数字矿山地理网格划分方法和应用研究 ——以露天矿地面灾害监测信息管理为例

论文摘要

随着“数字矿山”的应用深入,矿山企业对空间信息的管理和服务需求越来越迫切,对于地面灾害监测信息的管理和服务需求尤其突出。矿区地表沉降、露天矿边坡失稳等矿区地面灾害直接影响着矿山生产的正常进行。如何对矿区地面灾害监测信息进行有效地管理和服务,对矿山的安全生产和管理具有重要的意义。地理网格已经成功的用于城市的数字化管理,取得了很好的应用效果,依托地理网格技术进行矿山空间信息管理,尤其是矿山地面灾害监测信息管理,对矿山地理信息技术的完善和深化,具有重要的应用价值。论文应用地理网格技术,针对矿山地面灾害监测信息管理,结合露天矿地表灾害类型、特点、主要分布以及研究区域已经建立的露天矿区地表特征分区,对露天矿区地理网格基本划分方法、应用网格划分方法和编码规则进行了初步地试验分析研究,并建立了初步原型管理系统。在矿界内把露天矿区的特征分区看作一个工作网格,工作网格结合矿界就构成了矿区的基本网格。在基本网格的基础上,以固定的长宽进行规则网格的划分。根据矿区基本网格管理对象的密集程度,划分出100×100(长宽都是100)和200×200(长宽都是200)两种基本单元网格。选取一个有监测信息的区域为研究试验区域,根据监测信息把稳定性程度相近的单元网格进行合并,不相近的单元网格进行拆分,将试验区域划分成稳定性等级应用网格,从而将矿区地面的监测信息有效合理的管理起来。没有地面监测信息的区域,采用基本单元网格管理。定义了露天矿区部件和事件,并给出了相应编码规则。利用地理编码技术实现了地理网格与矿区部件、事件的映射关系。进行了矿区地面灾害监测信息初步原型管理系统的设计和初步原型管理系统开发,实现了矿区灾害监测信息管理、定位和查询等基本功能,并进行应用试验,验证了方法的可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究课题的背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 矿山地面灾害监测现状
• 1.2.2 矿山灾害信息管理现状
• 1.2.3 地理网格研究现状
• 1.2.4 地理网格在城市管理中的应用
• 1.3 论文的组织和技术路线
• 第二章 空间信息网格的划分方法
• 2.1 基于整个地球表面的网格划分
• 2.1.1 基于多面体的网格划分
• 2.1.2 基于地理坐标的网格划分
• 2.2 小范围区域的网格划分
• 2.2.1 按方格网划分的规则网格
• 2.2.2 按道路街区划分的不规则网格
• 2.2.3 按行政区划划分的地理网格
• 2.3 露天矿区地表稳定性划分
• 2.3.1 露天矿区地表特征分区
• 2.3.2 地理网格划分方法
• 2.3.3 划分结果
• 第三章 露天矿区地理网格的划分方法
• 3.1 研究区概况
• 3.1.1 开采特点
• 3.1.2 矿区地面灾害类型和特点
• 3.1.3 矿区地面灾害的主要分布
• 3.2 数据源的选择和处理
• 3.2.1 数据的选择
• 3.2.2 数据处理
• 3.3 矿区地理网格的划分方法
• 3.3.1 地理网格划分原则
• 3.3.2 矿区基本单元网格的划分方法
• 3.3.3 矿区应用网格的划分方法
• 3.3.4 应用网格与应用细分网格的映射关系
• 3.4 地理编码
• 3.4.1 地理网格编码
• 3.4.2 矿区部件编码
• 3.4.3 矿区事件编码
• 第四章 地理网格在露天矿区地面灾害监测信息服务中的应用
• 4.1 露天矿区监测信息初步原型管理系统设计
• 4.1.1 矿区监测信息网格化管理概述
• 4.1.2 矿区地面灾害监测信息初步原型管理系统的设计
• 4.2 矿区监测信息初步原型管理系统的建立
• 4.2.1 系统开发和运行环境
• 4.2.2 网格划分
• 4.2.3 网格编码
• 4.2.4 空间数据库的建立
• 4.2.5 系统功能演示
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间参加项目和发表的论文