浅议基于gis煤矿地质测量信息系统应用

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浅议基于GIS煤矿地质测量信息系统应用　　【摘要】随着科学技术的发展，GIS技术为当代地球科学的一项新技术已显示出广阔的应用前景。特别是近年来，人们对GIS技术认识的加深，在矿区地理信息系统开发的技术路线已经深入人心。矿区作为一个复杂的地理系统，由于其地形变化中，矿体，围岩的影响，结构和围岩压力和采矿活动，以尽量减少由采矿造成的损失，预测，评价的影响，本文将从一些技术方面阐述基于GIS的煤矿地质测量信息系统的应用。【关键词】GIS技术；煤矿地质测量；信息系统；具体应用7 当今社会，以信息技术为核心的知识经济时代，信息技术的飞速发展，由于其广泛的渗透性和先进性，可高效，和谐更好的与传统产业对接。网络和信息已成为数字的基本手段，他们在企业中的应用起着至关重要的作用。由于种种历史原因，我国煤炭矿山企业的信息基础设施十分落后，在粗放阶段煤矿管理，没有统一的信息标准体系和共享机制的矿井生产系统，导致在一个煤矿网络和信息工作落后于时代。矿区作为一个复杂的地理系统，由于其地形变化中，矿体，围岩的影响，结构和围岩压力和采矿活动，以尽量减少由采矿造成的损失，预测，评价的影响，本文将从一些技术方面阐述基于GIS的煤矿地质测量信息系统的应用。1地理信息系统地理信息系统（GIS）是一种存储，收集，管理，和对地球和地理分布的地表空间信息系统数据描述分析。与一般的信息系统不同的是，它收集的信息是基于地理空间分布特征反映了地理实体的结构及其动态变化规律。从学科的角度，GIS是地理地图制图学的一个课题，测量和计算机科学的基础开始发展起来的，具有独立的学科体系；从功能上，GIS与空间数据的采集，存储，显示，编辑，分析，处理，输出和应用功能。煤矿地理信息系统（煤矿GIS）是用来描述煤矿地质信息，地下环境和设备的应用软件。煤矿地理信息系统可以有效地建立矿山空间数据库，实现矿山的全景显示，动态显示，真实，直观，准确，清楚地表明形成，骨折，矿体与围岩形成，表达的钻井，矿（轴，轴），道路，沟渠，采空区，采空区，采工作面表达形式，配备和各种机械设备，操作空调，表达矿井风流状况、瓦斯浓度、地应力场等现象。煤矿地理信息系统可以有效地利用现有的数据对未采区和回采工作面深部及外围战线，地质构造，矿体，矿床分带的变化及其他开采条件预测。2煤矿安全生产地理信息系统的概念及体系结构2.1煤矿安全生产地理信息系统7 地理信息系统（GIS）是基于地理空间数据库，描述，存储，和空间信息输出分析一个交叉学科的理论和方法，它是地理模型分析方法的使用，多种空间和动态的地理信息系统，及时提供地理研究和决策服务的计算机技术。目前，煤矿安全生产地理信息系统的开发包括两个方面，一是用计算机语言（VB，VC）与其他组合软件（AutoCAD）拥有自己的知识产权信息系统，二是基于地理信息系统的基础上，利用图书馆的两倍的功能的发展，开发专用软件，地理信息系统。而煤矿安全生产地理信息系统是地理信息技术和信息的煤矿安全生产相结合，充分发挥了GIS的功能，实现共享和煤矿安全生产信息资源的应用，地理信息系统在煤矿中的具体应用。2.2基本体系结构煤矿安全信息管理系统是基于Internet，是煤矿安全监察与当代先进的互联网技术需求相结合构造。基础架构主要包括：文本数据库（包括新闻，政策法规，学术论文，煤矿安全监察类），图形数据库和网络。基于Web7 GIS技术的支持，集成的地理空间数据和跟踪井下安全实时监控系统，对所有的数据存储在后台数据库的共享和煤矿安全信息网络平台的决定，由空间数据存储平台，安全专业的阳关应用平台和Web协作服务平台是由三部分组成的。基于GIS的煤矿安全管理系统，以安全生产为中心提供的监测，分析，规划，决策。修复系统可分为：安全生产决策管理（的崇山峻岭生产调度系统），矿山地理信息管理系统，全面的煤矿崇山峻岭和网络服务支持系统的质量控制系统。综上所述，现阶段国内煤矿安全生产地理信息系统的结构主要是由一个安全系统信息库，图形信息库，属性信息数据库，网络支持系统和用户系统，主要通过企业在企业局域网中实现信息共享。3基于GIS的煤矿地质测量信息系统的应用3.1GIS应用于矿区开采的数据库建立GIS是空间数据库发展的主体它所管理的数据主要是二维或三维的空间型地理数据，主要包括地理实体的具体空间位置、拓扑关系和属性。对于这些数据的管理GIS是按照图层的方式来进行的，这样的管理方式对地理数据的修改和提取非常方便。地理信息系统采用野外数字测图、手工和扫描数字化、遥感与摄影测量等多种方式采集空间数据。对于矿区开采沉陷的监测必须要用到矿区的测量数据、矿区的开采方法、地质采矿条件、地质7 构造等各方面的资料，这些基本上都是外业的数字测图和手工绘制，对这些采集过来的数据进行有效地数据库管理、更新、维护、进行快速的查询和检索，并且使用多种方式输出所需的地理空间信息，以便于对矿区的沉陷情况作进一步的预测。GIS与面向特定领域的专业应用模型相结合，进行有关数据处理、信息管理、空间分析、反演预测、决策支持等已经成为一种需要。综合多方面的因素考虑地理信息系统对于矿区开采沉陷数据库的建立是非常合适的。利用GIS技术解决矿区开采沉陷中出现的问题具有很大的优越性：首先GIS理论和技术方法是矿区多层空间以及资源环境等动态时空信息的存储、处理、复合、分析与评价的最好方法。开采沉陷所涉及到的数据都是具有空间内涵的数据，GIS的最大特点就是管理处理具有空间内涵的数据，并且GIS的数据库管理功能可以对大量的开采沉陷数据进行统一的管理；其次二维矿图管理是目前GIS技术非常成熟的应用，利用GIS的制图功能可以绘制出矿区开采沉陷监测所需的各种可视化图形。而且GIS的空间查询和分析功能还可以对开采所引起的一些损害进行全方位动态监测并可以确定损害的程度，在采动过程中随时根据监测所显示的资料对开采方案作出适当的调整。　　3.2GIS应用于矿区开采沉陷预测的可视化系统7 可视化（Visualization）是对人脑印象构造一种方针，目的是便于人们理解现象、发现规律和传播知识。由于可视化能迅速、形象的表示空间地理信息。传统开采沉陷的预测的可视化方法工作量大并且复杂、预测的速度慢、绘制出来的图形直观效果较差而且精度低，但是利用GIS进行开采沉陷的预测的可视化在传统方法的基础上大大提高了预测的精度和预测的速度。矿区开采引发的地表变形，可导致地表的土层破坏、平地积水、地面裂缝、周边的山体滑坡和房屋倒塌等现象。利用ArcGIS中的ArcScene对地面沉降预测数据进行模拟和三维动态显示，能够很直观的得出三维可视化图形，也可以进行等值线绘制、任意的剖面图制作、任意的点位变形数据提取和最大变形方向等多种三维可视化随即应用分析，可进行矿区开采沉陷方面的一系列灾害性的后果预测分析。另外可基于ArcGIS的3D扩展模块生成各种地表变形的三维动态场景和三维动态实时可视化，并且可以进行动态演示。GIS的可视化系统和空间分析功能在矿区开采沉陷的分析中具有着重大的意义。主要有开采沉陷数据的输入与输出、已开采地区的沉陷预测可视化、未开采地区的沉陷预测可视化、开采沉陷数据的管理和开采沉陷数据的可视化输出等。目前GIS在矿业领域的应用还包括有：矿区不同比例尺的遥感测图、地质勘测、资源管理应用、矿山规划与设计、工程地质应用、环境污染监测、矿区测量控制网建立、建筑物变形监测等各个方面。4结束语7 矿区作为一个实时动态地区，矿区的开采沉陷必然会引起地表的变形与破坏，GIS作为一种新兴技术融入到矿区开采沉陷中，对矿区的各种变形进行预测、分析与评价，并且能够绘制出各种具有可视化效果的变形曲线和图形，可以说这两者结合起来具有十分广阔的前景。煤矿地质测量空间信息系统，使煤矿地质测量信息采集的多源化、管理的网络、决策支持的智能化，以及与其它系统的集成得到了实现，具有数据收集、分析、处理、储存和发布等便捷功能，必将成为煤矿企业地址测量工作的重要发展方向。参考文献：[1]姜在炳.煤矿地质测量空间信息系统及其发展趋势[J].煤田地质与勘探，2005（4）.[2]李建民.煤矿地质测量空间信息系统及其在数字开滦中的应用[J].煤田地质与勘探，2004（8）.[3]萨贤春，姜在炳，孙涛，等.煤矿地测信息系统[J].地质论评，2000（46）.7