基于GIS的礦山地質(zhì)勘察信息系統(tǒng)研究與應(yīng)用

韓 楚，張思沖

（哈爾濱師范大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150025）

GISLITE就是針對于小型的GIS普及、GIS應(yīng)用的推廣。本文主要圍繞GIS各項功能實現(xiàn)展開研究，主要有礦區(qū)地質(zhì)勘探圖形顯示，地圖標注的獨特顯示，聚合地質(zhì)圖的顯示，熱點地質(zhì)圖的顯示等等，包括很多實例代碼及其各項功能的圖形界面，本次研究主要完成GIS的基本功能。

目前國內(nèi)MAPGIS、SUPERMAP為國產(chǎn)軟件的巔峰[6]。其理念為別人有的我一定要有這樣就能保持至少不落后，很多時候這樣的平臺在礦區(qū)地質(zhì)勘探工程上都是拾取別人市場所剩下的項目。并且占據(jù)內(nèi)存，組件臃腫。不能簡單快捷地完成某一GIS方面的應(yīng)用。但GISLITE具有超高的自由性，雖對編程人員的要求相對來說比較高，但是可以完成的功能比較多，可以根據(jù)編程人員的需求從而編寫所需要的特定的程序。

它有著高水準的圖像處理能力，GIS計算快捷等特點?？梢约虞d一些比較大的網(wǎng)站所發(fā)布的地圖，GISLITE的桌面版為開源開發(fā)而出，所以GISLITE的桌面版位免費提供給客戶，客戶主要把精力用到軟件的開發(fā)上。GISLITE還提供了一些封裝好的空間，依托于桌面版可以很好的完成GIS的工作。與國內(nèi)地理信息系統(tǒng)軟件相比提供全面的解決方案，涵蓋各行業(yè)的WebGIS應(yīng)用需求，與國外地理信息系統(tǒng)軟件相比明顯的價格優(yōu)勢，只有國外產(chǎn)品的十分之一。并且GISLITE可二次開發(fā)的優(yōu)越性帶來了方便性，開發(fā)現(xiàn)率高，自由度高等特點。

1 總體設(shè)計

通過數(shù)據(jù)的流程讓用戶可以直觀的了解到程序的運行性能及其基本功能。為詳細設(shè)計過程中的代碼編寫和詳細設(shè)計做準備。

可行性研究。對軟件研究進行總體設(shè)計之前，先要了解研究開發(fā)前要做的前期準備[9]?？尚行匝芯康闹饕蝿?wù)是通過大量的調(diào)查，確定GISLITE所要完成的任務(wù)，以及建成后所產(chǎn)生的效益，分析建立GISLITE的必要性和可能性。本次課題研究的為總體需求分析，如圖1所示：

圖1 需求分析說明圖

2 系統(tǒng)總體設(shè)計

需求分析之后進行總體設(shè)計，先要對系統(tǒng)總體進行設(shè)計，下圖為系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖：

圖2 總體結(jié)構(gòu)說明圖

2.1 數(shù)據(jù)獲取

數(shù)據(jù)的獲取包括數(shù)據(jù)的采集與輸入，即將系統(tǒng)外部的原始數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)內(nèi)部，并將它們從外部格式轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)能夠識別和處理的內(nèi)部格式存儲于系統(tǒng)的地理數(shù)據(jù)庫中[13]。GISLITE所需的原始數(shù)據(jù)分為空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)兩類，空間數(shù)據(jù)是指圖形實體數(shù)據(jù)，常采用的輸入方法和鍵盤輸入，屬性數(shù)據(jù)是指空間實體的特征數(shù)據(jù)，一般采用鍵盤輸入[16]。

2.2 數(shù)據(jù)存儲與管理

GIS的數(shù)據(jù)分為柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)兩大類。GIS系統(tǒng)都采用了分層技術(shù)，即根據(jù)地圖的某些特征，把它分為若干層。整張地圖正是所有層的疊加結(jié)果。這樣用戶操作時就只涉及到一些特定的層，而不是整幅地圖，因而系統(tǒng)能對用戶的要求做出迅速反應(yīng)[14]。GIS的數(shù)據(jù)管理包括圖形庫管理和屬性庫管理。根據(jù)圖形數(shù)據(jù)的幾何特點，可將其分為點數(shù)據(jù)、線數(shù)據(jù)、面數(shù)據(jù)和混合性數(shù)據(jù)4種類型，根據(jù)數(shù)據(jù)間的拓撲關(guān)系分類整合。

2.3 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)處理包括兩方面工作：一是對輸入的數(shù)據(jù)進行質(zhì)量檢查與糾紛，包括圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的編輯、圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)之間對應(yīng)關(guān)系的校驗、空間數(shù)據(jù)的誤差校正等；二是對輸入的圖形數(shù)據(jù)進行整飾處理，使其滿足地理信息系統(tǒng)的各種應(yīng)用要求[15.18.19]。空間分析是指根據(jù)確定的應(yīng)用分析模型，通過對空間圖形數(shù)據(jù)的拓撲運算及空間、非空間屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)合運算等各種操作運算來分析一定區(qū)域的各種現(xiàn)象，以獲得更有效地數(shù)或某一特定問題的解決方案[11.17]。

2.4 數(shù)據(jù)顯示與輸出

GISLITE在圖像的顯示上做了很大的優(yōu)化，包括圖形反鋸齒、更加符合國人的習(xí)慣的標注。

3 GIS詳細設(shè)計及實現(xiàn)

3.1 詳細設(shè)計

詳細設(shè)計主要是指對象設(shè)計，即確定類的完整定義，并確定操作的算法[1.2.4]。先對結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，確定功能模塊，數(shù)字化方案，輸入、輸出，用戶界面等一系列問題，最后確定系統(tǒng)的實現(xiàn)和維護問題[7.14]。在編碼實現(xiàn)過程當(dāng)中，幾個核心代碼：

（1）讀取指定的圖層，通過axMXObject的layers的GETLayerByName方法依據(jù)圖層的名稱獲取圖層。

MXVectLayer myMXvectLayer =(MXVectLayer)axMXObject1.layers.GetLayerByName;

首先將讀取的圖層在礦區(qū)地質(zhì)圖展示控件中進行全圖顯示，通過MXVectLayer的SearchAllGeature方法搜索所有要素將在顯示版面上顯示出來。

MXDataset myMXDataset = myMXvectLayer.SearchAllFeature();

由于讀取的屬性值為指針類型，所以當(dāng)要讀取下一個數(shù)據(jù)時要撥動指針。

IMXFeature pMXFeature = myMXDataset.GetNext();

將所需的數(shù)據(jù)讀取出來，把值傳遞給string類型。

string st = pMXFeature.GetType().ToString();

string b = myMXDataset.GetFieldString("name");

通過類MXStyle更改符號樣式，請參見MXStyle類的介紹。

MXStyle myMXStyle = new MXStyle();

修改點的樣式，目前來說點的樣式就只有三種通過數(shù)值1、2、3來進行修改。

myMXStyle.PointStyle = 2;

將修改好的點的樣式傳遞給要顯示的地圖樣式，這樣就能顯示所設(shè)置的符號樣式。

axMXObject1.layers.GetLayerByName.SymbolStyle= myMXStyle;

因為在讀取過程中地圖可能沒有在可視范圍內(nèi)，所以要進行全圖顯示地圖。

axMXObject1.ShowFullMap();

下圖為讀取圖層的展示圖。

圖3 讀取制定的圖層

（2）緩沖區(qū)分析

//設(shè)置緩沖區(qū)范圍

double a = 50.0;

//設(shè)置緩沖區(qū)的顏色顯示RGB值

MXColor myColor = new MXColor();

myColor.r = 255;

myColor.G = 0;

myColor.b = 0;

//要對新生成的緩沖區(qū)進行高亮顯示，所以要修改緩沖區(qū)的符號樣式

MXStyle myMXStyle = new MXStyle();

myMXStyle.FillStyle = 6;

//將顏色值付給背景色

myMXStyle.BackgroundColor = myColor;

//將樣式付給要顯示的類型

pMXFeature.SymbolStyle = myMXStyle;

nt b = axMXObject1.CreateVectLayer("123").LayerType;

//上文中新生成的緩沖區(qū)要新建一個圖層來進行存放，所以要將123添加到樹中

treeView1.TopNode.Nodes.Add("123");

//刷新地圖，因為緩沖區(qū)為新生成的面，在地圖文檔中不顯示，所以要手動的刷新

axMXObject1.Refresh();

其他代碼篇幅有限不做過多詳細介紹。

3.2 成果實現(xiàn)

最后以圖形的方式展示了礦山地質(zhì)勘察信息系統(tǒng)的功能圖示。

（1）系統(tǒng)展示圖，下圖為本系統(tǒng)添加谷歌地圖的系統(tǒng)展示圖：

圖4 統(tǒng)展示圖

下圖為獨特的地圖標注展示圖：

圖5 地質(zhì)注展示意圖

2）功能展示圖

下圖為點的聚合功能演示圖：

圖6 合圖展示圖

下圖為點聚合和熱點地圖功能的對比圖，又下圖可以看出聚合點的范圍基本和成高亮顯示的點所處在同一區(qū)域：

圖7 合圖和熱圖對比圖

4 結(jié)論

GISLITE作為一個具有存儲、顯示、分析數(shù)據(jù)的系統(tǒng)軟件，GISLITE有著它獨特的優(yōu)勢，計算速度快、圖形顯示美觀、開發(fā)簡便、可移植性好、礦區(qū)勘探地質(zhì)數(shù)據(jù)資料好找、方法成熟等特點。通過本次設(shè)計可以證明GISLITE可以很好的完成中小型GIS功能的設(shè)計和實現(xiàn)，可以有效的節(jié)約礦企資金，在實施組件式開發(fā)的過程中有著開發(fā)簡便功能完善等特點。隨著GIS的不斷發(fā)展，代碼的開放性不斷提高。在未來的軟件市場開源將很好的提高公司的競爭力，GISLITE就是一個開源的類庫，GISLITE沒有ARCGIS，MAPINFO等等世界知名GIS平臺那樣功能強大，但是只專注于某一領(lǐng)域，將涉及的領(lǐng)域提高到最好。其功能特點有效的提高了在地質(zhì)勘探及礦企競爭力，將會為GIS在具體地質(zhì)勘探應(yīng)用中的普及起到積極的作用。

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