地理資訊系統在煤礦地質測量資訊系統中的設計與開發論文

地理資訊系統在煤礦地質測量資訊系統中的設計與開發

　　地理資訊系統***GocgraphcinIofmratinosystnel，Gsl***是利用計算機及其外部裝置採集、儲存、分析、描述與空間和地理分佈有關的資料的空間資訊系統。GIS融合計算機圖形和資料庫於一體，在一定的地域內，將地理空間資訊和一些與該地域地理資訊相關的屬性資訊結合起來，達到對地理和屬性資訊的綜合管理。從外部來看，GSI表現為計算機軟硬體系統，而其內涵是由計算機程式和地理資料組織而成的地理空間資訊模型，是一個高度資訊化的地理系統。

　　1***等高線生成及等高線分析：等高線圖是人們傳統上觀測地形的主要手段。可以在等高線圖上精確地獲知地形的起伏程度、區域內各部分的高程等等。等高線圖可以從格網數字地形模型仍TM***中獲取，也可在不規則三角形格網T***NI***中生成。

　　2***立體透檢視分析：當用戶需要從直觀上觀察地形的概貌時，用繪製透檢視的方法***還可以用色彩***可以更逼真地顯示地形。

　　3***坡度分析、地表面積計算及挖、填土方體積計算：建立DTM後就可以用之計算坡度、面積和挖、填土方體積，以其作為土地適宜性評價的因子。

　　4***斷面圖分析：斷面圖主要有利於工程設計和工程測量，如工程勘察的縱向圖分析、地質鑽孔分析等。

　　一 CIS技術在礦區土地管理資訊的具體形式

　　在以往的測量中，選擇的測量方式還是完全採用機械的形式，但是在使用了計算機CIS技術精密測量後，完成了許多以往技術所不能達到的任務。在我們的研究中，計算機CIS技術測量的原理是通過攝像機將被處理的物件採集進行影像採集，在多個控制點的資料採集完成後，系統會自動將這些影象進行整合，得出相關的幾何多變引數，再在計算機上以具體的資料顯示出來，以供礦區技術人員使用參照。

　　在上面所說的攝像機並不是我們通常意義上生活中使用的攝像機。它是一種視覺化較強，錶針比較敏感的測試儀。可以將視覺中的二維形態通過顯影，記錄在機械的光譜儀上，再將這種的二維影象做數學處理，有二階矩陣轉換為三階矩陣，通過播放儀呈現出三維的影像。這時的影象變為立體化，更有層次感，效果上也有了明顯的變化，這是一種顯示方法。此外還有一種造價較高的儀器，我們不常使用，就是影象提取器。同樣是採集控制點的資料，將資料整合在系統之內，然後對於原始的影象進行預處理，不再經過有曝光這個程式，將影象中關鍵點的座標在整個內部軸面上體現出來，提取資料幀數，再運用機器的智慧識別系統，對控制點的座標進行資料分析，自動生成圖形，這也可以用於精密測量。它的優點就是使用上極其的方面，基本只要架立儀器和開啟開關，其他的工作機械系統都會自動的完成。使用的困難就是造價極其的高，不適合一般企業使用。在基於計算機視覺影象測量中使用上的原理如下：

　　***1*** 計算出觀察控制點到計算機視覺影象測量儀器的有效距離;

　　***2*** 得出觀察點到目標控制點之間的三維的運動幾何引數;

　　***3*** 推斷出目標控制點在整個平面上的表面特徵*** 大多時候要求形成立體視覺*** ;

　　***4*** 還通過觀察可以判斷出目標物體的幾何座標方位。

　　在整個計算機CIS技術精密測量的在礦區土地資訊管理中最關鍵的元件就是壓力應變電阻儀，這也是感測器的一部分。壓力應變電阻儀的使用方式是將應力片貼上在控制點位上，事先在物體表面打磨平整，清理乾淨後，塗抹丙酮試劑，在液體完全風乾後就可以黏貼應力片，通過導線的聯接，形成了一小段閉合的電路，時刻讓計算機CIS技術系統可以感應到並作跟蹤觀察。因受到來自不同方面諧波的影響後，應力片會產生一定數值的電阻，在電路中，這些電阻會轉化為電流，視覺影象系統接收到了電流後就會顯示在儀表盤上相應的資料，我們就可以根據儀表盤中的資料記錄測量中的資料，很好的解決了原始機械在使用過程中大量的做無用功所消耗資源的現象。感測器對每個應點都進行動態的測量，將資料模轉換成現實中的影象，精確的成像可以測算出控制點的位置，用計算機視覺影象精密測量結合資料方面的相關的分析，得出礦區施工中的可行性報告分析，減低了施工中的成本，將施工的預算控制在一個合理的範圍之內。

　　當無法觀察到控制點是，計算機CIS技術測量可以通過接收訊號或是相關的頻率波段來收集資料，不會因為以往測量的環境不好，距離太遠，誤差太大的影響。

　　二計算機CIS技術測量的關鍵技術分析

　　在計算機CIS技術測量中解決了很多以往很難完成的任務，但是在使用過程中還是發生了很多的問題。尤其在土地資訊的選擇中，無法使用高幀數的圖片顯示，無法將計算機測量的關鍵技術的優點發揮出來。我們就計算機CIS技術測量的關鍵技術中常見的問題進行討論。

　　1. 降低失誤的概率

　　在很多的資料誤差中，有一部分是出現在人為的因素上面。對於機器的不熟悉和操作中的疏忽都會在一定程度上對影象的視覺感模擬帶來麻煩。對於網路裝置的配置上，要經常性的學習，將配置在可能的情況下設定的更加合理和使用，保證網路連線系統的安全性。為防止更多因操作帶來的誤差，選用系統登入的制度，使用者在通過識別後進入系統，在採集資料後，確定最終資料上又相關的再次確定的標識，系統對本身有的登入伺服器和路由器有相關的資料解釋，記錄好實用操作的時間，及時備份。　　2. 對於許可權的控制

　　許可權控制是針對測量關鍵所提出的一種安全保護措施，它是在使用計算機CIS技術測量的關鍵技術中對使用者和使用者組賦予一定的許可權，可以限制使用者和使用者組對目錄、子目錄、檔案、印表機和其他共享資源的瀏覽和更改。影象中的執行伺服器在停止的情況下可以做出不應答的操作指令，立刻關閉當前不適用的介面，加快系統的執行速度，對於每天的日誌檔案實時監控，一旦發現問題及時解決。對於資料終端的資料可採用可三維加密的方法，定時進行安全檢測等手段來進一步加強系統的安全性。如果通過了加密通道，系統可以將資料自動的儲存和轉換為檢視模式，對於資料的審計和執行可以同時進行，這樣就可以很好的保證大地測量中的影象資料安全，利用防護牆將採集中廢棄的資料革除在外，避免數值之間發生紊亂的現象，進一步改善計算機CIS技術。

　　3. 開啟自動建立備份系統

　　計算機CIS技術測量的關鍵技術的完善中會常遇到系統突然崩潰或是影象受到嚴重干擾導致無法轉換的一系列情況，發生這種情況最大的可能性就是系統在處理多組資料後無法重新還原成進入介面。這時為保證圖片轉換成數字的系統資料不丟失，我們對系統進行備份。選定固定的磁碟儲存資料，定期將產生的資料***轉換前的影象和轉換後的數值***匯出，保證程式的正常執行。當系統一旦發生錯誤，可以儘快的恢復資料的初始狀態，為測量任務的完成爭取更多的時間。我們還要減少訊號源周圍的干擾，定期的更新系統資料庫，保持資料採集的穩定性，把攝像機記錄出的資料節點儲存在相應的技術圖紙上，用這樣的方式來知道測量工作。系統備份的資料還可以用於資料的對比，重複測量後得出的資料，系統會自動也備份的資料進行比對，發現誤差值在規定以外，就會做出相應的預警，這樣也能在工作中降低出現誤差的概率。

　　三 CIS技術測量的關鍵技術遇到的困難和使用前景

　　計算機CIS技術測量的關鍵技術作為一種新興技術在使用時間上不過十幾年，其使用的程度已經無法估算。正是因為它的簡單、使用、精度高以及自動化能力卓越的特點受到了礦區土地資訊管理部門的廣泛青睞。在測量調控方面的這些可靠性和穩定性也是有目共睹的。這項關鍵技術中涵蓋的學科非常的多，涉及到的知識也很全面，一旦出現了機器的故障，在維修上還是一個很大的問題，如何很好的解決計算機視覺影象技術的相關核心問題就是當下亟待解決的。

　　我們都知道，人的眼睛是可以受到吱聲的控制，想要完成礦區土地觀測是十分簡單的，但是在計算機CIS技術中，畢竟是採取攝像機取景的模式，在取得的點位有的時候不是特別的有代表性，很難將這些問題具體化、形象化。達不到我們設計時的初衷。所以在這些模型的構建中和資料的轉換上必須有嚴格的規定和要求，切不可盲目的實施測量，每項技術操作都要按規程來實施。

　　四結束語

　　在煤礦土地工程發展的今天，很多的測量技術已經離不了計算機CIS技術的輔助，本文中詳細的談到了CIS技術方面的研究，對於之中可能出現的一些問題也提出了相應的解決方案。測量工程中計算機CIS技術可以很好的解決和完善測量中遇到的一些問題，但是也暴露出了很多的問題。

　　將CIS技術在礦區土地管理資訊系統中使用，也是加強了礦區建設的資訊化水平。可以預見的是，在未來使用計算機CIS技術在礦區土地管理資訊系統建立的測量模型會得到更多、更好的應用。但作為一個長期複雜的技術工程，在這個建設過程中定會有一些困難的出現。希望通過不斷的發現問題、總結經驗，讓CIS技術在礦區土地管理資訊系統在煤礦的開挖中的作用發揮的更好。