基于GIS的采煤工作面瓦斯管理信息系统开发与应用研究

发布时间：2017-10-17 14:24

  本文关键词：基于GIS的采煤工作面瓦斯管理信息系统开发与应用研究

  更多相关文章： 瓦斯数据 地理信息系统 可视化显示 灰色理论 参数预测

【摘要】：随着我国煤矿开采深度的不断增加,瓦斯地质情况也越来越复杂,而且在断层等地质构造、采矿工作的影响下产生了许多瓦斯赋存不规律的工作面,增加了瓦斯治理的难度。GIS技术的飞速发展为煤矿瓦斯瓦斯治理提供了新的方向和思路。本文侧重于应用研究,在实现GIS系统对数据源复杂、数据量大、时效性强的瓦斯数据进行高效存储、管理及可视化显示的基础上,着重于数据统计分析、参数预测等功能的开发研究,取得的主要成果如下:(1)通过对GIS系统三种开发模式的比较,以及主流的GIS系统开发平台Arc GIS的深入研究,制定了采用Arc GIS Engine组件,以组件式二次开发模式构建采煤工作面瓦斯管理信息系统的方案。(2)从系统工程的角度出发,采用自上而下、逐步求精的方法,详细阐述了系统设计的目标、系统平台的开发原则和开发策略、系统总体设计与开发环境、系统平台界面设计、系统功能的设计等内容。(3)在分析CAD和Arc GIS两种数据格式的数据结构基础上,图解了新丰煤矿25021工作面瓦斯地质图由CAD到Arc GIS的格式转换过程;完成了空间数据库和属性数据库的建立以及基于Arc SDE的数据库实现。(4)通过对比分析,采用GM(1,1)灰色预测模型作为本系统的瓦斯参数预测模型,通过编程自定义一系列的函数嵌入到开发的瓦斯管理信息系统之中,开发了瓦斯参数逐点预测功能模块,并且以新丰煤矿25021工作面为例,进行了应用。(5)采用VS210+Arc GIS Engine作为前端开发工具,在Arc SDE+Oracle后台数据库的支持下,通过VB.NET编程语言开发了工作面瓦斯管理信息系统平台。实现了包括图形漫游、平移等基本操作、鹰眼视图、图层管理、地理量算、交互查询、统计分析及专题图分析等功能,并以新丰煤矿25021工作面为应用实例,详细展示了各功能的应用情况。这一系列功能的实现,较为直观、清晰地展示出了其瓦斯赋存状况,而且结合灰色预测模型的参数预测功能进一步揭示了隐藏在数据中的规律,为该区域瓦斯的精确治理提供了指导,减少治理的盲目性。同时对类似区域的瓦斯治理提供指导意义。
【关键词】：瓦斯数据 地理信息系统 可视化显示 灰色理论 参数预测
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP311.52;TD712
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 变量注释表16-17
• 1 绪论17-28
• 1.1 研究背景及意义17-19
• 1.2 国内外研究现状19-25
• 1.3 主要研究内容25
• 1.4 研究思路25-26
• 1.5 研究工作进展26-28
• 2 地理信息系统及其相关技术28-39
• 2.1 地理信息系统的分类28-29
• 2.2 地理信息系统开发模式29-31
• 2.3 组件式地理信息系统技术31-33
• 2.4 ArcGIS技术33-38
• 2.5 本章小结38-39
• 3 瓦斯管理信息系统总体设计39-47
• 3.1 研究区域概况39-40
• 3.2 系统设计的目标40-41
• 3.3 系统开发原则和开发策略41-42
• 3.4 系统总体设计与开发环境42-44
• 3.5 系统平台界面及功能设计44-46
• 3.6 本章小结46-47
• 4 瓦斯管理信息系统数据库建立47-62
• 4.1 CAD和ArcGIS数据结构分析47-50
• 4.2 CAD到ArcGIS的数据转换及数据库的建立50-59
• 4.3 基于ArcSDE的数据库实现59-61
• 4.4 本章小结61-62
• 5 系统瓦斯参数逐点预测功能模块开发62-74
• 5.1 影响煤层瓦斯赋存的主要因素62-64
• 5.2 一元线性回归预测模型64-66
• 5.3 基于灰色理论的瓦斯参数预测模型66-72
• 5.4 基于灰色理论的瓦斯参数逐点预测功能开发72-73
• 5.5 本章小结73-74
• 6 瓦斯管理信息系统主要功能实现及应用实例74-88
• 6.1 系统主要功能实现74-83
• 6.2 系统应用实例83-87
• 6.3 本章小结87-88
• 7 结论、创新点及展望88-90
• 7.1 结论88-89
• 7.2 创新点89
• 7.3 展望89-90
• 参考文献90-94
• 作者简历94-96
• 学位论文数据集96

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本文编号：1049334