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礦區物探領(lǐng)域的GIS開(kāi)發(fā)與應用
地理信息系統(GIS)是人類(lèi)在生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)中， 為描述和處理相關(guān)地理信息而逐漸產(chǎn)生的一個(gè)軟件系統。它以計算機技術(shù)為手段， 對具有地理特征的空間數據進(jìn)行處理，并以空間信息為主線(xiàn)， 將其它各種與其有關(guān)的空間位置信息結合起來(lái)改變了傳統的數值處理信息方式， 使信息理由數值領(lǐng)域步人空間領(lǐng)域。下面是一篇研究礦區物探領(lǐng)域的GIS開(kāi)發(fā)與應用的論文，歡迎閱讀。
摘要：GIS 經(jīng)過(guò)20世紀近半個(gè)世紀的發(fā)展， 進(jìn)人到21 世紀，隨著(zhù)GIS產(chǎn)業(yè)的建立和數字化信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品在全世界的普及， 巧己被廣泛應用于軍事、資源環(huán)境、地質(zhì)、農林、水利電力、鐵路公路、城鄉規劃、宏觀(guān)決策等眾多領(lǐng)域。
關(guān)鍵詞：
0 引言
地理信息系統(GIS)是一種在計算機硬、軟件系統支持下，對整個(gè)或部分地球表層空間中的有關(guān)地理分布數據進(jìn)行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統�？山换ゲ僮鞯碾娮拥貓D就是地理信息系統具體體現。
勘探成果形成過(guò)程較為復雜，是隱藏在地下，看不見(jiàn)，摸不著(zhù)的，只能通過(guò)區域和地理位置來(lái)查找勘探區塊或項目，所以它和地理位置非常密切。而且用戶(hù)進(jìn)行資料查詢(xún)、檢索時(shí)往往已知大概的地理位置(道路名、地名等)或較模糊的專(zhuān)業(yè)信息。結合地理信息系統，把這些檔案資料以一定的形式表現在電子地圖上，通過(guò)電子地圖就可以非常直觀(guān)地進(jìn)行資料的檢索查詢(xún)，并可利用數據庫的強大功能,實(shí)現勘探資料的組合條件查詢(xún)和各種統計等。從而通過(guò)充分應用計算機軟件和數據庫技術(shù)，結合地理信息系統基本功能，實(shí)現檔案資料的圖文快速雙向查詢(xún)，從而達到提高工作效率和管理水平的目的。
1礦區物探領(lǐng)域的GIS系統
鑒于以上提出的勘探資料管理工作的問(wèn)題和當前計算機技術(shù)的發(fā)展狀況，我們提供基于GIS的勘探資料管理系統,來(lái)保證勘探資料的完整與安全，及時(shí)準確地向用戶(hù)提供服務(wù)。使用數據庫系統對已有的作業(yè)檔案進(jìn)行合理分類(lèi)和統一管理�；贕IS的勘探資料管理系統將勘探資料和地理位置結合起來(lái)，提供利用空間信息來(lái)查詢(xún)，下載檔案，在電子地圖上顯示工程勘察作業(yè)的地點(diǎn)，并根據這些作業(yè)檔案包含的信息生成專(zhuān)題圖，更直觀(guān)的管理和了解檔案信息。
基于GIS的勘探資料管理系統整合了GIS與數據庫、軟件工程、人工智能、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)及其他多方面的計算機主流技術(shù)，它不但可以實(shí)現對各種空間數據和屬性數據的管理、瀏覽、查詢(xún)、編輯等基本功能，可實(shí)現對空間和非空間數據高效率操作的數據庫服務(wù)，基于互聯(lián)網(wǎng)的數據信息發(fā)布服務(wù)等等，為勘探資料的存儲、管理以及數據的發(fā)布提供了一套合理高效的解決方案。
2礦區物探領(lǐng)域的GIS開(kāi)發(fā)
2.1系統框架
基于GIS的勘探資料管理系統以實(shí)現對勘探數據的有效管理為目標,采用B/S模式，結合oracle后臺空間數據庫，使用GIS平臺完成文檔的入庫功能與管理,降低操作復雜度,使各部門(mén)之間共享數據、協(xié)同管理。此外,對數據提供基本的空間數據查詢(xún)、分析和應用服務(wù)。
(圖1)系統框架
2.2系統功能
勘探資料管理系統通過(guò)建立地理信息系統對勘探資料進(jìn)行管理，具有以下功能：(1)檔案上傳與下載：將勘探的有關(guān)信息，登記下來(lái)，以備查詢(xún)和下載;(2)檔案資料地理位置的顯示：將已經(jīng)登記入庫的檔案資料以一定的符號分類(lèi)標示在遙感背景圖上，使用戶(hù)直觀(guān)地看出勘察項目所在地理位置，并且可以方便地實(shí)現圖形屬性的雙向查詢(xún);(3)多種地理位置定位方式：可以根據地理坐標、圖幅號以及道路名稱(chēng)進(jìn)行地理位置的定位，使用戶(hù)快速定位到相應的位置，查到所需的信息;(4)各種專(zhuān)題索引圖的顯示及管理：按圖幅顯示勘探資料的地理分布，用戶(hù)可根據各種專(zhuān)題索引圖的更新情況對本系統內部的相關(guān)數據進(jìn)行更新;(5)檔案信息綜合查詢(xún)：用戶(hù)根據各種條件查找勘探項目，支持組合條件查詢(xún)和模糊查詢(xún)。能夠將查詢(xún)出的項目定位到相應的地下位置上;(6)統計分析與報表打�。合到y具備檔案信息利用的統計分析，打印數據校對表，并可打印總目錄、分類(lèi)目錄、卷內目錄等功能;(7)權限管理：可以根據不同的部門(mén)定義不同的權限，對檔案進(jìn)行部門(mén)和業(yè)務(wù)歸類(lèi)的基礎上，登陸后按實(shí)際需求進(jìn)行下載。還可以多一次下載的數據量量進(jìn)行控制，以緩解服務(wù)器壓力;(8)日志管理：可以對任何登錄的人員對文檔的操作進(jìn)行日志記錄，包括上傳日志和下載日志，如用戶(hù)名、下載文件類(lèi)別、下載時(shí)間。
3礦區物探領(lǐng)域的GIS應用
3.1 GIS應用于礦區開(kāi)采的數據庫建立
GIS是空間數據庫發(fā)展的主體它所管理的數據主要是二維或三維的空間型地理數據，主要包括地理實(shí)體的具體空間位置、拓撲關(guān)系和屬性。對于這些數據的管理GIS是按照圖層的方式來(lái)進(jìn)行的，這樣的管理方式對地理數據的修改和提取非常方便。
地理信息系統采用野外數字測圖、手工和掃描數字化、遙感與攝影測量等多種方式采集空間數據。對于礦區開(kāi)采沉陷的監測必須要用到礦區的測量數據、礦區的開(kāi)采方法、地質(zhì)采礦條件、地質(zhì)構造等各方面的資料，這些基本上都是外業(yè)的數字測圖和手工繪制，對這些采集過(guò)來(lái)的數據進(jìn)行有效地數據庫管理、更新、維護、進(jìn)行快速的查詢(xún)和檢索，并且使用多種方式輸出所需的地理空間信息，以便于對礦區的沉陷情況作進(jìn)一步的預測。GIS與面向特定領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)應用模型相結合，進(jìn)行有關(guān)數據處理、信息管理、空間分析、反演預測、決策支持等已經(jīng)成為一種需要。綜合多方面的因素考慮地理信息系統對于礦區開(kāi)采沉陷數據庫的建立是非常合適的。
利用GIS技術(shù)解決礦區開(kāi)采沉陷中出現的問(wèn)題具有很大的優(yōu)越性：首先GIS理論和技術(shù)方法是礦區多層空間以及資源環(huán)境等動(dòng)態(tài)時(shí)空信息的存儲、處理、復合、分析與評價(jià)的最好方法。開(kāi)采沉陷所涉及到的數據都是具有空間內涵的數據，GIS的最大特點(diǎn)就是管理處理具有空間內涵的數據，并且GIS的數據庫管理功能可以對大量的開(kāi)采沉陷數據進(jìn)行統一的管理;其次二維礦圖管理是目前GIS技術(shù)非常成熟的應用，利用GIS的制圖功能可以繪制出礦區開(kāi)采沉陷監測所需的各種可視化圖形。而且GIS的空間查詢(xún)和分析功能還可以對開(kāi)采所引起的一些損害進(jìn)行全方位動(dòng)態(tài)監測并可以確定損害的程度，在采動(dòng)過(guò)程中隨時(shí)根據監測所顯示的資料對開(kāi)采方案作出適當的調整。
3.2 GIS應用于礦區開(kāi)采沉陷預測的可視化系統
可視化(Visualization)是對人腦印象構造一種方針,目的是便于人們理解現象、發(fā)現規律和傳播知識。
由于可視化能迅速、形象的表示空間地理信息。傳統開(kāi)采沉陷的預測的可視化方法工作量大并且復雜、預測的速度慢、繪制出來(lái)的圖形直觀(guān)效果較差而且精度低，但是利用GIS進(jìn)行開(kāi)采沉陷的預測的可視化在傳統方法的基礎上大大提高了預測的精度和預測的速度。
礦區開(kāi)采引發(fā)的地表變形，可導致地表的土層破壞、平地積水、地面裂縫、周邊的山體滑坡和房屋倒塌等現象。利用ArcGIS中的ArcScene對地面沉降預測數據進(jìn)行模擬和三維動(dòng)態(tài)顯示，能夠很直觀(guān)的得出三維可視化圖形，也可以進(jìn)行等值線(xiàn)繪制、任意的剖面圖制作、任意的點(diǎn)位變形數據提取和最大變形方向等多種三維可視化隨即應用分析，可進(jìn)行礦區開(kāi)采沉陷方面的一系列災害性的后果預測分析。另外可基于A(yíng)rcGIS的3D擴展模塊生成各種地表變形的的三維動(dòng)態(tài)場(chǎng)景和三維動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)可視化，并且可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)演示。
GIS的可視化系統和空間分析功能在礦區開(kāi)采沉陷的分析中具有著(zhù)重大的意義。主要有開(kāi)采沉陷數據的輸入與輸出、已開(kāi)采地區的沉陷預測可視化、未開(kāi)采地區的沉陷預測可視化、開(kāi)采沉陷數據的管理和開(kāi)采沉陷數據的可視化輸出等。
4 結束語(yǔ)
基于GIS的勘探資料管理系統的必須充分利用已獲取的勘探數據資料,不僅要實(shí)現勘探資料資料的安全、快速、簡(jiǎn)便的錄入和儲存, 還要實(shí)現多種方式的資料檢索及數據處理。因此,系統的功能設計必須滿(mǎn)足可隨機集中或分散地輸出工程勘察資料的圖、表、文等, 保證數據的完整性和準確性; 能夠輸出符合用戶(hù)需要的圖、表、文等,實(shí)現勘探資料的內部整理自動(dòng)化, 提高工作效率; 能夠較好地實(shí)現圖形數據和屬性數據的管理, 滿(mǎn)足用戶(hù)的檢索、查詢(xún)、更新等操作; 能夠為規劃、勘察、設計等部門(mén)快速提供各種工程地質(zhì)資料及工程地質(zhì)咨詢(xún)、評估,為油田整體規劃、項目選址、舊城改造、土地評估等快速提供參考數據和圖紙資料�？碧劫Y料管理信息系統是一項復雜性、綜合性、專(zhuān)業(yè)性較強的系統工程。
參考文獻
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