煤礦地質測量空間信息系統及其關鍵技術

李毅男++王繼華

摘 要：在煤礦生產中煤炭地質測量工作是一項最重要、最基礎的工作，其能夠對煤礦的生產能力與煤礦的安全生產產生非常重要的影響。本文介紹了煤礦地質測量空間信息系統的框架體系，分析了煤礦地質測量空間信息系統的關鍵技術。

關鍵詞：煤礦地質測量；空間信息系統；關鍵技術

1 煤礦地質測量空間信息系統的框架體系

一般而言，一個典型的煤礦地質測量空間系統包括三個層次，其中第一層次是在煤礦地質測量基礎數據中心的基礎上，開展數據的錄用、查詢、修改、處理以及匯總，從而構建出煤礦生產所必須的統計表格以及專業成果圖件；第二個層次主要實在網絡環境之中實現煤礦地質測量數據的Web的瀏覽和查詢工作，從而給別的專業應用軟件供應開放的數據接口；而第三個層次主要是在積累原始資料以及編制成果圖件的基礎上給煤礦的安全生產供應智能化的決策輔助條件。

2 煤礦地質測量空間信息系統的關鍵技術

2.1 煤礦地質測量空間信息的采集

2.1.1 建立煤礦地質、測量、采掘等多源基地基礎數據庫

因為煤礦生產是活躍、動態的一個過程，因此在生產中會揭露許多實測的資料，然后運用數據庫對其開展管理是科學、合理的選擇。就內容而言，至少應該包括一些基本信息，諸如：礦井地質、采掘、儲量、水文地質以及測量等；就功能而言，應該使得用戶對這些數據報表、統計、修改、查詢以及錄入的需要得以滿足，并且為計算機成圖系統供應相應的數據接口。為了使得局礦兩級網絡化管理需要得到滿足，往往選擇使用大、中型關系數據庫當做數據庫基礎平臺，比如說：SqlSever2000、Db2、Sybase以及Oracle7等，前臺操作界面可以選擇使用PowerBuild、Vb以及Dephi等開發；就設計而言，系統可以應用基于B-S與C-S的二級管理模式，換而言之，針對地質測量工作的專業技術人員，運用C-S模式對基礎數據進行操作，然后完成地測部門日常工作中對數據的維護與動態修改，而對局級與礦級的領導，應該運用B-S模式對基礎數據庫之中的數據進行訪問，查詢相關信息，并對現場生產進行指導。

2.1.2 從現有煤礦生產專業圖件上獲取數據

我國許多生產礦井都已經有了一定的開采歷史，積累了大量的生產圖件以及生產資料。因為在圖件編制過程中，不僅要受到基礎資料的影響，還會受到專業知識的影響。現有的通過修改、積累所構成的現階段成果圖件難以通過不夠完善的資料自動予以生成，所以，在現有的煤礦生產專業圖件之中得到數據就變成了非常重要的方法。最常用的方法一是手扶跟蹤數字化，所獲和掃描數字化法向量形式數據容易在計算機上處理，但是勞動強度大、速度慢。二是掃描數字化，操作簡單，數據轉換方便。

2.1.3 通過其他通用軟件接口獲取數據

在過去尚未出現煤礦地質測量專業軟件時，許多煤礦生產企業都已在部分通用軟件之上進行大量專業圖件的編制工作，同樣也進行了大量相應數據的積累。所以，一個專業的煤礦地質測量空間信息系統一定要擁有和別的通用軟件相關的接口，通過這一接口直接獲得屬性數據以及相關圖形。

2.2 煤礦地質測量住哪也GIS平臺的設計

OMT這一面向對象的軟件開發方法主要是在面向對象思想的基礎上，運用抽象的問題思考模式，將相關模型構造出來，進而可以將問題空間的信息全面的捕捉到。可以將圖形文件或者圖形數據庫當成描述專業數據模型的一套數據結構，其主要包括定義操作實施的規則、作用于對象的操作以及各種對象等。在煤礦地質測量專業GIS平臺設計之中，一般選擇使用層次結構的圖形數據結構設計，因為這一設計不僅便于描述，還便于管理。在圖形數據結構之中所有對象都是由其成員數據以及成員數據的操作所構成的，Windows的消息驅動結構以及面向對象技術推動軟件開發取得質的飛躍。通過對象的繼承性以及封裝性，大大提高了軟件的代碼可重用性、可維護性、可操作性、穩定性以及模塊化等。除此之外，專業煤礦地質測量圖形數據庫還需要對其專業特性予以充分考慮，專業特性主要包括以下四點：（1）成分特征：專業對象的表現形式、巖石符號以及獨特的點線；（2）時代特征：煤礦地質的年代順序；（3）動態特征：實體信息逐漸從灰轉白，空間關系不斷明晰；（4）空間特征：各地層間，地層與構造間和各構造間的空間拓撲關系。

2.3 煤礦地質測量專業圖形的自動生成

煤礦地質以及測量圖件中，常用的測量圖件主要有三種，分別是：柱狀類、剖面類以及平面類。（1）柱狀類：煤巖層對比圖、煤層小柱狀、綜合柱狀圖以及鉆孔柱狀圖；（2）剖面類：巷道素描圖、采區剖面圖以及地質剖面圖；（3）平面類：工作面循環圖表、采區布置圖、排水系統圖、通風系統圖、水平切面圖、三下壓媒圖以及各類等值線圖等。

2.3.1 柱狀類圖紙的處理

在地質圖紙之中柱狀類圖紙是最為規范的，其主要是對鉆孔穿過區域地層或者地層進行的說明性描述。在對柱狀類圖進行繪制時一定要重視各欄間的協調關系、巖層的說明文字、地質系統以及巖性符號等，除此之外，還需要對柱狀類圖紙格式的定義予以考慮。

2.3.2 剖面類圖形的處理

所謂的剖面類圖形就是指沿主要石門與勘探方向開展切繪，圖紙基本上能夠將這一剖面上的標志層、含水層、地層界線以及煤層的位置與構造形態等反應出來。其是對煤礦地質構造、布置勘探生產工具、儲量計算、開展采掘設計、以及編制綜合地質圖紙等的重要資料，同時也是煤礦地質工作中一個重要的基礎圖紙。

3 結束語

綜上所述，通過對煤礦之中煤礦地質測量工作的地位的分析與討論，結合現在最新計算機技術來進行信息的收集、儲存、處理以及分析等的研究工作，將煤礦地質測量空間信息系統建立了起來，取得了管理的網絡化、決策支持的智能化、煤礦地質測量信息采集的多源化以及和別的系統的集成，這同樣也是未來煤礦地質測量空間信息系統的大體發展方向。

參考文獻：

[1]孫瑛琳.空間信息系統在煤礦地質測量的關鍵技術研究[J].煤炭技術，2010（29）：152-153.

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