煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)

1、.煤礦地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)PAGE ：.；PAGE 40一、立項根據(jù)1、國內(nèi)外本工程領(lǐng)域科技創(chuàng)新開展概略和最新開展趨勢“數(shù)字地球是從高層次系統(tǒng)論和一體化的角度來綜合利用已有的正在開展的實際、技術(shù)、數(shù)據(jù)和才干，從而更廣泛、更深化、更經(jīng)濟地為社會提供效力。它的本質(zhì)是一個含有超大容量的信息系統(tǒng)，并提供管理、查詢和分析這些信息的機制。與“數(shù)字地球相順應(yīng)，數(shù)字礦山、數(shù)字煤礦的開展戰(zhàn)略將是21世紀礦山企業(yè)振興和開展的必由之路。數(shù)字煤礦的根本義務(wù)是在煤礦根底信息數(shù)據(jù)庫建立的根底上，充分利用數(shù)字采集、知識發(fā)掘、空間分析、虛擬現(xiàn)實、可視化、網(wǎng)絡(luò)、多媒體及其他新技術(shù)，為煤礦資源評價、礦山規(guī)劃、開辟設(shè)計、消費平安和

2、決策管理進展模擬仿真與過程分析提供新的技術(shù)平臺和強大工具。數(shù)字煤礦的最終目的為煤礦的高度信息化、自動化、高效率，乃至遙控采礦和無人采礦。由于煤礦消費作業(yè)流程的動態(tài)性與復(fù)雜性，數(shù)字煤礦的建立必將是一個龐大的、復(fù)雜的、長期的系統(tǒng)工程。 在國際上，加拿大、芬蘭、瑞典等國家，圍繞采、掘、運礦山消費流程，在礦山信息網(wǎng)建立、技術(shù)信息適時管理、新機械運用與自動控制等方面制定了長久開展規(guī)劃。在專業(yè)系統(tǒng)運用方面，西方礦業(yè)界早在20世紀70年代初就將CAD技術(shù)運用于地質(zhì)、礦業(yè)領(lǐng)域; 80 年代末，隨著三維地質(zhì)建模和可視化實際和技術(shù)的開展,推進了礦山計算機輔助地質(zhì)建模技術(shù)，一大批具有三維地質(zhì)建模功能的地質(zhì)采礦軟件被

3、開發(fā)運用。90 年代中后期, 三維地質(zhì)采礦軟件逐漸成為礦山專業(yè)軟件的主流。國際著名的地質(zhì)采礦軟件公司相繼開發(fā)了專業(yè)三維軟件, 主要有GOCAD、TerraCube、EarthVision 、SPARC 、Supac 、GeoDepth、GeoCom 、GeoSec 3D、2D&3D TimeDepth Mapper、StratModel、IntegralPlus、MineScape、MineSoft 、Vulcan、DataMine、Medsystem /Mine2、Sight, whittle、ICAMPS和LYNX等?？傮w來看，國外的地質(zhì)和采礦類軟件均有較好的三維表示才干并各具特征。但是受

4、開采地質(zhì)條件、消費作業(yè)習(xí)慣、系統(tǒng)自動化程度以及價錢等要素的影響，國外的地質(zhì)和采礦類軟件在國內(nèi)并沒有得到推行運用。近年來，隨著煤礦經(jīng)濟方式的好轉(zhuǎn)與數(shù)字化礦山開展的需求，煤礦數(shù)字化和信息化有了長足的開展。許多煤炭企業(yè)已將礦山信息化改造和數(shù)字煤礦DM技術(shù)作為科技開展戰(zhàn)略中的重中之重，并將寬帶網(wǎng)建立、礦山根底信息數(shù)字化、煤礦地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)及其它煤礦消費公用軟件的開發(fā)作為當前任務(wù)的重點。在煤礦企業(yè)運用中，不同的專業(yè)部門曾經(jīng)具有和正在開發(fā)相應(yīng)的專業(yè)信息管理系統(tǒng)，并構(gòu)成了一定的信息化規(guī)模。在消費領(lǐng)域開發(fā)了煤礦地質(zhì)丈量空間信息管理系統(tǒng)、復(fù)雜地質(zhì)條件綜合保證系統(tǒng)、采礦設(shè)計系統(tǒng)等；在煤礦平安領(lǐng)域開發(fā)了一通三

5、防信息管理系統(tǒng)、平安監(jiān)測實時預(yù)警系統(tǒng)以及井下人員跟蹤識別救護系統(tǒng)等；在管理領(lǐng)域那么開發(fā)了煤礦ERP系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)等。在數(shù)字化礦山信息系統(tǒng)的建立過程中，煤礦地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)是最根底的一個中心子系統(tǒng)，它是搭建其它專業(yè)系統(tǒng)的根底。其中，煤礦地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)的開展趨勢表現(xiàn)為：11 信息的多源化從信息獲取的角度,煤礦地質(zhì)丈量空間信息的獲取手段越來越豐富。從以往單一的鉆探手段開展為集遙感、數(shù)字攝影、GPS (全球定位系統(tǒng)) ,以及三維地震勘探和其他地面物探、礦井物探等手段為一體的立體勘探方式。在數(shù)據(jù)內(nèi)容上那么以煤礦地質(zhì)、水文地質(zhì)、丈量、采掘信息為根底,更多地融入地面物探(如地震、瞬變電磁勘探)

6、 、礦井物探(如槽波、坑透、瑞雷波勘探) 、測井及其他地壓、瓦斯資料等多源地質(zhì)信息。在表現(xiàn)方式上,更多地呈現(xiàn)出集圖、文、聲、像為一體的多媒體特征。計算機信息處置技術(shù)作為一種非常經(jīng)濟有效的手段,對這些多源信息進展綜合分析處置具有相當?shù)膬?yōu)越性,主要表如今以下幾個方面:a.現(xiàn)有資料的整理、歸納,包括各種手段,方法所獲取數(shù)據(jù)的規(guī)范化。b.現(xiàn)有資料的深層次利用。一是提高資料利用的深度和廣度,經(jīng)過改良現(xiàn)有方法與手段,開發(fā)新的方法和手段,提高資料本身的利用程度,發(fā)掘其潛在的信息資源。二是綜合利用,將多源信息組合、疊加以獲取新的信息,經(jīng)過對比、分析,動態(tài)交互不斷提高認識程度,從而實現(xiàn)對地質(zhì)資料認識的由灰變白。

7、c.信息的可視化。將地質(zhì)、丈量模型和各種分析處置數(shù)據(jù)直觀地展現(xiàn)給現(xiàn)場任務(wù)人員,再結(jié)合現(xiàn)場閱歷和實踐資料等“軟數(shù)據(jù),對地質(zhì)條件作出客觀分析與判別。12 管理的網(wǎng)絡(luò)化Internet的出現(xiàn),給適用化的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建帶來了宏大活力。采用全新的Internet 技術(shù),可以實現(xiàn)信息的完全共享,從而實現(xiàn)企業(yè)信息管理的網(wǎng)絡(luò)化、快速化。信息共享、高效管理是社會所需,企業(yè)所需,當然煤炭行業(yè)也不例外。煤礦地測任務(wù)直接關(guān)系到煤礦消費的平安管理。為此,實現(xiàn)地測數(shù)據(jù)與圖形的實時管理與查詢,是煤礦企業(yè)指點監(jiān)視管理的重要手段。一個礦務(wù)局(集團公司) 普通包括多個煤礦,由于地域的分布特征,有相當部分的資料存在共性。目前煤礦

8、所采用的地測信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫大多采用桌面數(shù)據(jù)庫,而桌面數(shù)據(jù)庫的缺陷是資料的獨立性太強,共享困難。這就呵斥了各個煤礦“各自為政,礦務(wù)局的一致管理非常困難;達不到資源共享的目的,同時還添加了冗余數(shù)據(jù);信息的傳送速度也慢,統(tǒng)計、匯總費事,呵斥大量人力、物力、財力的浪費。采用客戶端/ 效力器(C/S) 與閱讀器/效力器(B/S) 相結(jié)合的二級管理方式,可以很好的滿足局礦兩級網(wǎng)絡(luò)化管理的需求。也就是說,針對地測專業(yè)的技術(shù)人員,他們經(jīng)過C/S 方式操作根底數(shù)據(jù),完成地測部門日常任務(wù)對數(shù)據(jù)的動態(tài)修正與維護;而對于礦級或局級的指點,他們經(jīng)過B/S 方式來訪問根底數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù),查詢關(guān)懷的信息,指點現(xiàn)場消費。1

9、3 決策支持的智能化開采地質(zhì)條件與采煤設(shè)備的順應(yīng)性問題,是世界各主要產(chǎn)煤國家在開展機械化采煤中普遍遇到的問題,與其他采煤方法相比較,綜合機械化采煤對地質(zhì)條件的要求更加苛刻,所以在高產(chǎn)高效礦井的建立中地質(zhì)保證的義務(wù)就更加突出和艱巨。煤礦地質(zhì)丈量資料是煤礦消費最根底的資料,煤礦地質(zhì)丈量常用圖件是煤礦消費成果最直觀的表現(xiàn)方式;原始資料與成果圖件是指點煤礦消費的根底。經(jīng)過數(shù)據(jù)發(fā)掘技術(shù),從煤礦地質(zhì)丈量空間數(shù)據(jù)庫中開掘和提取隱藏在其中的潛在信息或方式,從而為預(yù)測和決策行為提供決策支持。礦井構(gòu)造、煤厚及頂?shù)装遄兓?、瓦斯、涌水、地壓等?zāi)禍地質(zhì)條件均嚴重影響煤礦消費。因此,許多煤礦任務(wù)者都在嘗試尋覓相應(yīng)的模型與

10、決策機制處理這些問題。例如多元逐漸判別分析模型、類似類比綜合評判模型、灰色關(guān)聯(lián)分析模型在礦井突水水源的快速識別中得到了較好的運用 。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造和功能,由大量類似于神經(jīng)元的簡單處置單元(通常為自順應(yīng)的) 相互結(jié)合成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),具有較強的非線性影射才干,在礦井構(gòu)造定量評價 、地下水水質(zhì)評價以及巖溶水水位預(yù)告等方面均獲得了較好的運用。遺傳算法因其適用、高效,且具較強的順應(yīng)性而運用于預(yù)告地下水位和求解水文地質(zhì)反演問題 。14 系統(tǒng)的集成化在煤礦企業(yè)不同的專業(yè)部門曾經(jīng)具有和正在開發(fā)相應(yīng)的信息管理系統(tǒng),并構(gòu)成了一定的信息化規(guī)模。如在煤礦采掘領(lǐng)域開發(fā)了煤礦地質(zhì)丈量空間信息管理、復(fù)雜地質(zhì)

11、條件綜合保證、采礦開采設(shè)計等系統(tǒng);在煤礦平安領(lǐng)域開發(fā)了一通三防信息管理、平安監(jiān)測實時預(yù)警以及井下人員跟蹤識別救護等系統(tǒng); 在消費管理領(lǐng)域開發(fā)了煤礦ERP 系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)等。在數(shù)字煤礦的開展進程中,資料的共享,系統(tǒng)的集成是一個必然的開展方向。信息技術(shù)的開展使得當今社會在信息的獲取、存儲、分析、處置和發(fā)布等方面獲得了本質(zhì)性的進展。數(shù)字煤礦的開展戰(zhàn)略要求煤礦各消費部門在開發(fā)各自專業(yè)管理軟件的同時,要制定一致的信息化規(guī)范體系和相應(yīng)的共享機制。煤礦地質(zhì)丈量任務(wù)在煤礦企業(yè)平安消費中的根底位置,決議了開展煤礦地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)的重要性。地質(zhì)丈量信息采集的多源化、管理的網(wǎng)絡(luò)化、決策支持的智能化以及與其他

12、專業(yè)系統(tǒng)的集成,是煤礦地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)開展的方向。西安集靈信息技術(shù)是國內(nèi)最早從事煤礦地質(zhì)丈量信息系統(tǒng)研發(fā)的單位之一,先后閱歷了AutoCAD 二次開發(fā),Dos 平臺下自主平臺的煤礦地質(zhì)信息系統(tǒng)CCAD 的開發(fā),Windows 平臺下煤礦地測信息系統(tǒng)CGIS 開發(fā)的3 個階段，2003 年推出了最新版的煤礦地質(zhì)丈量信息管理系統(tǒng)CGIS36. 0 ,產(chǎn)品在全國近140余家企業(yè)運用，為我國煤礦的信息化建立做出了一定的奉獻。此外,國內(nèi)還有數(shù)家單位在從事煤礦地測信息系統(tǒng)的開發(fā)與推行任務(wù),如北京龍軟公司, 煤炭科學(xué)研討總院西安分院,山東科技大學(xué),河南煤田地質(zhì)局等。2、工程研討的目的、意義當今時代,以信

13、息技術(shù)為中心的知識經(jīng)濟突飛猛進，信息技術(shù)正以其廣泛的浸透性和先進性與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)相結(jié)合。信息化與網(wǎng)絡(luò)化已成為各行業(yè)數(shù)字化的重要根底手段,在企業(yè)運用中起到非常重要的作用。與現(xiàn)代化技術(shù)先進的國家比較,我國煤礦企業(yè)信息化根底設(shè)備相對落后;煤礦管理過于粗放;煤礦消費各部門的系統(tǒng)開發(fā)相對孤立,沒有構(gòu)成一致的信息化規(guī)范體系和共享機制;再加之煤礦消費信息本身的灰色性和動態(tài)性,導(dǎo)致了煤礦企業(yè)信息化與網(wǎng)絡(luò)化任務(wù)的相對滯后。近年來,我國煤礦數(shù)字化和信息化有了長足的開展,信息化已成為改造傳統(tǒng)煤礦產(chǎn)業(yè)的助力器。煤礦地質(zhì)丈量任務(wù)是煤礦消費最根底和最重要的任務(wù)之一，對煤礦的平安消費和煤礦的消費才干具有重要的影響。煤礦地質(zhì)丈量

14、資料是一種活潑的、動態(tài)變化的、與空間位置親密相關(guān)的信息,而且具有一定的不確定性。隨著煤礦消費過程的推進,煤礦地質(zhì)丈量資料的積累逐漸豐富,人們對煤礦開采地質(zhì)條件的認識也由灰變白。因此,采用人工檢索、分析和處置地質(zhì)丈量信息資料,難以滿足煤礦現(xiàn)代化消費與技術(shù)管理的需求,尤其是為了準確預(yù)防和快速處置礦井艱苦災(zāi)禍事故,及時提供采礦設(shè)計與運營決策的根底數(shù)據(jù),更有必要利用計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),來實現(xiàn)煤礦地質(zhì)丈量數(shù)據(jù)的自動化管理,地質(zhì)丈量專業(yè)各種根底圖件的自動生成,以及對井下突發(fā)事件的快速、準確地進展分析與決策,詳細表現(xiàn)為以下幾個方面：2.1地測信息是礦井消費、管理的根底信息煤礦消費所面對的是以煤層為主的巨型復(fù)雜

15、系統(tǒng)，消費所涉及的實體對象主要包括： = 1 * GB3 復(fù)雜和認知有限的地質(zhì)體地層、礦層、地下水分布和各種構(gòu)造 = 2 * GB3 消費巷道系統(tǒng) = 3 * GB3 消費和輔助消費系統(tǒng)運輸、通風(fēng)、電力、機電設(shè)備、給排水、平安監(jiān)控、防避災(zāi)、調(diào)度 = 4 * GB3 與之相關(guān)的地面設(shè)備和建筑煤礦地測信息是礦井地質(zhì)體和開采現(xiàn)狀的根本描畫，是人們對礦床自然賦存形狀的認知和開采過程的記錄，是勘探和消費各階段勘探和地測部的任務(wù)成果的積累和進一步任務(wù)的根底，地測信息亦是礦山通風(fēng)、開采、調(diào)度、機電、運輸、防災(zāi)、排水等各項任務(wù)的根底數(shù)據(jù)和音訊來源。比如：通風(fēng)系統(tǒng)可以看作是巷道系統(tǒng)加風(fēng)量屬性(風(fēng)量大小和方向)。

16、調(diào)度系統(tǒng)可以在三維地層和巷道模型的根底之上參與采煤機、提升、運輸、通風(fēng)、機電設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況實踐僅為一些開關(guān)量，即可獲得一個籠統(tǒng)生動的調(diào)度模擬盤，同時還可不同視角、部分放大的觀看。三維地層和巷道系統(tǒng)參與的通風(fēng)、設(shè)備、風(fēng)門、水閘等數(shù)據(jù)和屬性可以以光照模型的方式顯示，再加上分析和解算軟件，這在礦井的正常消費和防災(zāi)救災(zāi)中必然意義非凡。不難看出，地測信息平臺的建立是礦井和集團有關(guān)日常消費和平安的一項根底性任務(wù)，是眾多消費和指揮調(diào)度系統(tǒng)的根底信息來源。此外，隨著企業(yè)中大量MIS系統(tǒng)的運用，許多和資源物理位置有關(guān)的資料如：工礦區(qū)挪動目的的管理、企業(yè)通訊專網(wǎng)線路管理、水、煤氣、電線網(wǎng)管理、物業(yè)管理等，只用傳統(tǒng)

17、的MIS系統(tǒng)是很難和無法進展有效的管理的。為此，引進更先進的管理方法和手段，以地測信息為根底，將GIS系統(tǒng)引進到煤礦企業(yè)根底資源和消費信息的管理中來，打造企業(yè)地測空間信息平臺，建立企業(yè)根底資源和消費信息的可視化管理系統(tǒng)就變得非常重要。地測信息是“數(shù)字礦山的最根底和最重要的組成部分，它是其他MIS系統(tǒng)的有關(guān)空間信息的獨一來源。GIS是直觀有效的信息管理工具圖形言語是直觀性、無語種的，有些信息是難以用文字和表格表示的。地理信息系統(tǒng)GISGeographic Information System以圖形為根本的描畫言語，是以地理空間信息的采集、處置、分析、規(guī)劃和利用為主要研討內(nèi)容的信息管理系統(tǒng)。它的最

18、大益處就是它的可視化管理和易操作特性，從這層意義上來說，GIS又可以稱為VISVisual Information System。世上的萬物都占據(jù)有本身的地理空間，除一些純數(shù)字的信息外，對任何一個實體的描畫均可以用它的空間和非空間屬性來表示，即任何一個實體都具其空間坐標、幾何空間幾何數(shù)據(jù)和其他的特征屬性數(shù)據(jù)，如：一個人如今的位置可以用大地坐標來表示，此人的外形可用眾多的空間離散點組成的拼合曲面表示。此外，他她還有姓名、年齡、膚色、國籍、種族、學(xué)歷一個機電設(shè)備必然是放在地球的某一點上，它有它的外形，有分量、類型、用途、產(chǎn)地、出廠日期、輸入輸出功率、性能參數(shù)一段巷道有它的起點和終點，有它的斷面形狀

19、，有流經(jīng)的風(fēng)量，有開辟的日期、支護的類型即使是像財務(wù)數(shù)據(jù)這樣一些純數(shù)字的信息，從大處著眼亦可以以為是有坐標的，由于它的一切者企業(yè)是有營業(yè)地點或地域的，這里它成為企業(yè)的屬性數(shù)據(jù)。類似地，資源量、人口數(shù)亦可為某個行政區(qū)劃地屬性數(shù)據(jù)。普通的MIS系統(tǒng)展現(xiàn)給用戶的操作界面對象是字符和表格，而經(jīng)過GIS，用戶那么可以用除字符和表格外的圖形甚至是三維圖形來表示和操作用戶的信息。圖形的直觀性方便了用戶的操作，降低了軟件運用的門檻。此外，除了可以表示和處置普通的信息，表示和處置信息的空間幾何屬性外，它還可以記錄信息對象的時空和其他內(nèi)外部關(guān)系并對之進展分析研討。由于基于GIS建立起來的信息系統(tǒng)可以有更方便的，更

20、直觀的運用界面、可表示更多的信息類型，占有更多的信息量，更多的空間分析和處置功能，所以擁有GIS型的信息系統(tǒng)，也就擁有了更加適用，更加有效的，功能更加強大的運用和管理工具。地理信息系統(tǒng)從外部來看，它表現(xiàn)為計算機軟件系統(tǒng)；而其內(nèi)涵是計算機程序和地理數(shù)據(jù)組織而成的地理空間信息模型，是一個邏輯減少的、高度信息化的地理系統(tǒng)。它是由計算機系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)和用戶組成的，經(jīng)過對地理數(shù)據(jù)的集成、存儲、檢索、操作和分析，生成并輸出各種地理信息，從而為土地利用、資源管理、環(huán)境監(jiān)測、交通運輸、經(jīng)濟建立、城市規(guī)劃以及政府部門行政管理提供新的知識，為工程設(shè)計和規(guī)劃、管理決策效力。由于GIS可以表示更多的信息類型，所以，G

21、IS自60年代開展和運用到今天，除其相關(guān)的技術(shù)和產(chǎn)品都已非常成熟，業(yè)已運用于國民生活的每一個部門，廣泛運用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、國土資源、地礦、軍事、交通、測繪、水利、廣播電視、通訊、電力、公安、社區(qū)管理、教育、能源等幾乎一切的行業(yè)，并正在走進人們?nèi)粘５娜蝿?wù)、學(xué)習(xí)和生活中。2.3地測信息GIS化構(gòu)成地測空間信息系統(tǒng)各種圖形的根底信息主要來源于地測資料，地測信息的計算機化是地測資料準確描畫和有效管理的獨一途徑。目前，地測管理和消費部門在地測計算機信息化上做了大量的任務(wù)，獲得了許多的成果。但仍存在許多問題，其中最為重要的就是“信息孤島問題，表如今：1各礦地測軟件的開發(fā)單位不同，編寫規(guī)范、方式方法、開發(fā)工具

22、不同、各礦地測圖件格式不一致、接口不規(guī)范。2各礦地測系統(tǒng)與礦其他消費部門如通風(fēng)、調(diào)度、機電的系統(tǒng)未能做到信息共享，其數(shù)據(jù)獨一性和冗余反復(fù)等問題表現(xiàn)嚴重。3各礦地測信息系統(tǒng)從集團公司的角度來看未能構(gòu)成一個整體的信息系統(tǒng)。4各系統(tǒng)內(nèi)部圖形與數(shù)據(jù)是分別的，數(shù)據(jù)間的聯(lián)絡(luò)不強，也不是一個整體。5企業(yè)沒有一個一致的圖形信息庫，上層基于圖形的管理和決策復(fù)雜繁瑣。6圖形信息依然是文件方式為主，很少數(shù)據(jù)庫化、更沒有信息共享網(wǎng)絡(luò)化。7圖形信息無法在各部門間實現(xiàn)資源共享與一致，如：圖形信息沒有構(gòu)成在測繪部門、消費部門、調(diào)度部門、監(jiān)測部門、安監(jiān)部門、救護部門、設(shè)備管理部門間的圖形與業(yè)務(wù)信息的交互共享。8圖形信息與MI

23、S系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息無法實現(xiàn)溝通，相互借用，如：MIS中的管理不直觀、部分圖形的更新無法自動化、同一信息的反復(fù)維護處置。9指點及技術(shù)人員對于圖形的閱讀查詢不方便。10資料管理方法陳舊落后，在信息交流傳輸數(shù)據(jù)化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)日益興隆，運用日益普遍的今天，這種傳統(tǒng)陳舊的資料圖紙化管理的手段的局限性也日益明顯，圖紙保管遭到其本身物理質(zhì)量及外界自然和為人要素的影響是很嚴重的。鑒于這些圖紙資料的本身特點:紙張大小不一，工程制圖用紙材質(zhì)特殊，作圖工具專業(yè)等呵斥其復(fù)制不便，在維護任務(wù)中經(jīng)常查閱翻動一旦呵斥圖紙的破損喪失就會呵斥資料的不可恢復(fù)性后果。其他一些日常維護及辦公的來往文件用紙來承載保管，也存在管理保管不

24、便的問題，一來其種類繁雜，文件發(fā)送方與文件接受者、保管者關(guān)系交叉復(fù)雜。二來由于維護人員任務(wù)的需求，外出頻繁，文件經(jīng)常不能及時傳送到位，從而往往會呵斥信息的時效性破壞。總之，運用煤礦地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)，對企業(yè)的意義在于:逐漸建立起珍貴的消費根底數(shù)據(jù)信息資源規(guī)范一致圖形信息資源，實現(xiàn)信息共享。提高信息利用率，提高任務(wù)效率。將地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)運用到集團的根底資源管理中來，可以把現(xiàn)有的MIS系統(tǒng)進展整合，充分發(fā)揚地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)在空間地理數(shù)據(jù)的分析才干，建立集團根底資源的可視化管理。整合集團現(xiàn)有的地測信息系統(tǒng)，充分利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)和圖形根底，為集團的其他系統(tǒng)運用提供數(shù)據(jù)、圖形、運用和軟件平臺，

25、為“數(shù)字礦山打根底。提高管理程度礦井消費前期的勘探、礦井設(shè)計，消費中的采區(qū)設(shè)計、人員和消費管理，后期的洗選、煤質(zhì)、運銷、財務(wù)等，這些都是有機的結(jié)合在一同的，是一條消費和銷售線上的不同環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有的各類信息系統(tǒng)只是這些不同環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)表示和分析運用。所以，深化運用和發(fā)掘現(xiàn)有的系統(tǒng)資源，整合現(xiàn)有系統(tǒng)，共享和綜合各系統(tǒng)的專業(yè)信息，最終構(gòu)建一個數(shù)字化的虛擬企業(yè)集團可以提升企業(yè)的平安、消費、進度和效率管理才干，添加各部門任務(wù)的協(xié)同性。例如：建立共享的采礦工程地理信息資源，能便于消費指揮、消費調(diào)度和消費規(guī)劃，并能以直觀的圖形反映出各礦消費單位的消費進展情況。提高任務(wù)效率運用地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)可以充分發(fā)揚其對

26、空間地理數(shù)據(jù)的分析才干，將大量人力物力從繁重的資源檔案管理，人工統(tǒng)計，手工制圖制表等任務(wù)中解放成立，提高任務(wù)效率。促進技術(shù)提高順應(yīng)“數(shù)字地球，“數(shù)字中國的潮流，以地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)為依托，逐漸建立“數(shù)字礦山。利用地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)技術(shù)協(xié)助消費管理，保證消費管理程度，改良企業(yè)籠統(tǒng)，提高企業(yè)競爭力。以地測信息為根底，逐漸構(gòu)建一個礦區(qū)層面的空間地理信息系統(tǒng)平臺，帶動企業(yè)內(nèi)部軟件及其網(wǎng)絡(luò)運用的開展。3、本工程研討到達的科技程度開發(fā)一個針對煤礦地測和消費對象的地測空間信息系統(tǒng)，其中包括：日常管理、地測業(yè)務(wù)處置、地測矢量和解析模型建立，地測圖件自動生成，地測信息發(fā)掘和分析處置等功能。系統(tǒng)建立完成后，將

27、到達以下程度：1存儲、計算和管理日常的任務(wù)數(shù)據(jù)，程式化的計算和管理，規(guī)范了日常任務(wù)，減少了人為失誤。2大量數(shù)據(jù)和圖形入庫后，不僅可供地測部門內(nèi)部，亦可供其他消費和管理部門運用，為今后其他消費部門的信息化建立提供一個良好的有關(guān)地理信息圖形的資料根底。3大量的地測數(shù)據(jù)一致于一個模型之中地測信息GIS化的結(jié)果是全部至少是絕大多數(shù)數(shù)據(jù)和消費對象被有機的聯(lián)絡(luò)在一同。數(shù)據(jù)不再只是一個數(shù)據(jù)，而是消費對象的一部分。4關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)體使地測部門各專業(yè)間的聯(lián)絡(luò)更加嚴密，各專業(yè)間操作的是同一個數(shù)據(jù)對象，從而各部門的數(shù)據(jù)自動動態(tài)對應(yīng)。5圖形和報表亦是任務(wù)對象數(shù)據(jù)模型的兩個不同表現(xiàn)方式。地測空間信息系統(tǒng)充分認識這一點，使得

28、圖形和報表可以自動地對應(yīng)，數(shù)據(jù)表的效果可引起圖形的自動修正，反之亦然，維持了數(shù)據(jù)的完好和一致性。6本系統(tǒng)對Internet技術(shù)的運用使得地測部門的人員可以進展適當權(quán)限范圍的遠程辦公，即使其出差外地。其中,良好的界面和互操作性為系統(tǒng)的推行運用提供了保證。4、運用推行前景及預(yù)期的社會經(jīng)濟效益煤田地質(zhì)和煤炭礦井信息除了具有普通空間信息所具有的各種性質(zhì)外，還具有許多特殊的性質(zhì)。首先是原始信息量小，大部分地質(zhì)成果都是在有限的原始信息上，經(jīng)過地質(zhì)專家的分析和判別得出的結(jié)論。煤田地質(zhì)信息的另一特點是涉及的專業(yè)多，不僅有三維空間信息，同時有諸如水文、丈量、煤質(zhì)、工程等專業(yè)信息。正是信息屬性的特殊性，針對煤田地

29、質(zhì)和礦井地質(zhì)的專業(yè)GIS應(yīng)運而生。 該系統(tǒng)主要效力于消費礦井的地測部門，實現(xiàn)地測任務(wù)的數(shù)字化和信息化管理。該系統(tǒng)在充分分析礦山空間信息特點的根底上,提出了灰色地理信息系統(tǒng)的實際，相關(guān)的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)構(gòu)造。系統(tǒng)正是在灰色地理信息系統(tǒng)實際的指點下，利用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)設(shè)計而成的。隨著地質(zhì)市場的好轉(zhuǎn)，正是依托地質(zhì)信息數(shù)字化這個中心技術(shù)，使煤炭企業(yè)的任務(wù)效率越來越高，市場份額越來越大，效力領(lǐng)域越來越廣。經(jīng)過幾年的努力，中國地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)的技術(shù)程度曾經(jīng)有了長足的進展，曾經(jīng)接近國際先進程度。面對今天的計算機技術(shù)的快速開展，面對地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)充溢活力與活力的前景，我們應(yīng)該進一步抓住機遇、探求規(guī)

30、律、發(fā)明性地促進地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)技術(shù)在煤田地質(zhì)和礦井地質(zhì)方面的運用，努力研發(fā)“數(shù)字礦山的適用技術(shù)?？梢灶A(yù)見，隨著計算機技術(shù)的開展，信息高速公路的建成，一個以地理信息系統(tǒng)為平臺，以信息高速公路為紐帶的“數(shù)字礦山，必將為地質(zhì)信息的交流與共享提供一種全新的方式。研發(fā)煤礦地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)，可以構(gòu)成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的系列產(chǎn)品。開發(fā)和構(gòu)建一個礦區(qū)層面的空間地理信息系統(tǒng)平臺，不但有利于帶動煤礦企業(yè)內(nèi)部軟件及其網(wǎng)絡(luò)運用的開展，培育有自主知識產(chǎn)權(quán)的中心軟件產(chǎn)品，甚至還可以實現(xiàn)煤炭企業(yè)GIS系統(tǒng)行業(yè)規(guī)范。研發(fā)煤礦地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)，可以在煤炭行業(yè)進展推行運用，使之商品化和產(chǎn)品化。另外，利用對地理信息系統(tǒng)

31、技術(shù)的掌握還可以開辟行業(yè)外的市場?？梢姡摴こ痰难邪l(fā)既具有良好的社會效益，又具有宏大的、潛在的經(jīng)濟效益。二、研討內(nèi)容和目的1、主要研討內(nèi)容、技術(shù)經(jīng)濟目的11 在系統(tǒng)開發(fā)方面,我國煤礦地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)的開展主要經(jīng)過如下兩種途徑:a.通用繪圖系統(tǒng)或通用地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng) 系統(tǒng)平臺上的二次開發(fā)通用繪圖系統(tǒng)(如AutoCAD、MicroStation 等) 和通用地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng) 系統(tǒng)(如Arcview ,MapInfo 、Map地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)、SuperMap等) 由于其通用性和開放性博得了寬廣用戶的青睞。這類軟件用于地質(zhì)、丈量和采礦目的時,普通必需以接口文件或動態(tài)函數(shù)庫進展二次開發(fā)

32、。由于地質(zhì)體本身的復(fù)雜性和多解性,這類軟件很難完全滿足地質(zhì)學(xué)家及礦井任務(wù)者的實踐要求,難于到達商品化程度,沒有真正構(gòu)成市場。b.自主版權(quán)的煤礦公用地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)平臺的研制開發(fā)煤礦公用的地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng) 系統(tǒng)平臺,可以充分思索煤礦消費的專業(yè)特點,跟蹤消費的全過程。這種開發(fā)方式難度較大,需求相當?shù)膶嵙烷L久的考驗。VC + 言語是系統(tǒng)平臺開發(fā)的首選言語,屬性數(shù)據(jù)那么大多由Oracle 7、Sybase 、DB 2、SqlSever 2000 等數(shù)據(jù)庫來管理。在煤礦地質(zhì)丈量專業(yè)地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng) 平臺的設(shè)計中,層次構(gòu)造的圖形數(shù)據(jù)構(gòu)造設(shè)計是一種理想的選擇,它不僅描畫方便,而且便于管理。圖形

33、數(shù)據(jù)構(gòu)造中的每一個對象都由其成員數(shù)據(jù)和作用于成員數(shù)據(jù)的操作所組成。此外,作為一個專業(yè)的圖形數(shù)據(jù)庫還要充分思索其專業(yè)特性。面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法OMT(Object Modeling Technique) 以面向?qū)ο蟮乃枷霝楦?經(jīng)過對問題進展籠統(tǒng),構(gòu)造出一組相關(guān)的模型,從而能全面地捕捉問題空間的信息 。面向?qū)ο蠹夹g(shù)和Windows 的音訊驅(qū)動構(gòu)造,使得軟件開發(fā)有了一個根本性的飛躍。經(jīng)過對象的封裝性和承繼性使得軟件的模塊化、穩(wěn)定性、可操作性、可維護性以及代碼的可重用性都大大地提高。目前,國內(nèi)開發(fā)的煤礦地質(zhì)丈量空間系統(tǒng)已初步具備了煤礦消費地測資料的處置與常用圖件的編制功能,但無論是功能還是內(nèi)容均不

34、夠完善,不能完全滿足現(xiàn)場任務(wù)人員日益增長的更高要求。煤礦地測軟件已有向通風(fēng)、設(shè)計、平安方面擴展,構(gòu)成一個為煤礦全方位效力的完好的信息系統(tǒng)的開展趨勢。12 整個系統(tǒng)的體系構(gòu)造如下所示：根據(jù)煤礦地質(zhì)丈量部門的實踐要求和作業(yè)流程，煤礦地質(zhì)丈量空間信息管理系統(tǒng)是以煤礦地質(zhì)丈量采掘空間數(shù)據(jù)庫為根底，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實現(xiàn)各專業(yè)部門用戶對數(shù)據(jù)的獲取、更新、數(shù)據(jù)的處置與存儲、信息的提取與分析，同時建立相應(yīng)專業(yè)的運用模型庫和圖形庫。圖 1 系統(tǒng)體系構(gòu)造圖 如圖1所示，煤礦地質(zhì)丈量信息管理系統(tǒng)從3個層次思索了用戶的實踐需求。第一個層次是以煤礦地質(zhì)丈量根底數(shù)據(jù)為中心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的錄入、修正、查詢、處置與匯總，構(gòu)成煤礦消費

35、所需的專業(yè)成果圖件和統(tǒng)計報表； 第二個層次是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實現(xiàn)煤礦地質(zhì)丈量數(shù)據(jù)的Web查詢與閱讀，為其它專業(yè)運用軟件提供開放數(shù)據(jù)接口；第三個層次是在原始資料的積累及成果圖件編制的根底上為煤礦的平安消費提供智能化的輔助決策根據(jù)，在現(xiàn)有平剖面圖的根底上實現(xiàn)地質(zhì)體的3D動態(tài)構(gòu)模與可視化。從功能劃分來講，煤礦地測數(shù)據(jù)管理模塊主要完成系統(tǒng)對根底數(shù)據(jù)的采集與整理，是系統(tǒng)的根底；圖形處置模塊經(jīng)過ODBC機制訪問根底數(shù)據(jù)，完成煤礦常用專業(yè)圖件的自動生成，其中最關(guān)鍵的部分就是地質(zhì)體的3D動態(tài)構(gòu)模技術(shù)、3D可視化及其由此帶來的平面剖面自動對應(yīng)和開采任務(wù)面的部分修正與礦區(qū)或采區(qū)的動態(tài)協(xié)調(diào)。該模塊是系統(tǒng)的中心；遠程管理

36、模塊那么為用戶提供數(shù)據(jù)和圖形文件的遠程發(fā)布功能，滿足集團公司各級用戶的資料共享提供技術(shù)支持。13 系統(tǒng)的功能特點為：系統(tǒng)以煤礦地測任務(wù)為主要效力對象，涉及了煤礦地測部門的全部日常任務(wù)，亦適用于層狀和層控礦床的勘探、消費與設(shè)計。其功能特點如下：a.系統(tǒng)采用客戶端效力器C/S與閱讀器/效力器B/S相結(jié)合的二級構(gòu)造設(shè)計方式，可以很好的滿足局礦兩級網(wǎng)絡(luò)化管理的需求。b.系統(tǒng)的根底數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)可滿足地質(zhì)、丈量部門對日常數(shù)據(jù)的錄入、查詢、統(tǒng)計以及規(guī)范化報表等的需求，并為煤礦根底圖件的自動生成提供數(shù)據(jù)源c.系統(tǒng)提供了一個面向煤礦專業(yè)運用的地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)平臺。可對各種專業(yè)圖形對象進展屬性修正、幾何變換

37、、形狀編輯與修正、屬性數(shù)據(jù)的查詢與訪問、圖形的拼接與裁剪等操作d.專業(yè)圖件的自動化程度高。經(jīng)過煤礦消費公用地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)平臺，可有效地自動生成和管理地質(zhì)、丈量專業(yè)所需的各種成果圖件。面向?qū)I(yè)運用的適用算法保證了系統(tǒng)運用的效率。經(jīng)過各專業(yè)數(shù)據(jù)庫或外部數(shù)據(jù)文件，系統(tǒng)可方便地生成煤礦消費現(xiàn)場所需的各種根底圖件。e.系統(tǒng)的遠程管理子系統(tǒng)經(jīng)過客戶端閱讀器如：Internet Explorer對效力器中的地質(zhì)丈量根底資料及圖件進展遠程管理。主要包括：根底數(shù)據(jù)及報表的查詢與打印、成果圖件的查詢與管理、用戶管理及權(quán)限分配、日常信息的發(fā)布與管理等。 f.系統(tǒng)提出并采用了大量先進適用的算法。煤層3D模型的動

38、態(tài)建模技術(shù)為平面剖面對應(yīng)與恣意切割剖面提供了方便。 g.系統(tǒng)提供了與AUTOCAD、MAP地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)等通用軟件的接口，能經(jīng)過DXF格式在系統(tǒng)間進展雙向交流。1.4系統(tǒng)的主要功能模塊分為：1.4.1煤礦地質(zhì)丈量根底數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)煤礦地質(zhì)丈量根底數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)是數(shù)據(jù)采集的中心，用以管理系統(tǒng)的根底數(shù)據(jù)。子系統(tǒng)采用ACCESS/SQL Server來存儲根底數(shù)據(jù)，前臺運用程序由C#.NET開發(fā)。該子系統(tǒng)在功能上劃分為系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)處置、數(shù)據(jù)查詢、報表輸出五個部分。系統(tǒng)充分思索了煤礦地質(zhì)丈量空間信息多源化的需求。在數(shù)據(jù)內(nèi)容上那么以煤礦地質(zhì)、水文地質(zhì)、丈量、采掘信息為根底，更多地融入地

39、面物探如地震、瞬變電磁勘探、礦井物探(如槽波、坑透、瑞雷波勘探)，測井及其它地壓、瓦斯等資料。經(jīng)過對消費技術(shù)信息的動態(tài)更新，及時準確地控制煤礦地質(zhì)體的形狀，動態(tài)反映井下消費的情況。1.4.2煤礦專業(yè)地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)平臺煤礦專業(yè)地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)平臺是整個系統(tǒng)的中心。系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方式，充分思索了煤礦的專業(yè)特性，經(jīng)過該平臺可以自動生成煤礦常用的根底圖件。主要包括柱狀類：鉆孔柱狀圖、綜合柱狀圖、煤層小柱狀、煤巖層對比圖；剖面類：地質(zhì)剖面圖、采區(qū)剖面圖、巷道素描圖；平面類：煤層底板等高線與儲量計算圖，各類等值線圖，三下壓煤圖，程度切面圖，采掘工程平面圖，井上下對照圖、通風(fēng)系統(tǒng)圖、排

40、水系統(tǒng)圖、井下避災(zāi)線路圖、采區(qū)布置圖、采掘銜接方案圖、任務(wù)面循環(huán)圖表等。煤礦地質(zhì)丈量常用圖件繪制的自動化程度、信息更新的動態(tài)編輯才干以及圖件之間信息的共享程度是衡量一個專業(yè)地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)平臺優(yōu)劣的一個主要標志。1.4.3煤礦地測信息的遠程管理該模塊基于.NET平臺，采用ASP.NET(動態(tài)效力器技術(shù))、ADO.NET(動態(tài)數(shù)據(jù)對象訪問技術(shù))開發(fā)，可根據(jù)用戶的運用權(quán)限對效力器中存儲的各類根底數(shù)據(jù)和圖形文件進展更新與訪問。管理層可直接經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)下達指令，及時處理現(xiàn)場問題，指點煤礦消費。 2、關(guān)鍵技術(shù)、技術(shù)創(chuàng)新及研討方法和技術(shù)道路或工藝流程煤礦地質(zhì)丈量管理系統(tǒng)的體系構(gòu)造是根據(jù)煤礦地質(zhì)丈量部門的實

41、踐要求和作業(yè)流程，以煤礦地質(zhì)丈量采掘空間數(shù)據(jù)庫為根底，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實現(xiàn)各專業(yè)部門用戶對數(shù)據(jù)的獲取、更新、數(shù)據(jù)的處置與存儲、信息的提取與分析，同時建立相應(yīng)專業(yè)的運用模型庫和圖形庫。21數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)一個礦務(wù)局(集團公司)普通包括多個煤礦，由于地域的分布特征，有相當部分的資料存在共性。在同一消費礦井，不同專業(yè)之間的數(shù)據(jù)也存在內(nèi)在的聯(lián)絡(luò)。因此，開發(fā)基于管理的運用系統(tǒng)將有助于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的一次輸人、完全共享，使煤礦專業(yè)運用與全局效力相一致。Internet的出現(xiàn)給適用化的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建帶來了宏大活力。采用全新的Internet技術(shù)，可以實現(xiàn)信息的完全共享，從而實現(xiàn)企業(yè)信息管理的網(wǎng)絡(luò)化、快速化。煤礦地測任務(wù)

42、直接關(guān)系到煤礦消費的平安管理。實現(xiàn)地測數(shù)據(jù)與成果圖件的實時管理與遠程查詢，是煤礦企業(yè)指點監(jiān)視管理的重要手段。目前煤礦所采用的地測信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫大多采用桌面數(shù)據(jù)庫，而桌面數(shù)據(jù)庫的缺陷是資料的獨立性太強，共享困難。這就呵斥了各個煤礦“各自為政，礦務(wù)局的一致管理非常困難，達不到資源共享的目的;同時還添加了冗余數(shù)據(jù);信息的傳送速度也慢，統(tǒng)計、匯總費事，呵斥大量人力、物力、財力的浪費。采用客戶端/效力器(C/S)與閱讀器/效力器(B/S)相結(jié)合的二級管理方式，可以很好的滿足局礦兩級網(wǎng)絡(luò)化管理的需求。也就是說，針對地測專業(yè)的技術(shù)人員，他們經(jīng)過C-S方式操作根底數(shù)據(jù)，完成地測部門日常任務(wù)對數(shù)據(jù)的動態(tài)修正與

43、維護，而對礦級或局級指點，他們經(jīng)過B-S方式來訪問根底數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，查詢關(guān)懷的信息，指點現(xiàn)場消費。根底 數(shù) 據(jù) 管理系統(tǒng)涉及了地質(zhì)、丈量、水文地質(zhì)、儲量、采掘、三維地震等根底資料，其作用主要在3個方面:其一是要滿足用戶錄人、查詢、修正、統(tǒng)計分析及編制報表的需求;其二要為專業(yè)制圖系統(tǒng)預(yù)備必要的根底數(shù)據(jù)，以完成煤礦常用根底圖件的計算機繪制;其三是對現(xiàn)有資料的深層次利用。一是提高資料利用的深度和廣度，經(jīng)過改良現(xiàn)有方法與手段，開發(fā)新的方法和手段，提高資料本身的利用程度，發(fā)掘其潛在的信息資源;二是綜合利用，將多源信息組合、疊加以獲取新的信息，經(jīng)過對比、分析和動態(tài)交互，不斷提高認識程度，從而實現(xiàn)對地質(zhì)資

44、料認識的由灰變白。從信息獲取的角度，煤礦地質(zhì)丈量管理信息的獲取手段越來越豐富。從以往單一的鉆探手段開展為集遙感、數(shù)字攝影、GPS(全球定位系統(tǒng))，以及三維地震勘探和其他地面物探、礦井物探等手段為一體的立體勘探方式。在數(shù)據(jù)內(nèi)容上，那么以煤礦地質(zhì)、水文地質(zhì)、丈量以及采掘信息為根底，更多地融人地面物探(如地震、瞬變電磁勘探)、礦井物探如槽波、坑透、瑞雷波勘探)、測井及其他地壓、瓦斯資料等多源地質(zhì)信息。在表現(xiàn)方式上，更多地呈現(xiàn)出集圖、文、聲、像為一體的多媒體特征。在數(shù)據(jù)組織上，普統(tǒng)統(tǒng)過以下3種途徑來實現(xiàn)根底數(shù)據(jù)的采集:2.1.1建立煤礦地質(zhì)丈量采掘等多源根底數(shù)據(jù)庫煤礦消費是一個動態(tài)、活潑的過程，在消費

45、過程中會揭露大量的實測資料，經(jīng)過數(shù)據(jù)庫來對其進展管理是一種理想的選擇。在內(nèi)容上，至少應(yīng)包含礦井地質(zhì)、丈量、水文地質(zhì)、儲量和采掘等根本信息。在功能上，應(yīng)滿足用戶對這些根底數(shù)據(jù)錄入、查詢、修正及統(tǒng)計、報表的需求，并且要為計算機成圖系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)接口。為滿足局礦兩級網(wǎng)絡(luò)化管理的需求，普通選用中、大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)庫根底平臺，如:Oracle7,Sybase,DB2,SqlSever2000等，前臺操作界面那么可選用Dephi,Vb ,PowerBuild等開發(fā)。2.1.2 從現(xiàn)有煤礦消費專業(yè)圖件上獲取數(shù)據(jù)很多消費礦井都曾經(jīng)開采了一定的年份，積累了一定的消費資料和大量的消費圖件。由于圖件的編制除根底

46、資料以外，還遭到專業(yè)認識的影響，已有的經(jīng)過積累、修正所構(gòu)成的現(xiàn)階段的成果圖件，很難經(jīng)過不太完善的資料動生成，因此，從現(xiàn)有煤礦消費專業(yè)圖件上獲取數(shù)據(jù)，就成了一項重要的途徑。2.1.3 經(jīng)過其他通用軟件接口獲取數(shù)據(jù)在煤 礦 地 質(zhì)丈量專業(yè)軟件出現(xiàn)以前，很多煤礦消費單位曾經(jīng)在一些通用軟件(如AutoCAD,Map-地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng),Maplnfo等)上編制了大量的專業(yè)圖件，也積累了相應(yīng)的數(shù)據(jù)。因此，一個專業(yè)的煤礦地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)，必需具備與其他通用軟件的接口，經(jīng)過接口直接獲取圖形及屬性數(shù)據(jù)。22 煤礦地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)2.2.1 煤礦地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)平臺的設(shè)計面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法OM

47、T(ObjectM odelingTechnique)以面向?qū)ο蟮乃枷霝楦?，?jīng)過對問題進展籠統(tǒng)，構(gòu)造出一組相關(guān)的模型，從而能全面地捕捉問題空間的信息。圖形數(shù)據(jù)庫或圖形文件可以看作是對專業(yè)數(shù)據(jù)模型進展描畫的一套數(shù)據(jù)構(gòu)造，它包含了一系列的對象和作用于對象的操作以及定義操作實施的規(guī)那么。在煤礦地質(zhì)丈量專業(yè)地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)平臺的設(shè)計中，層次構(gòu)造的圖形數(shù)據(jù)構(gòu)造設(shè)計是一種理想的選擇，它不僅描畫方便，而且便于管理。圖形數(shù)據(jù)構(gòu)造中的每一個對象都由其成員數(shù)據(jù)和作用于成員數(shù)據(jù)的操作所組成，面向?qū)ο蠹夹g(shù)和Windows的音訊驅(qū)動構(gòu)造使得軟件開發(fā)有了一個根本性的飛躍。經(jīng)過對象的封裝性和承繼性，使得軟件的模塊化、

48、穩(wěn)定性、可操作性、可維護性以及代碼的可重用性，都大大地提高。此外，作為一個專業(yè)的煤礦地質(zhì)丈量圖形數(shù)據(jù)庫，還要充分思索其專業(yè)特性。2.2.2 煤礦地質(zhì)丈量專業(yè)圖形的自動生成在煤礦的勘探、開采設(shè)計及消費過程中，地質(zhì)和丈量圖件是設(shè)計、消費的根底資料和根據(jù)，是地質(zhì)丈量任務(wù)最終成果的重要組成部分和籠統(tǒng)化的表現(xiàn)方式。常用的圖件主要包括:柱狀類:鉆孔柱狀圖、綜合柱狀圖、煤層小柱狀、煤巖層對比圖;剖面類:地質(zhì)剖面圖、采區(qū)剖面圖、巷道素描圖;平面類:煤層底板等高線與儲量計算圖，各類等值線圖，三下壓煤圖，程度切面圖，采掘工程平面圖，井上下對照圖、通風(fēng)系統(tǒng)圖、排水系統(tǒng)圖、井下避災(zāi)線路圖、采區(qū)布置圖、采掘銜接方案圖、

49、任務(wù)面循環(huán)圖表等。煤礦地質(zhì)丈量常用圖件繪制的自動化程度、信息更新的動態(tài)編輯才干以及圖件之間信息的共享程度，是衡量一個專業(yè)地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)平臺優(yōu)劣的一個主要標志。a.柱狀類圖形的處置柱狀圖是地質(zhì)圖件中最為規(guī)范化的一種。它是對區(qū)域地層或鉆孔穿過地層的一種闡明性描畫。柱狀圖繪制的技術(shù)關(guān)鍵有3點:一是巖性符號柱狀的繪制;二是地層系統(tǒng)與巖層的一些描畫性文字處置;三是各欄之間的關(guān)系協(xié)調(diào)(緩沖線)。此外，還應(yīng)思索柱狀圖格式的自在定義，測井曲線的自動繪制等。b.剖面類圖形的處置地質(zhì)剖面圖普通是沿勘探和主要石門方向切繪的，圖形反映了該剖面上的煤層、標志層、地層界限、含水層的位置和構(gòu)造形狀以及與井巷之間的相互

50、關(guān)系。它是分析研討礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、編制其他綜合地質(zhì)圖件、進展儲量計算、采掘設(shè)計和布置消費勘探工程的根底資料，也是礦井地質(zhì)任務(wù)的3大根本圖件之一。(a).剖面根底數(shù)據(jù)的預(yù)備一條剖面的繪制涉及到鉆孔、巷道、斷層、各種邊境等根底數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的獲取普通有兩種方式。其一是經(jīng)過數(shù)據(jù)庫來組織這些數(shù)據(jù);其二是利用剖面線與煤礦地質(zhì)丈量空間數(shù)據(jù)體的相交關(guān)系來獲取這些數(shù)據(jù)。(b). 剖面處置技術(shù)以離散的數(shù)據(jù)(鉆孔和采礦數(shù)據(jù))繪制地質(zhì)剖面圖，其難度主要是在繪制煤層、標志層和地層界限時，所繪制曲線在斷層兩盤，上、下層位之間的形狀應(yīng)該協(xié)調(diào)。即通常所說的剖面斷層處置和地層形狀協(xié)調(diào)。以下簡單引見其實現(xiàn)步驟：第 1步 : 處置斷層

51、間的相對關(guān)系，對剖面斷層作必要的延伸與擴展，以構(gòu)成剖面處置所需的擴展斷層數(shù)據(jù)。第 2步 : 根據(jù)斷層的初始或上次求得的平錯與落差，恢復(fù)地層延續(xù)。第 3步 : 地層擴展。第 4步 : 求每一地層被每一條斷層切錯的平錯與落差;求每一地層與每一條斷層的交點。第 5步 : 反復(fù)1-4步，直至求每一地層對每一條斷層切錯的平錯與落差稱心地得到。第 6步 : 輸出。c.平面類圖形的處置平面圖所包含的內(nèi)容很多，如一些點狀標志(工程點、鉆孔標志、地物，)，區(qū)域邊境、等值線、文字標注等等，普統(tǒng)統(tǒng)過組合的方式，繪制圖框、鉆孔標志、煤層小柱狀、各類等值線、儲量計算塊段、各類邊境曲線和采掘工程等內(nèi)容。在平面類圖形的處置

52、過程中，需求研討處理這樣一些關(guān)鍵技術(shù):復(fù)雜地質(zhì)條件下(包括大量正逆斷層)TIN的自動生成、平面與剖面的自動對應(yīng)與動態(tài)修正、恣意切剖面、平面圖上儲量與損失量的自動計算、采掘工程平面圖上巷道的自動延伸與巷道空間交叉關(guān)系的自動處置等。其中，復(fù)雜地質(zhì)條件下(包括大量正逆斷層)TIN的自動生成又是煤層底板等高線繪制的根底，也是任務(wù)量最大的一個方面。Cline和 Renka(1990)提出了一種約束Delaunay三角形剖分方法，這種方法首先將點按無約束Delaunay方法進展剖分。然后將所需的邊加進去，構(gòu)成對這種構(gòu)造進展描畫的數(shù)據(jù)矩陣。實踐計算時，有如下算法:a). 找到一切與要求的銜接線相矛盾的三角形

53、，將其中的內(nèi)邊去掉，構(gòu)成一個多邊形;b). 將所要求的銜接線加人到該多邊形內(nèi);C). 按照所對的頂點內(nèi)角最大的原那么，繼續(xù)構(gòu)成剩余的三角形邊。2.3 煤礦地質(zhì)丈量3D模型的構(gòu)建煤礦地質(zhì)丈量3D模型的構(gòu)建與可視化將大大提高煤礦任務(wù)人員對煤礦消費各個環(huán)節(jié)的直觀認識。但是由于數(shù)據(jù)采集的難度以及生成算法的復(fù)雜性，基于數(shù)字化礦山全景式真三維建模與顯示為目的3D軟件的開發(fā)尚處在探求之中。目前，許多煤炭行業(yè)的地學(xué)任務(wù)者將任務(wù)的重點放在多煤層地質(zhì)實體及井巷工程的3D建模與可視化研討方面。多煤層地質(zhì)實體及井巷工程的3D模型可以由點、線、面、體來構(gòu)建。對離散點的強約束Delaunay三角形剖分，可看作3D外表建模

54、的根底，經(jīng)過對某一煤層頂、底板的Delaunay三角形剖分來實現(xiàn)類三棱柱法對體模型的描畫。3、工程的總目的和階段目的含預(yù)期知識產(chǎn)權(quán)情況3.1系統(tǒng)的總體設(shè)計目的： a.煤礦地質(zhì)丈量空間信息管理系統(tǒng)的建立為各集團公司設(shè)計、消費、通風(fēng)、調(diào)度、平安、救護、機電、運輸?shù)绕渌\用系統(tǒng)提供一個根底的數(shù)據(jù)及圖形管理平臺。以此規(guī)范、一致數(shù)字礦山的信息資源，實現(xiàn)相關(guān)專業(yè)、部門的信息共享。b.系統(tǒng)的建立可以實現(xiàn)地質(zhì)、丈量成圖的自動化，實現(xiàn)地質(zhì)、丈量有關(guān)計算、管理的自動化。能及時準確地根據(jù)三維勘探、鉆探、井下揭露等最新資料和信息，高效準確地修正各種消費圖件。c.以各集團公司已建成的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為根本運轉(zhuǎn)平臺，在集團公司消

55、費處和各個礦分別建立相應(yīng)的地質(zhì)、丈量管理系統(tǒng)，將原來手工處置的數(shù)據(jù)、圖件等資料實現(xiàn)電子化處置，以此全面提高數(shù)據(jù)處置程度，使其便于保管、修正和網(wǎng)絡(luò)傳輸。d.系統(tǒng)按照三層客戶/效力器構(gòu)造數(shù)據(jù)庫層、運用效力層和用戶界面層和C/S+B/S二級管理方式進展系統(tǒng)整體設(shè)計，將整個系統(tǒng)按數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)邏輯和用戶界面三層功能進展組織。實現(xiàn)消費現(xiàn)場技術(shù)人員對原始資料的分析、處置、設(shè)計、制圖以及管理者對成果資料及設(shè)計圖件的Web訪問；系統(tǒng)全部采用模塊化構(gòu)造進展設(shè)計，可根據(jù)需求自在組合拼裝。3.2系統(tǒng)階段目的：a.系統(tǒng)曾經(jīng)實現(xiàn)的目的：1系統(tǒng)具備完善的點、線、圖案、圖式和圖例的自定義功能。2系統(tǒng)可直接根據(jù)原始丈量導(dǎo)線點數(shù)

56、據(jù)生成巷道初步模型，由系統(tǒng)的專有巷道對象構(gòu)造礦區(qū)的網(wǎng)狀巷道模型，從而直接生成采掘工程平面圖，并可在1：1000、1：2000、1：5000之間直接轉(zhuǎn)換，同時單線、等寬和變寬雙線可以自在設(shè)置。3系統(tǒng)采用大量的先進算法和自動生成技術(shù)。如：預(yù)定義邊境的Delaunay三角網(wǎng)構(gòu)造；地層空間TIN模型中的分裂法斷層處置；地層和巷道模型的交互式編輯生成技術(shù)。使系統(tǒng)對諸如剖面和平面斷層處置，煤層底板等高線圖的生成具備極高的自動化程度。4自動化程度高導(dǎo)游式，一步一步地引導(dǎo)用戶由原始數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫直接生成地測根底圖件。5系統(tǒng)高度集成同一界面下可處置煤礦地測和其他部門的各種常規(guī)和根底圖件。6恣意比例尺：字體大小、各

57、種單體符號、點型、線型、地質(zhì)符號或巖性圖案符號可隨圖形比例尺規(guī)范和非規(guī)范變化，或設(shè)置為某一固定比例尺，且可自動無損地轉(zhuǎn)換成符合現(xiàn)行規(guī)范的式樣。圖件和報表可按恣意比例和尺寸打印輸出。7除支持多文檔的構(gòu)造化存儲外，支持內(nèi)部的圖形嵌入和圖形參考：圖形組合的二種手段。圖形嵌入可處理如圖簽、圖例這樣的可共用的圖形文件插入、組合、以及圖幅的合并和拼接問題；圖形參考可處理圖形內(nèi)容共用時的一致性問題，如：有十幅參考了某一個圖形文件，那么當被參改圖形被修正和保管后，這十幅圖可以自動改動，從而維護了不同圖形文件中相關(guān)內(nèi)容的一致性。支持粘貼板：使圖形文件間圖形對象的拷貝變得方便。如：某標高的程度切面圖就可以由多個煤

58、層底板等高線圖中的同標高等高線對象拼合粘貼而成。8直接結(jié)點編輯、屬性頁、動態(tài)自在縮放技術(shù)。b.正在完成的目的：1分布式系統(tǒng)各負其責(zé)。地測科管理和處置各礦所屬的數(shù)據(jù)和圖形，消費處管理集團公司的代碼、線型、圖案、圖式和圖例、數(shù)據(jù)和圖形分布和數(shù)據(jù)綜合和匯總。2友好的界面、精心的設(shè)計、面向?qū)ο蟮膱D形系統(tǒng)。面向?qū)ο筇匦悦黠@：任何圖形單元都只是一個圖形對象，這樣用戶對圖形的編輯、操作根本上無需記憶命令系統(tǒng)亦不再提供命令式操作，普通地僅經(jīng)過鼠標即可完成對圖形對象幾何形狀的編輯和修正任務(wù)。此外，圖形編輯、操作的方法和方式一致。所以，用戶學(xué)習(xí)是一看就會，操作非常輕松和簡單。3三維可編輯模型模型中各空間點參數(shù)、斷

59、層、軸或脊線、邊境可恣意添加、刪除、定義和編輯。可切割出恣意方向的地層剖面及過剖面上的巷道。4 GIS的圖形和非圖形數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，保證了數(shù)據(jù)的獨一性，包括我們通常所說的平剖對應(yīng)。由于圖形和非圖形的一致存儲，這種數(shù)據(jù)的獨一性，數(shù)據(jù)和圖形間的相關(guān)和對應(yīng)是自動實現(xiàn)的。5除一些Web查詢，系統(tǒng)操作方式以資源管理器方式實現(xiàn)，系統(tǒng)以一個功能樹對運用戶所需的每一項功能，用戶點擊功能樹的每一項就會相應(yīng)地展開下一級功能/翻開對應(yīng)的數(shù)據(jù)表/對話或統(tǒng)計、計算窗口。數(shù)據(jù)的錄入可以表格的方式輸入,且用戶可作適當?shù)恼{(diào)整。亦可以窗口的方式進展，非常的方便和快捷。6可讀取測井數(shù)據(jù)文件：直接繪制測井曲線，堅持了測井曲線的原有精度

60、，同時免去了大量的曲線數(shù)字化任務(wù)。7三維多層地質(zhì)模型和網(wǎng)狀巷道可編輯模型經(jīng)過對模型的修正、編輯和輸出實現(xiàn)平、剖面數(shù)據(jù)的自動對應(yīng)，即地測平面圖、剖面圖修正的相互聯(lián)動功能?？捎媚Ｐ椭苯由善拭?、平面和采掘工程平面圖。此外，系統(tǒng)要求支持TrueType字體；數(shù)字化儀和各種系統(tǒng)打印設(shè)備；系統(tǒng)支持恣意軸向和比例的坐標系統(tǒng)；提供了多種作圖工具，如：柵格點網(wǎng)、目的捕捉、等距線，等高線標注，儲量計算等。三、實現(xiàn)工程預(yù)期目的所具備的任務(wù)根底和條件本公司已開發(fā)的煤礦地質(zhì)丈量空間信息系統(tǒng)是一個高度集成化、以Windows 982000,XP,NT)為根本運轉(zhuǎn)平臺的，專門為煤礦地測部門研制，適用于層狀和層控礦床地測部