測繪地理信息工作與地質(zhì)礦產(chǎn)工作關系緊密,在地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)普查、地質(zhì)勘探、礦產(chǎn)開采、礦政管理等找礦、采礦、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(tǒng)測繪支持礦產(chǎn)資源開發(fā)最基本的成果形式,現(xiàn)在,信息化測繪已經(jīng)和礦產(chǎn)資源開發(fā)應用實現(xiàn)了融合發(fā)展,衛(wèi)星遙感、衛(wèi)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(jīng)成為地質(zhì)礦產(chǎn)工作不可或缺的基礎性、保障性技術手段。近日,就礦產(chǎn)開采如何更好地應用地理測繪信息等問題,記者采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(fā)揮了哪些積極作用?
李維森:地質(zhì)找礦工作及其所依據(jù)的地學理論研究,均不同程度地依賴測繪科技的發(fā)展和具體的測繪成果。對于地質(zhì)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(zhì)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(jīng)濟百廢待興,地質(zhì)找礦與資源開發(fā)工作被國家擺在優(yōu)先發(fā)展的首要戰(zhàn)略位置。作為地質(zhì)找礦的先行官,地質(zhì)測繪工作也得到國家及地質(zhì)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(zhì)找礦的各條戰(zhàn)線上,積極發(fā)揮“測繪精神”和“三光榮”精神,為我國地質(zhì)找礦事業(yè)的發(fā)展做出了突出貢獻。
區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)普查、勘探及其綜合研究,以及編制地質(zhì)報告都離不開測繪地理信息工作。地質(zhì)找礦主要是野外工作,需要利用地形圖導航,尤其是大區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作,離開地形圖的指引,將會變得寸步難行;地質(zhì)找礦工作需要標繪或測繪各種地質(zhì)圖件,地形圖是地質(zhì)圖的底圖,測繪地理信息可以幫助地質(zhì)工作者發(fā)現(xiàn)和分析判斷地質(zhì)現(xiàn)象。各種地質(zhì)內(nèi)容的準確標繪、物化探測網(wǎng)布設、勘探網(wǎng)布測、探礦工程布設和定位等均需要測量工作,它決定著礦體及其它地質(zhì)體規(guī)模和空間定位的準確性,不僅影響著礦產(chǎn)資源儲量的估算,還直接影響到后期礦山開采方法的選擇和采礦工程布置。
為解決資源、環(huán)境、重大工程建設和地球科學發(fā)展等重大地質(zhì)問題,近年來,廣大地質(zhì)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(qū)1∶25萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查,重點成礦區(qū)帶、重要經(jīng)濟區(qū)、重大地質(zhì)問題區(qū)、重大工程建設區(qū)1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查等工作,建成了1∶5萬、1∶25萬區(qū)域地質(zhì)圖成果數(shù)據(jù)庫和不同層次的區(qū)域性地質(zhì)空間數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)了我國陸域中比例尺地質(zhì)調(diào)查全覆蓋,成礦帶大比例尺地質(zhì)調(diào)查程度顯著提高,為地質(zhì)找礦、國土資源規(guī)劃、重大工程建設提供了有力支撐。
科學準確的地質(zhì)圖,為新礦點的發(fā)現(xiàn)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、西昆侖成礦帶、大興安嶺成礦帶等有重要找礦發(fā)現(xiàn),其中尼雄特大型富磁鐵礦的鐵儲量達數(shù)億噸。此外,地質(zhì)圖還為礦產(chǎn)資源遠景調(diào)查提供靶區(qū),帶動省區(qū)開展礦產(chǎn)調(diào)查評價工作,拉動商業(yè)性地質(zhì)找礦工作。
記者:測繪工作質(zhì)量對地質(zhì)找礦成效有何影響?
李維森:地質(zhì)找礦工作需要利用地形圖作底圖來標繪或測繪各類地質(zhì)要素,形成區(qū)域地質(zhì)圖、水文地質(zhì)圖、環(huán)境地質(zhì)圖、礦產(chǎn)地質(zhì)圖、地球物理圖、地球化學圖等圖件。地形圖的質(zhì)量和各類地質(zhì)要素測繪精度,直接決定著地質(zhì)圖上各類地質(zhì)要素空間展布的真實性,以及據(jù)此總結的成礦規(guī)律的可靠性。
礦產(chǎn)普查與地質(zhì)勘探中,勘探網(wǎng)的布測、探礦工程布設及完工后的定測,均需要專業(yè)的測量人員、專業(yè)的設備來進行。這些測量工作的精度決定著礦體形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀以及空間位置的真實性。
測繪的成果圖以及據(jù)此做出的各種地質(zhì)圖件的質(zhì)量,都直接影響甚至決定地質(zhì)工作的優(yōu)劣與成敗。實踐證明,凡是在地質(zhì)找礦工作中重視測繪工作的地區(qū)和單位,所進行的地質(zhì)勘探測量和提交的地質(zhì)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(zhì)所主導的江西贛州于都-贛縣礦集區(qū)國家深部立體探測與綜合研究項目,測繪工作為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(wǎng)布設、3000米科學鉆探預導孔測量定位等工作,由于測繪工作做得細致扎實,使設計符合要求,作業(yè)符合規(guī)范,所提交的測繪成果可靠,為地質(zhì)、物探、鉆探作業(yè)提供了詳實可靠的依據(jù),使這一國家深部探測項目得以順利實施,并為項目取得優(yōu)質(zhì)成果提供了保證。如果在物探異常區(qū)3000米鉆探的鉆孔定位不準,出現(xiàn)嚴重偏差,僅此一項將會帶來上千萬元的經(jīng)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(zhì)詳查項目中,根據(jù)項目技術方案須進行地質(zhì)填圖、重力勘探、物探電法勘探作業(yè),設計電法勘探布網(wǎng)30000余點,需要測繪人員按要求實測放點作業(yè)。由于測繪人員未按要求將54坐標轉換成80坐標,導致施測網(wǎng)點坐標嚴重偏離,嚴重影響了地質(zhì)成果質(zhì)量和項目施工工期。
記者:請問測繪地理信息在采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(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。礦產(chǎn)資源的開采有許多復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(lián)測、斜硐布設、井下開拓回采、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(jīng)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(fā)生安全事故。在礦產(chǎn)開發(fā)督察工作中,尤其是中小礦山,經(jīng)常見到礦山開拓工程不進行精準測量,只能根據(jù)礦體的大體位置進行掘進,最終偏離礦體,造成浪費的現(xiàn)象。由于礦山測繪工作涉及地面和井下,不但要為礦山生產(chǎn)建設服務,也要為安全生產(chǎn)提供信息,測繪地理信息在礦山開采中的責任重大。
例如,2010年3月28日13時40分,中煤集團王家?guī)X煤礦發(fā)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(chuàng)造了礦難救援史上的一個奇跡。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(zhì)測繪人員也功不可沒。因為如果沒有測繪人員及時提供透水巷道位置平面圖與補給鉆孔準確的坐標位置,鉆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(yǎng)。此次礦難成功施救,證明了測繪工作在礦山生產(chǎn)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(qū)由于礦產(chǎn)資源開采強度的加大,導致開采區(qū)域巖層松散破碎,水循環(huán)系統(tǒng)破壞,溝坡、陡坡等處存在著誘發(fā)滑坡和坍塌等地質(zhì)災害的潛在危害;個別區(qū)域由于采空區(qū)猛烈塌陷甚至引發(fā)局部地(礦)震,成為地質(zhì)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(jiān)測工作。
為配合當?shù)卣_展礦山綜合治理工作,國家測繪地理信息局在撫順市啟動了地理國情監(jiān)測試點項目,選擇礦山環(huán)境監(jiān)測作為工作內(nèi)容之一,為政府決策提供科學合理的地理信息數(shù)據(jù)。2014年年初,央視報道了撫順煤礦區(qū)的監(jiān)測成果,引起了廣泛關注。監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示:撫順煤礦區(qū)的西露天礦作為亞洲最大的露天礦,其礦坑南部千臺山南坡形成了一條長約3100米的地裂縫,并以每天8厘米至10厘米的速度向北移動。這給在礦區(qū)生活的老百姓帶來了嚴重的困擾?;谶@項監(jiān)測結果,為從根本上解決撫順的生態(tài)環(huán)境問題,撫順市人民政府明確提出:到2021年,要完成環(huán)境治理與生態(tài)恢復面積57.8平方千米。
類似的監(jiān)測任務其實早就已經(jīng)開展,2011年,陜西省地理國(省)情監(jiān)測試點項目就部署了陜北部分煤礦開采區(qū)地面沉降監(jiān)測任務,監(jiān)測面積為2665平方千米。監(jiān)測發(fā)現(xiàn):該區(qū)域在2007年至2010年期間,沉降區(qū)域分布共計127處,總沉降面積190平方千米,占監(jiān)測區(qū)域總面積的7%。通過開展這一區(qū)域的地表沉降監(jiān)測,一方面可掌握監(jiān)測區(qū)域因資源開采造成的地表塌陷范圍和幅度,為礦山環(huán)境恢復治理和災害補償工作提供參考依據(jù);另一方面,運用礦區(qū)地表沉降監(jiān)測資料配合礦權信息,可探測煤礦越界開采、非法盜采活動,為礦產(chǎn)資源開發(fā)管理工作提供技術支持;另外,掌握該區(qū)域地表沉降現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,可以為監(jiān)測區(qū)域人口聚居區(qū)、交通干線、大型工業(yè)場地等的安全評估和災害預警提供參考依據(jù),輔助政府科學決策,實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展與社會和諧穩(wěn)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,隨著測繪地理信息的快速發(fā)展,測繪地理信息技術在礦政管理中應用范圍不斷擴大。隨著全國礦業(yè)權實地核查、礦產(chǎn)規(guī)劃編制等項工作逐步開展,按照礦產(chǎn)開發(fā)管理、地質(zhì)勘查、地質(zhì)環(huán)境、資源儲量、規(guī)劃等工作需求,基于地理信息系統(tǒng)平臺,以礦業(yè)權實地核查工作為數(shù)據(jù)基礎,建立了以礦業(yè)權與儲量動態(tài)核查為核心、以實際礦政監(jiān)督管理為主要基礎、以資源開發(fā)管理為重點的礦政管理體系。礦政管理部門利用空間數(shù)據(jù)庫技術,實現(xiàn)礦業(yè)權實地核查成果入庫、查詢、統(tǒng)計、儲量動態(tài)監(jiān)管、礦政監(jiān)管等功能,實現(xiàn)一張圖管礦的工作目標。地理信息系統(tǒng)技術與礦政管理工作的緊密結合,能夠在規(guī)范日常業(yè)務管理、提高工作效率的同時,實現(xiàn)礦政管理部門在礦產(chǎn)資源開發(fā)管理中日常監(jiān)管、基礎資料的整理、相關數(shù)據(jù)的疊加分析、行政行為的監(jiān)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,將開啟管礦工作的新紀元。
山東省在礦政管理工作中,應用測繪地理信息技術已經(jīng)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(tǒng)一部署,整合礦業(yè)管理與測繪管理兩部門的力量,開展了探礦權采礦權實地測量、坐標系轉換、數(shù)據(jù)匯總、地理信息系統(tǒng)建設等礦業(yè)權核查工作。他們通過實地測量與實地調(diào)查,確定勘查和開拓工程空間分布,獲取礦業(yè)權人勘查與開采活動的二維或三維坐標,并與登記范圍進行對比,核實礦業(yè)權人實際活動范圍,解決礦業(yè)權交叉重疊、超層越界和基本數(shù)據(jù)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;無爭議的露天采礦權,按規(guī)定設樁標界;根據(jù)核查成果,更新礦業(yè)權登記數(shù)據(jù)庫,建立適應礦業(yè)權監(jiān)督管理的信息支撐系統(tǒng)。通過實施礦業(yè)權實地核查,全省探礦權共發(fā)現(xiàn)問題70個,其中范圍不一致的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。采礦權發(fā)現(xiàn)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,采礦權人不一致的362個,開采方式不一致的6個,開采礦種不一致的15個。
此外,山東省還實施了科技管礦項目,綜合運用衛(wèi)星定位、地理信息、遙感、虛擬現(xiàn)實、井下定位、視頻、產(chǎn)量監(jiān)控、震源定位和網(wǎng)格等技術,建立礦產(chǎn)資源開發(fā)利用“天上看、地上查、地下控、網(wǎng)上管”的監(jiān)管體系,創(chuàng)新監(jiān)管機制,提升監(jiān)管效能。其主要任務是對露天開采的重點礦山實行視頻監(jiān)控,對地下礦山推廣應用“地下采礦三維動態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)”,并在省、市、縣建立礦產(chǎn)資源開發(fā)利用網(wǎng)格化監(jiān)管系統(tǒng)。
地下采礦三維動態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)以礦山三維展示為基礎,以在線實時監(jiān)控為手段,以“雙超”動態(tài)監(jiān)管為目標,綜合運用多種技術,把現(xiàn)實中的礦山布局立體地呈現(xiàn)在系統(tǒng)中,直觀地反映了地下采礦的空間走向與位置關系,實現(xiàn)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、查不著”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(tǒng),實現(xiàn)了礦山開采活動的遠程監(jiān)控,實現(xiàn)了礦山三維化、實時性的遠程監(jiān)控,使礦山超范圍開采和超能力開采等違規(guī)行為得到有效控制,為4個地市的礦產(chǎn)資源開發(fā)合理、健康、持續(xù)發(fā)展起到了積極作用。
記者:今后,測繪地理部門將如何加強與國土資源部有關部門的業(yè)務協(xié)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(diào)研時,對推進測繪地理信息事業(yè)改革創(chuàng)新和轉型升級提出殷切希望,對深化部局業(yè)務協(xié)作、提升部局整體能力提出明確要求。
今后,測繪地理信息部門要緊緊圍繞“構建智慧中國、監(jiān)測地理國情、壯大地信產(chǎn)業(yè)、建設測繪強國”的發(fā)展思路,從大局出發(fā),找準工作定位,確保方向正確、目標明確、任務明晰、布局合理、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于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(fā)展目標,切實加快政府職能轉變,全力推進創(chuàng)新驅動,夯實發(fā)展基礎,強化發(fā)展支撐,加快推進事業(yè)轉型升級,積極主動為包括國土資源工作在內(nèi)的經(jīng)濟社會發(fā)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(fā)揮優(yōu)勢,主動服務國土資源管理工作。發(fā)揮好各級基礎測繪工作的作用,積極推進數(shù)字城市、天地圖、地理國情普查和監(jiān)測、應急測繪等成果的應用,為地籍管理、不動產(chǎn)登記、地質(zhì)環(huán)境災害防治、地質(zhì)調(diào)查等工作提供基礎資料和技術手段,為耕地紅線保護、土地節(jié)約集約利用、自然資源資產(chǎn)管理制度改革等提供數(shù)據(jù)支撐。
二是強化統(tǒng)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(yè)務協(xié)作,盡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。及時為國土資源工作提供所需的基礎地理信息資源,并利用好國土資源部門共享的土地、地質(zhì)、不動產(chǎn)等相關成果。
三是創(chuàng)新驅動,為國土資源工作提供科技支撐。堅持創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略,增強自主創(chuàng)新能力,加大自主創(chuàng)新成果的源頭供給。瞄準國際測繪地理信息技術發(fā)展前沿,加強地理信息云計算和云服務、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(chǎn)軟件的研發(fā)、推廣與應用,為服務保障國土資源工作提供堅實的智力保障和科技支撐。(劉艾瑛)
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