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礦區(qū)物探領域的GIS開發(fā)與應用
地理信息系統(tǒng)(GIS)是人類在生產實踐活動中， 為描述和處理相關地理信息而逐漸產生的一個軟件系統(tǒng)。它以計算機技術為手段， 對具有地理特征的空間數據進行處理，并以空間信息為主線， 將其它各種與其有關的空間位置信息結合起來改變了傳統(tǒng)的數值處理信息方式， 使信息理由數值領域步人空間領域。下面是一篇研究礦區(qū)物探領域的GIS開發(fā)與應用的論文，歡迎閱讀。
摘要：GIS 經過20世紀近半個世紀的發(fā)展， 進人到21 世紀，隨著GIS產業(yè)的建立和數字化信息產業(yè)產品在全世界的普及， 巧己被廣泛應用于軍事、資源環(huán)境、地質、農林、水利電力、鐵路公路、城鄉(xiāng)規(guī)劃、宏觀決策等眾多領域。
關鍵詞：
0 引言
地理信息系統(tǒng)(GIS)是一種在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層空間中的有關地理分布數據進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統(tǒng)。可交互操作的電子地圖就是地理信息系統(tǒng)具體體現。
勘探成果形成過程較為復雜，是隱藏在地下，看不見，摸不著的，只能通過區(qū)域和地理位置來查找勘探區(qū)塊或項目，所以它和地理位置非常密切。而且用戶進行資料查詢、檢索時往往已知大概的地理位置(道路名、地名等)或較模糊的專業(yè)信息。結合地理信息系統(tǒng)，把這些檔案資料以一定的形式表現在電子地圖上，通過電子地圖就可以非常直觀地進行資料的檢索查詢，并可利用數據庫的強大功能,實現勘探資料的組合條件查詢和各種統(tǒng)計等。從而通過充分應用計算機軟件和數據庫技術，結合地理信息系統(tǒng)基本功能，實現檔案資料的圖文快速雙向查詢，從而達到提高工作效率和管理水平的目的。
1礦區(qū)物探領域的GIS系統(tǒng)
鑒于以上提出的勘探資料管理工作的問題和當前計算機技術的發(fā)展狀況，我們提供基于GIS的勘探資料管理系統(tǒng),來保證勘探資料的完整與安全，及時準確地向用戶提供服務。使用數據庫系統(tǒng)對已有的作業(yè)檔案進行合理分類和統(tǒng)一管理�；贕IS的勘探資料管理系統(tǒng)將勘探資料和地理位置結合起來，提供利用空間信息來查詢，下載檔案，在電子地圖上顯示工程勘察作業(yè)的地點，并根據這些作業(yè)檔案包含的信息生成專題圖，更直觀的管理和了解檔案信息。
基于GIS的勘探資料管理系統(tǒng)整合了GIS與數據庫、軟件工程、人工智能、網絡技術及其他多方面的計算機主流技術，它不但可以實現對各種空間數據和屬性數據的管理、瀏覽、查詢、編輯等基本功能，可實現對空間和非空間數據高效率操作的數據庫服務，基于互聯網的數據信息發(fā)布服務等等，為勘探資料的存儲、管理以及數據的發(fā)布提供了一套合理高效的解決方案。
2礦區(qū)物探領域的GIS開發(fā)
2.1系統(tǒng)框架
基于GIS的勘探資料管理系統(tǒng)以實現對勘探數據的有效管理為目標,采用B/S模式，結合oracle后臺空間數據庫，使用GIS平臺完成文檔的入庫功能與管理,降低操作復雜度,使各部門之間共享數據、協(xié)同管理。此外,對數據提供基本的空間數據查詢、分析和應用服務。
(圖1)系統(tǒng)框架
2.2系統(tǒng)功能
勘探資料管理系統(tǒng)通過建立地理信息系統(tǒng)對勘探資料進行管理，具有以下功能：(1)檔案上傳與下載：將勘探的有關信息，登記下來，以備查詢和下載;(2)檔案資料地理位置的顯示：將已經登記入庫的檔案資料以一定的符號分類標示在遙感背景圖上，使用戶直觀地看出勘察項目所在地理位置，并且可以方便地實現圖形屬性的雙向查詢;(3)多種地理位置定位方式：可以根據地理坐標、圖幅號以及道路名稱進行地理位置的定位，使用戶快速定位到相應的位置，查到所需的信息;(4)各種專題索引圖的顯示及管理：按圖幅顯示勘探資料的地理分布，用戶可根據各種專題索引圖的更新情況對本系統(tǒng)內部的相關數據進行更新;(5)檔案信息綜合查詢：用戶根據各種條件查找勘探項目，支持組合條件查詢和模糊查詢。能夠將查詢出的項目定位到相應的地下位置上;(6)統(tǒng)計分析與報表打印：系統(tǒng)具備檔案信息利用的統(tǒng)計分析，打印數據校對表，并可打印總目錄、分類目錄、卷內目錄等功能;(7)權限管理：可以根據不同的部門定義不同的權限，對檔案進行部門和業(yè)務歸類的基礎上，登陸后按實際需求進行下載。還可以多一次下載的數據量量進行控制，以緩解服務器壓力;(8)日志管理：可以對任何登錄的人員對文檔的操作進行日志記錄，包括上傳日志和下載日志，如用戶名、下載文件類別、下載時間。
3礦區(qū)物探領域的GIS應用
3.1 GIS應用于礦區(qū)開采的數據庫建立
GIS是空間數據庫發(fā)展的主體它所管理的數據主要是二維或三維的空間型地理數據，主要包括地理實體的具體空間位置、拓撲關系和屬性。對于這些數據的管理GIS是按照圖層的方式來進行的，這樣的管理方式對地理數據的修改和提取非常方便。
地理信息系統(tǒng)采用野外數字測圖、手工和掃描數字化、遙感與攝影測量等多種方式采集空間數據。對于礦區(qū)開采沉陷的監(jiān)測必須要用到礦區(qū)的測量數據、礦區(qū)的開采方法、地質采礦條件、地質構造等各方面的資料，這些基本上都是外業(yè)的數字測圖和手工繪制，對這些采集過來的數據進行有效地數據庫管理、更新、維護、進行快速的查詢和檢索，并且使用多種方式輸出所需的地理空間信息，以便于對礦區(qū)的沉陷情況作進一步的預測。GIS與面向特定領域的專業(yè)應用模型相結合，進行有關數據處理、信息管理、空間分析、反演預測、決策支持等已經成為一種需要。綜合多方面的因素考慮地理信息系統(tǒng)對于礦區(qū)開采沉陷數據庫的建立是非常合適的。
利用GIS技術解決礦區(qū)開采沉陷中出現的問題具有很大的優(yōu)越性：首先GIS理論和技術方法是礦區(qū)多層空間以及資源環(huán)境等動態(tài)時空信息的存儲、處理、復合、分析與評價的最好方法。開采沉陷所涉及到的數據都是具有空間內涵的數據，GIS的最大特點就是管理處理具有空間內涵的數據，并且GIS的數據庫管理功能可以對大量的開采沉陷數據進行統(tǒng)一的管理;其次二維礦圖管理是目前GIS技術非常成熟的應用，利用GIS的制圖功能可以繪制出礦區(qū)開采沉陷監(jiān)測所需的各種可視化圖形。而且GIS的空間查詢和分析功能還可以對開采所引起的一些損害進行全方位動態(tài)監(jiān)測并可以確定損害的程度，在采動過程中隨時根據監(jiān)測所顯示的資料對開采方案作出適當的調整。
3.2 GIS應用于礦區(qū)開采沉陷預測的可視化系統(tǒng)
可視化(Visualization)是對人腦印象構造一種方針,目的是便于人們理解現象、發(fā)現規(guī)律和傳播知識。
由于可視化能迅速、形象的表示空間地理信息。傳統(tǒng)開采沉陷的預測的可視化方法工作量大并且復雜、預測的速度慢、繪制出來的圖形直觀效果較差而且精度低，但是利用GIS進行開采沉陷的預測的可視化在傳統(tǒng)方法的基礎上大大提高了預測的精度和預測的速度。
礦區(qū)開采引發(fā)的地表變形，可導致地表的土層破壞、平地積水、地面裂縫、周邊的山體滑坡和房屋倒塌等現象。利用ArcGIS中的ArcScene對地面沉降預測數據進行模擬和三維動態(tài)顯示，能夠很直觀的得出三維可視化圖形，也可以進行等值線繪制、任意的剖面圖制作、任意的點位變形數據提取和最大變形方向等多種三維可視化隨即應用分析，可進行礦區(qū)開采沉陷方面的一系列災害性的后果預測分析。另外可基于ArcGIS的3D擴展模塊生成各種地表變形的的三維動態(tài)場景和三維動態(tài)實時可視化，并且可以進行動態(tài)演示。
GIS的可視化系統(tǒng)和空間分析功能在礦區(qū)開采沉陷的分析中具有著重大的意義。主要有開采沉陷數據的輸入與輸出、已開采地區(qū)的沉陷預測可視化、未開采地區(qū)的沉陷預測可視化、開采沉陷數據的管理和開采沉陷數據的可視化輸出等。
4 結束語
基于GIS的勘探資料管理系統(tǒng)的必須充分利用已獲取的勘探數據資料,不僅要實現勘探資料資料的安全、快速、簡便的錄入和儲存, 還要實現多種方式的資料檢索及數據處理。因此,系統(tǒng)的功能設計必須滿足可隨機集中或分散地輸出工程勘察資料的圖、表、文等, 保證數據的完整性和準確性; 能夠輸出符合用戶需要的圖、表、文等,實現勘探資料的內部整理自動化, 提高工作效率; 能夠較好地實現圖形數據和屬性數據的管理, 滿足用戶的檢索、查詢、更新等操作; 能夠為規(guī)劃、勘察、設計等部門快速提供各種工程地質資料及工程地質咨詢、評估,為油田整體規(guī)劃、項目選址、舊城改造、土地評估等快速提供參考數據和圖紙資料�？碧劫Y料管理信息系統(tǒng)是一項復雜性、綜合性、專業(yè)性較強的系統(tǒng)工程。
參考文獻
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