基于ArcGIS engine的采煤塌陷地动态监测管理系统的设计

【作者】 王少卿； 李新举；

【机构】 山东农业大学资源与环境学院；

【摘要】 矿产资源不断开采,采空区塌陷问题日益严重,对矿区人民生活和矿区环境带来极大危害。因此开发监测管理系统对维护矿区人民生命安全和保护矿区环境有重要意义。目前我国的大部分矿山依然采用人为的监测手段,不仅周期长,其精度受人为因素影响较大,并且耗费大量的人力和物力,制约了矿山的生产和发展。在充分考虑塌陷地监管系统中的用户需求,系统功能设计上,设计了一个塌陷地监测管理系统。该系统的设计应达到如下几个目标:1)数据处理中心工作人员能高效地对塌陷地监测的数据进行日常管理,包括监测数据处理分析、更新;2)系统能够实时查询塌陷情况,定时更新的数据以及存储的历史数据;3)统计出图功能,生成各种沉降等值线图、塌陷地监测点分布图等图件,并能自动生成各种统计报表;4)能够对塌陷地整治项目进行全过程管理,随时查看项目进度,提高效率。5)管理系统用户的功能,包括用户权限、用户角色管理系统管理的功能。所以,设计的整个系统的功能有:GIS基本的功能,数据管理功能,实时查询塌陷情况功能,项目全过程管理功能,预测预警功能,用户管理的功能,出图功能,以及数据实时传输更新功能。在系统开发环境的选择上,开发环境选择开发语言选择C#语言,开发平台选择ArcGIS Engine10.2和VisualStudio2010,空间数据库引擎选择Arc SDE,数据库选择SQL Server,客户端操作系统使用主流Windows系统,DBMS选择MS SQL Server2008。系统总体架构上,分为UI界面,(人机交互界面)。基础软硬件层,提供硬件设施(服务器、电线、电缆、计算机等),基础软件(计算机操作系统、服务器操作系统、网络,以及相应基础应用软件)。框架服务层(安全体系和标准规范体系等)。监测系统层:基本功能模块,查询功能模块,用户管理模块,预测预警模块,项目全过程管理模块,决策支持模块,统计出图模块。数据支持层(提供数据支持,存储数据)。监测系统层分为六个子模块:(1)基本功能模块中是实现GIS基本功能,例如添加删除、放大、缩小、漫游等地图操作功能。(2)查询功能模块中,通过与实地监测设备的连接,或者从指定网址下载的InSar数据,遥感数据进行人工处理分析传输至数据库,监测系统通过数据库访问实时监测数据或者历史数据,能够实时查询塌陷地的塌陷情况。(3)在预测预警模块中通过输入参数,调用提前写好的概率积分法模型,选择的参数有:控制数据(工作面个数、预计点个数等),工作面数据(开采时间数据、采厚、回采速度等)、预计点数据(预计点坐标、预计方向)。预警警报由塌陷地监测系统对变形位移信息分析,根据地表位移信息之间响应关系的经验值进行决策预警。(4)项目全过程管理模块下有五个步骤:分别是项目踏勘,项目可行性研究分析,土地复垦规划设计,施工,竣工验收。(5)系统管理模块该模块分为以下部分:用户管理,角色管理,系统菜单管理,密码修改,操作日志管理。(6)统计出图模块分为统计,出图两个功能。系统运行流程分为四部分:(1)数据采集:采集实地监测站(点)等实时监测到的数据,人工下载相应的数据。(2)数据处理:采集后的数据传输至数据管理中心,通过人工方式进行处理。(3)数据入库:处理后的数据按照属性数据、空间数据、非空间数据分别录入相应数据库,进行更新操作。(4)功能调用:用户通过人机交互界面使用监测管理系统。更多还原