礦井測量信息系統(tǒng)的組成與功能資料

1、礦井測量信息系統(tǒng)的組成與功能0.前言信息系統(tǒng)有數(shù)據(jù)的采集、管理、分析和表達等功能：一般包括企業(yè)、事業(yè)管理信息系統(tǒng)、財務管理信息系統(tǒng)、交通運輸信息系統(tǒng)和空間信息系統(tǒng)等。地理信息系統(tǒng)（GIS）是以采集、存貯、管理、分析和描述整個或部分地球表面與空間和地理分布有關的數(shù)據(jù)的一種特定的空間信息系統(tǒng)。處理空間數(shù)據(jù)和圖形圖像是GIS的最大特點。地理信息系統(tǒng)的技術方法是礦區(qū)多層空間，以及資源和環(huán)境等動態(tài)時空信息的存儲、處理、復合、分析與評價的有力手段。在此基礎上，開發(fā)適用于礦區(qū)條件的礦區(qū)資源環(huán)境信息系統(tǒng)，可以為礦產(chǎn)資源的合理開發(fā)、環(huán)境影響與生態(tài)效應、自然過程與社會經(jīng)濟問題的分析評價或預測預報等提供信息載體和有

2、效的技術手段。礦井地質(zhì)測量工作為礦井生產(chǎn)建設提供完備的地質(zhì)信息、幾何數(shù)據(jù)和圖形信息，礦井地質(zhì)測量空間信息是整個礦區(qū)資源環(huán)境空間信息的主要來源。1 .礦井地質(zhì)測量信息系統(tǒng)的特點1.1 基礎性礦井地質(zhì)測量信息是礦井地面與井下規(guī)劃設計、礦井生產(chǎn)指揮調(diào)度、礦井通風安全等方面的基礎信息源。1. 2三維性礦井空間是包括地面、井下及上覆巖層的多層立體空間，它具有復雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如起伏的地形，礦床中的褶皺、斷層構(gòu)造，井下巷道的空間交錯等。2. 3動態(tài)性礦區(qū)開發(fā)和生產(chǎn)作業(yè)的地理空間地點時刻處在變動之中，地下巷道、采場和礦床貯存狀況不斷變化。這就要求地質(zhì)測量信息系統(tǒng)能不斷地擴充、更新和完善，能及時反映新揭示的地質(zhì)

3、現(xiàn)象，準確表達井下巷道和采場的空間位置。1.1 4不確定性由于地下礦藏賦存狀況和地質(zhì)構(gòu)造的復雜性、不穩(wěn)定性，并且受勘探技術手段和勘探工程量的限制，因此對礦體及其圍巖地質(zhì)特征的描述往往帶有一定的推斷性質(zhì)，對開采對象不完全了解，因而，生產(chǎn)作業(yè)和管理工作完全按原定計劃執(zhí)行很難做到。2.礦井地質(zhì)測量信息系統(tǒng)的基本組成礦井地質(zhì)測量信息系統(tǒng)是在國內(nèi)外通用GIS軟件的基礎上，根據(jù)礦井地質(zhì)測量的空間數(shù)據(jù)特點和礦井生產(chǎn)建設的需要，步擴展和再開發(fā)出的專用軟件。與通用GIS軟件一樣，礦井地質(zhì)測量信息系統(tǒng)的主要組成IO1.2 1數(shù)據(jù)輸入與格式轉(zhuǎn)換該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)常用GIS數(shù)據(jù)格式間的轉(zhuǎn)換，能夠支持多種形式的數(shù)據(jù)輸入，如

4、文本、數(shù)字、矢量和網(wǎng)格圖形數(shù)據(jù)的輸入，將現(xiàn)有的井田區(qū)域地質(zhì)地形圖、煤層底板等高線圖、采掘工程圖等圖件以及野外測量數(shù)據(jù)、地質(zhì)編錄資料和采礦數(shù)據(jù)等轉(zhuǎn)換成計算機兼容的數(shù)字形式。1.3 數(shù)字高程（地面）模型模塊數(shù)字高程（地面）模型是一種特殊的數(shù)據(jù)模型，在礦產(chǎn)資源開發(fā)中，諸如地面地形圖、煤層底板等高線圖以及采掘工程圖中，不能再把高程當作屬性，而應該用真三維的方法研究，因此，應把它設計成一個單獨的模塊。1.4 空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)它是GIS軟件工具的核心部分，統(tǒng)一管理屬性和空間數(shù)據(jù)，具有初始化、輸入、更新、刪除、檢索、變換、量測、維護等功能，并為其他模塊提供基本圖形圖像支持工具和接口。1.5 空間數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

5、空間數(shù)據(jù)的處理、分析是GIS軟件的又一重要內(nèi)容空間數(shù)據(jù)分析，可分為3個層次：簡單的空間搜索、空間疊加，空間格局的關系及其描述和空間模擬。1.6 專家系統(tǒng)工具該系統(tǒng)工具以人工智能為基礎，它具有組織和使用知識及不充分、不準確數(shù)據(jù)，模仿專家的思維、推理，進行分析和解決問題的能力。它對于處理井下復雜的、不確定的地質(zhì)現(xiàn)象，進行地質(zhì)推斷、地質(zhì)預報等具有重要意義。1.7 數(shù)據(jù)顯示、輸出系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸出和表示是關于數(shù)據(jù)顯示和向用戶報告分析結(jié)果的方法問題，數(shù)據(jù)可能以圖形、圖像、文本、表格等各種形式表示。3 .礦井地質(zhì)測量信息系統(tǒng)的主要功能3 .1數(shù)據(jù)的采集與輸入功能礦井地質(zhì)測量信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)主要來自于礦井地質(zhì)數(shù)據(jù)、

6、量數(shù)據(jù)和采礦信息數(shù)據(jù)。例如地質(zhì)勘探資料、井下開拓掘進揭露的地質(zhì)資料、野外和井下測量數(shù)據(jù)、現(xiàn)有的圖形資料等。不論形式怎么多樣化，它大體可分為：一是地理基礎數(shù)據(jù)或空間數(shù)據(jù)，如地形、井下巷道、工作面的位置，礦床的貯存狀態(tài)及地質(zhì)構(gòu)造的位置等；二是屬性數(shù)據(jù)或描述數(shù)據(jù)，如煤質(zhì)、頂?shù)装鍘r性、生產(chǎn)統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。野外和井下測量數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等可通過鍵盤、電子數(shù)據(jù)記錄器等輸入；現(xiàn)有圖紙資料可通過數(shù)字化儀或掃描儀輸入。4 .2圖形處理功能2）礦圖動態(tài)修改功能。根據(jù)井下采掘工程的進展情況，及時填繪采掘工程圖、井上下對照圖等礦山測量圖；根據(jù)采掘過程中新揭露的地質(zhì)資料補充修正煤層底板等高線圖、地質(zhì)水平切面圖、勘探線剖面圖地

7、質(zhì)圖等礦井地質(zhì)圖，以保證礦圖的準確性。3）根據(jù)基本礦圖和地質(zhì)測量數(shù)據(jù)，生成斷面圖、主體圖及其他專業(yè)圖紙。4）實現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)與圖形的互訪。如某個位置的煤質(zhì)、剩余煤厚，或不可采厚度所圈定的不可采塊段范圍。5）圖形顯示、輸出功能。5 .3地質(zhì)測量數(shù)據(jù)庫管理功能地質(zhì)測量數(shù)據(jù)庫是地質(zhì)測量信息系統(tǒng)的核心部分，它應具備如下功能：1）數(shù)據(jù)庫的建立與維護。根據(jù)地質(zhì)測量的原始數(shù)據(jù)、計算成果、應用模型等分別建立原始資料庫、成果庫、圖例庫、模型庫等。數(shù)據(jù)庫建立后，需要維護，以確保其安全和效率。2）數(shù)據(jù)庫的操作。應能從數(shù)據(jù)庫中檢索出滿足條件的數(shù)據(jù)，可以向數(shù)據(jù)庫中插入新數(shù)據(jù)，可以修改、刪除數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。3）通訊功能?？梢韵蛏霞壷鞴懿块T或其他有關部門發(fā)送數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)或圖形，也可以接收到其他數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，現(xiàn)信息的共享。6 .4數(shù)據(jù)處理與空間分析功能1）根據(jù)數(shù)據(jù)庫的資料進行設計。如控制網(wǎng)優(yōu)化設計、貫通測量預計、開采沉陷預計、煤柱設計等。2）進行數(shù)值計算。如地面控制網(wǎng)平差、井下導線的平差計算、各級儲量的計算、資源損失量計算、開采沉陷觀測資料的分析計3）根據(jù)地質(zhì)測量數(shù)據(jù)庫提供的信息，利用智能專家系統(tǒng)工具，對礦井地質(zhì)現(xiàn)象進行推斷。諸如工作面前方地質(zhì)構(gòu)造預測，煤層頂?shù)?/p>