電子技術論文數字化制圖技術在煤礦地質測量中的分析應用

　　本文在分析我國煤礦地質測量現狀的基礎上,結合生產實踐論述了數字化制圖技術的作業模式和方法，從信息采集的多源化、管理的網絡化、決策支持的智能化，以及與其他專業系統集成化的角度，簡述數字制圖方法和技術過程，分析了其在煤礦地質測量系統中的應用和發展趨勢，從而充分利用現代化的科技手段，搞好煤礦地質測量工作，更好的服務于群眾和社會。

　　《世界電子元器件》雜志是由信息產業部主管、全國發行的月刊。它權威報道并分析國內外電子元器件行業發展現狀及趨勢，提供半導體、元器件最新設計方案，集研發、應用和解決方案為一體，是了解世界電子元器件行業現狀及發展的重要信息窗口。

　　眾所周知，隨著煤礦生產過程的推進，煤礦地質測量資料的積累逐步豐富，人們對煤礦開采地質條件的認識也由灰變白。煤礦地質測量資料是煤礦生產最基礎的資料，煤礦地質測量常用圖件是煤礦生產成果最直觀的表現形式;原始資料與成果圖件是指導煤礦生產的基礎。以前的采用人工檢索、分析和處理地質測量信息資料，難以滿足煤礦現代化生產與技術管理的需要，因此為了準確預防和快速處理礦井重大災害事故，及時提供采礦設計與經營決策的基礎數據，就必須利用計算機和網絡技術，來實現煤礦地質測量數據的自動化管理，使得地質測量專業各種基礎圖件的自動生成，從而對井下突發事件的快速、準確地進行分析與決策。

　　一、數字化制圖技術概述

　　數字化成圖技術是現代測繪技術與計算機技術和信息技術相結合的產物。當今時代，信息化與網絡化已成為各行業數字化的重要基礎手段,在企業應用中起到十分重要的作用。數字化制圖技術可以以數字形式將地球表面的空間要素信息進行高度的抽象，用坐標、屬性、圖像和關系來描述對象，并把它們之間的相互關系有機地組織起來，存貯在有直接存取性能的介質上的關系數據文件，生產效率得到了大大提高，成果精度穩定可靠。隨著科學技術的飛速發展,計算機技術和電子測繪儀器日益普及,數字化制圖技術在測繪生產和實踐中也得到了越來越多的應用。

　　二、數字化制圖技術方法分析

　　數字化制圖技術在煤礦地質測量方面具有很強的實用性，它是以數字形式將地球表面的空間要素信息進行高度的抽象，用坐標、屬性、圖像和關系來描述對象,并把它們有機地組織起來，存貯為相關的數據文件，其方法主要有以下三種：

　　(1)數字化儀輸入法:即采用數字化儀人工手扶游標跟蹤,將底圖信息轉化為圖形數據的方法。利用這種方法進行數字化,速度較慢,需要有較昂貴的數字化儀輔助設備，所以現在基本已淘汰這種方法。

　　(2)智能掃描矢量化輸入法:將原圖利用掃描設備輸入計算機,通過智能識別方式將圖像數據轉換成矢量數據進行編輯,最后經誤差校正系統將矢量數據進行誤差糾正。這種方法的速度快,但因獲取的數據量較大,圖形要素自動識別的困難較多,后期修改編輯的工作量較大。

　　人工跟蹤矢量化輸入法:這種方法是在“圖形編輯系統”中采用人工手動方式(3)將數字化柵格圖像,可借助“圖形編輯系統”的強大編輯功能對數字化后的圖形進行有效的編輯修改。該方法主要在地質制圖方面得到普遍使用。

　　三、數字化制圖技術具體過程分析

　　3.1數據獲取及矢量化

　　數據獲取是數字化制圖的基礎,數據錄入是基于軟件數字地圖制圖的功能來實現的，數字制圖矢量圖形數據的獲取包括:點圖元數據、線圖元數據、面圖元數據。

　　3.2圖形數據編輯處理

　　數字化圖形編輯器提供了對空間數據和圖形屬性進行編輯的強大功能,圖形編輯系統包括點編輯、線編輯、區編輯及圖層等其他內容的編輯。

　　(1)編輯點、線圖元符號和子圖庫:根據編圖要求,可利用系統服務庫子系統生成圖庫、填充圖案和矢量字庫,存放至系統庫中,供編輯制圖時隨時調用。

　　(2)圖形編輯:圖形編輯是制圖的最重要環節,利用圖形編輯子系統可進行圖形整飾、編輯修改,并可自動校正拓撲關系等。

　　(3)誤差校正:圖形數據誤差可分為源誤差、處理誤差、應用誤差。主要是在數據采集和錄入過程中產生的誤差,數字化過程中因紙張變形、比例尺變換、采集點的密度等引起的誤差,在校正時主要校正數據誤差。

　　3.3數據輸出

　　(1)圖形輸出:圖形輸出的主要任務是將已完成數字地圖的數據處理結果,進一步變成圖形輸出裝置可識別的信號,以驅動圖形輸出裝置產生地圖圖形。

　　(2)文件輸出:文件輸出是把圖形數據編輯成一個工程文件,輸出柵格文件，然后在繪圖儀或打印機上將成品地形圖以白紙圖或其它要求的數據格式輸出。

　　四、數字化制圖在煤礦中的應用

　　數字化制圖在采礦場現狀地形圖和其它地形圖的主要應用是工程設計、規劃為組織生產提供可靠的依據。其基本任務是在礦業信息數據庫的基礎上，充分利用現代空間分析、數字采集、知識挖掘、虛擬現實、可視化、網絡、多媒體及其他新技術，為礦產資源評估、礦山規劃、開拓設計、生產安全和決策管理，進行模擬仿真與過程分析提供新的技術平臺和強大工具。數字煤礦的最終目標是通過詳細和精確的地理信息，驗收臺階地形圖主要是為計算每月的礦巖量，給出生產驗收報表，實現煤礦的高度信息化、自動化和高效率，乃至遙控采礦和無人采礦。

　　五、數字化制圖在煤礦地質測量方面的發展趨勢

　　隨著數字化制圖技術的發展及全站儀的普及，三角測量現在已基本上淡出了控制測量這個舞臺，取而代之的是更為靈活的網及導線網測量，從信息獲取的角度,煤礦地質測量信息的獲取手段越來越豐富：從以往單一的鉆探手段發展為集遙感、數字攝影、GPS(全球定位系統),以及三維地震勘探和其他地面物探、礦井物探等手段為一體的立體勘探模式。在數據內容上則以煤礦地質、水文地質、測量、采掘信息為基礎,更多地融入地面物探(如地震、瞬變電磁勘探)、礦井物探(如槽波、坑透、瑞雷波勘探)、測井及其他地壓、瓦斯資料等多源地質信息。因此，數字化制圖技術為制圖領域帶來了新的生機，改變了傳統地形圖應用的概念，數字煤礦的發展戰略將會是21世紀礦山企業振興和發展的必由之路

　　六、結束語

　　數字化制圖在現代煤礦地質測量中發揮著巨大作用，很多成果精度穩定可靠等都比以前傳統方法更加方便和準確。在應用了先進數字化制圖技術，對現狀地形圖的繪制、臺階分層圖的繪制、礦巖量的計算、驗收報表的輸出后，地質測量工作效率提高、成果精度穩定可靠、自動化程度高,以文件形式存儲,便于利用、管理、更新、綜合效益高等等。在當今這個數字時代,只有發展先進的數字化技術,才能為我們進一步拓寬數字化制圖在煤礦地質測量工作的思路和方法，提高數字化制圖在煤礦地質測量工作中的推廣和應用，提高和擴大煤礦地質測量的工作效率具有現實的意義。

　　參考文獻

　　【1】謝剛生,鄒時林等《數字化制圖原理與實踐》西安地圖出版社,2003年8月

　　【2】薩賢春,姜在炳,孫濤等.煤礦地質測量信息系統(MSGIS)[J].地質論評,2000,46

　　【3】李青岳,陳永奇編著《數字化制圖與工程測量》北京測繪出版社,1995年

　　【4】吳立新,殷作如,鄧智毅等論21世紀的煤礦數字煤礦[J].煤炭學報,2000