硕士学位论文开题报告(16k)

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1、井下巷道拼接及其三维可视化的研究与实现1、选题的背景及研究的意义21世纪是一个知识经济时代，以数字化、网络化为总特征的信息科学技术成为推动社会可持续发展的强大动力。美国率先在地理学、信息科学的交叉领域提出了“数字地球(DigtalEarth简称DE)”的概念。1998年1月31日美国前副总统戈尔在美国加利福尼亚科学中心发表的题为“数字地球：21世纪认识地球的方式”，首次提出了“数字地球”的概念：一种能潜入巨量的地理信息、对我们星球所做的多分辨率、三维的描述方式。自美国前副总统戈尔提出“数字地球”的概念以来，“数字地球”在全世界得到了广泛的关注，围绕其开

2、展的学术活动与研究工作逐步深入，取得了较大的进展。以“数字地球”为基础，建立“数字城市(DigtalCity简称DC)”已成为各级政府、科技界、产业界的共识。通俗地说，数字地球就是用数字的方法将地球及其上的活动、地球和区域环境的时空变化装入巨大容量和高速的电脑中，实现在网络上的流通、观察，为人类的工作、学习、生活、娱乐和可持续发展服务。较严格地说，是以计算机技术、多媒体技术和大规模存储技术为基础，以宽带高速信息网络为纽带，对海量地理信息进行多分辨率、多尺度、多时空和多种类的三维描述，并为人类服务。自1999年首届“国际数字地球”大会上提出了“数字矿山”

3、(DigitalMine，简称DM)概念以来，“数字矿山”科学研究与技术攻关悄然兴起，2001年“国际APCOM”会议上组织了首次“国际数字矿山”主题讨论；2004年4月，中国科协青年科学家论坛第86次活动即是以“数字矿山战略与未来发展”12为主题。在该论坛上，宋振骇院士指出:“数字矿山是用2D或3D数字信息系统及图示化技术来表达所采矿体及其周围事物相对时空位置和关系”。吴立新教授对数字地球、数字中国与数字矿区、数字矿山进行了深入研究，并指出21世纪的矿山将是集数字地球科学技术与现代智能技术于一体的数字矿山，并就建立数字矿山的任务与意义、数字矿区的信息

4、分类与原理、数字矿山与矿区地理信息系统(MGIS)进行了研究，郭达志教授则从数字地球与三维地理信息系统的角度出发对建立数字矿区中有关三维数据模型与数据结构、三维可视化的问题进行了深入的探讨。普遍观点认为，在数字矿山的实施过程中，针对矿山信息的“五性四多”，(复杂性、海量性、异质性、不确定性和动态性，多源、多精度、多时相和多尺度)特点，需要构建一个统一的综合信息系统平台，以实现矿山数据的可视化集成，真正实现矿山信息共享和互操作，为采矿勘探和生产提供决策支持。西安集灵信息技术有限公司是一家专门从事矿山信息化软件开发和系统建设的软件企业。以其具有自主知识产权

5、的矿山信息处理软件——<<煤矿空间信息系统>>为先导，以自主开发研制的核心技术为基础，致力于矿山一通三防、生产调度、三位模型建立和矿山三维地理信息系统软件的开发和应用。本课题以该公司煤矿空间信息系统软件为平台，以三维地质模型系统为载体，完成对井下巷道的三维建模、拼接、显示。12煤矿空间三维模型系统是一个与地测绘图系统紧密结合的空间实体查看编辑系统，它是国内第一个实用的煤矿三维软件，实现了空间实体查看、地质曲面和地质构造分析定案，二维三维的实时切换、Web三维查询、三维实体直接生成二维平面图、三维模型动态编辑等功能。它可以实现地面和井下各种对象的三维显示

6、，用户可以清楚地看到煤层、巷道、钻孔以及与地面物体之间的相互关系。可以真实显示地质体的空间层位关系，实现矿山多源数据可视化集成，真正实现地下信息共享和互操作，对复杂的地质条件做以理解和判别，为用户作辅助决策提供直观分析的基础。本课题的最大意义也在于实现煤矿空间三维模型系统中的巷道实体系统。能够为矿山地理信息系统（MGIS）建立和真正实现数字化矿山的管理提供基础。更重要的是应用于矿井单位的实际生产中去。1、本课题研究领域国内外的研究动态及发展趋势数字矿山是对真实矿山整体及其相关现象的统一认识与数字化再现，是数字矿区和数字中国的一个重要组成部分。它最终表现

7、为矿山的高度信息化、自动化和高效率，以至无人采矿和遥控采矿。数字矿山的核心是在统一的时间参照与空间框架下，科学有序地组织、管理、维护和通过真三维可视化表达等不同手段获取海量、异质、异构、多维、动态的矿山信息，并建立矿山信息的分布式共享、协同与利用机制，形成多种灵活便捷的数字方法与模拟工具，最大限度地挖掘和发挥矿山数据的潜能和作用，并贯穿于矿山规划、生产、经营与管理的全过程，保障矿山的科学决策与现代管理。吴立新以智能交通体系为参照，形象地描述和概括了数字矿山的六大基本特征：以高速企业网为“路网”、以组件式矿山软件为“车辆”、以矿山数据和模型为“燃料”、以

8、3D地学模拟和数据挖掘为“过滤”、以数据采集与更新为“保障”、以矿山GIS为“调度”。12地理