煤矿地质测量空间信息系统及其关键技术

李毅男++王继华

摘 要：在煤矿生产中煤炭地质测量工作是一项最重要、最基础的工作，其能够对煤矿的生产能力与煤矿的安全生产产生非常重要的影响。本文介绍了煤矿地质测量空间信息系统的框架体系，分析了煤矿地质测量空间信息系统的关键技术。

关键词：煤矿地质测量；空间信息系统；关键技术

1 煤矿地质测量空间信息系统的框架体系

一般而言，一个典型的煤矿地质测量空间系统包括三个层次，其中第一层次是在煤矿地质测量基础数据中心的基础上，开展数据的录用、查询、修改、处理以及汇总，从而构建出煤矿生产所必须的统计表格以及专业成果图件；第二个层次主要实在网络环境之中实现煤矿地质测量数据的Web的浏览和查询工作，从而给别的专业应用软件供应开放的数据接口；而第三个层次主要是在积累原始资料以及编制成果图件的基础上给煤矿的安全生产供应智能化的决策辅助条件。

2 煤矿地质测量空间信息系统的关键技术

2.1 煤矿地质测量空间信息的采集

2.1.1 建立煤矿地质、测量、采掘等多源基地基础数据库

因为煤矿生产是活跃、动态的一个过程，因此在生产中会揭露许多实测的资料，然后运用数据库对其开展管理是科学、合理的选择。就内容而言，至少应该包括一些基本信息，诸如：矿井地质、采掘、储量、水文地质以及测量等；就功能而言，应该使得用户对这些数据报表、统计、修改、查询以及录入的需要得以满足，并且为计算机成图系统供应相应的数据接口。为了使得局矿两级网络化管理需要得到满足，往往选择使用大、中型关系数据库当做数据库基础平台，比如说：SqlSever2000、Db2、Sybase以及Oracle7等，前台操作界面可以选择使用PowerBuild、Vb以及Dephi等开发；就设计而言，系统可以应用基于B-S与C-S的二级管理模式，换而言之，针对地质测量工作的专业技术人员，运用C-S模式对基础数据进行操作，然后完成地测部门日常工作中对数据的维护与动态修改，而对局级与矿级的领导，应该运用B-S模式对基础数据库之中的数据进行访问，查询相关信息，并对现场生产进行指导。

2.1.2 从现有煤矿生产专业图件上获取数据

我国许多生产矿井都已经有了一定的开采历史，积累了大量的生产图件以及生产资料。因为在图件编制过程中，不仅要受到基础资料的影响，还会受到专业知识的影响。现有的通过修改、积累所构成的现阶段成果图件难以通过不够完善的资料自动予以生成，所以，在现有的煤矿生产专业图件之中得到数据就变成了非常重要的方法。最常用的方法一是手扶跟踪数字化，所获和扫描数字化法向量形式数据容易在计算机上处理，但是劳动强度大、速度慢。二是扫描数字化，操作简单，数据转换方便。

2.1.3 通过其他通用软件接口获取数据

在过去尚未出现煤矿地质测量专业软件时，许多煤矿生产企业都已在部分通用软件之上进行大量专业图件的编制工作，同样也进行了大量相应数据的积累。所以，一个专业的煤矿地质测量空间信息系统一定要拥有和别的通用软件相关的接口，通过这一接口直接获得属性数据以及相关图形。

2.2 煤矿地质测量住哪也GIS平台的设计

OMT这一面向对象的软件开发方法主要是在面向对象思想的基础上，运用抽象的问题思考模式，将相关模型构造出来，进而可以将问题空间的信息全面的捕捉到。可以将图形文件或者图形数据库当成描述专业数据模型的一套数据结构，其主要包括定义操作实施的规则、作用于对象的操作以及各种对象等。在煤矿地质测量专业GIS平台设计之中，一般选择使用层次结构的图形数据结构设计，因为这一设计不仅便于描述，还便于管理。在图形数据结构之中所有对象都是由其成员数据以及成员数据的操作所构成的，Windows的消息驱动结构以及面向对象技术推动软件开发取得质的飞跃。通过对象的继承性以及封装性，大大提高了软件的代码可重用性、可维护性、可操作性、稳定性以及模块化等。除此之外，专业煤矿地质测量图形数据库还需要对其专业特性予以充分考虑，专业特性主要包括以下四点：（1）成分特征：专业对象的表现形式、岩石符号以及独特的点线；（2）时代特征：煤矿地质的年代顺序；（3）动态特征：实体信息逐渐从灰转白，空间关系不断明晰；（4）空间特征：各地层间，地层与构造间和各构造间的空间拓扑关系。

2.3 煤矿地质测量专业图形的自动生成

煤矿地质以及测量图件中，常用的测量图件主要有三种，分别是：柱状类、剖面类以及平面类。（1）柱状类：煤岩层对比图、煤层小柱状、综合柱状图以及钻孔柱状图；（2）剖面类：巷道素描图、采区剖面图以及地质剖面图；（3）平面类：工作面循环图表、采区布置图、排水系统图、通风系统图、水平切面图、三下压媒图以及各类等值线图等。

2.3.1 柱状类图纸的处理

在地质图纸之中柱状类图纸是最为规范的，其主要是对钻孔穿过区域地层或者地层进行的说明性描述。在对柱状类图进行绘制时一定要重视各栏间的协调关系、岩层的说明文字、地质系统以及岩性符号等，除此之外，还需要对柱状类图纸格式的定义予以考虑。

2.3.2 剖面类图形的处理

所谓的剖面类图形就是指沿主要石门与勘探方向开展切绘，图纸基本上能够将这一剖面上的标志层、含水层、地层界线以及煤层的位置与构造形态等反应出来。其是对煤矿地质构造、布置勘探生产工具、储量计算、开展采掘设计、以及编制综合地质图纸等的重要资料，同时也是煤矿地质工作中一个重要的基础图纸。

3 结束语

综上所述，通过对煤矿之中煤矿地质测量工作的地位的分析与讨论，结合现在最新计算机技术来进行信息的收集、储存、处理以及分析等的研究工作，将煤矿地质测量空间信息系统建立了起来，取得了管理的网络化、决策支持的智能化、煤矿地质测量信息采集的多源化以及和别的系统的集成，这同样也是未来煤矿地质测量空间信息系统的大体发展方向。

参考文献：

[1]孙瑛琳.空间信息系统在煤矿地质测量的关键技术研究[J].煤炭技术，2010（29）：152-153.

[2]姜在炳.煤炭地质测量空间信息系统及其关键技术[J].煤炭科学技术，2010（04）：47-48.endprint