數(shù)字礦山空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與應(yīng)用

時間:2022-09-10 02:32:11

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數(shù)字礦山空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與應(yīng)用

摘要:礦山建設(shè)是產(chǎn)出的保障,伴隨著先進(jìn)的數(shù)字化設(shè)計(jì)的興起,礦山建設(shè)的測量、規(guī)劃作為最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)具有重要的價(jià)值,必須妥善保存,以備隨時有效利用。針對數(shù)字礦山建設(shè)了空間數(shù)據(jù)庫,介紹了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式、建設(shè)方法和流程,并總結(jié)了所建設(shè)的空間數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對應(yīng)用場景進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞:數(shù)字礦山測量;規(guī)劃空間;數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì);應(yīng)用

國家的數(shù)字礦山建設(shè)推廣已經(jīng)有相當(dāng)長的時間,在有關(guān)數(shù)字礦山的理論研究方面已經(jīng)取得了巨大的突破,但在數(shù)字化設(shè)計(jì)方面的具體實(shí)施問題上仍停留在傳統(tǒng)的分立設(shè)計(jì)層面,存在數(shù)字化程度不高、數(shù)據(jù)利用率低等問題,對數(shù)字礦山測量規(guī)劃的空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)進(jìn)展較為緩慢。在礦山建設(shè)數(shù)字化發(fā)展的大形勢下,針對其數(shù)字化測量規(guī)劃的技術(shù)仍然存在資源共享程度低和信息利用率不高的問題,建設(shè)空間數(shù)據(jù)庫是一個有效的解決途徑。數(shù)字礦山測量規(guī)劃的空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是一個相對較長的過程,就目前對數(shù)字礦山的開發(fā)水平,其測量規(guī)劃的空間數(shù)據(jù)庫仍處于發(fā)展中的初級階段,即數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)建設(shè)階段。此階段的主要問題是如何實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一,建立數(shù)據(jù)庫如何進(jìn)行其數(shù)字礦山測量規(guī)劃的應(yīng)用。只有多方位收集礦山所涉及到的基礎(chǔ)地質(zhì)情況,進(jìn)行開采時的數(shù)據(jù)報(bào)告統(tǒng)計(jì),對其實(shí)現(xiàn)分裝分離,實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的統(tǒng)一整理,為下一步的數(shù)字礦山空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)及應(yīng)用提供基礎(chǔ)保障。

1數(shù)字礦山測量規(guī)劃空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)

依據(jù)數(shù)字礦山設(shè)立所需的每個礦山之間的關(guān)系模式及空間數(shù)據(jù)的合理前提下,數(shù)字礦山測量規(guī)劃空間的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在自底部向上、自頂部向下和云端服務(wù)三種結(jié)構(gòu)形式,無論任何一種形式,最終均可實(shí)現(xiàn)對數(shù)字礦山的合理測繪的目的[1]。首先實(shí)現(xiàn)對數(shù)字礦山空間數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)框架設(shè)計(jì),需要勘探設(shè)計(jì)部門對以往礦山數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集整理,參照國家礦山行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)對空間數(shù)據(jù)統(tǒng)一編號分類,數(shù)字礦山的測繪數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)采取統(tǒng)一形式的坐標(biāo)系統(tǒng),同時滿足對其存儲格式和編號規(guī)則統(tǒng)一,為保證操作時數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫的鏈接通順,保持?jǐn)?shù)據(jù)庫的順利應(yīng)用。數(shù)字礦山空間數(shù)據(jù)庫根據(jù)不同礦山之間的特征進(jìn)行特征化歸類,設(shè)立數(shù)組參數(shù),根據(jù)統(tǒng)一坐標(biāo)的形式對參數(shù)進(jìn)行建表或繪制虛擬二維圖形,根據(jù)比例計(jì)算法可得出數(shù)字礦山相近測量規(guī)劃數(shù)據(jù),將其數(shù)據(jù)存儲至計(jì)算機(jī)指定平臺下,依照數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)實(shí)時更新,取其數(shù)據(jù)平均值得出相對準(zhǔn)確的測量數(shù)值[2]。數(shù)字礦山測量規(guī)劃空間結(jié)構(gòu)形式如下圖1所示。

2數(shù)字礦山測量規(guī)劃空間數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

基于空間數(shù)據(jù)庫對數(shù)字礦山的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中,可實(shí)現(xiàn)高精準(zhǔn)度的測量規(guī)劃,推進(jìn)數(shù)字礦山信息化、智能化管理的步伐。同時為數(shù)字礦山高精度數(shù)據(jù)的開發(fā)利用提出了更為優(yōu)化的解決方案。采用對礦山進(jìn)行識別分類的特征化數(shù)據(jù)庫有利于相關(guān)人員實(shí)施開采工作時對資源數(shù)據(jù)的管理,可以提高數(shù)據(jù)的利用率,避免單一目的的重復(fù)操作造成人力物力資源的浪費(fèi)。數(shù)據(jù)庫根據(jù)不同身份人員的權(quán)限信息可實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)資源的個性化展示,即滿足了數(shù)據(jù)資源的交互也強(qiáng)化了系統(tǒng)的安全性[3],且大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常帶有數(shù)據(jù)后臺自動存儲備份功能,多層次的保障了數(shù)據(jù)的安全。數(shù)字礦山測量規(guī)劃空間數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)體系可以裝載全方面的數(shù)字礦山資料,完整網(wǎng)絡(luò)人員管理體系,具有完全高度可訪問性,且空間數(shù)據(jù)庫具有不受限制的實(shí)體數(shù)據(jù)長度,一個表格內(nèi)可包含兩個或以上數(shù)據(jù)對象,方便結(jié)構(gòu)式嵌套應(yīng)用。為開展數(shù)字礦山的研究提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息,為國內(nèi)的礦山建設(shè)教學(xué)或?qū)I(yè)化實(shí)驗(yàn)提供理論基礎(chǔ)[4]。

3數(shù)字礦山測量規(guī)劃空間數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用

通過對數(shù)字礦山測量規(guī)劃空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了相關(guān)工作人員在開采或勘察礦山的過程中對其角度的精準(zhǔn)測量,通過數(shù)據(jù)庫的實(shí)時更新功能,也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和記憶。針對空間數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)可將其技術(shù)應(yīng)用到礦山的慣性測量中,滿足對數(shù)字礦山的更精準(zhǔn)測量,例如經(jīng)緯角度檢測和是否出現(xiàn)重力異常等[5]。利用設(shè)計(jì)的空間數(shù)據(jù)庫可實(shí)現(xiàn)針對下列空間數(shù)據(jù)的應(yīng)用:①基礎(chǔ)化信息的處理,數(shù)字礦山及一些地區(qū)所處的地勢畫圖,如水路圖、陸路圖等;②專用空間數(shù)據(jù)計(jì)算,入隊(duì)形式的等高線計(jì)算,河流斷面或降雨值河流域?qū)?shù)字礦山測量的影響;③對圖像數(shù)據(jù)的生成,包括對數(shù)字模型或正反射影的成像??臻g數(shù)據(jù)庫對于數(shù)據(jù)信息的獲取主要通過空間遙感和高空航拍兩種技術(shù),可獲得相關(guān)數(shù)字礦山的反饋圖像,采用設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行圖像處理,進(jìn)而得到數(shù)字高清模型及有關(guān)矢量數(shù)據(jù),處理好數(shù)據(jù)加工的關(guān)系,使其符合數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)定且滿足元素之間的拓?fù)潢P(guān)系。

4結(jié)語

隨著數(shù)字礦山測量規(guī)劃空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì),礦山測繪技術(shù)在相關(guān)部門實(shí)施開礦或勘查中的應(yīng)用也越來越多在。檢測數(shù)據(jù)的輸入輸出,對數(shù)據(jù)的修改分析,對數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)一體化處理是日后國家在數(shù)字礦山中明確的發(fā)展趨勢。對國內(nèi)已有礦山的進(jìn)行規(guī)劃管理或開采勘查過程中的數(shù)據(jù)檢測更為精準(zhǔn),在未來國家數(shù)字礦山發(fā)展過程中,測量規(guī)劃空間數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用將更加廣泛,為科技水平將持續(xù)提高奠定理論基礎(chǔ)。

作者:陳瑩瑩 歐陽云 單位:江西有色金屬地質(zhì)勘查二隊(duì)