【文章內容簡介】 業(yè)信息化建設的第 4層次 ,也是面向 21世紀的現(xiàn)代化礦山企業(yè)的努力方向。礦山企業(yè)不同于其它企業(yè) ,其生產作業(yè)場所既有地下，也有地面，而且地下與地面工程互相聯(lián)系、動態(tài)變化。因此， DM建設是一項復雜、龐大和長期的系統(tǒng)工程，必須分階段逐步建設。在建設初期，首先是要開發(fā)礦業(yè)地理信息系統(tǒng) (Mining Geographical Information System， MGIS)，并圍繞礦山的重大技術需求和關鍵問題進行專業(yè)模塊開發(fā)和應用。 16 數(shù)字礦山功能內涵 以提高生產效率和降低生產成本來增加利潤，是礦山企業(yè)追求的目標。信息技術為礦山企業(yè)實現(xiàn)這一目標提供了契機。按照數(shù)字地球（ DE）和數(shù)字中國（ DC）的要求，縱觀礦業(yè)發(fā)達國家的實踐，數(shù)字礦山的主要功能可以歸納為以下幾點： ① 實現(xiàn)全方位的數(shù)據(jù)存儲、傳輸和表述。 對礦區(qū)地貌和環(huán)境、總圖布置、礦山地質、開采、加工和經營管理等數(shù)據(jù) (包括圖、文、數(shù)字數(shù)據(jù) )，實現(xiàn)全方位的存儲、管理和必要的傳輸，并能夠根據(jù)數(shù)據(jù)的性質和需要提供各種必要的表述形式，如查詢、制表，形成地圖和二維、三維模型，等等。 ② 優(yōu)化方法在礦山生產經營與決策中發(fā)揮作用。 例如，露天開采最終境界的優(yōu)化、基于配礦和成本的采剝 (掘 )計劃的優(yōu)化 (也叫開采順序的優(yōu)化 )、最佳工業(yè)品位的確定、礦量品位計算、自動化調度、最佳設備更新壽命的優(yōu)化等。優(yōu)化實際上是在企業(yè)層面上為管理和工程技術人員提供科學的決策支持和優(yōu)選生產方案。發(fā)達國家的實踐表明，優(yōu)化能夠創(chuàng)造巨大的經濟效益，這樣的效益大都是隱含的，但是實實在在存在的。 17 數(shù)字礦山功能內涵 ③ 實現(xiàn)各種設計、計劃工作和生產指揮的計算機化和自動化。 如基于優(yōu)化結果生成可行的設計與計劃方案，不僅是在計算機上完成，而且有較高的自動化程度，使原來手工需幾天完成的一個方案在幾分鐘內即可完成。再如，基于 GPS的露天礦計算機調度系統(tǒng)，在正常情況下，礦山的鏟裝與運輸作業(yè)完全由計算機通過無線通訊指揮。 ④ 實現(xiàn)生產工藝的自動化。 如選廠工藝流程自動控制；單臺設備的數(shù)據(jù)采集、處理和相關控制；設備遠程操作 (也稱無人駕駛 )；全自動機器人礦樣化驗室等。 上述功能內涵從長遠講，會隨著技術和方法的進步不斷向更寬和更深的方向擴展。 18 數(shù)字化礦山的層次 數(shù)字礦山系統(tǒng)的七個層次 基礎數(shù)據(jù)層各類數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)文件，圖形文件等整個系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)設計層 即為計算機輔助設計層模擬與優(yōu)化層工藝流程模擬、參數(shù)優(yōu)化、設計方案和優(yōu)化等模型層即表述層，如地圖、有關參數(shù)的三維或二維塊狀模型、三維地質模型、采場三維模型等執(zhí)行與控制層G P S 自動調度系統(tǒng)、選礦流程參數(shù)自動監(jiān)測與控制系統(tǒng)、遠程操作系統(tǒng)等管理層 MIS , ERP, 辦公 自動化等19 數(shù)字礦山關鍵技術 “數(shù)字礦山”是一項巨大的工程，既包括硬件的建設，又包括軟件的建設，需要全社會的共同努力。建設“數(shù)字礦山”所需的許多技術已經具備或正在發(fā)展之中。從“硬技術”來看 ,“數(shù)字礦山”的關鍵技術主要有：高分辨率對地觀測技術，精確傳感技術、海量數(shù)據(jù)存儲和互操作、計算機寬帶網絡、虛擬現(xiàn)實等；從“軟技術”來看主要有數(shù)據(jù)挖掘、地理信息系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)和系統(tǒng)集成等。 高分辨率對地觀測技術 “數(shù)字礦山”的建設，需要大比例尺、高精度的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將主要來自對地觀測技術的發(fā)展。目前對地觀測技術將逐步實現(xiàn)多時相、多角度和高分辨率化。民用衛(wèi)星對地觀測的最高分辨率可達到 1m，這與我國 1∶ 1萬比例尺地形圖相對應，可以滿足大多數(shù)礦山用圖的需要，這是構筑數(shù)字礦山的最基本的空間數(shù)據(jù)。高分辨率的衛(wèi)星影像還可以作為其它非空間數(shù)據(jù)的載體和框架，用于實現(xiàn)這些數(shù)據(jù)的空間定位。 20 數(shù)字礦山關鍵技術 另外，蓬勃發(fā)展的數(shù)字攝影測量系統(tǒng)也將成為“數(shù)字礦山”需大比例尺數(shù)據(jù)采集的手段之一。數(shù)字攝影測量具有信息豐富、現(xiàn)勢性好、速度快等特點，將成為“數(shù)字礦山”數(shù)據(jù)采集與更新的來源之一。從數(shù)字攝影測量系統(tǒng)獲取與提取加工的大比例尺數(shù)字地形和礦山專題信息與礦山地理信息系統(tǒng)一體化將是“數(shù)字礦山”的主要特征。借助全球定位系統(tǒng) (GPS)技術可以進一步提高遙感、遙測數(shù)據(jù)的精度。 海量數(shù)據(jù)存儲和互操作 “數(shù)字礦山”的數(shù)據(jù)量是相當大的，既有空間的，如巷道底板等高線及儲量計算圖，以及各礦山各鉆孔勘探結果、采掘工程實際揭露等資料、大比例尺的電子地圖；也有非空間的，如有關礦山人口、經濟、管理、資源、發(fā)展等方面的數(shù)據(jù)?？梢哉f，“數(shù)字礦山”的數(shù)據(jù)是海量的，因此，建設“數(shù)字礦山”需要海量的存儲技術。這些數(shù)據(jù)存放在不同系統(tǒng)、不同數(shù)據(jù)庫中，其數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)格式也不盡相同。 21 數(shù)字礦山關鍵技術 實現(xiàn)這些數(shù)據(jù)的共享、動態(tài)調用需要互操作技術?；ゲ僮靼▋蓪雍x：狹義上說，它是在保持信息不丟失的前提下，從一個系統(tǒng)到另一個系統(tǒng)的信息交換能力；從廣義上講，它是指不同應用（包括軟、硬件）之間能夠動態(tài)地相互調用，并且不同數(shù)據(jù)集之間有一個穩(wěn)定的接口。目前，不少世界組織正在致力于這方面的工作。其中， OGC(OpenGIS Consortium)提出的 OpenGIS是異構系統(tǒng)之間進行互運算、互操作的規(guī)范。 計算機寬帶網絡 通過計算機