基于ArcGIS的矿山管理信息系统关键技术研究与集成
详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文
摘要
随着信息时代的到来,矿山信息化管理是地学研究的热点之一,矿山地质工作者进行了大量的研究工作,取得了显著的成果。本文针对矿山管理中存在的主要问题,从矿山管理信息系统的实现与实际应用角度对矿山地质数据、矿山信息系统创建等问题进行研究。本文首先以建立矿山管理信息系统为具体对象,进行了矿山管理信息系统的相关技术研究,通过国内外GIS软件平台的比较,选择ArcGIS作为开发平台;然后讨论了系统的实现技术和开发环境。本文主要研究以下内容:⑴空间数据库的理论分析,已有空间数据模型的特征,以及构建矿山数据库涉及的问题;⑵WebGIS体系结构研究,研究建立基于C/S及B/S的混合模式的矿山管理信息系统相关技术;⑶研究ArcIMS的体系结构,创建ArcIMS站点步骤,建立基于ArcIMS的B/S模式的系统相关技术研究;⑷基于Arc Engine的C/S模式的矿山信息系统相关技术研究,建立一个能够对海量矿山地质信息数据进行管理,能够动态监测矿山地质信息并做出预警和必要措施及进行矿山储量查询与计算的矿山信息管理系统;⑸研究矿山管理中动态监测与预警功能相关技术,灾害防治方法等技术;⑹矿山储量管理功能的初步研究与设计。
     本文的研究对于提高矿山管理的信息化水平具有十分现实的意义,对促进“数字矿山”的建设也有着十分深远的意义。同时,从技术角度而言,由于系统开发是基于目前仍较为先进的ArcGIS Engine+ArcIMS的GIS应用系统开发方式,实现了混合模式的业务应用及信息发布一体化系统。因此,系统的开发成功将为国内其他矿山类似系统的开发提供一个样板,具有较强的示范意义。
Along with the coming of the information age, the most concerned problems in geotechnical are informatization of mining engineering. The mining engineers worked hard and got a great result. Starting with the main problems of the mining management, the author of this paper studied on geological data, and the creation of mine information system from the point of view of the practical application. Starting from basic principle of mine management and taking the establishment of mine management information system as concrete object, this dissertation put forward a general structure of MMIS. Through the comparison of domestic and international GIS software, chose ArcGIS as the application platform. Then this dissertation discussed the implementary techniques and environment. The important content of this paper are:⑴the theory and analysis of spatial database, the characteristics of spatial data model, and other problems with the building of a mine database;⑵the study on WebGIS architecture, and the related technology base on the C / S and B / S of the mixed mode of management information systems;⑶the study on the architecture of ArcIMS, and the step of building a website based on the B / S model system-related technology research;⑷the study on the C / S model of information systems based on Arc Engine. The establishment of a mine information management system which can manage massive data of mine, dynamic monitoring and forewarning, querying and calculating mine reserves;⑸the study on the technologies related dynamic monitoring and forewarning, such as disaster prevention and control technology;⑹the pilot study on management of mine reserves.
     The research of this dissertation has very realistic meanings for improving the information level of mine management and has very profound meanings for promoting the construction of "numerical mine". In the meantime, from the aspect of techniques, the development pattern adopting“ArcGIS Engine plus ArcIMS”, the successful development of the system will provide a good example to the similar systems and have the meanings of demonstrating.
引文
[1]蔡洪春,张春明,姜绍飞,等.基于GIS技术的矿产资源信息系统[J].地质与资源,2003,12(2):111-114.
    [2]程跃,白云.GIS的发展及趋势分析[J].黑龙江科技信息,2008, 33(18):33.
    [3]曹蓓蓓.当前GIS技术发展趋势[J].科技信息(学术研究),2008,103(15):161-162.
    [4]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, 2001.
    [5]董凤服,刘洋.GIS技术的发展趋势[J].网络与信息,2007,61(8):65.
    [6]史文中.空间数据与空间分析不确定性原理[M].北京:科学出版社,2005.
    [7]胡圣武.基于模糊理论的GIS质量评价与可靠性分析[博士学位论文].武汉:武汉大学,2004.
    [8]吴信才,白玉琪,郭玲玲.地理信息系统(GIS)的发展现状[J].计算机工程与应用,2000,36(4):8-9.
    [9]胡圣武,王新洲,陶本藻.论GIS的确定性[J].测绘通报,2004,(9):31-34.
    [10]郑洪波,罗志军. GIS技术发展趋势初探[J].广西师范学院学报(自然科学版),2003, 20(1): 82-87.
    [11] ChenJun, LiZhilin. Development of Geographic Information Systems (GIS) in China[J]. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing.2002,68(4):325-332.
    [12] Koller D, Lindstorm P. Virtual GIS: A RealTime 3D Geographic Information System[J]. Proceedings of the IEEE Visualization Conference,1995.
    [13]王卫安,王晓艳.用Client/Server数据库存储GIS图文数据[J].微型电脑应用, 1999, (6): 7-9.
    [14]方裕,周成虎,景贵飞,等.第四代GIS软件研究[J].中国图象图形学报,2001,6(9):817-823.
    [15]孟晓芹.县级尺度的环境与生态管理中GIS与GPS的运用[J].现代农业科技, 2005, (9): 58.
    [16] ESRI. What Is ArcGIS9.0. Environmental Systems Research Institute,Inc., 2004.
    [17]北京超图地理信息技术有限公司.SuperMap GIS 5系列产品介绍,2006.
    [18]张佐帮,尚颖娟.基于Geodatabase的面向对象空间数据库设计[J].地理空间信息, 2005, 3(3): 33-35.
    [19] ESRI. Buildling a Geodatabase. Environmental Systems Research Institute, Inc., 2002.
    [20]刘仁义,刘南.ArcGIS开发宝典[M].北京:科学出版社,2006.
    [21]肖乐斌,钟耳顺,刘纪远,等.GIS概念数据模型的研究[J].武汉大学学报(信息科学版),2001,26(5): 387-392.
    [22] Jan Paredaens, Bart Kuijpers. Data models and query languages for spatial databases[J]. Data&Knowledge Engineering, 1998, (25): 29-53.
    [23] ESRI. Modeling Our World. Environmental Systems Research Institute, Inc., 2002.
    [24]徐翠玲,钱壮志,梁婷.GIS在矿产资源评价中的应用[J].西安文理学院学报:自然科学版,2006,9(4): 104-107.
    [25]朱思才,吴家齐,刘和发. GIS技术在区域矿产资源勘查评价中的应用[J].有色金属矿产与勘查,1999,8(6): 615-618.
    [26]吴景勤. GIS在地质矿产资源评价中的应用[J].地矿测绘,2003,19(4): 42-45.
    [27]胡小红,黄临平.地理信息系统在矿产行业的应用[J].科技广场,2006,(2): 89-91.
    [28] Bonham-Carter G F. Geographic information for geoscientists: Modeling with GIS [M]. New York: Elsevier Sciences Press, 1994: 1-398.
    [29]陈小云,胡光道.GIS在矿产资源预测中的现状和研究思路[J].资源环境与工程,2006,20(1): 56-59.
    [30]李一凡.数字矿山信息系统的研究及应用:[博士学位论文].武汉:中国科学院武汉岩土力学研究所, 2007:3-6.
    [31]吴立新,殷作如,邓智毅,等.论21世纪的矿山--数字矿山[J].煤炭学报,2000,(25): 337-340.
    [32]张新,赵红蕊,陈宜金.人类可持续发展与“数字矿山”研究[J].东北测绘,1999,22(4): 5-6.
    [33] M.斯科布尔.加拿大矿山自动化的进展:数字化矿山迈向全矿自动化[J].国外金属矿山,1996,( 3):60-65.
    [34] Guy LeBlanc Smith, Con Caris, Gil Carter.4D Visualization of Exploration & Mine Data: "CISRO Virtual Mine"[J]. Australia CSIRO Exploration and Mining Report,2002,735.
    [35] H. Wagner, G. B. L. Fettweis. About Science and Technology in the Field of Mining in the Western World at the Beginning of the New Century [J]. Resources Policy, 2001,(27):157-168.
    [36] K. Diekmann. System Modeling and Simulation of Processes for Visualization [J]. APCOM, 2001, 29.
    [37] S.Houlding, B.S.Trenholme. The Use of Solid Modeling in the Underground MineDesign [J]. Computer Application in the Mineral Industry, 1998,(12): 67-89.
    [38] P.A.Dowd. Integrated Computer Package for Geostatistical Estimation and Modeling [J]. Institution of Mining& Metallurgy, 1992,(11): 67-89.
    [39] D. Schofield, B. Denby&D. Mcclamon. Computer Graphics and Virtual Reality in the Mining Industry [J]. Mining Magazine, 1994, 171(5): 284-286.
    [40] ZHANG Rui-xin, REN Ting-xiang. Research Progress of Virtual Reality Technique on Mine safety Engineering [J]. China Coal Society, 1999, 24(1): 69-73.
    [41]叶玉丰.基于GIS技术的矿产资源规划管理信息系统[J].地质与资源,2004,13(1): 52-64.
    [42]王学杰,高德政,杨德生.县级矿产资源规划管理信息系统的数据库设计[J].电脑知识与技术,2005,(15): 64-66.
    [43]刘金平,魏连江,王宏胜.基于GIS的矿产资源规划信息系统[J].中国矿业大学学报,2004,33(5): 589-591.
    [44]任效颖.国家级矿产资源规划管理信息系统建设[J].国土资源信息化,2005,(2):10-12.
    [45]唐碧雅.建立基于GIS的浙江省矿产资源储量管理系统[J].浙江地质,2002,18(1):96-100.
    [46]周竹生,扬鹰,张赛民.矿产资源储量评价分析系统开发[J].湖南科技大学学报(自然科学版),2004,19(4): 18-20.
    [47]国土资源部.国土资源部今年将加强推广矿产储量动态监测管理.国土资源部网站,http://www.steellw.com/News/NewsShow.asp?ID=58357.2007.
    [48]崔菊红.青海省矿产资源储量空间数据库建设与应用[J].青海国土经略,2005,(4): 41-43.
    [49]叶玉丰,蔡洪春.辽宁省矿产资源储量空间数据库系统建设的探讨[J].地质与资源,2005,14(3): 234-237.
    [50]张桂兰,杨文海.浅谈内蒙古矿产资源储量空间数据库系统建设与应用[J].数字国土,2005,(2): 40-42.
    [51]黎岳中.广西矿产储量动态管理初探[J].南方国土资源,2007,(9): 25-26.
    [52]沈红心,周晓婷,王爱成.矿产资源开发预警系统研究[J].浙江大学学报(理学版),2005,32(6): 663-673.
    [53]侯运炳,张东站,冯述虎.矿山管理信息系统的通用报警系统[J].北京科技大学学报,2003,25(1): 15-17.
    [54]王青,马沂夫.计算机与优化开采—矿业可持续发展的微观支柱[J].世界采矿快报,1997, 13(8): 3-4.
    [55]僧德文,李仲学,李春民,等.矿床的三维可视化仿真技术与系统[J].北京科技大学学报,2004,26(5): 453-456.
    [56]古德生,陈建宏.矿山空间数据的处理方法及其应用[J].中南工业大学学报,1999,30(5): 468-471.
    [57]程朋根,龚健雅.地勘工程三维空间数据模型及其数据结构设计[J].测绘学报,2001,30(1): 74-81.
    [58]张振波,孟志强. GIS在矿山中的应用探索[J].黑龙江科技信息,2007,(1):22.
    [59]孙豁然,徐帅.论数字矿山[J].金属矿山,2007,(2):1-5.
    [60]李青元,林宗坚,李成明.真三维GIS技术研究的现状与发展[J].测绘科学,2000,25(2):47-51.
    [61]李宁.基于数字摄影和图像分析的边坡监测预报研究:[博士学位论文].河南:郑州大学,2006.
    [62]谢秋生,李海蒙,李军财.GPS在矿山边坡变形监测中的应用[J].江西冶金,2006,26(2):14-16.
    [63]宫清华,黄光庆,郭敏,等.地质灾害预报预警的研究现状及发展趋势[J].世界地质,2006,25(3):296-302.
    [64]聂忠权,盛丽君,范文.基于GIS技术的地质灾害易发程度分区评价系统[J].公路交通科技,2005,22(6):156-159.
    [65]杨建军,谢振乾,郑宁平.模糊聚类分析在西安市区域地壳稳定性评价中的应用[J].地质力学学报,2004,10(1):57-64.
    [66]殷坤龙,宴同珍.滑坡预测及相关模型[J].岩石力学与工程学报,1996,15(1):1-8.
    [67]闫满存,王光谦,李保生,等.基于模糊数学的广东沿海陆地地质环境区划[J].地理学与国土研究,2000,16(4):41-48.
    [68]靳冰凌,周官辉,郭魁英,等.鹤壁市地质灾害预报预警系统[J].河南气象,2005,(2):23-24.
    [69]王川,刘勇,张宏.陕西省地质灾害预报预警研究[J].陕西气象,2003,(6):10-12.
    [70]刘传正,温铭生,唐灿.中国地质灾害气象预警初步研究[J].地质通报,2004,23(4):303-309.
    [71]刘传正,李铁锋,程凌鹏,等.区域地质灾害评价预警的递进分析理论与方法[J].水文地质工程地质,2004,(4):1-8.
    [72]张骏,杜东菊,苏生瑞,等.区域地质灾害环境系统综合评价的基本思想与模型[J].中国地质灾害与防治学报,1994,5(4):26-32.
    [73]王延峰.区域斜坡不稳定空间预测[J].地球科学,1999,24(1):105-110.
    [74]崔丽华.SD-6000系统报警功能的实现[J],广西电力工程,2000,(2):11-13.
    [75]宋关福.组件式地理信息系统研究:[博士学位论文].北京:中国科学院地理研究所, 1999.
    [76] Meilir Page-Jones. Fundamentals of Object-Oriented Design in UML[J].Addison Wesley Longman, 2000.
    [77]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.
    [78] Jeffery L.Whitten, Lonnie D.Bentley, Kevin C. Dittman. Systems Analysis and Design Methods[J]. McGraw-Hill Companies, Inc., 2000.
    [79] Microsoft. Component Model Specification. USA: Microsoft Corp., 1993.
    [80] Rogerson D.杨秀章译. COM技术内幕[M].北京:清华大学出版社, 1999.
    [81]卢小平,王留召.组件GIS平台AO结构分析及开发方法[J].测绘通报, 2003, (12): 50-52.
    [82] ESRI. ArcObjects Objects Model. USA: ESRI, 2001.
    [83]韩鹏,徐占华,褚海峰,等. ArcObjects方法[M].武汉:武汉大学出版社, 2005.
    [84]洪金益,谢混磊,曾详坤.基于VB和ArcObjects的组件式地理信息系统开发[J].地理空间信息, 2006, (4): 6-8.
    [85]张正祥.基于ArcObjects的地理信息系统二次开发与实现:[硕士学位论文].吉林:东北师范大学, 2003.
    [86]赵万锋,刘南,刘仁义,等.基于ArcObjects的系统开发技术剖析[J].计算机应用研究, 2004, (3): 130-132.
    [87]方青,张存千,王勇. ArcObjects在昆山土地利用更新调查中的应用[J].现代测绘, 2005, (2): 37-39.
    [88]侯云峰.三层次Client/Server应用开发指南[M].北京:电子工业出版社, 2002.
    [89]宋扬,李见为,曾航,等.基于组件式地理信息系统的二次开发[J].重庆大学学报(自然科学版), 2000, 23(6): 121-123.
    [90]梁健,李满春.基于.NET与GeoMediaWebMap的网络地图发布[J].计算机应用,2004, (12):229-231.
    [91]石志国. ASP.NET应用教程[M].北京:清华大学出版杜, 2005.
    [92]孙刚,徐兵,董小刚.基于ASP.NET的技术的WEB应用系统的开发[J].长春工业大学学报, 2004, (3): 55-56.
    [93]陈建伟. ASP动态网站开发教程[M].北京:清华大学出版社, 2005.
    [94]余成武. ASP.NET培训教程[M].北京:中国水利水电出版社, 2002.
    [95]孙永强,王乔.Visual C# .net Web应用程序设计入门与提高[M].北京:清华大学出版社,2005.
    [96]王君波,赵永峰. Visual Basic.NET编程基础与实例[M].北京:清华大学出版社. 2003.
    [97]黄海文,常小慧,马福诚,等.ASP_NET服务器组件技术在网络地图中的应用[J].海洋测绘,2007,27(3):52-54
    [98]赵连河,孙兆强,孙伟.安全信息管理技术应用初探[J].石油化工安全技术,2004,20(2): 8-10.
    [99]王磊.地学信息系统及3DGIS数据库设计与实现:[硕士学位论文],长春:长春科技大学,1999.
    [100]陈俊华,宋关福,李绍俊.基于RDBMS的空间数据库的设计与实现《2001中国GIS年会论文集》,成都,2001,3.
    [101]张建沛.数据库原理及应用系统开发[M],中国水利水电出版社,1999.
    [102]倪学东.采矿信息可视化集成系统研究:[博士学位论文],泰安:山东科技大学,2002.
    [103]王意洁.面向对象的数据库技术[M],北京:电子工业出版社,2003.
    [104] Ryan K.Stephens, Ronald R.Plew. Database Design[M].Mcamillan Computer Publishing USA,2001.
    [105]宋瀚涛,李新社.数据库编程与应用[M].北京:电子工业出版社,1998.
    [106]李建中.并行关系数据库管理系统引论[M].科学出版社,1998.
    [107]钟恢扶.关系数据库的设计与应用[M].武汉:湖北科学技术出版社,1986.
    [108]何书锋,王圣洁.加拿大地学数据库建设和应用[J].海洋地质动态,2003,19 (1): 22-25.
    [109]王能斌.数据库系统原理[M].北京:电子工业出版社,2000:1.
    [110] A.Biliris. The performance of three database storage structures for managing large objects[J]. In: Proc. ACMSIGMOD int. Conf. on Management of Data,1992:276-285.
    [111] M.S.Chen,M.L.Lo,P.S.Yu. Applying Segmented Right Deep Trees to Pipelining Multiple Hash Joins[J]. IEEE Transactions on Data and Knowledge Engineering,1995.7(4):656-667.
    [112] M.S.Chen, P.S.Yu,K.L.Wu. Scheduling and Processor Allocation for Parallel Execution of Multi-Join Queries. in Proceedings of the 8th International Conference on Data Engineering,1992:58-6774.
    [113]谭念龙.空间数据存储技术及其应用[J].微电子学与计算机,2002, (l):15-18.
    [114]东方辰华,蒋涛,白致铭. Access2003中文版入门与提高[M].北京:清华大学出版社,2004.
    [115]王成君.中文Access2000新编教程[M].北京:清华大学出版社,2003.
    [116]曹斌.Access数据库系统项目开发实践[M].科学出版社,2005.
    [117]张书亮,闾国年,李秀梅,等.网络地理信息系统[M].北京:科学出版社,2005.
    [118]颜辉武,吴涛,王方雄.网络地理信息系统[M].北京:测绘出版社,2007.
    [119]罗英伟.基于GML的WebGIS的应用研究[J].计算机工程,2002,(7):15-16.
    [120]马少娟,张英俊.网络GIS体系结构比较[J].四川测绘,2004,27(1):6-8.
    [121]陈红丽,袁可风,吕善国.WebGIS及其实现方式[J].华东交通大学学报,2004,2(1):58-59.
    [122]杨敬伟,薛玉倩,刘振鹏.基于C/S与B/S混合模式的软件体系结构[J].河北大学学报(自然科学版),2006,26(3):315-323.
    [123] ArcInfo中国技术咨询与培训中心.《ArcIMS初级教程》中文版[M].USA: ESRI, 2004.
    [124]李双成.基于ArcGIS的城市规划管理信息系统的研究与实现:[博士学位论文].北京:中国地质大学(北京),2008.
    [125]夏金儒,陈石羡.深圳电信管线资源管理系统的设计与实现[J].岩土论坛,2006, (1): 22-24.
    [126]杨伯刚,龙家恒,刘志祥.北京市综合管网信息系统的建立[J].北京测绘, 2004, (2): 4-7.
    [127]王延,亓呈明.基于GIS的退耕还林工程管理信息系统的设计与实现[J].微计算机信息,2006,9(1): 249-251.
    [128]阎正.城市地理信息系统标准化指南[M].北京:科学出版社, 1998.
    [129]中国21世纪议程管理中心.中国地理信息元数据标准研究[J].北京:科学出版社, 1999.
    [130]李兵.基于GIS的土地利用规划管理信息系统建设研究:[硕士学位论文].重庆:西南农业大学, 2003.
    [131]颜涯,邵佩英,吴平.基于SDE的城市规划管理信息系统[J].北京科技大学学报, 2001, 23(6): 569-572.
    [132]钟耳顺,宋关福,王尔琪,等. GIS组件化与组件式GIS研究[J].中国图象图形学, 1998, (4): 313-317.
    [133]张桥.基于ADO.NET的图书分销管理系统的设计与实现[J].计算机工程与设计,2006, 27(2): 330-331.
    [134] Ronald J. Norman. Object一Oriented systems analysis design[M]. Prentice Hall, Inc., 1996.
    [135]杨子强,王建彬.基于Web的电力企业地理信息系统[J].河北电力技术, 2003, (2): 52-54.
    [136]于永明,佟辉,戴士毅,等.大庆油田电力地理信息系统开发与应用[J].石油规划设计, 2001, (12): 36-37.
    [137] Jeffrey Richter. Applied Microsoft .NET Framework programming [M]. Microsoft Press, 2003.
    [138] Narcisio Tumushabe, TAN Guan-zheng. An overview of a authentication Security Features in ASP.NET[J]. Journal of Shenyang Univercity of Technology, 2003, 25(3): 250-254.
    [139]刘炳文,许蔓舒. Visual BASIC程序设计教程[M].北京:清华大学出版社, 2000.
    [140]石志国. Visual Basic.NET实用案例教程[M].北京:清华大学出版社, 2003.
    [141] Harver M.Deitel. Visual Basic 6大学教程[M].北京:电子工业出版社, 2002.
    [142]崔丽华.SD一6000系统报警功能的实现[J].广西电力工程,2000,(2):113.
    [143]汪国进,陈志芳.大亚湾核电站主控室报警处理计算机辅助系统的研究和开发[J].核科学与工程,2001,21(12):737.
    [144]葛维春.东北电网调度自动化EMS支撑系统[J].东北电力技术,1997,(4):324.
    [145]李发奎.建立储量动态管理制度提高矿产资源管理水平[J].山东国土资源,2006,22(6-7):47-48.
    [146]周竹生,扬鹰,张赛民.矿产资源储量评价分析系统开发[J].湖南科技大学学报(自然科学) ,2004,19(4):18-20.
    [147]陈前军,毛晓梅,李享洲.固体矿产资源储量估算软件的设计与实现[J].资源环境与工程,2007,21 (4):460-465.

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700