為什么礦山GIS一張圖是智慧礦山解決方案總抓手？

時間：2022-06-21

從上世紀80年代以來，GIS經過40多年的發(fā)展，地理信息產業(yè)已經迎來了蓬勃發(fā)展的階段。但是在不同的行業(yè)間，GIS技術的應用程度又差異巨大，智慧城市領域的國土規(guī)劃、**設施管理是兩個先將GIS技術融入到**行業(yè)管理的，TO C領域的百度地圖、高德地圖則早已飛入尋常百姓家，成為公眾出行、生活**的基本工具。

但是在有些事關民生的行業(yè)，GIS技術理應被廣泛且深入應用，但由于種種原因，仍然未被廣泛使用。比如能源行業(yè)中的礦山行業(yè)，在2020年國家提出礦山智能化的新要求以來，這個問題顯得尤其重要且緊迫。

智慧礦山建設國家相關政策

一、路徑共識：“人類活動所產生的信息80%以上與地理空間位置有關”簡單來講是什么意思？

聯(lián)合國教科文組織的有關文獻曾表明，人類活動所產生的信息80%以上與地理空間位置有關，類似信息被廣為傳頌，但是很少有人去思考這句話帶給行業(yè)信息化從業(yè)者的結論究竟是什么？

今天我們可以把這句話的后半句補充完整：人類活動所產生的信息80%以上與地理空間位置有關，因此，GIS是組織信息高效的方式，是信息組織途徑眾多“條條大路通羅馬”中那萬千種選擇里的短路徑、優(yōu)路徑，也是綜合數學、計算機科學、社會科學全面衡量驗證后組織數據途徑的“大公約數”。

再翻譯得較直白一點兒就是：通過GIS技術來組織數據，能讓更多的人能一看就懂（理解難度小），一點就透（掌握成本低）。

二、礦山智能化為什么必須且只能走GIS線路？

很不幸的是，礦山行業(yè)作為關乎能源行業(yè)的根基，理應早該在礦山的設計、生產、監(jiān)管、經營過程中將GIS這個工具運用的爐火純青。但殘酷的現(xiàn)實是：在礦山的設計和生產過程中，CAD仍然是妥妥的**梁柱。礦山尤其是井工礦，屬于灰色地理信息系統(tǒng)，其內涵不確定，外延確定。

（礦山地質**系統(tǒng)效果圖）

內涵不確定是指，在現(xiàn)實世界中那些真實存在，而且其空間形態(tài)等參數不會發(fā)生變化，但由于探測手段或認知缺陷，造成我們并不完全掌握的各類礦體空間數據，以及潛在的瓦斯、水文等分布形態(tài)等，因而造成我們的開采過程要面臨不確定災害風險，我們只能通過開采推進動態(tài)修正地質參數來實現(xiàn)安全生產。外延確定的含義就是要盡量安全的完成礦產開采這個目標是明確的?；疑乩硇畔⑾到y(tǒng)帶有一般控制系統(tǒng)自適應和動態(tài)調節(jié)的特征，越是這種空間形態(tài)不確定且需要實時動態(tài)修正的生產系統(tǒng)，越是離不開地理信息系統(tǒng)這個工具的支持。

這個本質就決定了礦山智能化，要達成目標必須使用GIS這個工具。

智慧礦山綜合管控一張圖總體架構

在礦山智能化的基礎支撐層面，GIS可以作為數字化、智慧化的“操作系統(tǒng)”和作戰(zhàn)指揮地圖。

在礦山智能化的數據平臺層面，GIS具有基于空間整合各類關聯(lián)數據的**優(yōu)勢，便于數據統(tǒng)一管理。

在礦山智能化的應用平臺層面，GIS能夠作為整個礦山各類數據融合展示的圖形底座，能夠支撐礦山開展精準采掘業(yè)務地質**，能夠實現(xiàn)各種設備的智能控制。

三、礦山GIS不僅僅是可視化？

很多人把GIS簡單理解為可視化，尤其是三維地理信息系統(tǒng)出現(xiàn)后，很多人把可視化看做GIS，把可視化看成GIS的全部，它們是對等關系么？

從解決問題“看管控”三個維度看，可視化只是GIS具備的基礎能力，其**能力是解決了“容易看”的問題，除此之外，GIS還具備“高效管”、“智能控”的能力。

據了解，目前市場上常見的實現(xiàn)礦山可視化的三種途徑：組態(tài)軟件、GIS技術和游戲引擎（u3d、UE）。這3種方式均在一定程度上實現(xiàn)了礦山部分內容的可視化。

那么，什么是GIS具有的強大優(yōu)勢但其它實現(xiàn)方式卻不具備的呢？

在此，北京空間維特耿懷民認為，**在于兩點：空間數據管理能力和行業(yè)深入分析、預測能力。

空間數據的管理能力很容易理解，從空間數據采集、空間數據處理、空間數據入庫、空間數據運維、空間數據較新等各方面，GIS是有一整套標準體系和技術工具來實現(xiàn)和**的。而反觀游戲引擎，大部分還停留在數據不入庫、數據難管理、數據較新難等一系列問題，尤其考慮到礦山行業(yè)采掘過程中作業(yè)場景的不斷變化，對數據較新的頻率和較新質量要求較高，所以在礦山可視化方面還是“里外兩張皮”。

而行業(yè)的分析和預測能力，則是本輪礦山智能化的**目標，尤其要實現(xiàn)智能化，就要做到自主智能化，甚至要到實現(xiàn)無人采礦的程度。行業(yè)分析和預測能力，一是要有對應顆粒度的空間數據支持，二是要有各類行業(yè)模型、行業(yè)算法的支持，這些正是GIS這40多年來在各行業(yè)沉淀的**。比如礦山應用中的事故應急、避災路線規(guī)劃、風網解算等，對游戲引擎來說，目前實現(xiàn)起來還有一定難度。

礦山三維一張圖避災路線的自動規(guī)劃

當然，GIS在可視化領域相比游戲引擎也存在短板，GIS平臺渲染引擎的效果與靠場景取勝的游戲引擎還存在一些差距。我們可以看到GIS廠商也在努力彌補這個差距，解決思路是“GIS引擎來算”+“游戲引擎來炫”。比如空間維特自主產權的“時空GIS云平臺”，借鑒和結合了游戲引擎UE來提升平臺的高精度渲染問題，同時在“時空GIS云平臺”的基礎上擴展物理引擎能力，使平臺可以具備重力、碰撞、反彈等現(xiàn)實世界的基本物理能力，旨在解決氣體、流體等礦山災害模型在巷道內的仿真和實時擴展推演問題。

四、礦山GIS一張圖在礦山智能化規(guī)劃中的位置：總抓手和入口！

基于圖形化可視化工具的運用，大大降低了作業(yè)的門檻，提升了監(jiān)管的效率，已經是不爭的事實。

礦山智能風網解算仿真效果

礦山在采掘機運通各環(huán)節(jié)中，作業(yè)人員對應礦山工作環(huán)境認知是基于空間位置，就是可視化的。因此，基于礦山GIS一張圖的解決方案，礦山安全業(yè)務、生產業(yè)務、經營業(yè)務都基于GIS一張圖來展開，本身就是合理的選擇。因此，礦山GIS一張圖處于礦山應用層解決方案的入口：在GIS一張圖上可以看到礦山所有子系統(tǒng)的實時數據，可以進行所有的生產、安全、經營等業(yè)務的管理及控制。

礦山地上地下GIS一張圖

從這個意義上說，礦山GIS一張圖是礦山智能化業(yè)務的總抓手。

作為智慧礦山解決方案提供商，北京空間維特以自主知識產權的時空GIS云平臺為基礎，融合物聯(lián)網、云計算、大數據和數字孿生等**技術，為礦山綜合管控、地質**、數據治理、園區(qū)和經營管理提供整體管控解決方案。目前，空間維特GIS一張圖的可視化智慧礦山解決方案已經被多家礦山采用，空間維特耿懷民稱：在礦山數據綜合管控方面，我們其實可以步子再大一些，直接基于三維礦山GIS一張圖來實現(xiàn)數據接入、業(yè)務接入和決策支撐。

詞條
詞條說明
空間維特智慧礦山GIS可視化綜合監(jiān)管平臺解決方案
空間維特智慧礦山可視化綜合監(jiān)管平臺，建立了智慧礦山空間數據庫，可實現(xiàn)礦山的全景顯示、動態(tài)顯示，真實、直觀、準確、清晰地表現(xiàn)礦地上地下三維場景。地上模型包括建筑、綠化、道路、廠房等，地下設施包括地層、巷道、作業(yè)設備、監(jiān)控設備、運輸設備、通風設備，表達各種機械設備的配備與運轉狀況，表達礦井風流狀況、瓦斯?jié)舛?。智慧礦山GIS地圖平臺空間維特智慧礦山可視化綜合監(jiān)管平臺提供基于**視野的GIS全景，數字孿生
GIS三維一體化監(jiān)控平臺開發(fā)一張圖的功能
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