箱约苕fll地理信息系统在矿山的应用杜云、戴华阳S李贵昌2，路明吉2，杨爱枝2，乔刚2（1.中国矿业大学北京校区，北京100083；2.潞安矿业集团公司，山西长治046204）（MGIS）的实现方法与应用实例。利用MGIS处理矿山数据，实现了信息处理、检索、输出的自动化、可视化、与地理关系的一体化，给矿山带来巨大的经济效益和社会效益。

　　1矿山应用MGIS的必要性矿山是一种特殊的地理区域。现代矿山一般规模庞大，面积较广，地质条件和煤层赋存条件差别很大，主要表现为：煤系地层构造复杂，煤层厚度不稳定，倾角变化大，煤层走向变化较大，煤层顶底板不稳定，地下水的威胁等等；生产方式复杂，生产矿井同时使用多种生产方式；设备复杂，种类繁多，设备数量巨大。由此可见，矿山的信息量巨大，并且数据类型多，包括地质、采矿、测绘、经济、建设、生产与管理等多方面的数据。数据载体有文件资料、表格、图形图像、数据库等。

　　矿山数据具有重要经济价值。大量的数据不及时收集、整理、保存，一旦丢失，将给矿山造成巨大信息及经济浪费。矿山数据的保存对矿山的生产、安全、管理、效益、资源的有效利用及环境的保护具有重要意义，例如对地表及采空区上的构（建）筑物等的保护，对地下水及地表水、生态的保护，采矿工程引起的塌陷区的复垦等可提供科学依据。目前，矿山工程施工、开采过程、设备、材料信息、开采过后的信息等的收集和处理主要停留在手工操作上，已不适应现代企业生产、管理、办公等要求，急需具有智能化特征的方法与系统来满足企业之需求。MGIS是满足这一需求的最好方法。

　　矿山地理定位数据是MGIS的基本数据，利用矿山地面和井下测量信息构建矿山的几何空间框架。矿山数据源包括地形图、测量资料、矿山土地利用图、地质图及文字报告、矿床产状图及文字报告、采掘工程图、井上下对照图、矿山建筑资料等。其储存形式，主要有图像、图形、文字、表格等。这些为数据源静态的一面。另一方面，由于矿山生产和区域社会的不断发展，还有大量动态数据，即在生产过程中不断更新、增加的数据和信息。这部分数据是生产和管理的最新资料，是系统保持现实性所必需的。MGIS的数据具有以下主要特点：（1）多源性。数据涉及不同的领域、不同的来源、不同的载体。

　　（2）时空特性。数据具有时空四维的几何和属性信息，并且随着生产的进行，数据处在不断的更新、增删之中。

　　（3）多时相性。矿山信息涵盖矿山生产和建设的各个阶段。

　　（4）不确定性。各种空间、资源和环境数据具有不确定性或模糊性。

　　矿山GIS需结合矿山数据的实际情况，用GIS的理论和技术实现数据处理、检索、输出的自动化、可视化、与地理信息的一体化等。MGIS由四部分组成，它们是计算机硬件环境、软件环境、地理空间数据、系统维护与使用人员。各部分的相互关系，见3.1数据的数字化将矿山现有信息用数字化仪等设备做成符合-），男，山西襄垣人，博士研究生，从事岩土工程与计算机工程研究。6Coal1/2002 GIS数据结构的信息，如果采用原有的地图，或使用未经改造的模拟精密立体测图仪获得的等高线，可以扫描得到矢量化的等高线，再内插成DEM，该种方法由于使用的设备相对简单，所获得的DEM精度与前面所述的解析测图仪方法相当，不失为目前DEM生产的重要方法之一。

　　3.2动态数据的采集和录入利用现代化手段将与矿山有关的信息进行及时采集并输入MGIS系统，如利用GPS技术、测量仪器获取测绘信息，各种动态的采矿生产信息、设备运转信息等。将以上信息及时输入到MGIS系统中。

　　键盘录入是输入属性信息和数据的有效方法。

　　对于系统必须的数据应按照约定的格式输人。已存储于数据库中的数据可以利用辅助软件移植到MGIS的数据库中。存储介质中的数据可利用设备的数据传输和数据复制功能进行。

　　各种测量仪器如全站仪、GPS接收机、光电测距经纬仪等自带的电子数据记录器等自动记录的野外和井下测量数据，可利用数据传输接口通过相应的数据识别系统输人计算机，实现MGIS对测量数据的采集输入。MGIS系统要适应矿山数据规范与数据标准的规定，能够控制数据质量、数据共享、数据格式化的转化、多源多尺度数据的匹配、图像数据与空间数据的复合，容易进行数据的更新和数据库的维护，保持历史数据与现实数据的一致性等。

　　3.3MGIS及其空间数据库应具备功能在整个空间数据库中进行检索、漫游和询；矢量形式的图形数据应半透明地覆盖在影像数据中，并可用新的影像数据对老的数据进行更新，包括修改、补充和删除等编辑工作；所有空间数据，应能根据用户需要转送到其它GIS硬件和软件支撑的信息i统中；根据需要按图幅或按用户给定的范围输出可视化产品。

　　采用美国Maplnfo公司推出的地理信息系统软件MapInfoProfessional，利用MapBasic作为分析系统的二次开发编程工具，结合某矿实际初步建立起了该矿的MGIS，目前还有待进一步完善与充实，现在本系统主要是进行开采沉陷预测分析。

　　该系统能够直观、快捷地进行水平煤层、缓倾斜、急倾斜、直立煤层开采地表移动预计，可以计算任意形状多工作面开采，地表计算点沿任意方向及垂直方向的移动变形值。

　　5结语矿山是一个多介质的复杂结构空间体，可视化表达矿山信息是MGIS优势所在。MGIS在某矿开采影响中的成功应用证实了其在实践应用中的优越性。随着现代化矿山建设的发展，要求篼效管理矿山，矿山数据用MGIS处理，可以实现信息处理、检索、输出的自动化、可视化、与地理关系的一体化，将给矿山带来巨大的经济效益和社会效益。