基于GIS技术的煤矿地质制图系统开发与应用

摘要

利用地理信息相关技术实现煤矿地质制图过程自动化已经成为“数字矿山”研究中的重要内容，把矿山地质图件的绘制过程纳入标准化、自动化以及对矿山地质图进行系统化的管理，及时为各个部门提供相关信息是建立现代化数字矿山建设的关键性技术之一。本文在分析国内外研究现状的基础上，针对地质制图流程制定、地质测量符号库的建立、标准化图件制作与输出等问题展开研究，主要内容如下: 1)根据相关标准研究并建立地质测量符号库。实现点、线、面状地质现象的符号化表达，对于不同类型、不同比例尺的符号通过分类检索及编码检索实现快速定位及选择，并提供符号的增加及编辑。 2)本文解决了煤矿地质制图数字化涉及的关键问题。包括在情况复杂、具有大量的二维图形元素时，通过对左转算法中悬挂点、悬挂线及搜索方向选择等问题进行改进，剔除绝大部分无效多边形，可以快速的对目标多边形进行选取，有效的解决了煤矿中地质现象的面区域建立及表达问题;运用张力样条函数实现进行曲线光滑，使地质图件中岩层边界等线元素的绘制实现更好的效果等。 3)地质制图系统各模块绘制流程设计。通过与地测人员交流，结合计算机技术特点，对地质图制图尤其是巷道素描图、采面素描图及素描信息提取等较为繁琐的过程进行合理改进，制定了一套标准的绘制流程;通过对成图规律的研究制定了地质图件标准制作流程。 本文所述系统开发基于底层语言C++、SQL及OpenGL开发库，实践应用表明本文开发完成的地质制图系统各模块，能有效提高煤矿地质制图工作的效率、准确度与操作的便捷性，满足数字矿山建设和矿山信息化发展需要。

目录

声明

摘要

1．1选题依据及意义

1．2国内外研究现状及分析

1．3研究内容与技术路线

1．3．1主要研究内容

1．3．2本文章节安排

第2章地质制图系统数据分析与组织

2．1井巷地质数据来源与数据分析

2．1．1井巷地质数据来源

2．1．2井巷地质数据分析

2．2钻孔数据的来源与数据分析

2．2．1钻孔数据来源

2．3．1地质素描数据结构设计

2．3．2钻孔数据结构设计

2．4地质制图系统数据库设计

2．4．1数据库设计原则

2．4．2数据表设计

2．5本章小结

第3章地质制图系统设计与开发关键技术

3．1地质制图系统总体设计

3．2地质制图系统模块设计

3．2．1地质测量符号库设计

3．2．2巷道素描图成图模块设计

3．2．3采面素描图成图模块设计

3．2．4素描信息提取模块设计

3．2．5钻孔柱状图模块设计

3．2．6地质剖面图模块设计

3．2．7标准图件制作模块设计

3．3系统开发关键技术

3．3．1多边形区域自动生成

3．3．2曲线光滑

3．3．3地质素描图坐标转换

3．4本章小结

第4章地质制图系统实现

4．1开发环境与基础平台简介

4．1．1系统环境配置

4．1．2系统开发模式

4．2巷道素描图成图模块实现

4．2．1巷道基础素描图生成

4．2．2巷道素描图编辑

4．2．3巷道素描图图元、符号添加及管理

4．2．4素描成果存取

4．3采面素描图成图模块实现

4．3．1采面基础素描图生成

4．3．2采面素描图编辑

4．3．3采面素描图图元添加及管理

4．3．4风运道裁切图添加

4．3．5素描成果存取

4．4素描信息提取模块实现

4．4．1数据获取与预处理

4．4．2坐标匹配

4．4．3素描信息提取

4．5钻孔柱状成图模块实现

4．5．1生成素描图

4．5．2调整层间距

4．6勘探线剖面图成图模块实现

4．6．1勘探线选取

4．6．2生成勘探线剖面图

4．7标准图件制作模块实现

4．7．1图形裁切与图件制作

4．8本章小结

第5章地质制图系统应用

5．1钱家营井田概况

5．2地质制图系统应用实例

5．2．1巷道素描图制作实例

5．2．2采面素描图制作实例

5．3本章小结

6．1总结

6．2展望

参考文献

致谢

个人简历

在校期间参与学术会议及科研项目