淺談地測(cè)空間管理信息系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

【摘要】當(dāng)代屬于信息化發(fā)展的社會(huì)，信息系統(tǒng)的發(fā)展可以為煤礦的開(kāi)采提供相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，保證煤礦開(kāi)采工作的順利進(jìn)行。但現(xiàn)階段煤礦還是一種比較傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)，信息化建設(shè)相對(duì)來(lái)說(shuō)還是比較落后的，在大多數(shù)的情況下，都會(huì)借助CAD這個(gè)軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā)和編輯環(huán)境繪制各種圖件。本文主要介紹的就是在煤礦地測(cè)工作發(fā)展的過(guò)程中，針對(duì)地測(cè)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)開(kāi)發(fā)的地測(cè)空間管理信息系統(tǒng)，并對(duì)其系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)用進(jìn)行了有效的探討。

【關(guān)鍵詞】地測(cè)空間管理；信息系統(tǒng)；系統(tǒng)應(yīng)用；發(fā)展方向

引言

在進(jìn)行數(shù)字礦山的過(guò)程中，主要是以計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)為最重要的手段，將礦山的空間以及屬性數(shù)據(jù)能夠完全的實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，同時(shí)還能夠進(jìn)行有效的儲(chǔ)存、傳輸?shù)鹊?，可以在各個(gè)相關(guān)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的管理和決策，帶動(dòng)采礦業(yè)的發(fā)展，這也是我國(guó)礦山發(fā)展的必經(jīng)之路。地測(cè)空間管理信息系統(tǒng)，它是針對(duì)礦山地測(cè)工作而進(jìn)行設(shè)計(jì)的一種地理信息系統(tǒng)的軟件，它可以有效地獲取較多的地理空間數(shù)據(jù)，并可以對(duì)其進(jìn)行處理、管理以及分析等等，在礦山的生產(chǎn)應(yīng)用中發(fā)揮著重要的作用。

一.地測(cè)工作發(fā)展方向的探究

隨著經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展，計(jì)算機(jī)得到了較快的發(fā)展，并在各行各業(yè)中得到了普遍的應(yīng)用。在一九九二年，唐山煤礦企業(yè)的地測(cè)部門(mén)引進(jìn)了286計(jì)算機(jī)，在當(dāng)時(shí)要想做一些比較簡(jiǎn)單的計(jì)算以及編程，都必須在DOS的背景下才能夠完成。但是隨著計(jì)算機(jī)不斷的發(fā)展和更新，在一九九五年，此煤礦企業(yè)在地測(cè)部門(mén)的繪圖專(zhuān)業(yè)上，不僅在硬件上進(jìn)行了有效的加強(qiáng)同時(shí)還在軟件上引進(jìn)了非漢化的繪圖軟件，也就是PCCAD。為了進(jìn)一步的提高繪圖軟件，在一九九九年，應(yīng)用了非漢化的AutoCADr12和升級(jí)的版本。在二零零四年以后的一些年中，對(duì)煤炭地測(cè)空間管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用做出了比較大膽的嘗試，但是只在繪圖方面上，實(shí)現(xiàn)了半自動(dòng)板手動(dòng)的繪圖技術(shù)。

由于煤礦地測(cè)專(zhuān)業(yè)屬性信息和圖形間拓?fù)潢P(guān)系的特殊性，煤礦地測(cè)信息化的發(fā)展還比較落后。針對(duì)煤礦地測(cè)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)北京龍軟科技發(fā)展有限公司開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的系統(tǒng)軟件即地測(cè)空間管理信息系統(tǒng)，它主要是由GIS實(shí)現(xiàn)地質(zhì)、測(cè)量專(zhuān)業(yè)圖形統(tǒng)一管理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，主要面向的就是地測(cè)專(zhuān)業(yè)技術(shù)層實(shí)現(xiàn)技術(shù)數(shù)據(jù)方面的輸入、編輯以及修改和打印等功能。結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)的服務(wù)器功能，實(shí)現(xiàn)了領(lǐng)導(dǎo)以及上級(jí)主管部門(mén)對(duì)地測(cè)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程的監(jiān)管和查詢(xún)。為煤礦提供各種勘探和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的管理，在一定的程度上為地測(cè)繪圖系統(tǒng)提供了相應(yīng)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，為領(lǐng)導(dǎo)的監(jiān)督管理提供了快速的信息服務(wù)。

二.地測(cè)空間管理信息系統(tǒng)功能及相關(guān)的技術(shù)特點(diǎn)

（一）主要功能

該系統(tǒng)的功能主要有：一是地質(zhì)、測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)的管理；二是儲(chǔ)量，包括儲(chǔ)量計(jì)算、儲(chǔ)量設(shè)置、以及塊段的分割等；三是圖形的繪制，包括各種素描圖、柱狀圖、平面圖形、剖面圖形；四是數(shù)據(jù)的輸出；五是與AUTOCAD等軟件的相互轉(zhuǎn)換功能。

（二）技術(shù)特點(diǎn)

該系統(tǒng)主要存在的技術(shù)特點(diǎn)分為以下幾個(gè)方面：

（1）對(duì)煤炭專(zhuān)業(yè)性處理的技術(shù)特點(diǎn)，首先是將CAD軟件進(jìn)行不斷的強(qiáng)大，讓其能夠更加的方便，同時(shí)在使用圖像編輯的功能上和GIS軟件靈活的數(shù)據(jù)管理、相關(guān)的查詢(xún)、空間上的分析等功能進(jìn)行有效的結(jié)合。

（2）該系統(tǒng)采用了比較先進(jìn)的組件對(duì)技術(shù)進(jìn)行有效的開(kāi)發(fā)，不僅在一定的程度上對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)工作進(jìn)行了有效的減輕，還對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了不斷的增強(qiáng)；實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)功能的組件化，用戶(hù)還可以結(jié)合功能的需要進(jìn)行靈活的控制。

（3）系統(tǒng)為數(shù)據(jù)提供了更加靈活的儲(chǔ)存方式，對(duì)空間上的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了有效的支持，真正實(shí)現(xiàn)了煤炭相關(guān)各種專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)的共享。

（4）可以和一些比較常用的GIS系統(tǒng)以及制圖軟件CAD進(jìn)行圖件格式上的轉(zhuǎn)換。

（5）系統(tǒng)采用了比較完善并符合煤炭行業(yè)規(guī)范的編碼以及專(zhuān)業(yè)的符號(hào)庫(kù)，不僅為用戶(hù)提供了比較方便的圖例制作，還方便了管理方面的工作。

（6）利用比較先進(jìn)的WebGIS技術(shù)，煤礦空間數(shù)據(jù)完全實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化的管理。

（7）該系統(tǒng)具有精美的地圖顯示的效果，為地圖的排版布局提供了比較強(qiáng)大的環(huán)境，不僅對(duì)打印預(yù)覽進(jìn)行支持，還對(duì)裁剪打印輸出進(jìn)行了有效的支持，各種型號(hào)的打印機(jī)以及繪圖儀都能夠使用。

（8）對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行充分的利用，對(duì)整個(gè)水平可以進(jìn)行全自動(dòng)的延伸，對(duì)巷道間空間關(guān)系可以進(jìn)行自動(dòng)的處理。

（9）通過(guò)地測(cè)空間管理信息系統(tǒng)與AUTOCAD、MapGIS等軟件相互轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)圖紙之間軟件的互通。

三.地測(cè)空間管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程

地質(zhì)以及測(cè)量圖件是煤炭開(kāi)采設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)過(guò)程中所需的最基礎(chǔ)資料，它也是地測(cè)工作過(guò)程中重要的組成部分。在地測(cè)工作中，比較常用的圖件主要有以下幾個(gè)方面：

一是平面類(lèi)：煤層底板等高線(xiàn)、儲(chǔ)量計(jì)算圖、井上下對(duì)照?qǐng)D以及采區(qū)布置圖等。

二是剖面圖：勘探線(xiàn)剖面圖、巷道素描圖等。

三是柱狀類(lèi)：鉆孔柱狀圖、綜合柱狀圖、煤巖層對(duì)比圖等。

地測(cè)空間管理信息系統(tǒng)不僅能夠滿(mǎn)足地質(zhì)、測(cè)量數(shù)據(jù)管理，還符合了各種地質(zhì)、測(cè)量圖件的繪制要求，使用其系統(tǒng)的一般步驟為：

（1）建立地質(zhì)以及測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)：地測(cè)空間管理信息系統(tǒng)大多數(shù)采用的都是Client/Server結(jié)構(gòu)，是對(duì)對(duì)象思想的指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)的，其前端進(jìn)行開(kāi)發(fā)的工具就是VC，SQL-Server就是后端數(shù)據(jù)庫(kù)管理的主要工具之一，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)采用的幾乎都是比較通用的接口，具有異構(gòu)多源數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)能力。首先要安裝SQL-Server，在其安裝完畢后，在SQL-Server中的企業(yè)管理器中分別建立測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)和地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)，最后在對(duì)Longruan-GIS專(zhuān)業(yè)配置的腳本進(jìn)行有效的運(yùn)行，要正確的配置數(shù)據(jù)庫(kù)，最終要達(dá)到海量管理數(shù)據(jù)庫(kù)的目標(biāo)。

（2）錄入原始的數(shù)據(jù)：建立完整的數(shù)據(jù)庫(kù)后，經(jīng)過(guò)Longruan-GIS平臺(tái)，就可以分別進(jìn)入到地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)和測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)中，可以對(duì)它們進(jìn)行合理的操作。在地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)化的命令可以在界面完成綜合地質(zhì)資料、鉆孔資料的錄入；在進(jìn)入測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)后，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量相關(guān)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行編錄和計(jì)算，還可以完成貫通導(dǎo)線(xiàn)測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量、碎部測(cè)量等資料的計(jì)算與整理。數(shù)據(jù)庫(kù)管理不僅實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算與圖表的自動(dòng)生成，還可以對(duì)地測(cè)圖件進(jìn)行動(dòng)態(tài)的修改，例如：工作面地質(zhì)說(shuō)明書(shū)、井巷工程平面圖等。地測(cè)空間管理信息系統(tǒng)不僅提供了群自動(dòng)的矢量化的功能，還提供了交換式的功能，進(jìn)一步解決了礦山數(shù)據(jù)采集的瓶頸問(wèn)題。

（3）其它模塊的應(yīng)用：在數(shù)據(jù)庫(kù)完成原始數(shù)據(jù)的錄入后，就可以利用地測(cè)空間管理信息系統(tǒng)的其它模塊進(jìn)行繪制相關(guān)的圖件。除數(shù)據(jù)庫(kù)模塊外，該系統(tǒng)還有儲(chǔ)量模塊、測(cè)量圖形模塊、柱狀圖形模塊、平面圖形模塊、剖面圖形模塊、素描圖形模塊等組成。在系統(tǒng)中根據(jù)所繪圖紙的要求選擇相應(yīng)的模塊，在此模塊中進(jìn)行一些操作，來(lái)完成所需圖紙的繪制。比如在測(cè)量圖形模塊中，通過(guò)與數(shù)據(jù)庫(kù)連接得到數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成巷道圖形。并可以方便地對(duì)巷道圖形完成以下操作：處理各種數(shù)據(jù)形式的硐室；自動(dòng)處理巷道的空間和平面相交關(guān)系；能夠方便、快速地填繪斷層、月末工作面位置，采空區(qū)邊界顏色，采空區(qū)的延伸等。

四.相關(guān)的應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展，地測(cè)空間管理信息系統(tǒng)在煤礦生產(chǎn)的過(guò)程中得到了有效的應(yīng)用，主要的應(yīng)用表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）實(shí)現(xiàn)了一體化網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)資料的共享。主要指礦井地質(zhì)、測(cè)量等數(shù)據(jù)的管理。

（2）能夠?qū)崿F(xiàn)繪圖過(guò)程中部分圖形的自動(dòng)生成，例如底板等高線(xiàn)圖中包含達(dá)數(shù)萬(wàn)點(diǎn)的等值線(xiàn)，對(duì)等值線(xiàn)的標(biāo)注工作，就可以利用等值線(xiàn)的自動(dòng)注記功能，幾個(gè)命令就可以完成，減少了大量繁瑣的工作量。

（3）可以自動(dòng)進(jìn)行儲(chǔ)量以及損失量的計(jì)算，不僅能生成儲(chǔ)量圖，還可以生成損失量圖，實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)量塊段的分割、儲(chǔ)量查詢(xún)與自動(dòng)計(jì)算等等。

（4）能夠自動(dòng)生成任意比例尺的剖面圖以及任意方向的剖面圖，還可以利用平剖對(duì)應(yīng)，將剖面點(diǎn)傳到平面上去或?qū)⑵矫嫔系狞c(diǎn)傳到剖面上去進(jìn)行平剖對(duì)應(yīng)修改。

（5）可以自動(dòng)的生成一些圖形，例如：煤巖層的對(duì)比圖、綜合柱狀圖、單孔柱狀圖、鉆孔小柱狀等。

（6）可以自動(dòng)形成巷道素描圖，還能進(jìn)行交互形式巷道素描圖。

（7）可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)測(cè)量原始數(shù)據(jù)計(jì)算。

（8）能夠?qū)崿F(xiàn)各類(lèi)報(bào)表的自動(dòng)生成，還能進(jìn)行臺(tái)賬的動(dòng)態(tài)管理。

（9）通過(guò)地測(cè)空間管理信息系統(tǒng)與AUTOCAD、MapGIS等軟件相互轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)圖紙之間軟件的互通。

五.系統(tǒng)給煤礦生產(chǎn)帶來(lái)的好處

一、在計(jì)算機(jī)中安裝地測(cè)空間管理信息系統(tǒng)的軟件，不僅要把基礎(chǔ)資料錄入到計(jì)算機(jī)中，還要把圖表相關(guān)的數(shù)據(jù)錄入到其中，可以進(jìn)一步的達(dá)到數(shù)字化。

二、在進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)的過(guò)程中，主要是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)資料管理與使用，把數(shù)據(jù)庫(kù)資料通過(guò)一系列的安全措施實(shí)現(xiàn)資源共享，這樣地測(cè)工作人員可以對(duì)其進(jìn)行隨時(shí)的瀏覽、查閱和使用，與傳統(tǒng)查閱紙質(zhì)地測(cè)資料相比有很大的優(yōu)勢(shì)，能有效的完成礦山地測(cè)專(zhuān)業(yè)的數(shù)字化工作。

三、該系統(tǒng)是針對(duì)煤礦地質(zhì)、測(cè)量等專(zhuān)業(yè)量身定做的，功能非常適用。例如有專(zhuān)門(mén)符合國(guó)家地測(cè)規(guī)范的圖例庫(kù)和線(xiàn)型庫(kù)，地測(cè)人員可以直接調(diào)用。生成的圖紙字體大小均等，線(xiàn)條粗細(xì)均勻，圖紙整潔美觀，滿(mǎn)足了標(biāo)準(zhǔn)化工作的要求，大大降低了地測(cè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，使礦山地測(cè)標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化管理工作邁上了一個(gè)新的臺(tái)階。

四、地測(cè)空間管理信息系統(tǒng)充分利用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)分析、自動(dòng)成圖等功能，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)到圖紙的一鍵轉(zhuǎn)換，為煤礦的安全生產(chǎn)提供了更為可靠有效、快捷高效、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的保障。

總結(jié)

地測(cè)空間管理信息系統(tǒng)的使用打破了傳統(tǒng)的繪圖模式，健全和完善了礦井地測(cè)保障系統(tǒng)，使礦井地測(cè)工作更加規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化。此系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅為領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)部門(mén)為煤礦安全生產(chǎn)制定決策提供準(zhǔn)確、便捷的服務(wù)，提高地測(cè)工作的現(xiàn)代化管理水平，而且為礦山安全生產(chǎn)提供了重要的現(xiàn)代化保障，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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作者簡(jiǎn)介

羅林，女，1982年11月生，籍貫：山東微山，工作單位：上海大屯能源股份有限公司徐莊煤礦地質(zhì)測(cè)量科。