基于GIS的礦井地質信息系統研究

李鴻磊

摘 要:對于礦井的相關地質信息了解的越詳細,那么的對于礦井的安全生產就有了較大的把握。我國一些煤礦已經有了上百年的開采歷史,礦井的地質信息量非常龐大并且復雜,對這些地質數據進行高效率的管理、統計和分析,對于指導礦井安全生產及礦井災害的防治具有著至關重要的意義。因此,研究開發礦井地質信息系統是目前國內外的重點、熱點。基于GIS(地理信息系統)的礦井地質系統的簡歷,能夠使得礦井的地質信息管理、統計、處理等工作能夠更加的科學化、規范化、系統化、快捷化。一方面實現了圖片資料的管理現代化,另一方面也為生產施工單位及上級管理部門提供了最及時、最全面的地質資料的查詢、匯總以及使用的更加高效、方便的途徑。

關鍵詞:GIS地理信息系統礦井研究

中圖分類號:TD679 文獻標識碼:A 文章編號1672-3791(2012)05(c)-0106-01

就礦井地質資料、數據的統計、管理、處理等方面而言,最高效、最先進、最快捷的方法就是地理信息系統,簡稱GIS。GIS是一個發展很快的學科,在各個領域都得到了廣泛的應用。利用其服務于煤礦行業,定會將煤炭行業建立新型的、現代化的企業制度起到積極的作用。

1 GIS簡介

即地理信息系統—— Geographic Information System,在計算機相關技術的支持下,將礦井相關的地質方面的相關數據信息及屬性進行錄入、存儲、搜索、統計、分析等的綜合性技術系統,是集計算機、環境科學、地理學、管理學等多重學科為一體的綜合學科。

2 礦井地質信息系統的結構和功能設計

現代的礦井地質信息系統是以GIS為支持,實現圖形與其屬性數據等的匯總管理。其除了應當具有GIS系統所具有的數據錄入、存儲、分析、查詢、輸出等功能外,還應當能夠將存儲的圖形等數據信息以可視化的形式顯示在工作人員面前,以便其做出準確的判斷,提高工作效率,保證礦井的安全生產。

當礦井進行生產時,其很多的屬性參數都會逐步發生變化,例如設備分布圖、挖掘工程面等變化,這就要求系統具有擴展能力,以滿足對其的擴展要求。

系統的總體組成主要有簡介、制圖及圖形管理、數據源(數據庫)、輔助決策、地質災害評價預測等子系統,各個系統又分為不同的功能模塊。以下主要簡單介紹了系統的主要的三個子系統。

2.1 礦井地質信息系統制圖及圖形管理子系統的功能

對于圖形數據進行輸入、分類管理、統計及輸出、實時動態更新,能夠對圖形進行放大、縮小等操作;可以對圖形進行制圖、編輯、修改、刪除等操作;對圖形數據根據其屬性等參數進行查詢和匯總分析;對屬性數據的單向、交互的查詢,按圖層顯示,查詢或者編輯后可以生產圖表;還可以根據用戶的需求對圖形進行疊加或者分成制作專題圖,例如水文災害專題圖等;

2.2 礦井地質信息系統數據源(數據庫)子系統的功能

首先能夠實現最基本的操作:數據的錄入,包括初始化數據庫或者系統外數據的導入;數據的查詢,單一條件、復合條件的查詢礦井地質資料、顯示、輸出或者導出;對已有的水文信息、煤層數據、地質構造等相關數據進行參數計算;備份數據庫、導出形成圖表等。

2.3 地質災害評價預測子系統的具體功能

對已有數據、圖形等數據匯總,通過輔助決策等模塊,利用地質信息系統中的地質災害評價預測進行可視化,分析器空間關系,綜合考慮與地質災害產生的相關因素,得出與地質災害的關系,再運用系統內部的多源地學信息復合疊加方法,得出多重原因導致的GIS地質災害預測模型。再根據實際情況對模型進行完善和改進。利用專家提供的經驗及地質災害案例對預測災害進行防治。

3 基于GIS的礦井地質信息系統開發

3.1 開發工具及輔助工具

系統開發是基于VB開發軟件的基礎上,數據庫采用較為常用SQL數據庫存儲數據,其他輔助工具還包括:制作圖形使用Auto CAD軟件,修圖使用Adobe Photo shop軟件,基本的導入、導出等使用WORD、EXCEL等軟件。其實現過程主要有以下幾個步驟:在SQL Server數據庫系統中實施系統的數據源(數據庫)的邏輯結構;利用面向對象的可視化編程序語言VB中的ADO技術調用SQL Server數據庫中的數據,實現礦井地質信息系統的數據錄入、查詢、統計、分析等功能;最后調用開發平臺提供的組件,實現子系統的功能模塊。下文簡單闡述系統開發中幾個難點功能模塊:

1)數據輸入:數據輸入的界面和數據庫的連接是利用ADO技術,通過設置VB語言程序中的ADO Data空間的ConnectionSteing屬性以及文本框Text的DataSource、DataField屬性,將文本框設置為數據感知控件,并且實現其與數據庫的連接和調用.2)數據查詢:數據查詢有單一條件查詢和復合條件查詢兩種,它們相同之處就是都是借助DataGrid控件。該控件與ADO Data控件綜合適應,編成時要將DataGrid控件的DataSource屬性設置成ADO Data控件,這樣就能夠將其中存儲的數據自動的被調入DataGrid表格中,并且記錄集中的數據會自動進行設置。不同之處就是在于復合條件查詢時利用SQL語言和記錄集中的對象相互結合的方法,得以實現數據庫內的相關數據查詢,并顯示出查詢結果。3)數據分析:該功能模塊是系統中較為重要的部分,是為地質災害評價預測提供基本數據的部分。數據分析一般包括可挖掘煤層、水文信息等的數據分析。上述兩項的數據分析涉及到礦井的涌水資料,其采用MSChart控件來顯示各種相關數據和趨勢圖。還是利用ADOData控件將MSChart控件與數據庫中儲存的數據相關聯。礦井的涌水量、水文觀測孔等的數據調用都可以利用上述兩種控件的綜合應用。4)數據輸出:在系統中的數據不能夠很方便的直接打印出報表,當需要輸出數據時,主要有三種形式:輸出到WORD文檔中、輸出到EXCEL文檔中、數據庫備份。這三者都是利用Expor控件,僅僅輸出格式不同。

綜上所述,本文應用于實際應用中,能夠大大的提高礦井地質相關管理部門的管理效率和礦井生產的工作效率,為煤田的合理開發及利用提供了高效的、科學的、現代化的、信息化的管理方式和手段。本系統借鑒了地理信息系統開發的經驗,考慮礦井地質的特點,本文完成了以下的研究工作:能夠將圖形、文字、圖表等管理一體化,并且能夠進行雙向的搜索或者符合的搜索;同時系統還能夠進行數據統計分析,圖表制作等復雜操作,大大提高了管理部門的判斷能力和管理能力;系統技術上較為先進,實用性較高,操作便捷,能夠進行一定范圍內的擴展,足夠大部分的礦井使用。這些優勢能夠有效的提高礦井地質信息的管理水平,是人工管理無法比擬的。

參考文獻

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[2] 王飛,李虹,韓志勇,韓建寧.基于GIS的煤礦地理信息系統的研究與開發[J].微機計算機信息—— 測控自動化,2008(24).