礦山機電安全管理GIS系統的研究與開發探討

楊帥 龐勇 鄂托克前旗長城五號礦業有限公司

GIS系統是一種重要的地理信息系統，其以計算機為基礎，通過各種測量技術、遙感技術等，可實時的采集到相關信息，并將所采集的信息繪制成圖像，再將礦山的各類信息結合起來，構建相關的信息系統。通過此系統，可查詢、分析、預測、評價相關的信息。

1 礦山機電安全管理GIS系統的開發

1.1 系統的結構模型

在對礦山機電安全管理GIS系統進行開發時，其技術支持為GIS軟件，GIS能夠對空間數據進行管理，還能對數據進行分析，利用這些功能對礦山機電設備進行全面管理，實現其管理工作定性、定量、定位的結合。系統的結構主要由四部分組成：第一，輸入系統；第二，數據庫系統；第三，功能系統；最后，輸出系統。

1.2 數據庫設計

首先，圖形數據的設計。將現有的圖紙資料掃描成電子檔，使之數字化，可稱為空間信息的數據來源。如果對信息的精度要求比較高，可在實地沿著主干線進行測量，將測量所得數據作為設備的矢量數據。根據礦區的需求，可將矢量數據分為三種類型，一類為供電系統圖，一類為運輸系統圖，還有一類為排水系統圖。在對這些專題圖進行矢量化時，需要設置相應的符號。由于在這些專題圖中存在許多的圖例，要將其轉化為矢量符號，就需要耗費大量的時間和精力，但矢量化工作完成以后就能使后續的工作更加方便、快捷，使工作效率得到明顯的提高。比如，在對專業符號進行矢量化時，可以利用CoreDraw10，使繪制出的圖形轉換為TrueTypeFont字體，但繪制過程的難度比較大，有的符號轉換起來會很困難。在對特殊的線性符號進行轉換時，可通過編輯器對其進行編輯，將其轉換為矢量符號。其次，屬性數據的設計，GIS系統中的信息不僅有矢量信息，還有屬性信息。在對屬性信息進行管理時，儲存和管理的方式以關系型數據為主。不同的子系統需要建立不同的數據庫，以了解機電設備的狀況、機電設備的運輸事故等。此外，還有其他的報表類數據庫，如主要機電設備狀況情況月表、用水用電情況月報等。

1.3 圖形數據與屬性數據的關聯

如果屬性數據不能存在于數據庫中，圖形數據只依靠組件式的GIS，則其對于機電地圖信息的描述就會不完善，還可能缺乏可比性。所以，需要將圖像數據與屬性數據關聯起來，提高機電地圖信息的完整性。比如，在本GIS系統中采用的是混合式儲存方式，將數據儲存起來。在相同的界面中，采用不同的形式，分別將圖形數據和屬性數據儲存起來，再利用“編號”在兩者之間建立起關聯，從而將兩類數據結合起來。當用戶需要查詢、分析礦山機電設備的運行情況時，就可以通過圖形操作窗口進行，這樣有利于用戶的可視化管理。

2 礦山機電安全管理GIS系統功能的實現

2.1 數據維護子系統

數據維護子系統是GIS系統的重要組成部分，是整個GIS系統的數據基礎，其中不僅包含數據庫設計，還包括技術解決模式、組件開發方式等，綜合起來就成為一個相對完整的數據解決方案。利用VB編程工具完成相關應用程序的編制，并在其中嵌入GIS功能，可實現地圖的放大、縮小等功能，并通過可視化的方式，將信息顯示出來，還能使GIS的查詢定位功能得以實現。數據維護子系統采用的體系結構為客戶機/服務器，能夠將數據庫系統進行分解，使其成為兩部分，一部分為前臺客戶應用程序，一部分為后臺服務器管理。通過網絡，可將這應用程序與服務器連接起來，使應用軟件能夠運行在前臺的客戶機上，而數據庫軟件則能運行在后臺服務器上。以此體系結構為基礎的機電數據維護子系統，只會將SQL語句，以及處理結果所得的數據在網絡上進行傳輸，能確保數據的安全性。

2.2 報表應用子系統

報表應用子系統可通過兩種方案實現其功能，一種方式是在數據維護端直接嵌入報表數據的維護窗體，利用此維護窗體能夠對數據庫進行操作，且其是通過VB編程的方式實現的。另一種方式是在網絡的發布端直接嵌入報表發布，并將報表查詢嵌入其中，而報表則是利用ASP編程，以獲取數據庫中的數據。

2.3 網絡發布子系統

此系統是以系統中完整的數據為基礎的，屬于應用系統，其表現層次為矢量數據，可對資源進行可視化管理，還能以可視化的方式對屬性信息和動態信息進行顯示、查詢。網絡發布子系統是由三個層次組成的：第一，頂層采用的是Internet技術，技術標準采用的是TCP/IP、CGI等，能夠確保系統的標準性。第二，底層為MapX控件技術，是以圖形平臺和ActiveX技術為基礎的。第三，中間層為MapXtreme，是服務器中的新型地圖應用服務模式，是對內置開發工具、分布應用模式等新技術的應用。在對此子系統進行建設時，Map Engine是獨立的中間件，其會直接集成到系統中，完成空間的查詢和顯示工作。

3 結束語

綜上所述，礦山機電安全管理GIS系統的輸入系統、數據庫系統、功能系統和輸出系統四部分組成的。其數據設計包括對圖形數據和屬性數據的設計，通過混合式儲存方式，實現兩類數據的連接。而數據維護子系統、報表應用子系統、網絡發布子系統等，則通過相關的技術實現其功能，使GIS系統能夠更好的對礦山機電設備進行管理。

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