矿山地理信息系统(TT-MGIS2000)开发与应用.pdf

中国煤炭学会矿山测量专业委员会编 2000 年全国矿山测量学术研讨会论文集 pp 41 45 矿山地理信息系统 TT MGIS矿山地理信息系统 TT MGIS 20002000 开发与应用 开发与应用 吴立新 齐安文 杨可明 胡东宏 王彦兵 中国矿业大学 北京校区 WLX 010 62331012 100083 邓智毅 冯 玉 孟繁森 开滦集团有限责任公司 063000 摘要 矿山地理信息系统 TT MGIS 2000是面向我国矿业领域开发的第一个国产MGIS基础 平台 该平台具有通用GIS软件平台的基本功能 并集成了许多符合我国矿山需求和行业标 准的专业模块 本文系统介绍了TT MGIS2000的总体框架 通用功能 专业功能以及唐山矿的 一个应用实例 并讨论了今后发展方向 关键词 矿山 GIS 地理信息系统 数字矿山 电子矿图 1 前言前言 地理信息系统 GIS 向矿业领域的渗透以及GMS Geoscience Modeling System 和GSIS Geo Science Information System 的出现 是始于 80 年代后期 以加拿大 澳大利亚 美 国 英国为代表 陆续开发了象LYNX MineMAP MineTEK MineSOFT MineSCAP VULCAN GeoQUEST 和DATAMINE这样一些代表性的矿山模拟与矿业应用软件系统 并在世界许多采矿国家获得应用 1 近年我国在矿山地质测量信息系统开发与应用研究方面 也取得了重要进展 如北京大学的毛善君开发出了矿山测量图形管理信息系统 2 煤炭科学 研究总院西安分院的萨贤春等开发出了煤矿地测信息系统 MSGIS 3 等 中国矿业大学 北京校区 资源开发工程系测绘教研室结合我国矿山的实际需要 研究 开发出了一套既符合中国矿业特色 满足矿业需求 又跟踪国际GIS发展动态和技术水平的 具有自主版权的MGIS基础软件平台 TT MGIS 2000 在研发过程中 我们采用了中外 产 学研多方合作的方式 与加拿大阿波罗科技集团合作 在中国矿业大学 北京校区 设立了中 加MGIS开发与培训中心 共同致力于矿山地理信息系统TT MGIS 2000的开发 并与矿业信 息计算机管理基础好 技术水平较高 领导的信息化决策意识强的百年老局集团有限责任公 司合作 进行MGIS及有拓朴电子矿图示范工程建设 本系统以加拿大 Apollo 科技集团开发的通用 GIS 平台 Titan3 1 作为技术平台 在 Titan3 1 所提供的基础控件的基础上作二次开发和专业模块的底层开发 本系统除具备通用 GIS 软件的基本功能外 还集成了许多符合我国矿山需求和行业标准的专业模块 由于需要调用 Titan 的外部命令 而这些外部命令是 16 位的应用程序 所以操作系统选 择 Windows 98 专业模块用 VC6 0 开发 系统集成开发选择 Delphi4 0 5 0 2 TT MGIS 2000的总体框架的总体框架 从模块上划分 TT MGIS 2000分为通用模块和专业模块 通用模块包括 图形文件 Tsf 的解析 图形文件的转换 图形编辑与显示操作 专题创建与编辑 专题拓扑分析 图形与 1 中国煤炭学会矿山测量专业委员会编 2000 年全国矿山测量学术研讨会论文集 pp 41 45 属性的双向查询 符号 线形 填充编辑器等 专业模块包括 矿业图层的维护 采掘安全 资源环境 企业管理等 从Windows多文档窗口上划分 TT MGIS 2000又分为图形窗口 数据窗口和出图窗口三 种 图形窗口主要是图层 包括地物类和专题 的显示 编辑以及专题拓扑分析等 数据窗 口主要是属性数据的显示 编辑 查询等 出图窗口主要是专题图定制 图形整饰 以及打 印 输出等 图 1 所示为TT MGIS 2000总体框架 4 TT MGIS 2000 通用模块 图形文件解析 转换 图形的编辑 显示 专题的创建 编辑 拓扑分析 符号 线形 填充编辑器 专业模块 图层维护 采掘安全 资源环境 企业管理 图 1 TT MGIS2000的总体框架 图形数据管理 属性数据管理 双 向 查 询 属性表的创建 编辑 属性表的查询 出图 定制专题图 图形整饰 打印输出 三下 储量动态管理 开采沉陷预计与求参 开采损害可视化评估 TT MGIS 2000以工作区 TMS 的概念来定义工程文件 每个工作区文件可以包含若 干个矿图窗口和 或 若干个属性数据窗口和 或 若干个矿图输出窗口 在矿图窗口里可 以保存地物及专题图素的颜色和线型 用户在下次打开此工作区文件时 上次工作环境中的 所有的窗口都可以重新打开 并且原矿图窗口内图形的颜色和线型不变 3 TT MGIS 2000主要功能主要功能 3 1 通用功能功能通用功能功能 TT MGIS 2000具有以下通用功能 1 图形文件解析 从 Tsf 文件中解析出其所包含的地物类图层和专题图层 2 中国煤炭学会矿山测量专业委员会编 2000 年全国矿山测量学术研讨会论文集 pp 41 45 2 图形文件转换 将比较流行的GIS数据格式 如Arc Info Arc View Mapinfo TDEF以 及AutoCAD dxf 等文件转换成TT MGIS 2000所能解析的 Tsf文件 当然 还可以进 行逆转换 3 图层编辑 撤消恢复所添加的图素 点选 框选 圆选 多边形选地物类图素和专 题图素 地物类图素的添加 包括添加直线 圆 矩形 多边形等 地物类图素的 删除 复制 移动 内点的添加 移动 删 添加文字 添加符号 5 等 4 图层显示 放大 缩小 窗口放大 窗口缩小 漫游 全图等 5 专题创建 既可以批处理的方式自动创建专题 也可以分步建立专题 6 专题图和属性数据双向查询 选中一个或多个专题图素 即可查询出这些图素所对 应的属性数据 也可进行反向查询 7 专题图拓扑分析 基于矢量进行归类分析 缓冲区分析 邻域分析 空间叠加 空 间查询 距离 包含 范围 以及基于网络进行辐射范围 最短路径分析等 8 基本工具 包括线形 符号 填充编辑 距离 角度 线长的量算等 9 出图 包括定制专题图 并进行添加线 矩形 椭圆 圆 多边形 文字等图形整 饰工作 最后可打印或绘图输出 3 2 专业模块功能专业模块功能 TT MGIS 2000设计以下专业功能 1 图层维护 包括巷道的延伸 导线控制点的编辑 工作面收尺线的绘制 圆弧的绘 制 工作面采空区的延伸 自动填图 通过数据绘制出线状及面状地物 等 2 采掘安全 包括开拓设计 通风安全 风流模拟 瓦斯分析 抢险指挥 涌水分析 水文地质 突水预测 机电 运输等专业应用模块 3 资源环境 可进行 三下 压煤储量 三下 压煤开采动态 伴生资源及伴生资 源开采动态的管理 可进行开采沉陷预计与求参 并进行开采损害可视化评估 塌 陷土地状况分析 土地复垦规划及保护煤柱设计 4 企业管理 包括物资管理 人事管理 三产管理 工资福利 4 TT MGIS 2000的特色的特色 区别于一般GIS 一般矿山专业软件和通常意义的矿山地测制图系统 TT MGIS 2000具 有以下特色 1 完整的拓朴关系 完整的拓朴关系 因基于专题建立了矿图要素的完整拓朴关系 所以TT MGIS 2000是真 正意义上的矿山GIS 2 特有的矿业信息分类体系 特有的矿业信息分类体系 由于矿业图形信息非常复杂 所以有必要将其分类 以方便 管理 我们参考采矿 地质 测量的有关标准 研究建立了一套具有特色的矿业信息分 类体系 6 TT MGIS 2000根据这一体系进行数据组织 7 3 丰富的矿山专业模块 丰富的矿山专业模块 专业模块齐全并开放式可任意扩展 符合矿业信息管理微机化 业务化和 傻瓜化 发展要求 4 组件化开发设计 组件化开发设计 各通用模块和专业模块均是组件式 可任意组装 符合当今世界 GIS 开发潮流 3 中国煤炭学会矿山测量专业委员会编 2000 年全国矿山测量学术研讨会论文集 pp 41 45 5 应用实例应用实例 TT MGIS 2000以开滦集团有限责任公司唐山矿为基地进行示范工程建设 作为百年老局 开滦的各级领导非常重视矿山的信息化建设 TT MGIS 2000正是在开滦各级领导的关怀下得 以顺利开发成功的 TT MGIS 2000即将在唐山矿及其它各矿投入使用 图 2 为用本系统对唐 山矿的地质测量信息按地物类和专题进行分类 并进行图 属互查的结果 相信 随着软件 的不断完善和应用的深化 TT MGIS 2000将会对唐山矿和整个开滦集团的信息化建设起到重 要的推进作用 图 2 TT MGIS 2000在唐山矿电子矿图管理及图 属互查中的应用 6 展望展望 TT MGIS2000作为国内第一个真正意义上的矿山GIS 目前还只是一个不成熟的孩子 还 需要不断的补充营养 我们一直在努力 将不断完善它 同时也恳请GIS域的专家学者及矿 山工程技术人员提出宝贵意见和积极建议 展望未来 我们觉得TT MGIS 2000还需在以下方 面进行发展和完善 1 进一步完善各类专业模块 2 使操作及术语更接近生产实际 3 完成钻孔柱状图 任意地勘剖面图的嵌入式绘制 4 结合 3DGM 解决三维可视化及三维拓扑空间分析问题 8 5 向WEBGIS和数字矿山方向发展 9 10 4 中国煤炭学会矿山测量专业委员会编 2000 年全国矿山测量学术研讨会论文集 pp 41 45 参考文献参考文献 1 吴立新 刘纯波 牛本宣等 试论发展我国矿业地理信息系统的若干问题 矿山测量 1998 4 48 51 2 毛善君等 煤矿地理信息系统数据模型的研究 测绘学报 1998 4 3 门桂珍 萨贤春等 煤矿地质信息系统 煤田地质与勘探 1994 4 4 Wu L X Liu C B Chen G R et al The research and development of networked Mining Core GIS Proc of Joint ISPRS Commission Workshop on Dynamic And Multi Dimensional GIS 4 6 Oct 1999 Beijing 359 364 5 Wu L X Yang K M Qi A W et al Information Classification Management For MGIS And Digital Mine Towards Digital Earth Proc of Int Sym on DE Nov 29 Dec 2 1999 Beijing Science Press 999 1004 6 吴 立 新 崔 志 玲 刘 纯 波 等 矿 业 GIS 空 间 数 据 在 TITAN 中 的 组 织 应 用 遥 感 信 息 1999 3 35 39 7 陈桂茹 吴立新 刘纯波等 MGIS 地图符号库的面向对象设计与改进 测绘通报 2000 4 4 9 8 胡金星 吴立新 杨可明等 三维地学模拟体视化技术应用研究 煤炭学报 1999 24 4 345 349 9 吴立新 数字地球 数字中国与数字矿山 矿山测量 2000 1 6 9 10 吴立新 殷作如 邓智毅 论 21 世纪的矿山 数字矿山 煤炭学报 2000 25 4 337 342 Development and Application of TT MGIS 2000 Wu L X Qian A W Yang K M Hu D H Wang Y B Dept Resource Development of CUMTB wlx 010 62331012 100083 Deng Z Y Feng Y Meng F S Kailuan Group Ltd Company 063000 Abstract Titan mine geographical information system TT MGIS 2000 is developed by the Department of Resource Development of CUMTB Based on the Active X controllers of Titan GIS version 3 1 provided by Canada Apollo Technologies Group TT MGIS 2000 is developed according to the demands of mines in China and certain mining industry standards especially for coal mines TT MGIS 2000 has not only the common functions of general GIS