资源信息学课件

资源信息学中投影的概念§１.1为什么要谈投影因为资源的量测和分析的需要，没有投影，就没有资源与图件资料的映射关系．常用到的投影是(分类)

中心投影与平行投影标高投影中心投影与平行投影$2-2标高投影一、点的标高投影二、直线的标高投影三、平面的标高投影一、点的标高投影1.定义：（基面—水平面H—其高度为零）标高投影是以水平面H为投影面，称为基面，并约定其高度为零；2.表示方法：点的标高投影，就是点在H面上的正投影，在其旁边加注该点到H面的垂直距离；3.标注方法：（1）高于H面者称正值，但省去“+”号，低于H面者称负值，但省去“—”号，其数值称为该点的标高。（2）单位：米（m）（3）为了获得几何元素之间的不平距离，在标高投影中都应附以比例尺。一、点的标高投影(举例)二、直线的标高投影1.直线表示法：

(1)直线的标高投影可用连接两端点的标高投影的线段表示。1.直线的标高投影(2)直线的标高投影还可用直线上一点的标高投影，标注直线的方向和坡度方向。2.直线的坡度和平距

(1)直线的坡度——是指直线上两点的高差I与两点间的水平距离L之比

i=I/L=tanα(2)直线的平距——是指直线上两点间的水平距离L与两点的高差I之比。

l=L/I=ctanα

可知：i=I/t举例:

例2-1求图中直线AB的坡度和平距,以及点C的标高.例：求直线上点C的高程。解：先求出直线AB的坡度因为HAB=(7-3)m=4m

LAB=8m（比例尺量取）所以i=HAB/LAB=4m/8m=1/2

又量得LAC=2m=l，即点C与点A的高差为1m，则点C的高程为1m+3m=4m。3.直线的整数标高点在标高投影中，因直线的坡度是一定的，所以已知直线上任意一点的高程就可以确定该点标高投影的位置，已知直线上某点高程的位置，就能计算出该点的高程。【举例】：已知直线AB的标高投影a8.5b3.5，求直线AB段上各整数高程点。求法：用辅助平面法见下面的动画3.直线的刻度_直线的整数标高点a3.7b7.83.直线的相关关系3.直线的相关关系_两平行直线8.相交二直线4.直线的相对位置,如何判断？及交点标高的确定e6F10a5b9.8d5.5c10三、平面的标高投影在平面的标高投影中，用得是一种平行的等高线来表示．一、平面的标高投影ⅠⅠⅡⅡ等高线最大斜度线坡度比例尺二.平面表示法：

1.用标高投影表示。

2.用平面的一组等高线表示。

3.用平面的坡度比例尺表示。

4.绘出平面的任何一条等高线和平面的下坡方向，再标明该平面的坡度数值。举例，已知平面的三点，求平面的标高投影

要求给出平面的倾角和方位角i例２＿求两平面的交线例3＿求两相交直线所定的标高投影已知空间两直线的倾向和倾角为（）和(),两直线交点A的坐标为(x,y,60)，试作两直线所定平面的标高投投影．例3＿求两相交直线所定的标高投影xya6060504030a6060503040ABCbc平面之间的关系1)平行

特点

两平面平行时，其标高投影一定是两组平行线，倾向一定相同

αβＨ1020506010205060２）相交

分成三种情况

分别见书上的例子，实际板书作图

直线与平面之间的关系

例2-5已知直线a6b2和平面Pi（图a），试求直线与平面的交点。

解：过直线a6b2引一垂直于H面的辅助平面Q，求得Q面与P面的交线CD后，则CD与AB的交点K，是所求直线a6b2与平面P的交点。

作图时，（图b）先求平面P与辅助平面Q的交线，由于Q面垂直与H面，它的H面积聚投影QH与a6b2重合，同时，Q面的所有等高线都积聚在QH(a6b2)上。于是，P与Q的交线CD的标高投影c7d4，就是P面上标高为7和4的两等高线与QH(a6b2)的交点c7和d4的连线。然后，将Q面绕QH旋转到与H面重合，作出Q面的辅助投影，并在相应标高的平行线上求得A、B、C、D各点。连AB和CD，它们的交点K（标高4.6）就是所求交点在Q面辅助投影上的位置。过点K引线垂直于QH，交a6b2于k4.6，就是所求交点的标高投影。相关结果1.求直线和平面的交点地形面的标高投影_地形断面图山地的标高投影_断面图§2.3相对位置问题1.求直线和平面的交点2.求直线与山地的交点2.求直线与山地的交点

例题2-4如图所示,已知直管线AB的两端的高程分别为21.5和23.5,求管线AB与地面的交点.

分析：本例实际上是求直线与地形面的交点，即先包含直线AB作一铅垂辅助平面与地形面相交，从而得到地形面的断面轮廓（称为断面图），再求出直线AB与断面轮廓的交点。2.求直线与山地的交点矿产储量计算

§6—1矿产储量的分级与分类矿产储量是指蕴藏于地下，经过一定地质勘探工作，确定符合储量计算标准，具有一定工业开发利用价值的矿产资源量，是可开发利用或具有潜在利用价值的矿产埋藏量。

一、储量分级储量级别是指统一区分和衡量矿产储量精度或可靠程度的等级标准。煤炭储量划分为A、B、C、D四级。其中A级和B级为高级储量。A级储量在精查勘探阶段，通过较密的勘探工程控制和详细地质研究所圈定的储量，它是煤矿企业设计和投资的依据。

B级储量在详、精查勘探阶段，通过系统的勘探工程控制和较详细的地质研究所固定的储量，或者由A级储量块段外推的储量，它配合A级储量也是煤矿企业设计和投资的依据。ｃ级储量在普查、详查、精查各阶段，通过一定的勘探工程控制和一定的地质研究所圈定的储量，或者由B级储量块段外推的储量。它配合A级和B级储量可作为大、中型矿井确定设计能力的依据，也可作为小型煤矿设计和投资的依据。

D级储量在找煤、普查、详查阶段，通过地质填图或稀疏勘探工程所控制的储量。它是煤炭工业远景规划的依据；配合c级储量也可作为小型煤矿设计的依据。

远景储量找煤报告提交，经储量审批机关批准的储量，为D级。供作煤炭远景规划的依据。普查储量普查报告提交，经储量审批机关批准的储量，为c十D级。其中c级—般不应少于20﹪一30﹪。详查储量详查报告提交，经储量审批机关批淮的储量，为Ｂ十C十D级。其中，B十c级一般不应少于70﹪，Ｂ级一般为20﹪一30﹪，并分布合理。精查储量精查报告提交，经储量审批机关批准的储量，为A十B十C级。其中A十B级主要位于浅部、矿井首先开发地区。关于各级煤炭储量精度和误差的问题，目前国内外尚无统一的衡量标准，在储量规范中亦未明确地列为各级储量的条件，大体上，A级，±l０﹪；B级，±20﹪；C级，±40﹪：D级，±60﹪～±80﹪。二、矿产资源储量分类概略研究：是指对矿床开发经济意义的概略评价。所采用的矿石品位、矿体厚度、埋藏深度等指标通常是我国矿山几十年来的经验数据，采矿成本是根据同类矿山生产估计的。其目的是为了由此确定投资机会。由于概略研究一般缺乏准确参数和评价所必需的详细资料，所估算的资源量只具内蕴经济意义。预可行性研究：是指对矿床开发经济意义的初步评价。其结果可以为该矿床是否进行勘探或可行性研究提供决策依据。进行这类研究，通常应有详查或勘探后采用参考工业指标求得的矿产资源／储量数，实验室规模的加工选冶试验资料，以及通过价目表或类似矿山开采对比所获数据估算的成本。预可行性研究内容与可行性研究相同，但详细程度次之。当投资者为选择拟建项目而进行预可行性研究时，应选择适合当时市场价格的指标及各项参数，且论证项目尽可能齐全。可行性研究：是指对矿床开发经济意义的详细评价，其结果可以详细评价拟建项日的技术经济可靠性，可作为投资决策的依据。所采用的成本数据精确度高，通常依据勘探所获的储量数及相应的加上选冶性能试验结果，其成本和设备报价所需各项参数是当时的市场价格，并充分考虑了地质、工程、环境、法律和政府的经济政策等各种因素的影响，具有很强的时效性。经济的：其数量和质量是依据符合市场价格确定的生产指标计算的。在可行性研究或预可行性研究当时的市场条件下开采，技术上可行，经济上合理，环境等其他条件允许，即每年开采矿产品的平均价值能足以满足投资回报的要求。或在政府补贴和(或)其他扶持措施条件下，开发是可能的。边际经济的：在可行性研究或预可行性研究当时，其开采是不经济的，但接近于盈亏边界，只有在将来由于技术、经济、环境等条件的改善或政府给予其他扶持的条件下可变成经济的。次边际经济的：在可行性研究或预可行性研究当时，开采是不经济的或技术上不可行，需大幅度提高矿产品价格或技术进步，使成本降低后万能变为经济的。内蕴经济的：仅通过概略研究做了相应的投资机会评价，末做预可行性研究或可行性研究。由于不确定因素多，无法区分其是经济的、边际经济的，还是次边际经济的。储量：是指基础储量中的经济可采部分。在预可行性研究、可行性研究或编制年度采掘计划当时，经过了对经济、开采、选冶、环境、法律、市场、社会和政府等诸因素的研究及相应修改，结果表明在当时是经济可采或已经开采的部分。用扣除了设计、采矿损失的可实际开采数量表述，依据地质可靠程度和可行性评价阶段不同，又可分为可采储量和预可采储量。基础储量：是查明矿产资源的一部分。它能满足现行采矿和生产所需的指标要求(包括品位、质量、厚度、开采技术条件等)，是经详查、勘探所获控制的、探明的并通过可行性研究、预可行性研究认为属于经济的、边际经济的部分，用末扣除设计、采矿损失的数量表述。资源量：是指查明矿产资源的一部分和潜在矿产资源。包括经可行性研究或预可行性研究证实为次边际经济的矿产资源以及经过勘查而末进行可行性研究或预可行性研究的内蕴经济的矿产资源；以及经过预查后预测的矿产资源。§6—2厚度、容重和品位的确定§6—3储量计算边界的圈定一、储量计算边界线的种类

1．井田(或矿田)边界线2．储量级别边界线3．矿石品级或类型的边界线4．零边界线

5．最低可采边界线(简称可采边界线)

表外储量的边界线、三级矿量的计算边界线以及根据储量计算方法或开采设计要求而划分的边界线等。二、圈定矿体边界线的方法

1．零边界线的圈定方法

1）直接法

2）有限推断法有矿巷道(钻孔)和无矿巷道(钻孔)之间的二分之一处作为零点(矿体尖灭点)。

平均尖灭角法这个平均尖灭角值及各个有矿工程中的矿层厚度，逐个地计算出尖灭点距离，并绘于图中。3）无限推断法2．可采边界线的圈定方法1）直接法2）插入法

土地（地籍）边界可分为五种类型，即行政边界、地籍区（街道）和地籍子区（街坊）边界、权属边界、宗地边界和地块边界。行政边界：包括省界、市界、区界、乡行政边界等。地籍区和地籍子区边界：这种边界纯粹是为地籍管理的方便由土地管理部门进行权属调查前划定。一般情况下，地籍区对应街道或乡镇，地籍子区对应街坊或村镇。也有任意划定的。权属边界：即同一权属主相连成片的用地范围的界线。宗地边界：即权属界线范围内按某种属性划分出的地块界线。地块边界：即在土地管理工作中划出的特定地块的边界。

所谓土地边界线是由界址点(边界或界线的拐点)及其间的连接直线，显然，土地边界线确定的关键是确定出界址点的坐标，界址点坐标可利用解析法和图解法两种方法予以确定。解析法就是根据全站仪、测距仪或GPS等仪器的角度和距离测量结果按公式解算出界址点的点位坐标。图解法不实地测定界址点坐标，而根据勘丈实量元素采用距离交会或截距法等几何关系图予以确定。§6—4面积的确定

平面面积的确定1．透明点格纸法2．透明平行线纸法3．求积仪法求积仪系列

QCJ-2A型

QCJ-2000型

最大测量范围：宽300mm长度不限的图形相对误差：≤±0.3%显示方式：六位LCD显示重量：0.75kg尺寸：250×160×45(mm)QCJ-2A型数字式求积仪

QCJ-2A型数字式求积仪

最大测量范围：宽300mm长度不限的图形相对误差：≤±0.2%显示方式：16位点阵LCD显示电源电压：内贮电源DC6V重量：0.75kg尺寸：250×160×45(mm)QCJ-2000型数字式求积仪

【规格参数】

测定选择：直线、曲线、圆弧

测定范围：380mm*10mm

解析度：0.05mm

精

度：0.2%

使用时间：可连续使用约30小时【主要特点】

不仅可量测面积，而且可计算长度坐标、角度，弧度和圆半径。

可同时获得角度跟踪和高精度面积，线条长度，边长与坐标。

量测方便，自动闭合功能，只要回到起点，测量自动结束。

具备各种计量单位为公制、英制，有计算功能，当数据量溢出时会自动移位处理。

由于采用了RS-232接口，在量测工作时，计算机不必等待，可以做其他工作。

16位打印机，可永保存结果。

跟踪透镜的设计十分明亮，以适应多种图。

跟踪臂的放置适应左、右手操作。

数据可直接打印

并可传输到电脑处理

4.解析法

用实地测量的图形各要素，直接运用公式计算面积。例如三角形可实丈其三边、两边一角或两角一边，按公式计算其面积；任意四边形可分割为两个三角形测算；多边形可打闭合导线，测得各边长度及其夹角，求算各顶点座标，用座标求积公式算得面积。二、曲面面积的确定（1）用求积仪或其它方法确定环带的水平投影面积B；（2）用测量所计算范围内等高线的长度，计算出等高线平均长度L及柱体表面积C；（3）计算出环形曲面带的面积S；（4）把所得的各带面积相加，求得地形式表面的总面积。华罗庚与王元

§6—5体积的确定

一、表面为平面的矿体(多面体)二．表面为曲面的矿体1．梯形公式两个断面面积相差超过40%2．棱台公式3．抛物线公式4．包曼公式(1)用求积仪或其它方法求各条等厚线所围的面积；(2)求每一分层的改正面积；(3)计算每一分层的体积；(4)计算矿床的总体积。华罗庚与王元命A、B与C分别表示连续三条等厚线所围成的面积，那么二个分层的体积和为：5．体积方格法

§6—6矿产储量计算方法1．算术平均法

2．地质块段法将储量计算面积划分为若干个地质块段，在每一块段内用算术平均法计算储量。3．开采块段法（1）用算术平均法计算每一巷道断面的矿脉平均厚度；（2）以厚度为权，用加权平均法计算每一巷道的平均品位；（3）根据四条巷道的矿脉平均厚度，以巷道的长度为权计算整个矿块的矿脉平均厚度；（4）以巷道长度与该巷道断面上平均脉厚的乘积为权，计算整个块段的平均品位。4．垂直剖面法

（1）求剖面上的矿体面积。（2）计算剖面内矿体的容重和品位的平均值（3）计算块段的平均容重和平均品位（4）计算块段体积（5）计算块段内矿产储量和金属储量5．等值线法6．平均倾角法、等倾地段法、等高线法、空间信息统计学END资源空间信息的统计分析§3—1资源特征指标位置的估计资源特征指标位置

某一区域内资源特征集中趋势的测度数。

常见的资源指标分布形式常用的资源指标位置估算方法所对应的准则、总体分布形式、稳健性与效率以及对数正态分布的位置估计

图3－5徐州市居住用地价格空间变化图

（1）城南的住宅地价明显高于城北地价。（2）环云龙湖、云龙山的地价也偏高；（3）市中心的住宅地价并不是最高的，住宅郊区化开始出现端倪；（4）住宅地价变化较剧烈，突起点多，这是由于样点密度不足和空间扩散模式存在问题等引起的，也说明以有限样点进行空间趋势面分析时，趋势面的数学模型很重要。

图3－7徐州市商业地价空间变化图

（1）市中心地价最高。（2）总体符合地价衰减的空间变化一般规律，即地价随距市中心距离增加而降低。（3）以有限样点拟合趋势面时，样点数量是拟合精度的关键点，由于在一定时间城市地价样点总是有限的，所以用有限样点和地统计学方法难以全面刻划出一个城市土地价值的空间分布。图中许多不合理的低谷点说明了这一点。

图5－7沭阳城区土地交易价格空间分布立体图用有限的城市土地交易样本难以完整得到城市地价空间分布规律。图中外围存在很多“平原”区，因为这里没有样本，空间拟合不能完成。

一、常见的资源指标分布形式若指标总体严格服从某种理论分布，则位置与尺度的最佳估计应为该分布下的数学期望与方差常见的有：对数正态分布(变量转换后的正态分布，其中的变量为原变量的对数)股票价格服从对数正态分布大气中BaP浓度服从对数正态分布机械零件的疲劳寿命往往呈对数正态分布地球磁场极性倒转间隔(τ)τ服从对数正态分布剩余待发现油气藏的概率分布满足对数正态分布特征二、常用资源特征位置估计方法的理论分析

资源特征指标位置一般采用点估计，常用的估计量有算术平均值、几何平均值、中位数（均有对应的加权形式）。第二节资源特征指标的变化程度

资源空间各点某一特征指标的数值各不相同和数值变化的急剧程度。变化程度具有两方面的含义，一是指变化的特征，二是指变化的急剧程度。

一、变化程度的种类

1．实际的变化程度和观测的变化程度2．规律变化程度、相关变化程度和偶然变化程度

3．绝对变化程度和相对变化程度

评定方法：指标分布曲线或等值线图

数字评定二、按观测资料评定资源特征指标的变化程度

(一)数理统计法

当对资源实体进行采样时，各采样点资源实体特征指标的观测值代表一定单元内的资源实体（矿体）的指标值，该一观测值与单元内的真值是不符的，两者之差称为代表性误差(或似真误差，亦称地质误差)。代表性误差，是由于用采样数据决定的某种形体（或标志平均值）代替勘测区内的真实资源实体（或标准平均值）所产生的误差。

不同街道地价差异大，这相邻三条街道地价平均值的离散度为403元/平米，变异系数为45％

南京路、同昌路两侧地价差异很小；上海路两侧差异很显著，平均值差异达到830元/平米

上海路地价离散度为471元/平方米，变异系数达到35.1%变异系数法、绝对平均误差法、最大残差法本身具有内在的联系，可以相互转换用最大残差法估计特征指标稳定性时，应考虑子样大小变异系数与极差具有内在的联系，极差随着子样故的增加而增大，极差本身既不能客观表示特征指标变化程度，也不能表示其研究程度，用极差表示特征指标稳定性时，必须考虑求取极差的子样个数变异系数与可采性指数本身可以互相转换，具有理论与统计上的关系。

(二)序列阶差法

(三)变异函数法

(四)几何图形评定法

1.根据沿剖面的特征指标分布曲线评定

2．根据特征指标等值线图评定

(五)分形与分维数法

分形原理分形的创始人是曼德布洛特，他引入分形的第一篇论文有一个奇怪的名字“英国的海岸线有多长?”。答案是:取决于你的尺子。详细的解释就是:当你用一把固定长度的直尺(没有刻度)来测量时，对海岸线上两点间的小于尺子尺寸的曲线，只能用直线来近似。因此，测得的长度是不精确的。如果你用更小的尺子来刻画这些细小之处，就会发现，这些细小之处同样也是无数的曲线近似而成的。随着你不停地缩短你的尺子，你发现的细小曲线就越多，你测得的曲线长度也就越大。如果尺子小到无限，测得的长度也是无限。那就是:海岸线长度的某次幂与尺子长度成正比。这里意味着海岸线中蕴藏着无限自相似性。就是说:任意一段海岸线就象是整个海岸线按比例缩小的结果，遵循相似的规律。如果用公里作测量单位，从几米到几十米的一些曲折会被忽略；改用米来做单位，测得的总长度会增加，但是一些厘米量级以下的就不能反映出来。海岸线长度的某次幂与尺子长度成正比。这里意味着海岸线中蕴藏着无限自相似性。就是说:任意一段海岸线就象是整个海岸线按比例缩小的结果，遵循相似的规律。

曼德布罗特1967年在美国《科学》杂志上发表了《英国的海岸线有多长?》这一著名论文,分形概念由此萌发生长。1977年及1982年他又出版了奠基性著作《分形、形成、机率和维数》和《自然界的分形几何》。这两部著作的出版,标志着分形几何这一新学科的诞生。分形几何学的基本思想是：客观事物具有自相似的层次结构，局部与整体在形态、功能、信息、时间、空间等方面具有统计意义上的相似性，成为自相似性。例如，一块磁铁中的每一部分都像整体一样具有南北两极，不断分割下去，每一部分都具有和整体磁铁相同的磁场。这种自相似的层次结构，适当的放大或缩小几何尺寸，整个结构不变。维数是几何对象的一个重要特征量。在欧氏空间中，人们习惯把空间看成三维的，平面或球面看成二维，而把直线或曲线看成一维。也可以稍加推广，认为点是零维的，还可以引入高维空间，对于更抽象或更复杂的对象，只要每个局部可以和欧氏空间对应，也容易确定维数。但通常人们习惯于整数的维数。分形理论认为维数也可以是分数。(五)分形与分维数法

§3—3资源特征指标的研究程度

衡量勘探工作质量和勘探充分程度的指标当采样点间的距离一定时，变化程度愈低，则研究程度愈高。反之，则研究程度愈低。研究程度与变化程度成反比。当变化程度一定时，采样数目愈多，研究程度愈高。反之，研究程度愈低。研究程度与采样的数目成正比。2．用前述结构函数中的自相关系数评定

3．根据试验勘探成果评定

实地试验绘制勘探网密度与勘探误差的相关曲线

图上勘探（计算机模拟）4．根据勘探资料与开采资料对比评定5．根据模型试验成果评定

层状矿体几何问题§4—1概述矿体是矿床的主体和核心部分，是占有一定的空间位置，具有一定形状、产状和大小并主要由矿石聚集而戊的地质体。一个矿床可以由一个矿体组成，也可由大小不同的几个或几十个甚至上百个矿体组成。等轴状矿体在空间三个方向大致均衡发展的矿体，称为等轴状矿体板状矿体在空间向两个方向延伸而在第三个方向很不发育的矿体柱状矿体在一个方向(通常是缝深)延伸很大而在另外两个方向延展较小的矿体，称为柱状、简状或管状矿体就煤矿体而言，多为层状。层状矿体的构造，以及要解决的勘探、开采问题，从几何观点看，有其一定的特点，这就是矿层产状的多样性和在垂直方向厚度变化的缓慢性平面状褶皱断裂破坏§4—2矿层的几何参数

矿层面上点的坐标；矿层的走向；矿层的倾角；矿层的厚度；矿层的埋藏深度；说明地质构造及其空间位置的有关参数。horizontalDipangleDipdirectionStrikeDipandStrikeofaRockLayerStrikeandDipTheorientationofrocklayersStrikeisthecompassdirectionofalineformedbytheintersectionofaninclinedplanewithahorizontallineDipisthemeasureofaninclinedplane’smaximuminclinationfromhorizontalandismeasuredatrightanglestothestrikedirection褶曲的轴线和轴面轴线与轴面的走向和倾角断层翼的走向和倾角，断距交面线等§4—3弯曲钻孔的测量及其与矿层

交点坐标的确定天顶角θ，即钻孔中心线偏离铅垂方向的偏角钻孔中心线的方位角α

两测点间钻孔的长度l。

解析法§4—4矿层位态要素的解析法解析法确定

直接测定法和间接法§4—5矿层厚度的确定沿垂直方向的垂直厚度沿倾向的水平厚度沿斜交走向的水平厚度沿任意方向的视厚度§4—6褶曲的几何要素与参数

一、褶曲的几何要素

褶曲的翼褶曲的转折区褶曲角褶曲的核褶曲轴褶曲的枢纽轴面二、褶曲的几何参数褶曲的大小褶曲翼面上某点的坐标褶曲翼面的走向与倾角褶曲枢纽和轴线的走向与倾角轴面的走向与倾角褶曲角FoldedrocklayersMonoclinesbendsorflexuresAnticlinesup-archedfoldsSynclinesdown-archedfoldsRocklayersdiptowardoneanotherinasynclineandawayinananticlineOlderrocksareinthecoreofananticline,youngerinthecoreofasynclineAnticlineFoldAxisSynclineSynclineAxisFoldedmountainbelts;e.g.Alps,AppalachainsNonplungingandplunginganticlinesOutcroppatternofplunginganticlinesandsynclinesStructuralDomeStructuralBasin三、褶曲的分类SynclineSynclineAxis四、褶曲的图示Plungingandnon-plungingfolds五、褶曲几何参数的确定图解法标高投影，球面投影或吴氏网解析法褶曲的大小褶曲翼面上某点的坐标褶曲翼面的走向与倾角褶曲枢纽和轴线的走向与倾角轴面的走向与倾角褶曲角§4—8断层的要素、几何参数和分类一、断层的要素二、断层的图示三、断层的几何参数

用以表示断层的形态、大小和各部分相互位置的角量和线量，叫做断层的几何参数。1．角量断层翼的位态要素，用走向α和倾角δ断裂面C的位态要素，用走向A和倾角△表示交面线(S、S′)的位态要素，用走向和倾角表示断裂角V位于移动方向一侧的断层翼面和断裂面之间的二面角断层翼相对位移的方向用表示。2．线量断裂带的厚度和断层的断距(落差)三、断层的几何分类钝角逆断层，钝角正断层，锐角逆断层和锐角正断层钝角逆断层平面图(图e)和锐角逆断层平面图(图f)

资源特征指标制图

§5—1概述一、工作内容资源特征指标制图包括下述工作：（1）观测，并将观测资料系统地编录；（2）及时和全面地整理观测资料，包括以前获得的全部资料；（3）编制各种形状几何图和性质几何图，编制指导合理利用资源的各种图件及文字说明。必须指出，资源特征指标制图工作必须是循序渐进地连续进行，应该在每一勘查工作以后，及时整理资料，使其变为有用的信息，以便正确和及时地指导下一阶段的工作。二、分类昆明矿产资源图广东省海岛资源图集

土地利用现状全貌

土地利用空间数据示意图复合分割变更查询

土地利用统计分析缓冲区查询分析

土地利用与正射影像图的叠加三、投影面、比例尺、等值距选择1、投影面：水平面、竖直面、倾斜面2、比例尺与研究程度相适应与已有图件相适应与资源开发阶段相适应与观测资料精度相适应M=a/Da---作图误差。2--。3mmD---图上实际点位精度3、等值距（1）最小等值距

＞１．５σσ

：参数观测值的方差（变化程度）（２）最佳等值距ｈ＝６σ层状矿体ｈ＝ａ×Ｎ×ｔｇδ／１０００（米）a—等值线间的最小距离（5-10mm）

δ—矿床倾角N—比例尺的分母§5—2指标观测数据的整理一、特异值(特高品位)的识别及处理方法特异值(特高品位)是指在分布很不均匀或极不均匀的样本中,偶尔会出现个别样品指标高于一般样品指标几倍、几十倍的特殊样品的指标,这种样品的指标叫特异值(特高品位)。确定特异值(特高品位)下限值的方法一般有五种方法：(1)经验法。一般取高于块段平均指标的5～12倍为特异值(特高品位)的下限值。(2)类比法。按照表示不均匀和波动程度的变化系数，来确定特异值与平均值之间的倍数关系,取其下限值。(3)统计计算法。

——品位测定的中误差k——按品位分布特点而定的系数，正态分布取2.5～3.0，非正态分布取4～6；(4)概率分布函数法。根据指标频率分布函数,用指标均值(或用指标对数均值)与均方差的2倍或3倍之和,定为特高品位下限值。(5)频率分布曲线拐点法。根据样品指标频率分布曲线图上出现的第一个拐点(即最低频率点)的指标值,定为特高品位下限值。经分析,上述5种方法中不管采用何种确定特高品位下限值的方法,都难以摆脱人为的经验成份。特异值(特高品位)处理方法常用的处理方法有:(1)剔除法。在计算平均值与储量时,特异值(特高品位)不参加计算。(2)平均指标代替法。用包括特异值(特高品位)在内的块段全部样品指标的平均值代替之。(3)单一工程或块段平均指标代替。(4)用特异值(特高品位)相邻的两个样品指标的平均值代替特异值(特高品位)。(5)用特异值(特高品位)与其相邻的2个或3个或4个样品的平均值代替。(6)用特异值(特高品位)的下限值代替等。方法(4)、(5)被较多采用。二、修匀

（滤波）抑制随机部分显示规律部分的过程（一）、线修匀1．流动窗法

2．流动平均法

二、面修匀1．流动窗法

2．流动平均法§5—3用等值线法编绘资源特征几何图勾绘等值线常用方法：1．定形线法2．垂直剖面法1．定形线法§5—4资源特征指标数学模型解析模型（1）多项式模型；（2）两维富氏级数模型；（3）逐步回归模型。趋势面分析，就是用一个解析函数对许多观测点上的实测值进行拟合，按照最小二乘法原则求得解析函数值的各个待定常数，剔除局部变化的影响，从而把矿床指标值的区域化变化规律显露出来。在趋势面分析的基础上，可以绘出趋势面等值线图，并由此能绘出观测值与趋势面值之差的偏差等值线图(或称剩余图)。趋势面分析采用某种形式的函数所代表的曲面来逼近该资源特征的空间分布。这个函数对应值与实测值之差为偏差部分，它反映局部性的变化。也就是说，可将资源特征的实测值分解成两部分：趋势面部分和偏差部分。趋势面部分用一个函数表示，反映资源特征总的区域性变化规律；偏差部分反映了局部的变化特点，认为是由局部因素和随机因素引起的，即局部异常。资源特征在二维平面和三维空间上的分布可分别用二元函数和三元函数近似表示，常用的趋势面函数是多项式，它能较好地反映连续变化的分布趋势。

解析模型中最常用的为多项式模型，其一般公式为

式中——坐标为（ｘ，ｙ）的点趋势值；——多项式的系数；ｎ——多项式的幂。上面这个式子称为二维ｎ次多项式。通常ｎ取为２～４，最大不超过６。ｎ值取得过大，表面上看来能使剩余（即观测值与趋势值之差）减小，但这样就可能把趋势给掩盖起来，达不到趋势面分析的目的。

二维一次的趋势平面方程式为二维二次曲面的方程式为二维三次曲面的方程式为二维ｎ次曲面的系数有个。二维的一次、二次、三次趋势面的示意图见图5-14。根据最小二乘法和回归分析法求得多项式的各项系数，即偏差的平方和为最小：

式中：——坐标为的点的实测指标值；Ｎ——总点数。使各个偏导为零，即可组成法方程式。环境监测运用这种分析方法，对某城市郊区垃圾占用农田面积的数量在平面上的分布规律进行计算和分析。垃圾占地现象以市区周围最为严重，离市区越远，垃圾占地越轻，也可以说是垃圾污染越轻。但等值线在不同方向上的密度显然不一，市区北面和东面较密集，而西面和南面则相对稀疏。这说明垃圾占地以市区东、北向为主，这里是城市的主要垃圾排放地，而西、南方向垃圾占地相对较轻。上述分析结果，不仅使我们对该城市郊区垃圾占地整体现状和分布规律有了更形象、更直观的了解，而且对城市将来垃圾清运方向的选择，对垃圾处理场厂址的确定，对科学防治垃圾污染等都具有重要指导作用。数字模型最小二乘回归法幂函数作权平均值法克立格估值方法数字模型空间分析——空间插值空间插值常用于将离散点的测量数据转换为连续的数据曲面，它包括内插和外推两种算法。前者是通过已知点的数据计算同一区域内其他未知点的数据，后者则是通过已知区域的数据，求未知区域的数据。通常，在以下几种情况下要做空间插值：现有数据的分辨率不够，如遥感图象从一种分辨率转换到另一种分辨率。现有数据的结构与所需结构不同，如将栅格数据转换到TIN数据。现有数据没有完全覆盖整个区域，如只有一些离散点数据。需要进行空间插值处理的原始数据包括：航片/卫片、野外测量采样数据、等值线图等。

空间插值的理论假设是空间位置上越靠近的点，越可能具有相似的特征值，而距离越远的点，其特征值相似的可能性越小。空间插值方法正是依据该假设设计的，分为整体插值方法和部分插值方法两类。整体插值：用研究区域所有采样点的数据进行全区域特征拟合，如边界内插法、趋势面分析等。部分插值：仅仅用邻近的数据点来估计未知点的值，如最邻近点法（泰森多边形方法）、移动平均插值方法（距离倒数插值法）、样条函数插值方法、空间自协方差最佳插值方法（克里金插值）等。空间分析——空间插值空间分析——数字高程模型

DEM与DTM

数字高程模型（DigitalElevationModel，DEM）：研究地面起伏数字地形模型（DigitalTerrainModel，DTM）：含有地面起伏和属性（如坡度、坡向等）两个含义§5-5

矿区地形地质图

矿区地形地质图是一种综合性图纸，它的内容包括地形和地质两部分。

一套完整的地形地质图，还要附地层综合柱状图及地质剖面图。1．主要内容矿区地形地质图的主要内容包括：(1)地形等高线、地形建筑物、河流、公路、铁路、车站、高压线、经纬线、指北线。(2)全部钻孔、探槽、探井、平峒、坑巷、小窑等。

(4)矿体、标志层及其它有益矿产露头线(5)矿区边界线、勘探线及其编号。(6)生产矿井还应表明采掘范围。(7)最高洪水位线等。2．读图方法

(1)

看图名和比例尺。(2)判明图上的方向。

(3)看图例。

(4)看图中所附地层综合柱状图和地质剖面图,借以了解该区地层系统和空间矿体的位置。

图例

(5)分析图纸内容①先看地形等高线，了解该区的地形持征。②分析区内的地质构造。③分析该区的地质发展史。(6)用途是矿井设计的基本技术图纸。读图方法、图的用途

把岩层厚度变化进行平均、综合，把地层由下而上，由老到新编制出一个有代表性的综合平均柱状图。(1)矿区内地层的时代及其编组顺序。(2)各组地层编号、岩性成分以及地层接触情况。(3)各组岩层厚度、岩层及其夹层的岩性持征。(4)有益矿体及标志层的描述。(5)有关水文、矿产、化石及其他地质资料。综合柱状图的比例一般用1：500、1：200。3．综合柱状图

3．综合柱状图

地质剖面图又称为地质断面图，是垂直于岩层(矿体)的走向剖切得到的断面形状图。也有沿地层走向剖切而控制走向方向地质构造变化的剖面图。如果有其它表示需要，也可以在任意方向，编制长短不定的辅助剖面图。矿山地质剖面图一般有以下4种:(1)实测地质剖面图(2)勘探钻孔资料地质剖面图。(3)走向剖面图。(4)从地形地质图切制的剖面图。

4．地质剖面图根据勘探钻孔资料绘制剖面图

地质平面图主要有两种：(1)矿区内某矿体的水平投影图(2)水平地质切面图。现重点介绍水平地质切面图。在井田范围内,某一水平面将大地切开。反映该水平切断面上各煤层、岩层分布情况和地质构造待征的图称为井田水平地质切面图。图3钻孔的三维可视化图4多层三维地质体

生产矿井必须具备的图纸有两大类：一类是地质图,另一类就是测量图。测量图是根据地面和井下测量资料填绘而成的。此外．还有采掘计划图及其它矿图。根据煤矿系统有关规定，矿井必备的8类矿图有：(1)井田区域地形图(比例尺为1：1000、1：2000或1：5000)；(2)工业广场平面图(比例尺为1：500或1：1000)；§5-6

矿山测量制图(3)井底车场平面团(比例尺为1：200或1：500)；(4)采掘工程平面图(比例尺为1：1000或1：2000，需要时1：5000)；(5)主要巷道平面图(比例尺为1：1000或1：2000，需要时1：5000)；(6)井上下对照图(比例尺为1：2000或1：5000)；(7)井简断面图(比例尺为1：200或1：500)(8)保护煤柱平面图和其他矿图(比例尺同于采掘工程平面图)。8类矿图

第二十三条取得煤炭生产许可证，应当具备下列条件：

（一）有依法取得的采矿许可证；（二）矿井生产系统符合国家规定的煤矿安全规程；（三）矿长经依法培训合格，取得矿长资格证书；（四）特种作业人员经依法培训合格，取得操作资格证书；（五）井上、井下、矿内、矿外调度通讯畅；

(六）有实测的井上、井下工程对照图、采掘工程平面图、通风系统图；（七）有竣工验收合格的保障煤矿生产安全的设施和环境保护设施；（八）法律、行政法规规定的其他条件。

中华人民共和国煤炭法矿井测量图的特点：(1)矿井测量是随着开拓、掘进和回采而逐渐进行的，矿井测量图也是逐渐填绘而成；(2)测绘的地带随矿层分布和掘进情况而定，常常是分水平的成条带状；(3)矿井测量图反映的是较为复杂的井下巷道的空间关系、矿体与围岩的产状以及各种地质破坏。内容较多而读图较困难；(4）矿井测量图是矿井常用图。从了解矿体形状、制订采掘生产计划到计算储量都需要使用矿井测量图。1．图幅的划分及编号2．矿山测量制图图例矿山测量图例符号有两类：(1)比例符号，即按照绘图比例尺画出绘图对象的符号(如采矿巷道轮廓符号)；(2)非比例符号，即不按照绘图比例尺来表示绘图对象的符号(如测量控制点和钻孔点的符号等)；同一对象在大比例尺图上可用比例符号表示，而在小比例尺图上则可以用非比例符号表示。

例如地面和井下的测量控制点、钻孔点、取样点等，用非比例符号表示；井下回采边界、煤柱边界和地面的湖泊、塌陷区边界等则用比例符号表示。恰当地使用颜色。例如为区分岩巷和煤巷使用了黄色轮廓线和黑色轮廓线；为区分进风和回风流方向使用了红色箭头和蓝色箭头；为区分井口高程和井底高程使用了红色数字和蓝色数字；为区分回采的年度，使用了不同颜色的色框，粉红表示年度尾数为1和6，线绿色表示年度尾数为2和7，桔黄表示年度尾数为3和8，浅蓝表示年度尾数为4和9，紫色表示年度尾数为5和０。(3)注记与说明。建筑物与巷道的名称、底板高程、井下钻孔的涌水量和打孔时间、储量注销区的注销理由、日期、批文号和注销量吨数、煤层的倾角等。(一)井田区域地形图

(二)工业广场平面图(1)所有临时和永久建筑物;如办公楼、绞车房、机修厂、栈桥、煤仓、贮水池等；(2)测量控制点、井筒和提升中线的基点等；(3)各种线路,如铁路、公路、通讯线、输电线等；(4)各种管道,如上、下水管道，电缆沟等；

(5)地形；(6)井巷出口,出口处的高程用红色书写；

(7)工业广场保护煤柱的边界线,用红色线条画出。

工业广场平面图应包含内容

(1)作为工业广场规划、设计、改建和扩建的必备资料和依据。

(2)记载了工业广场内的测量控制点的位置，为利用它们去解决各种测量问题提供了有利条件。

(3)为埋在地下的上、下水管道和电缆沟等的检修和改建提供了方便。

(4)用于留设井简和工业广场保护煤柱。工业广场平面图的主要用途(三)、井底车场平面图

在井底车场平面图上应绘出井底车场范围内的测量控制点、全部井巷和硐室、车场内的运输线路，标出轨道的坡度，注明各巷道特征点的底板高程。此外．还应绘出巷道横断面图，标出巷道的主要尺寸。看这张图纸时，首先要看清车辆的运输方向，重车从左往井简方向运行，进罐提升，空车出罐往右运行，再住空车线上运行。电机车经北部绕车道将空车拉走。从图可知，在低于井底车场水平的井简附近，开凿了两条巷道作为水仓(虚线表示)．并有一水泵房。井底车场平面图的主要用途是详细反映井简附近巷道、硐室和运输线路的布置情况，为井底车场设计、改建和扩建提供必备的技术资料。井底车场图的内容与用途(1)地面建筑物、河流、湖泊、铁路、主要井巷及其保护煤柱的边界、井田技术边界和井田隔离煤柱边界；(2)地面近井点，井下导线点和井下水准点等测量控制点；(3)水平主要巷道及硐室，并注明特征点的高程；(4)沿煤层掘进的全部巷道和回采工作面，掘进日期和回采年月、巷道特征点的高程、倾斜巷道的倾角、煤层的倾角和厚度；(5)煤层底板等高线、断层与煤层的交面线；

煤层采掘工程投影图的内容(四)、采掘工程平面图

(6)穿过本煤层的钻孔、煤层露头线和煤层柱状；(7)地质勘探剖面线；(8)水淹地区、透水点及永久性防水设施；(9)发火区的边界及永久性防火密闭；(10)瓦斯突出地点，并注明突出时间和强度(11)火成岩侵入本煤层地区的边界；(12)煤层尖灭区的边界和储量注销区的边界(13)丢煤区的边界等。煤层采掘工程投影图的内容

对于缓倾斜和倾斜煤层，采用水平投影面，所绘的图纸称为采倔工程平面图；对于薄和中厚煤层，一般应按自然分层绘制；对于厚煤层，则按每一人工分层或数个人工分层综合绘制采掘工程平面图，并根据实际需要加绘沿煤层倾斜方向的剖面图；对于急倾斜煤层，除绘制平面图外，还应加绘采掘工程立面图和沿煤层倾斜方向的剖面图；对于特厚煤层，采掘工程图的画法又比较特殊。采掘工程平面图的画法缓倾斜煤层的采掘工程平面图煤层采掘工程综合平面图①首先画出采掘工程平面图。使煤层的平均定向与图廓的底边大致平行。②在平面图上过一固定测点作一条平行煤层平均走向的直线，此线称为竖直投影面迹线。③在平面图的上方，按照平面图的比例尺画出各高程线，并和平面图上的竖直投影面迹线相平行。④从平面图上各特征点沿垂直于迹线的方向作垂线，按照各特征点的高程，确定它们在立面上的位置。为便于平、立面图进行对照。还须注明各特征点的高程。⑤最后按图例符号画出立面图的全部内容，即采掘工程立面图。采掘工程立面图的绘制步骤采掘工程立面图

当煤层走向显著变化时，具有明显的向斜构造。若取一个竖直投影面，立面图中的巷道在走向方向变形很大。因此，必须选择分别平行于褶曲两翼的平均走向的两个竖直投影面，然后以向斜轴为界分别向两个投影面投影。最后将立面图拉开展平，即得采掘工程立面图。实际作图时，必须将平面图沿向斜轴线分开。首先使平面图上的两投影面迹线展开成一条水平线（平行于图廓底边），然后再按上述方法画出采掘工程的立面展开图。分段投影的采掘工程立面图分段投影的采掘工程立面图分段投影的采掘工程立面图厚煤层采掘工程图

无论是水平分层开采或倾斜分层开采，都必须按照分层绘制采掘工程平面图。图上除了画出本分层的所有规定内容外，还必须画上开采本煤层的基本巷道，如采区上下山、集中运输巷、采区石门等。在分层采掘工程平面图的基础上，绘制综合采掘工程平面图。图7—12ａ和图7—12ｂ分别是两个分层的平面图，图7一12ｃ是综合平面图。厚煤层采掘工程图

特厚煤层采掘工程图

因为特厚煤层的分层数目较多，各分层的情况相差不大，只画出第一人工分层的采掘工程平面图和沿倾斜方向的垂直剖面图。图7一13所示为倾斜分层水砂充填采煤方法开采特厚煤层时，用平面图和剖面图来表示巷道布置和回采完成的情况。图7—13ａ是某采区上部自然分层中第一人工分层的采掘工程平面图。图上应填绘的内容有：①本水平的运输大巷、采区石门、皮带运输巷和煤门等，并注明巷道特征点的高程。②自然分层中第一人工分层的顺槽上山管子道。②上水平的走向管子道和平巷管子道。③本水平的煤层顶底板和断层等，并注明煤层和断层面的倾角。④注明回采月份和年度，回采范围用年度颜色圈出。图7—13ｂ是中部两煤门间的沿倾向剖切的剖面图。剖面图上应绘出煤层顶底板、剖面所截巷道、断层线、人工分层及回采年月、高程线和高程。特厚煤层采掘工程图特厚煤层采掘工程图

3．图的用途煤层采掘工程图是生产矿井最基本的图纸之一，用途如下：

(1)了解煤层内巷道掘进和布置情况及煤层回采情况，便于解决采矿中出现的各种问题。

(2)用于绘制和修改沿煤层倾斜方向的剖面图及煤层底板等高线。

(3)了解断层分布情况和规律，作好邻近采区及邻近煤层的地质预报。

(4)用于计算产量、损失量和储量变动等。

(5)作为编制其它矿图和地质图的依据。

4．读图方法煤层采掘工程图五、主要巷道平面图

主要巷道平面图一般是分水平绘制的水平主要巷道平面图，需要时也可绘制几个开采水平的综合平面图。水平主要巷道平面图是一种水平面投影图，按照矿井规定的图幅绘制原图。1．图的内容(1)本水平的全部主要巷道。如井底车场、中央石门、运输大巷、采区石门、煤层运输巷等，并注明巷道特征点的高程。(2)通过该水平的立井、斜井和钻孔。(3)本水平的全部硐室，如泵房、水仓、绞车房、电车库、配电室等。(4)每月底采掘工作面的停止位置，并注明其年月。五、主要巷道平面图(5)本水平受护地区与相应的地面受护范围的边界。(6)水平内的煤迹线，并注明煤层的厚度和倾角。(7)火成岩侵入体的范围。(8)水平内主要断层位置及其编号，并注明其倾角和落差。(9)地质勘探剖面线。(10)井下涌水和透水地点，并注明涌水量与时间(11)瓦斯突出地点，并注明突出强度与时间。(12)井下火区。(13)永久性密闭、水闸门、风门等。主要巷道平面图绘制水平主要巷道平面图时应注意

(1)在大于1：2000的平面图上，按比例绘出巷道的实际轮廓。在1：5000的平面图上，主要巷道用相距1mm的双线表示，以便与煤层迹线区别开来。

(2)凡通往上水平的主要斜井，有的矿井规定要全部用虚线画出，并绘出上水平的关系巷，而通往下水平的主要斜井，只画一小段，并注明通往下水平。

(3)巷道掘进工作面的位置每月填写一次。

(4)巷道遇到断层以红色实线表示，并用符号标明断层性质。

(5)石门所穿过的煤层，应注明煤层的真厚度及倾角。主要巷道平面图

(1)作为绘制煤层采掘工程平面图、地质断面图和矿井主要巷道综合平面图的基础。

(2)了解煤层走向的变化和断层等地质情况，便于指导采矿巷道的设计和施工。

(3)了解本水平内巷道的布置和煤层开采情况。

(4)预测巷道的前进方向和深部水平可能遇到的断层。

(5）丈量主要巷道的长度，确定断层间的水平距离等。

水平主要巷道平面图的主要用途

为了了解矿井各个水平主要巷道的布置情况，还必须绘制矿井主要巷道综合平面图。该图是根据各个水平主要巷通平面图而绘制的，比例尺可用1：5000或更小些。为了图示清晰,可采用不同颜色描绘不同水平的巷道。矿井主要巷道综合平面图的主要用途是：了解井下各个水平主要巷道的相互关系及开拓总体准备情况，为绘制井上、下对照图和采矿设计图做准备。主要巷道综合平面图主要巷道综合平面图

把井田范围内地面的地形、地物和井下各水平的主要巷道综合反映在图纸上，使井上、下的对应关系一目了然．这种图纸称为井上、下对照图。它也是矿井必备的主要矿图之一。井上、下对照图是一种复制图，所用的比例尺通常是1：5000或1：2000。它是由井田区域地形图和主要巷道综合平面图复制而成。该图井下巷道部分每季填绘一次．以便反映井下主要巷道的变化情况。六、井上、下对照图六、井上、下对照图井上、下对照图的主要用途(1)了解地面地形、地物与井下巷道、采空区的相互关系，用于地面建设规划和地下作开采设计。(2)确定井下开采深度，和岩层移动引起的地表移动范围以解决铁路下、建筑物下和水体下的开采问题。(3)解决矿井防水与排水问题。(4)规划土地复垦及其他环境保护问题。七、井筒断面图

(1)绘出井筒的平面图，十字中线，装备的布设位置，标出井口坐标及十字中线的方位角。

(2)除岩层柱状图之外，还应给出如井筒开凿时的涌水量，井筒掘进的年和月，砌壁的日期，岩层和煤层的厚度及距地表的深度。

(3)井筒截面的尺寸、井壁和井壁座的厚度。(4)井筒断面的右边绘出地质断面，左边注明岩层的名称。煤层倾角注在煤层界限之内。（5)在岩层柱状图的右边绘有比例尺为1：20的煤层构造柱状图，注明煤层编号及厚度。

(6)井口标高用红色标注，每一水平标高用蓝色标注，并注明水平的名称。

(7)对于其他竖直巷道也应绘制类似柱状图。

保护煤柱平面图是为了在建筑物、河道、铁路等地表有保护对象的下面开采煤层，而从技术上防止由于开采引起地表移动所绘的保护煤柱区域图。八、保护煤柱平面图

§5-8矿图的计算机绘制一.国内矿图计算机绘制的基本现状国内外一直非常重视，国外发达国家已成为矿图绘制的主流方法。我校是提倡及探索矿图绘制最早的学校。国内在八十年代中期，中国统配煤矿总公司给唐山分院及西安分院下达了矿图的计算机绘制研究任务，其中唐山分院负责矿井测量图的计算机绘制，西安分院负表矿井地质图的计算机绘制。这些工作客观上促进了矿图计算机绘制的发展。

绘制矿图的几个主要系统唐山分院1986年着手，1989年完成采掘工程平面图自动绘制系统。之后进行其余各种矿图的研制开发，于1993年完成了”煤矿测量多图种微机绘制系统”。曾在40多个矿务局得到推广应用。声称：图纸符合现行规程、图例、图式的各项规定;功能齐全、界面友好、易学易用,是唯一经原煤炭部鉴定的绘别矿图最全的实用软件;自动化程度高,真正实现了从外业到内业成图自动化;模型先进，突破了等高线自动过断层的难题;已全面升级,首次开发了”三维井巷工程图绘制系统”

,可任意视角查看井巷开拓及联接情况.以采掘工程平面图为例：1、采掘工程平面图图式条件的设置(网格、图式);2、自动提取台帐数据进行各类导线点的展绘及文字标志。3、依据台帐导线点坐标及碎部测量数据自动进行巷道绘制;4、自动绘制井田边界及各类边界线,在给定某种边界轨迹上必要离散点情况下，就可以完全自动地完成曲线拟合，完成边界线的自动绘制;5、自动绘制各类线状地物,给定某种地物轨迹上必要的离散点，就可以自动地完成曲线拟合,完成线状地物的自动绘制,主要包括围墙、堤坝、铁路等的绘制;6同采工作面有关验收和煤层赋存条件的编绘;7钻孔及断层符号的编绘8各类文本内容标注及各种图形符号的绘制。1997年建成了矿山测量数据与图形管理及传递系统,该系统建立了矿山测量专业网络，可完成测量数据采集、处理、入库、成果管理及信息传递等项内容：以局为中心的一体化管理局、矿之间软、硬件共享,并实现测量与图形信息的传递界面友好,可随意接挂现有各种软件。煤矿地测信息系统煤炭科学研究总院西安分院XianBranchofChinaCoalResearchInstitute

该系统是一个高度集成化、以Windows95(98,NT)为基本运行平台的专业软件包，由四个（地质、测量、水文、储量）基础数据管理模块和一个专业的多文档CAD系统所组成。其主要功能是满足地测部门日常生产和管理工作的需要，适用于层状和层控矿床的生产和设计。

系统功能全面,图件生成的自动化程度高。涉及煤矿地测部门的全部日常工作，有地质、测量、水文和储量数据库72种，可处理台帐和报表64种。

系统采用标准Windows界面,用户可通过菜单、按钮、对话框等方式轻松地对数据库进行录入、查询与报表的打印操作。

该系统图形编辑操作简单，选中图元后，按形状编辑按钮可编辑形状，按属性编辑按钮可编辑属性，系统自动辨识对象并改变可编辑的形状或属性，无需记忆大量复杂命令。

按提示选取参数，就能自动读取数据库中数据，形成不同格式的柱状、剖面、等值线图等。

模型确保了平剖面的对应，且显隐自由，绘制等值线，露头，断层，对应十分方便。用户可以通过多种标准格式或自定义格式绘制单孔柱状图；自定义岩性符号；自由定义煤岩层对比图的输出格式。系统可读取数字测井数据直接绘制测井曲线。柱状图类剖面图类系统以改进的剪纸法（单层平移法）自动生成剖面图，可处理任意落差、任意倾角的断层及各种切割交错关系的断层组合。煤矿地质、测量、水文计算机综合管理信息系统

“煤矿地质、测量、水文计算机综合管理信息系统”是在充分分析煤矿地测空间信息特点，严格遵循国家有关标准的基础上，以地理信息系统、计算机辅助设计的最新理论和技术为指导，并在Windows环境下，利用面向对象的编程技术（VisuaIC＋＋等）设计而成的具有我国自主版权的煤矿地测专用空间或地理信息系统。该系统具有先进的数据模型、数据结构和大量的实用化算法，在我国首次实现了煤矿企业地质、测量、水文、“三量”数据库和图形的微机化综合动态管理，使计算机完全应用于矿井的日常生产，为设计、通风、调度、运输等部门计算机软件系统的实用化奠定了基础。

平面图类

自动生成图框、钻孔标志、煤层小柱状、各种边界曲线、各种等值线图、储量计算图和采掘工程平面图等。系统主要应用于煤矿生产企业，实现地测部门的完全计算机化管理。对系统稍加修改，就可应用于其它类型的矿山开采企业系统主要能够完成以下几项工作：1.与矿区基本概况有关的数据库管理2．地质数据处理（1）数据库管理；（2）各种报表和台帐的处理；（3）图形的绘制与处理；（4）数值计算方法。应用范围3．测量数据处理（1）数据库管理；（2）报表及台帐的处理：（3）图形的绘制与处理；（4）各种数值计算方法。4．水文数据处理（1）水文数据库管理；（2）报表及台帐的处理；（3）图形的绘制与处理；（4）各种数值计算方法。

5．“三量”数据处理（1）“三量”数据库；（2）报表及台帐的处理；（3）图形的绘制与处理。技术特点

1．系统不仅有强大的数据和图形处理功能，而且有完善的图形输入输出功能；

2．系统是在充分分析矿山空间信息特点的基础上，以G1S、CAD的最新理论和技术为指导，并在Windows（Windows95）环境下，利用面向对象的编程技术（如VisuaIC＋＋）设计而成的，所以，这为系统的实用性和先进性提供了充分的保证；

3．就图形系统而言，它在我国首次实现了矿山日常地质、测量、水文、“三量”等图形的一体化管理，使矿井图形的自动化处理水平跃上一个新的台阶；

4．图形系统是一个动态的系统，它可以根据煤矿开采获取的最新信息自动生成或动态修改老的图形（如矿图的动态填绘，平面和剖面的相互对应及修改，回采工作面图形的动态生成，剖面图的任意切割，损失量图的生成，勘探线剖面图的生成，储量的自动计算和处理，通风系统图、采掘工程计划图及各种管网图形的生成等）；也可以根据不同类型的图形组合新的图形，如根据地形和工、一图生成与购买土地有关的图件：

5．系统不仅具备完善的图例、线型（煤炭标准规范）、字体(TrueType字体），而且有大量的矿山制图专用命令，这就使得用户对矿图的操作变得十分简单，而且图形的输出质量上乘。特别是TrueType字体的引入，使得图形有如印刷一般。

6．实现了网络数据库和图形系统间数据的动态交流，提高了计算机处理图形的自动化水平；7．为了达到动态修改煤矿图形的目的，以适应矿山实体由灰变白的过程，系统提出了全要素的结构化不规则三角网（TIN）与G1S一体化的数据模型及相应的数据结构。一体化数据结构的建立，不仅有利于对矿井空间目标的查询、空间变量的分析、图形的动态修改，而且将为回采工作面图形以及任意方向预想剖面图的自动牛成提供了技术支持；8．煤矿巷道工程既与地层实体有密切的联系，也有其本身的特点。网状模型及其数据结构的提出，实现了采掘工程平面图的自动成、动态修改；9．在我国首次系统全面地开展了地质、测量、水文等的一体化管理信息系统物理和逻辑结构的研究，并提出了相应的模型和算法；

10．系统提出了大量的先进算法，如复杂地质条件下（包括大量的正逆断层）TIN的自动生成，剖面图上断层的动态修改，平面图上等高线的自动注记，平面、剖面和回采工作面图形的动态生成，采掘工程平面图的生成（只生成l：500或1：1000、1：2000、1：5000自动生成）；

11．根据现有用户的统计，处理图形的工作效率比人工提高20倍以上；

12．系统界面十分友好。系统的提不及功能菜单主要以矿山技术术语为准，用户无需记忆任何命令就可完成对系统操作，这大人减少了用户操作系统的难度。

矿山地理信息系统--TT-MGIS2000是使用Titan-GIS的开发控件，采用组件模式进行半底层开发，面向我国矿业领域开发的第一个国产矿山GIS基础平台。本系统除具备通用GIS软件的基本功能外，还集成了许多矿山专用组件。系统总体框架从组件上划分，TT-MGIS2000分为基础组件和矿山组件;从Windows多文档窗口上划分，TT-MGIS2000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。矿山地理信息系统中国矿业大学系统主要功能

基础组件功能TT-MGIS2000具有以下通用功能：图形文件解析、图形文件转换、图层编辑、图层显示、专题创建、专题图和属性数据双向查询、专题图拓扑分析、基本工具、出图等。矿山组件功能电子矿图包括平面矿图分层、分级、分类管理；钻孔柱状图、剖面图自动生成；以及图层维护，其中含巷道的延伸，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等自动填图功能;采掘安全包括机电设备管理、通风网络管理、矿井排水系统管理和开拓设计、风流模拟、瓦斯分析、抢险指挥、涌水分析、水文地质、突水预测、运输管理等专业应用组件。资源环境可进行"三下"压煤储量、"三下"压煤开采动态、伴生资源管理及保护煤柱设计；"三下"压煤开采设计与方案比较；开采沉陷预计与求参；以及开采损害可视化评估、塌陷土地状况分析、土地复垦规划等。企业管理包括物资管理，人事管理，三产管理，工资福利。关键技术

图属分离的二元数据结构在TT-MGIS2000中空间数据为图形数据，非空间数据为属性数据（即专题属性），采用图形与属性分离的二元数据结构，两者之间通过关键字建立联系。

图形数据的三个逻辑层次在图形数据组织方面，采用了地物(