煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)

李毅男++王繼華

摘 要：在煤礦生產(chǎn)中煤炭地質(zhì)測量工作是一項最重要、最基礎(chǔ)的工作，其能夠?qū)γ旱V的生產(chǎn)能力與煤礦的安全生產(chǎn)產(chǎn)生非常重要的影響。本文介紹了煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)的框架體系，分析了煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：煤礦地質(zhì)測量；空間信息系統(tǒng)；關(guān)鍵技術(shù)

1 煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)的框架體系

一般而言，一個典型的煤礦地質(zhì)測量空間系統(tǒng)包括三個層次，其中第一層次是在煤礦地質(zhì)測量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)上，開展數(shù)據(jù)的錄用、查詢、修改、處理以及匯總，從而構(gòu)建出煤礦生產(chǎn)所必須的統(tǒng)計表格以及專業(yè)成果圖件；第二個層次主要實在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境之中實現(xiàn)煤礦地質(zhì)測量數(shù)據(jù)的Web的瀏覽和查詢工作，從而給別的專業(yè)應(yīng)用軟件供應(yīng)開放的數(shù)據(jù)接口；而第三個層次主要是在積累原始資料以及編制成果圖件的基礎(chǔ)上給煤礦的安全生產(chǎn)供應(yīng)智能化的決策輔助條件。

2 煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 煤礦地質(zhì)測量空間信息的采集

2.1.1 建立煤礦地質(zhì)、測量、采掘等多源基地基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫

因為煤礦生產(chǎn)是活躍、動態(tài)的一個過程，因此在生產(chǎn)中會揭露許多實測的資料，然后運用數(shù)據(jù)庫對其開展管理是科學(xué)、合理的選擇。就內(nèi)容而言，至少應(yīng)該包括一些基本信息，諸如：礦井地質(zhì)、采掘、儲量、水文地質(zhì)以及測量等；就功能而言，應(yīng)該使得用戶對這些數(shù)據(jù)報表、統(tǒng)計、修改、查詢以及錄入的需要得以滿足，并且為計算機(jī)成圖系統(tǒng)供應(yīng)相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口。為了使得局礦兩級網(wǎng)絡(luò)化管理需要得到滿足，往往選擇使用大、中型關(guān)系數(shù)據(jù)庫當(dāng)做數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)平臺，比如說：SqlSever2000、Db2、Sybase以及Oracle7等，前臺操作界面可以選擇使用PowerBuild、Vb以及Dephi等開發(fā)；就設(shè)計而言，系統(tǒng)可以應(yīng)用基于B-S與C-S的二級管理模式，換而言之，針對地質(zhì)測量工作的專業(yè)技術(shù)人員，運用C-S模式對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，然后完成地測部門日常工作中對數(shù)據(jù)的維護(hù)與動態(tài)修改，而對局級與礦級的領(lǐng)導(dǎo)，應(yīng)該運用B-S模式對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫之中的數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問，查詢相關(guān)信息，并對現(xiàn)場生產(chǎn)進(jìn)行指導(dǎo)。

2.1.2 從現(xiàn)有煤礦生產(chǎn)專業(yè)圖件上獲取數(shù)據(jù)

我國許多生產(chǎn)礦井都已經(jīng)有了一定的開采歷史，積累了大量的生產(chǎn)圖件以及生產(chǎn)資料。因為在圖件編制過程中，不僅要受到基礎(chǔ)資料的影響，還會受到專業(yè)知識的影響?，F(xiàn)有的通過修改、積累所構(gòu)成的現(xiàn)階段成果圖件難以通過不夠完善的資料自動予以生成，所以，在現(xiàn)有的煤礦生產(chǎn)專業(yè)圖件之中得到數(shù)據(jù)就變成了非常重要的方法。最常用的方法一是手扶跟蹤數(shù)字化，所獲和掃描數(shù)字化法向量形式數(shù)據(jù)容易在計算機(jī)上處理，但是勞動強度大、速度慢。二是掃描數(shù)字化，操作簡單，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方便。

2.1.3 通過其他通用軟件接口獲取數(shù)據(jù)

在過去尚未出現(xiàn)煤礦地質(zhì)測量專業(yè)軟件時，許多煤礦生產(chǎn)企業(yè)都已在部分通用軟件之上進(jìn)行大量專業(yè)圖件的編制工作，同樣也進(jìn)行了大量相應(yīng)數(shù)據(jù)的積累。所以，一個專業(yè)的煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)一定要擁有和別的通用軟件相關(guān)的接口，通過這一接口直接獲得屬性數(shù)據(jù)以及相關(guān)圖形。

2.2 煤礦地質(zhì)測量住哪也GIS平臺的設(shè)計

OMT這一面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法主要是在面向?qū)ο笏枷氲幕A(chǔ)上，運用抽象的問題思考模式，將相關(guān)模型構(gòu)造出來，進(jìn)而可以將問題空間的信息全面的捕捉到。可以將圖形文件或者圖形數(shù)據(jù)庫當(dāng)成描述專業(yè)數(shù)據(jù)模型的一套數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其主要包括定義操作實施的規(guī)則、作用于對象的操作以及各種對象等。在煤礦地質(zhì)測量專業(yè)GIS平臺設(shè)計之中，一般選擇使用層次結(jié)構(gòu)的圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計，因為這一設(shè)計不僅便于描述，還便于管理。在圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之中所有對象都是由其成員數(shù)據(jù)以及成員數(shù)據(jù)的操作所構(gòu)成的，Windows的消息驅(qū)動結(jié)構(gòu)以及面向?qū)ο蠹夹g(shù)推動軟件開發(fā)取得質(zhì)的飛躍。通過對象的繼承性以及封裝性，大大提高了軟件的代碼可重用性、可維護(hù)性、可操作性、穩(wěn)定性以及模塊化等。除此之外，專業(yè)煤礦地質(zhì)測量圖形數(shù)據(jù)庫還需要對其專業(yè)特性予以充分考慮，專業(yè)特性主要包括以下四點：（1）成分特征：專業(yè)對象的表現(xiàn)形式、巖石符號以及獨特的點線；（2）時代特征：煤礦地質(zhì)的年代順序；（3）動態(tài)特征：實體信息逐漸從灰轉(zhuǎn)白，空間關(guān)系不斷明晰；（4）空間特征：各地層間，地層與構(gòu)造間和各構(gòu)造間的空間拓?fù)潢P(guān)系。

2.3 煤礦地質(zhì)測量專業(yè)圖形的自動生成

煤礦地質(zhì)以及測量圖件中，常用的測量圖件主要有三種，分別是：柱狀類、剖面類以及平面類。（1）柱狀類：煤巖層對比圖、煤層小柱狀、綜合柱狀圖以及鉆孔柱狀圖；（2）剖面類：巷道素描圖、采區(qū)剖面圖以及地質(zhì)剖面圖；（3）平面類：工作面循環(huán)圖表、采區(qū)布置圖、排水系統(tǒng)圖、通風(fēng)系統(tǒng)圖、水平切面圖、三下壓媒圖以及各類等值線圖等。

2.3.1 柱狀類圖紙的處理

在地質(zhì)圖紙之中柱狀類圖紙是最為規(guī)范的，其主要是對鉆孔穿過區(qū)域地層或者地層進(jìn)行的說明性描述。在對柱狀類圖進(jìn)行繪制時一定要重視各欄間的協(xié)調(diào)關(guān)系、巖層的說明文字、地質(zhì)系統(tǒng)以及巖性符號等，除此之外，還需要對柱狀類圖紙格式的定義予以考慮。

2.3.2 剖面類圖形的處理

所謂的剖面類圖形就是指沿主要石門與勘探方向開展切繪，圖紙基本上能夠?qū)⑦@一剖面上的標(biāo)志層、含水層、地層界線以及煤層的位置與構(gòu)造形態(tài)等反應(yīng)出來。其是對煤礦地質(zhì)構(gòu)造、布置勘探生產(chǎn)工具、儲量計算、開展采掘設(shè)計、以及編制綜合地質(zhì)圖紙等的重要資料，同時也是煤礦地質(zhì)工作中一個重要的基礎(chǔ)圖紙。

3 結(jié)束語

綜上所述，通過對煤礦之中煤礦地質(zhì)測量工作的地位的分析與討論，結(jié)合現(xiàn)在最新計算機(jī)技術(shù)來進(jìn)行信息的收集、儲存、處理以及分析等的研究工作，將煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)建立了起來，取得了管理的網(wǎng)絡(luò)化、決策支持的智能化、煤礦地質(zhì)測量信息采集的多源化以及和別的系統(tǒng)的集成，這同樣也是未來煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)的大體發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)：

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