基于GIS的煤矿瓦斯管理信息系统研究

摘要

安全生产一直是煤炭行业的重中之重,瓦斯灾害却严重威胁着煤矿生产安全。地理信息系统(GIS)的飞速发展为瓦斯防治提供了新的技术支持和解决思路。随着煤矿开采深度的增加,井下瓦斯信息愈加复杂多变,以关系型数据库为基础的常规瓦斯管理信息系统已明显无法胜任,因此充分利用地理信息系统的集成数据环境和可视化分析平台,积极开展瓦斯灾害防治方面的研究,构建一个有效的煤矿瓦斯管理信息系统,对保障煤矿生产安全有着重要的现实意义。
　　本文以实现煤矿瓦斯信息的高效、科学、可视化管理为目标,主要进行了以下研究:
　　(1)通过对地理信息系统不同开发模式的分析和主流地理信息系统开发平台ArcGIS9.2的深入研究,肯定了采用ArcGIS Engine9.2组件,以集成二次开发模式构建煤矿瓦斯管理信息系统的研发方案。
　　(2)创建了一体化的瓦斯管理信息系统数据库。在ArcGIS9.2开发平台上完成了寺河矿瓦斯地质图的数字化与空间数据库的建立,并以ArcSDE9.2空间数据引擎和SQL Server2000为底层数据库,实现了空间数据库与属性数据库的一体化无缝集成组织、管理,充分发挥了关系型数据库强大的数据管理能力,进而提高了空间数据的检索效率。
　　(3)初步探讨了结合GIS进行煤与瓦斯突出区域危险性预测的方法。在分析影响煤与瓦斯突出主控地质因素的基础上,确定了煤的坚固性系数、煤层埋藏深度、煤层瓦斯含量等参数作为影响突出的基本指标。运用层次分析—模糊综合评判法建立模型,借助ArcGIS9.2的空间分析功能细致划分区域,着眼于提出一种直观地预测煤与瓦斯突出区域危险性的方法,在提高了预测精度的同时使预测结果形象化,可视化。
　　(4)实现了煤矿瓦斯管理信息系统主要GIS模块的功能。在Visual Basic6.0可视化编程语言环境下,利用ArcGIS Engine9.2组件进行了二次开发,建立了基于GIS的煤矿瓦斯管理信息系统,其地图操作、空间量算和交互查询模块使系统具备了强大的电子地图功能;地图编辑模块使空间数据能够实时维护与更新;最佳路径分析模块为灾后寻找最佳避灾路线以及调度救灾人员、物资提供决策支持。
　　本课题的研究探索了一个基于GIS的,更加科学、有效的煤矿瓦斯信息管理模式,对我国煤矿企业实现安全管理提供了有力的支持,具有一定应用价值。

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 选题背景和依据

1.2 研究目的及意义

1.3 国内外研究现状

1.3.1 地理信息系统发展现状研究

1.3.2 煤与瓦斯突出预测数学物理方法研究

1.4 本文主要研究内容

第二章 系统关键技术分析

2.1 地理信息系统概述

2.2 地理信息系统开发模式

2.3 组件式地理信息系统技术

2.3.1 组件的概念

2.3.2 组件式地理信息系统简介

2.3.3 组件式地理信息系统特点

2.4 ARCGIS ENGINE组件技术

2.4.1 ArcGIS Engine的组成

2.4.2 ArcGIS Engine的功能

2.4.3 ArcGIS Engine的特点

2.5 ARCSDE空间数据库技术

2.5.1 ArcSDE的结构

2.5.2 ArcSDE的功能

2.5.3 ArcSDE的特点

2.6 本章小结

第三章 瓦斯管理信息系统总体设计

3.1 系统研究区概况

3.2 系统需求分析

3.3 系统开发原则和开发策略

3.3.1 系统开发原则

3.3.2 系统开发策略

3.4 系统功能结构

3.5 系统开发环境和总体框架

3.5.1 系统开发环境

3.5.2 系统总体框架

第四章 瓦斯管理信息系统数据库创建

4.1 系统空间数据库设计

4.2 系统属性数据库设计

4.3 空间数据库与属性数据库连接

第五章 煤与瓦斯突出区域危险性预测研究

5.1 层次分析——模糊综合评判法

5.1.1 层次分析——模糊综合评判法概述

5.1.2 层次分析法基本原理与建模步骤

3.1.3 模糊综合评判法基本原理与建模步骤

5.2 煤与瓦斯突出预测模型研究与应用

5.2.1 影响煤与瓦斯突出地质影响因素分析

5.2.2 预测模型与GIS结合应用

5.3 本章小结

第六章 瓦斯管理信息系统主要功能实现

6.1 地图操作模块

6.1.1 图层数据添加、删除

6.1.2 图层控制及鹰眼窗口

6.2 空间量算模块

6.3 交互查询模块

6.3.1 属性查询地物

6.3.2 图形查询属性

6.4 地图编辑模块

6.5 最佳路径分析模块

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

致谢

硕士期间发表文章