基于GIS的矿井水灾害地球物理信息管理系统研究
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摘要
矿井水灾害是煤矿生产中的主要灾害之一,它严重影响煤矿正常的安全生产活动。由于我国煤矿水文地质条件的复杂性,在生产过程中积累了大量的矿井水灾害信息,对这些信息进行有效的管理和分析,对于指导煤矿安全生产与灾害防治具有十分重要的意义。
矿井水灾害地球物理探测数据量大,形式各种各样,既有实体的属性描述,又有空间参考信息。传统的CAD制图与关系数据库相结合的管理方式已很难满足矿井水灾害地球物理信息管理的需要。采用先进的地理信息系统(GIS)和高效的空间数据管理平台进行数据管理,是未来矿井水灾害信息管理的重要趋势。
本文阐述了矿井水灾害地球物理信息管理系统设计的基本思路及实现方法,结合矿井水灾害探测的实际情况,以面向对象的编程工具Visual C#2.0为开发工具,采用ArcEngine空间数据管理模式与Oracle 10g关系数据库数据管理模式结合的方式,开发了一套方便、实用的矿井水灾害地球物理信息管理系统。系统利用ADO.NET技术访问Oracle 10g数据库中的逻辑结构,并通过ArcGIS Engine开发平台提供的组件对图层、属性以及视图信息进行管理,实现了对项目施工参数、施工日志、测线信息、项目方法、成果图件以及项目综合评价报告等矿井水灾害地球物理基本数据信息的录入,以及对矿井水灾害空间信息与属性信息数据的查询、访问和下载等功能。
基于GIS的矿井水灾害地球物理信息管理系统的建立,实现了矿井地球物理数据的可视化管理,为煤矿安全生产与管理部门决策提供了资料依据。系统科学、先进的管理方式是传统数据管理模式所无法比拟的,为现代化矿井的建设奠定了重要基础。
Mine water disaster is one of the major disasters in mine's production, which seriously affected the normal activities of the mine's safety production.As the result of the complexity of our country's Hydrogeological conditions; it accumulated a large amount of mine water hazards information. If these can be managed and analyzed effectively, this will be of great significance for guiding mine's safety production and disasters prevented.
Mine water disasters geophysical have a big quantity data and a variety of forms. It has not only attribute data, but also spatial data. The traditional management of combined CAD drawing and relational database can not meet the requirments of managing mine water geophysical data. Using the advanced Geographic Information System (GIS) and efficient spatial data management platform to manage geophysical data is an important trend in the future.
This paper presents the basic thoughtway and realization of the mine water diasaters geophysical information system, with the actual situation of mine water disaster detection, using the object-oriented programming tool Visual C# 2.0 as a development tool, and the way of combined spatial data management of the ArcEngine and relational database management of the Oracle 10g, to develop a convenient and practical mine water disaster geophysical information management system.The system has realized the inputting of the mine water geophysical disasters basic data such as the consruction parameters, logs, survey line information, methods, result picture and evaluation reports, and the functions such as data query, access and downloads to the spatial information and attribute information of the mine water disaster, by ADO.NET technology to access the database logical structure and ArcGIS Engine development platform by providing information on the components of the layers, properties, and the view management.
The water disaster geophysical information management system based on GIS has realized visualization management of mine geophysical data, and provided data proof for mine's safety production and mansgement decisions. It reveals the remarkable advantages over the mode of traditional management in scientific and advanced management.It settles an important foundation for the construction of modern mine.
矿井水灾害地球物理探测数据量大,形式各种各样,既有实体的属性描述,又有空间参考信息。传统的CAD制图与关系数据库相结合的管理方式已很难满足矿井水灾害地球物理信息管理的需要。采用先进的地理信息系统(GIS)和高效的空间数据管理平台进行数据管理,是未来矿井水灾害信息管理的重要趋势。
本文阐述了矿井水灾害地球物理信息管理系统设计的基本思路及实现方法,结合矿井水灾害探测的实际情况,以面向对象的编程工具Visual C#2.0为开发工具,采用ArcEngine空间数据管理模式与Oracle 10g关系数据库数据管理模式结合的方式,开发了一套方便、实用的矿井水灾害地球物理信息管理系统。系统利用ADO.NET技术访问Oracle 10g数据库中的逻辑结构,并通过ArcGIS Engine开发平台提供的组件对图层、属性以及视图信息进行管理,实现了对项目施工参数、施工日志、测线信息、项目方法、成果图件以及项目综合评价报告等矿井水灾害地球物理基本数据信息的录入,以及对矿井水灾害空间信息与属性信息数据的查询、访问和下载等功能。
基于GIS的矿井水灾害地球物理信息管理系统的建立,实现了矿井地球物理数据的可视化管理,为煤矿安全生产与管理部门决策提供了资料依据。系统科学、先进的管理方式是传统数据管理模式所无法比拟的,为现代化矿井的建设奠定了重要基础。
Mine water disaster is one of the major disasters in mine's production, which seriously affected the normal activities of the mine's safety production.As the result of the complexity of our country's Hydrogeological conditions; it accumulated a large amount of mine water hazards information. If these can be managed and analyzed effectively, this will be of great significance for guiding mine's safety production and disasters prevented.
Mine water disasters geophysical have a big quantity data and a variety of forms. It has not only attribute data, but also spatial data. The traditional management of combined CAD drawing and relational database can not meet the requirments of managing mine water geophysical data. Using the advanced Geographic Information System (GIS) and efficient spatial data management platform to manage geophysical data is an important trend in the future.
This paper presents the basic thoughtway and realization of the mine water diasaters geophysical information system, with the actual situation of mine water disaster detection, using the object-oriented programming tool Visual C# 2.0 as a development tool, and the way of combined spatial data management of the ArcEngine and relational database management of the Oracle 10g, to develop a convenient and practical mine water disaster geophysical information management system.The system has realized the inputting of the mine water geophysical disasters basic data such as the consruction parameters, logs, survey line information, methods, result picture and evaluation reports, and the functions such as data query, access and downloads to the spatial information and attribute information of the mine water disaster, by ADO.NET technology to access the database logical structure and ArcGIS Engine development platform by providing information on the components of the layers, properties, and the view management.
The water disaster geophysical information management system based on GIS has realized visualization management of mine geophysical data, and provided data proof for mine's safety production and mansgement decisions. It reveals the remarkable advantages over the mode of traditional management in scientific and advanced management.It settles an important foundation for the construction of modern mine.
引文
[1]索雪松.地质灾害勘查综合物探数据管理与解释系统[D].河北保定：河北农业大学,2003.
[2]熊富.我国物探技术的进步及展望[J].石油地球物理勘探.2005,2,40(1)：123-125.
[3]刘述森,韩自豪,周韬.物探技术在煤矿水害防治中的应用[J].科技、工程与经济社会协调发展——河南省第四届青年学术年会论文集,2004,：874-878.
[4]张威,王怀洪.矿井地球物理勘探总论[J].山东地球物理六十年,2009,：90-98.
[5]李德安,张勇.我国煤矿水害现状及防治技术[J].煤炭科学技术,1997,1,25(1)：7-10.
[6]黄杏元,汤勤.地理信息系统概论[M].北京：高等教育出版社,1990,：22-24.
[7]刘子晓.一个基于GIS的地热资源管理系统的研究与开发[D].天津：天津大学,2004.
[8]刘玉莲,李亚滨,地理信息系统概述[J].黑龙江气象,2002,(4)：33-35.
[9]李贵荣,郭建平.地理信息系统的研究现状及发展趋势[J].南方冶金学院学报.2003,3,24(2)：10-14.
[10]曹修定,阮俊,郑宝锋等.GIS技术在地质灾害信息系统中的应用[J].中国地质灾害与防治学报.2007,18(3)：112-115.
[11]朱庆俊,王璇.GIS支持下的物探数据的管理与分析[J].勘察科学技术.2005(1)：58-61.
[12]黄伟,李大心,唐庆兵,等.基于GIS技术的工程物探数据管理与处理解释系统[J].物探化探计算技术.2002,5,24(2)：140-145.
[13]魏莲,吴信才,刘修国.基于GIS的石油勘探信息系统[J].测绘科学.2007,5,32(3)：130-131.
[14]刘江梅,方旭,黄厚宽.基于GIS技术的油气勘探数据库应用与管理系统[J].石油地球物理勘探.1997,34(增刊)：142-148.
[15]王运生,孙雅芳,胡伟华.工程物探信息系统设计与应用研究[J].人民黄河.2004,26(10)：35-36.
[16]汪朝辉.航空物探数据库数据采集系统[D].北京：中国地质大学,2006.
[17]朱大明.基于地理信息系统(GIS)的个旧高松矿田成矿预测[D].云南昆明：昆明理工大学,2002.
[18]胡鹏,黄杏元,华一新.地理信息系统教程[M].武汉：武汉大学出版社,2002.
[19]房佩君,赵卫东,王妍等.地理信息系统(ARC/INFO)及其应用[M].上海：同济大学 出版社,2000.
[20]邬伦,刘瑜,张晶等.地理信息系统-原理、方法和应用[M].北京：科学出版社,2004,4：7-8.
[21]陈述彭,鲁学军,周成虎.地理信息系统导论[M].北京：科学出版社,2000.
[22]张大顺,郑世书,孙亚军等.地理信息系统技术及其在煤矿水害预测中的应用[M].徐州：中国矿业大学出版社,1994.
[23]李曼丽.组件式地理信息系统中空件数据处理算法的研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学,2005.
[24]李莹.基于COM技术的农业地理信息系统的研究与实现[D].沈阳：沈阳工业大学硕士学位论文,2007.
[25]张朝辉.基于ArcEngine的煤炭资源管理信息系统设计与实现[D].西安：西安科技大学,2009.
[26]ArcGIS Engine简介[EB/OL].http://changqingnew.blog.163.com/blog/static/10752338 00942101030958/,2009-05-21.
[27]刘光.地理信息系统二次开发教程[M].北京：清华大学出版社,2003,：265-268
[28]邢春晖,郑智星.ORACLE数据库的管理[J].信息科学.2010,8(8)：46-48.
[29]王怀宝.基于Oracle10g的WebGIS空间数据一体化存储研究[D].辽宁省阜新市：辽宁工程技术大学,2006.
[30]冯玉才.数据库系统基础[M].武汉：华中科技大学出版社,1993.
[31]董传敏.基于Oracle的医疗信息检索系统设计与实现[J].电脑编程技巧与维护.2010,(8)：40-42.
[32]Michael J.Hernandez著,杜志秀,王宇,林琪译.数据库设计入门经典[M].北京：中国电力出版社,2003.
[33]薛任,秦道广,张喆,陈华军.ADO.NET访问ORACLE数据库实例分析[J].青岛建筑工程学院学报.2003,4,24(4)：48-50.
[34]高娜,李建成ArcEngine中的图层对象创建[J].热带建筑.2006,3,4(1)：28.
[35]丁秀锋.利用ADO.NET访问Oracle数据库的实现[J].福建电脑.2008,(6)：173-174.
[36]王华杰,李律松,孙一波.精通C#数据库开发[M].北京：清华大学出版社,2006,：2-4.
[37]张伟.基于ADO.NET数据存取技术的实现[J].江西电力职业技术学院学报.2006,3, 19(1)：45-47
[38]龙霞.C#语言浅议[J].计算机时代.2003,11(11)：4-5.
[39]29Sharp New Language:C# Offers the Power of C++ and Simplicity of Visual Basic[EB/OL].http://www.microsoft.com
[40]张立.C#2.0宝典[M].北京：电子工业出版社,2007.
[41]周长发.C#面向对象编程[M].北京：电子工业出版社,2007,：96-239
[42]穆合义.基于ArcGIS Engine的土地储备管理信息系统开发[D].湖南省长沙市：中南大学,2009.
[43]戚文云.基于GIS的矿井水文地质信息管理系统研究[D].河北省邯郸市：河北工程大学,2007.
[44]倪芬明,何援军,徐维秀.基于GIS技术的物探信息可视化系统开发[J].测绘科学,2004,：29.
[45]郑宇军等.C#2.0程序设计教程[M].北京：清华大学出版社,2008.
[46]周宇,李芳平,兰宇.校园GIS信息系统的平台构建[J].电脑知识与技术.2008,3,：408-411.
[47]倪芬明,何援军,徐维秀.基于GIS技术的物探信息可视化系统开发[J].开发应用.2004,20(7)：32-34
[48]李永兵,陈旭瑞,胡俊峰等.基于GIS的地质数据库系统：研究现状和发展趋势[J].地球物理学进展.2002,9,17(3)：532-539
[49]安聪荣,刘展.基于GIS的地球物理资料综合处理与解释组件包的开发[J].中国地球物理,2007.
[50]刘学锋,孟令奎,龚文平等.地理信息系统(GIS)油气勘探开发中的应用[J].地理空间信息.2003,8,1(2)：12-16.
[51]赵仁基,林松.工程物探方法综述[J].高新技术.2009,(3)：2-4.
[52]王洪伟.基于GIS的地震数据库结构设计及其访问技术研究[D].青岛：中国海洋大学2008.
[53]岳永霞.勘探数据库的建立与发展[J].石油地球物理勘探.1998,33(增刊1)：175-176.
[54]吴信才,白玉琪,郭玲玲.地理信息系统(GIS)发展现状及展望[J].计算机工程及应用.2000,(4)：8-9.
[55]陈乐书,刘连胜,王长委.CAD到GIS数据格式转换的探讨[J].安徽农业科学.2007, 37(18)：8799-8803.
[56]武肪,田智慧,胡鹏.GIS数据模型中要素对象与要素类别的研究[J].安徽师范大学学报(自然科学版).2006,4,29(2)：185-188
[57]Henry T.The Spatial Data Transfer Standald.Cartography and Geographic Information System,1994.
[58]Honarmand M.Ranjbar H.Moezifar Z, Integration and Analysis of Airborne Geophysics and Remote Sensing Data of Sar Cheshmeh Area, Using Directed Principal Component Analysis Exploration Mining Geology,2002,11(1-4):43-8.
[59]SEGY revl Data Exchange Format.SEG Technical Standards Committee,2002.5.
[60]Mik Gunderloy, Joseph L.Jorden, David W.Tschanz著SQL Server 2005从入门到精通.北京：电子工业出版社,2006,：2-22.
[61]Geoff Bennett Designing TCP/IP Internetworks Publish House of Electronics Industry.1997.
[62]PanG, Canonical Favorability Model for Data Integration and Mineral Potential Mapping, Computer and Geosciences,1993,19:1077-1100.
[63]3COM/Microsoft 3COM/Microsoft LAN Manager N et-work Driver Interface Specification.1990.
[64]江东,王建华,陈佩佩等.基于GIS的煤矿突水预测模型的构建与应用[J].中国地质灾害与防治学报,1999,10(1)：67-71
[65]李创.工程勘察中物探方法的应用[J].实用科技.2009,9：255-256.
[66]岳永霞.勘探数据库的建立与发展[J].石油地球物理勘探,1998,33(增1)：175.
[67]戴刚毅,鲍征宇,张锦章.基于GIS的矿山空间数据库的建立[J].物探化探计算技术,2000,22(1)：78.
[68]曹瑜,胡光道.地理信息系统在国内外的应用现状[J].计算机与现代,1999,61(3)：1-4
[69]Mejia M, Navarro M, Wohl E E. Geological hazard and risk evalution using G1S. Bulletin of the Association of engineering Geologists,1994, (4):21-30.
[2]熊富.我国物探技术的进步及展望[J].石油地球物理勘探.2005,2,40(1)：123-125.
[3]刘述森,韩自豪,周韬.物探技术在煤矿水害防治中的应用[J].科技、工程与经济社会协调发展——河南省第四届青年学术年会论文集,2004,：874-878.
[4]张威,王怀洪.矿井地球物理勘探总论[J].山东地球物理六十年,2009,：90-98.
[5]李德安,张勇.我国煤矿水害现状及防治技术[J].煤炭科学技术,1997,1,25(1)：7-10.
[6]黄杏元,汤勤.地理信息系统概论[M].北京：高等教育出版社,1990,：22-24.
[7]刘子晓.一个基于GIS的地热资源管理系统的研究与开发[D].天津：天津大学,2004.
[8]刘玉莲,李亚滨,地理信息系统概述[J].黑龙江气象,2002,(4)：33-35.
[9]李贵荣,郭建平.地理信息系统的研究现状及发展趋势[J].南方冶金学院学报.2003,3,24(2)：10-14.
[10]曹修定,阮俊,郑宝锋等.GIS技术在地质灾害信息系统中的应用[J].中国地质灾害与防治学报.2007,18(3)：112-115.
[11]朱庆俊,王璇.GIS支持下的物探数据的管理与分析[J].勘察科学技术.2005(1)：58-61.
[12]黄伟,李大心,唐庆兵,等.基于GIS技术的工程物探数据管理与处理解释系统[J].物探化探计算技术.2002,5,24(2)：140-145.
[13]魏莲,吴信才,刘修国.基于GIS的石油勘探信息系统[J].测绘科学.2007,5,32(3)：130-131.
[14]刘江梅,方旭,黄厚宽.基于GIS技术的油气勘探数据库应用与管理系统[J].石油地球物理勘探.1997,34(增刊)：142-148.
[15]王运生,孙雅芳,胡伟华.工程物探信息系统设计与应用研究[J].人民黄河.2004,26(10)：35-36.
[16]汪朝辉.航空物探数据库数据采集系统[D].北京：中国地质大学,2006.
[17]朱大明.基于地理信息系统(GIS)的个旧高松矿田成矿预测[D].云南昆明：昆明理工大学,2002.
[18]胡鹏,黄杏元,华一新.地理信息系统教程[M].武汉：武汉大学出版社,2002.
[19]房佩君,赵卫东,王妍等.地理信息系统(ARC/INFO)及其应用[M].上海：同济大学 出版社,2000.
[20]邬伦,刘瑜,张晶等.地理信息系统-原理、方法和应用[M].北京：科学出版社,2004,4：7-8.
[21]陈述彭,鲁学军,周成虎.地理信息系统导论[M].北京：科学出版社,2000.
[22]张大顺,郑世书,孙亚军等.地理信息系统技术及其在煤矿水害预测中的应用[M].徐州：中国矿业大学出版社,1994.
[23]李曼丽.组件式地理信息系统中空件数据处理算法的研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学,2005.
[24]李莹.基于COM技术的农业地理信息系统的研究与实现[D].沈阳：沈阳工业大学硕士学位论文,2007.
[25]张朝辉.基于ArcEngine的煤炭资源管理信息系统设计与实现[D].西安：西安科技大学,2009.
[26]ArcGIS Engine简介[EB/OL].http://changqingnew.blog.163.com/blog/static/10752338 00942101030958/,2009-05-21.
[27]刘光.地理信息系统二次开发教程[M].北京：清华大学出版社,2003,：265-268
[28]邢春晖,郑智星.ORACLE数据库的管理[J].信息科学.2010,8(8)：46-48.
[29]王怀宝.基于Oracle10g的WebGIS空间数据一体化存储研究[D].辽宁省阜新市：辽宁工程技术大学,2006.
[30]冯玉才.数据库系统基础[M].武汉：华中科技大学出版社,1993.
[31]董传敏.基于Oracle的医疗信息检索系统设计与实现[J].电脑编程技巧与维护.2010,(8)：40-42.
[32]Michael J.Hernandez著,杜志秀,王宇,林琪译.数据库设计入门经典[M].北京：中国电力出版社,2003.
[33]薛任,秦道广,张喆,陈华军.ADO.NET访问ORACLE数据库实例分析[J].青岛建筑工程学院学报.2003,4,24(4)：48-50.
[34]高娜,李建成ArcEngine中的图层对象创建[J].热带建筑.2006,3,4(1)：28.
[35]丁秀锋.利用ADO.NET访问Oracle数据库的实现[J].福建电脑.2008,(6)：173-174.
[36]王华杰,李律松,孙一波.精通C#数据库开发[M].北京：清华大学出版社,2006,：2-4.
[37]张伟.基于ADO.NET数据存取技术的实现[J].江西电力职业技术学院学报.2006,3, 19(1)：45-47
[38]龙霞.C#语言浅议[J].计算机时代.2003,11(11)：4-5.
[39]29Sharp New Language:C# Offers the Power of C++ and Simplicity of Visual Basic[EB/OL].http://www.microsoft.com
[40]张立.C#2.0宝典[M].北京：电子工业出版社,2007.
[41]周长发.C#面向对象编程[M].北京：电子工业出版社,2007,：96-239
[42]穆合义.基于ArcGIS Engine的土地储备管理信息系统开发[D].湖南省长沙市：中南大学,2009.
[43]戚文云.基于GIS的矿井水文地质信息管理系统研究[D].河北省邯郸市：河北工程大学,2007.
[44]倪芬明,何援军,徐维秀.基于GIS技术的物探信息可视化系统开发[J].测绘科学,2004,：29.
[45]郑宇军等.C#2.0程序设计教程[M].北京：清华大学出版社,2008.
[46]周宇,李芳平,兰宇.校园GIS信息系统的平台构建[J].电脑知识与技术.2008,3,：408-411.
[47]倪芬明,何援军,徐维秀.基于GIS技术的物探信息可视化系统开发[J].开发应用.2004,20(7)：32-34
[48]李永兵,陈旭瑞,胡俊峰等.基于GIS的地质数据库系统：研究现状和发展趋势[J].地球物理学进展.2002,9,17(3)：532-539
[49]安聪荣,刘展.基于GIS的地球物理资料综合处理与解释组件包的开发[J].中国地球物理,2007.
[50]刘学锋,孟令奎,龚文平等.地理信息系统(GIS)油气勘探开发中的应用[J].地理空间信息.2003,8,1(2)：12-16.
[51]赵仁基,林松.工程物探方法综述[J].高新技术.2009,(3)：2-4.
[52]王洪伟.基于GIS的地震数据库结构设计及其访问技术研究[D].青岛：中国海洋大学2008.
[53]岳永霞.勘探数据库的建立与发展[J].石油地球物理勘探.1998,33(增刊1)：175-176.
[54]吴信才,白玉琪,郭玲玲.地理信息系统(GIS)发展现状及展望[J].计算机工程及应用.2000,(4)：8-9.
[55]陈乐书,刘连胜,王长委.CAD到GIS数据格式转换的探讨[J].安徽农业科学.2007, 37(18)：8799-8803.
[56]武肪,田智慧,胡鹏.GIS数据模型中要素对象与要素类别的研究[J].安徽师范大学学报(自然科学版).2006,4,29(2)：185-188
[57]Henry T.The Spatial Data Transfer Standald.Cartography and Geographic Information System,1994.
[58]Honarmand M.Ranjbar H.Moezifar Z, Integration and Analysis of Airborne Geophysics and Remote Sensing Data of Sar Cheshmeh Area, Using Directed Principal Component Analysis Exploration Mining Geology,2002,11(1-4):43-8.
[59]SEGY revl Data Exchange Format.SEG Technical Standards Committee,2002.5.
[60]Mik Gunderloy, Joseph L.Jorden, David W.Tschanz著SQL Server 2005从入门到精通.北京：电子工业出版社,2006,：2-22.
[61]Geoff Bennett Designing TCP/IP Internetworks Publish House of Electronics Industry.1997.
[62]PanG, Canonical Favorability Model for Data Integration and Mineral Potential Mapping, Computer and Geosciences,1993,19:1077-1100.
[63]3COM/Microsoft 3COM/Microsoft LAN Manager N et-work Driver Interface Specification.1990.
[64]江东,王建华,陈佩佩等.基于GIS的煤矿突水预测模型的构建与应用[J].中国地质灾害与防治学报,1999,10(1)：67-71
[65]李创.工程勘察中物探方法的应用[J].实用科技.2009,9：255-256.
[66]岳永霞.勘探数据库的建立与发展[J].石油地球物理勘探,1998,33(增1)：175.
[67]戴刚毅,鲍征宇,张锦章.基于GIS的矿山空间数据库的建立[J].物探化探计算技术,2000,22(1)：78.
[68]曹瑜,胡光道.地理信息系统在国内外的应用现状[J].计算机与现代,1999,61(3)：1-4
[69]Mejia M, Navarro M, Wohl E E. Geological hazard and risk evalution using G1S. Bulletin of the Association of engineering Geologists,1994, (4):21-30.