、持續發展起到了積極作用。
記者:今後,測繪地理部門將如何加強與國土資源部有關部門的業務協作?
李維森:2014年6月16日,國土資源部部長、黨組書記姜大明到國家測繪地理信息局調研時,對推進測繪地理信息事業改革創新和轉型升級提出殷切希望,對深化部局業務協作、提升部局整體能力提出明確要求。
今後,測繪地理信息部門要緊緊圍繞“構建智慧中國、監測地理國情、壯大地信產業、建設測繪強國”的發展思路,從大局出發,找準工作定位,確保方向正確、目標明確、任務明晰、佈局合理、步驟科學、責任落實。國家測繪地理信息局嚴格按照國土資源部關於深化改革的部署和要求,積極主動推進各項改革工作,認真謀劃好“十三五”發展目標,切實加快政府職能轉變,全力推進創新驅動,夯實發展基礎,強化發展支撐,加快推進事業轉型升級,積極主動爲包括國土資源工作在內的經濟社會發展提供強有力的服務保障。
測繪地理信息部門將重點做好以下幾個方面的工作:
一是發揮優勢,主動服務國土資源管理工作。發揮好各級基礎測繪工作的作用,積極推進數字城市、天地圖、地理國情普查和監測、應急測繪等成果的應用,爲地籍管理、不動產登記、地質環境災害防治、地質調查等工作提供基礎資料和技術手段,爲耕地紅線保護、土地節約集約利用、自然資源資產管理制度改革等提供數據支撐。
二是強化統籌,大力推進部局資源共享。加強與國土資源相關部門的信息共享和業務協作,儘快制定信息交換目錄,建立信息共享機制,明確信息共享責任。及時爲國土資源工作提供所需的基礎地理信息資源,並利用好國土資源部門共享的土地、地質、不動產等相關成果。
三是創新驅動,爲國土資源工作提供科技支撐。堅持創新驅動發展戰略,增強自主創新能力,加大自主創新成果的源頭供給。瞄準國際測繪地理信息技術發展前沿,加強地理信息雲計算和雲服務、地理信息安全保密等核心關鍵技術攻關,加快測繪地理信息高精尖裝備和國產軟件的研發、推廣與應用,爲服務保障國土資源工作提供堅實的智力保障和科技支撐。
(來源:國土資源部網站)