本文關(guān)鍵詞：基于GIS技術(shù)的煤礦水文地質(zhì)信息管理與水害預(yù)警系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我國煤礦水害事故頻發(fā),嚴重威脅著礦工的人身安全,對煤炭行業(yè)造成巨大經(jīng)濟損失。礦井水文地質(zhì)直接影響煤礦的安全生產(chǎn)。目前,煤礦水文地質(zhì)資料在收集、存儲和管理工作方面相對獨立,缺乏企業(yè)間信息共享,導(dǎo)致水害相關(guān)數(shù)據(jù)不能及時有效利用,影響煤礦水害預(yù)警的準確性。針對以上問題,本文綜合運用GIS、數(shù)據(jù)庫、Visual C#編程等先進技術(shù),建立了煤礦水文地質(zhì)信息管理與水害預(yù)警系統(tǒng),實現(xiàn)了煤礦水文地質(zhì)資料的信息化管理和各個防治水功能模塊的建立,為煤礦防治水工作提供科學(xué)依據(jù)。具體研究內(nèi)容如下:(1)綜合考慮煤礦數(shù)據(jù)量大、類型眾多的特點,對煤礦數(shù)據(jù)進行了采集、分類整理,并提取突水相關(guān)數(shù)據(jù)、圖層,建立了水文地質(zhì)數(shù)據(jù)庫和突水預(yù)警、避災(zāi)數(shù)據(jù)庫�？紤]到系統(tǒng)特性,數(shù)據(jù)庫軟件選用SQL Server2010,并利用ArcSDE實現(xiàn)來實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的聯(lián)系,使GIS系統(tǒng)平臺能夠?qū)?shù)據(jù)庫進行高效訪問和管理。(2)本文針對煤礦實際需求,本文開發(fā)了Windows應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。Windows應(yīng)用程序開發(fā)模型是以GIS技術(shù)為基礎(chǔ),采用ArcGIS Engine+SQL Server體系,開發(fā)基于客戶機/服務(wù)器架構(gòu)的煤礦突水預(yù)警子系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開發(fā)模型是利用ASP.NET+SQL Server體系編程,開發(fā)基于瀏覽器/服務(wù)器架構(gòu)的煤礦水文地質(zhì)信息信息管理子系統(tǒng)。(3)針對山西某煤礦水害事故問題,依據(jù)前期現(xiàn)場調(diào)查、分析、處理得到的具有突水危險性的區(qū)域信息,運用突水系數(shù)法和Fisher算法建立突水預(yù)警數(shù)學(xué)模型,研究和評價當前該礦區(qū)的危險狀況,預(yù)測結(jié)果結(jié)合GIS地形數(shù)據(jù)庫中的空間位置信息反應(yīng)到地質(zhì)圖中。通過預(yù)測模型的結(jié)果與山西某礦區(qū)發(fā)生的突水事件對比,系統(tǒng)平臺能夠較為準確的預(yù)測出煤礦井下突水的可能性。(4)針對礦井水害避災(zāi)路線分析問題,巷道中實際通行情況是影響逃生效率的關(guān)鍵。因此本文將巷道抽象為結(jié)點和弧段,建立巷道網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和空間拓撲關(guān)系,分析網(wǎng)絡(luò)連通性。同時綜合分析巷道實際通行效率,考慮了水流因素、巷道通行難易系數(shù),將對應(yīng)數(shù)值歸一化為巷道權(quán)值,加權(quán)到巷道結(jié)點的距離矩陣。建立了最大最小蟻群算法最短避災(zāi)路徑模型,并詳述了最短避災(zāi)路徑求取方法,在最短避災(zāi)路徑查詢模塊實現(xiàn)了上述路徑的準確獲取及界面顯示。(5)在綜合分析煤礦需求和完善系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)上,以Microsoft Visual Studio 2010為開發(fā)環(huán)境,結(jié)合ArcGIS Engine組件編程,開發(fā)了煤礦水文地質(zhì)信息管理子系統(tǒng)與水害預(yù)警子系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現(xiàn)了煤礦水文地質(zhì)圖形管理和屬性數(shù)據(jù)管理、異常信息標記、空間查詢、突水信息分析、突水預(yù)測預(yù)報、要素緩沖分析和避災(zāi)路徑查詢等功能,為煤礦水害預(yù)測分析工作提供科學(xué)的技術(shù)支持。
【關(guān)鍵詞】：煤礦數(shù)據(jù)庫 ArcGIS Engine 水文地質(zhì)信息管理 Fisher預(yù)警算法 蟻群避災(zāi)路線分析
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD745;P641.461;P208
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 選題背景及其研究意義10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 存在問題12-13
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容13-15
• 1.5 本章小結(jié)15-16
• 第二章 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)16-24
• 2.1 數(shù)據(jù)庫技術(shù)16
• 2.2 ARCGIS技術(shù)16-17
• 2.3 .NET編程17-21
• 2.3.1 ASP.NET技術(shù)19-20
• 2.3.2 ADO.NET技術(shù)20-21
• 2.4 B/S架構(gòu)與C/S架構(gòu)21-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第三章 系統(tǒng)功能分析與總體設(shè)計24-32
• 3.1 系統(tǒng)設(shè)計目標24-25
• 3.2 開發(fā)模型25
• 3.3 系統(tǒng)設(shè)計25-27
• 3.4 系統(tǒng)順序圖設(shè)計27-31
• 3.4.1 系統(tǒng)主界面順序圖27-29
• 3.4.2 圖形管理子系統(tǒng)順序圖29
• 3.4.3 信息管理子系統(tǒng)順序圖29-31
• 3.5 本章小結(jié)31-32
• 第四章 煤礦信息管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)32-44
• 4.1 數(shù)據(jù)庫分析32-33
• 4.2 數(shù)據(jù)庫選擇33-34
• 4.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計34-40
• 4.3.1 水文地質(zhì)數(shù)據(jù)庫設(shè)計34-39
• 4.3.2 突水預(yù)警及避災(zāi)數(shù)據(jù)庫設(shè)計39-40
• 4.4 信息管理子系統(tǒng)實現(xiàn)40-42
• 4.5 本章小結(jié)42-44
• 第五章 煤礦突水預(yù)警系統(tǒng)的實現(xiàn)44-66
• 5.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境44-45
• 5.2 系統(tǒng)主界面開發(fā)45-46
• 5.3 用戶管理46-47
• 5.4 圖形管理47-49
• 5.5 異常信息標記49
• 5.6 突水信息分析49-50
• 5.7 突水預(yù)警50-56
• 5.7.1 Fisher突水預(yù)測模型51-52
• 5.7.2 突水判別指標分析52-54
• 5.7.3 混合編程實現(xiàn)54-56
• 5.8 要素緩沖分析56-57
• 5.9 避災(zāi)路徑查詢57-65
• 5.9.1 算法實現(xiàn)57-59
• 5.9.2 巷道模型分析59-63
• 5.9.3 避災(zāi)路線查詢63-65
• 5.10 本章小結(jié)65-66
• 第六章 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 本文工作總結(jié)66-67
• 6.2 未來工作展望67-68
• 參考文獻68-72
• 致謝72-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文74

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本文編號：386385