基於SuperMap Deskpro的礦圖數字化

基於SuperMap Deskpro的礦圖數字化作者：劉海新 劉惠德 時翠梅 閻玉梅開發及應用單位：河北工程學院 1.1 項目開發背景礦圖是 管理礦山企業和指導生產必不可少的重要資料，它在礦山的施工 設計、 安全決策、生產 計劃製定等方麵起著重要的作用。傳統的製圖方法是采用正投影、標高投影和軸側投影方法手工繪製而成，這種成圖方法周期長，繪製的紙質 圖紙容易變形，精確度不高，影響礦山生產、建設和 安全，已經很難適應現代礦山企業組織生產，實施可持續發展的要求。因此本文主要借助先進的國產地理信息平台SuperMap，真正實現將礦圖變成數字信息即礦圖數字化，也就是說通過GIS軟件－SuperMap Deskpro來 管理、成圖、出圖、 03manbetx ，從而解決以上問題，為礦山的 管理提供快速、準確的決策依據。 1.2 項目建設情況 1.2.1 傳統礦圖處理和采礦 設計方法的主要問題傳統礦圖處理和進行采礦 設計工作都需要人工來完成，所存在的主要問題是： 1. 設計繪圖速度慢、周期長。從設計到成圖這一過程，簡單的 圖紙需要10d左右，複雜的 圖紙要用20～30d，有些急需的 圖紙由於不能及時提交而嚴重影響礦井的正常生產； 2. 繪圖重複工作量大。 煤礦生產使用的部分圖紙或圖紙大部分的內容具有重複性，每繪製一張圖紙重複性的內容都要重新繪製，浪費了大量的人力和工時； 3. 圖紙質量差， 標準化和規範化程度低。手工設計繪製的圖紙由於設計繪圖人員不同和采用的 標準不同，因此成圖的質量不同，有些圖紙由於存在問題可能給生產帶來嚴重的隱患，也可能由於圖紙的質量使礦井開采耗費沒有必要的人力、物力和財力； 4. 手工設計繪製的圖紙普遍存在精度低誤差大的問題，有些誤差會給生產帶來嚴重的問題。此外測量數據手工填圖定位速度慢、精確度低； 5. 圖紙資料利用率低，不易保存、交流和 管理等； 6. 成本高、效率低、效益差。 1.2.2 SuperMap Deskpro礦圖數字化的優點礦圖數字化是指采用手工輸入、圖像掃描、數字化儀、編程自動繪製、直接繪製等方式將礦圖矢量化，成為能夠用計算機繪製、編輯、修改、保存、輸出、交換的數字矢量圖形文件。最早進行礦圖數字化的是Auto CAD，因此在礦圖數字化方麵，CAD有著豐富的經驗，但是隨著地理信息係統技術的不斷成熟，且GIS有著CAD所不具有的優點，因此在礦山上的應用也必將越來越廣泛了。其主要優點有以下幾個方麵： 1. 友好、簡單易用的界麵設計 SuperMap Deskpro的界麵非常友好，如圖1所示，左邊是工作空間目錄和圖層管理，工作空間能夠將所有的數據源、礦圖以及布局進行統一管理，方便了礦圖的管理和使用。而圖層管理則可以根據需求來顯示或者隱藏某個圖層，同時還可以在此進行更改專題圖或符號、線型以及填充的風格。右邊則是地圖的顯示窗口和命令輸出窗口，命令輸出窗口是用於提示所使用的命令以及如何使用該命令。 2. 精確的坐標定位

我們在地圖配準時采用 煤礦上通用的大地坐標，也就是說坐標是絕對的。有了絕對坐標，我們可以在圖的確切地理位置上描繪地物（如：鑽孔、巷道、斷層等）信息，也可以精確的查看某個地物的實際坐標。由於掃描圖紙的誤差和圖紙本身變形的誤差的影響，配準後必有一定的誤差，但誤差不大，一般與地表的實際坐標相差不超過15cm。

3. 方便、快速和專業的符號、線型和填充庫的製定

由於 煤礦上很多符號、線型和填充是專用的，SuperMap提供的常用160個係統符號、30多種子線模版和180多種填充模版並沒有這些，但SuperMap提供了製作、編輯符號、線型庫和填充庫的功能，因此根據 煤礦手冊來製定這些符號、線型和填充，簡化了圖紙的數字化過程，加快了數字化的速度。

4. 強大而又方便的圖形繪製和圖形編輯功能

SuperMap Deskpro具有很強的圖形繪製和編輯功能，很多功能與AutoCAD的功能相似，但具備了很多AutoCAD所沒有的功能，比如：改變線的方向，增加節點，編輯節點和定位複製等。

5. 方便實用的圖層管理

SuperMap Deskpro所描繪的礦圖都是分層管理的，相同層上都是相同的實體，方便了圖形信息的管理和圖形風格的統一。同時可以根據需求隱藏和顯示某個層，更直接形象的顯示我們所需求的信息。

6. 強大的後台屬性數據庫支持

GIS與CAD最大的區別就是GIS能夠將空間信息與屬性信息連接起來，屬性數據庫的查看和管理也非常的方便，隻要雙擊某個地物就可以看到它的詳細信息，如圖2，此時就可以進行更改。數據庫的字段的建立也非常簡單，右擊要修改的數據集選擇屬性，在彈出的對話框中選擇屬性表結構的選項卡即可進行創建、修改和刪除操作了。

具體步驟主要有以下幾個方麵：
（1）煤礦礦圖的掃描；
（2）將掃描的礦圖圖像文件導入SuperMap Deskpro中，SuperMap Deskpro不但支持掃描的柵格圖像，而且支持多種矢量圖，比如通用的AutoCAD的dwg文件和其他GIS軟件的格式；
（3）對導入的圖像進行精確配準，采用煤礦上通用的大地坐標，同時利用SuperMap Deskpro的網格生成功能自動生成網格；
（4）圖像裁剪和修整：掃描過程中有部分圖像與礦圖是沒有什麼關係的。為了整潔，容易識別以及以後的拚接進行裁剪；
（5）相鄰圖紙的拚接：由於傳統礦圖處理的紙質的礦圖不可能把所有的相關的圖放在一張圖紙上，因此隻能在掃描後進行拚接；
（6）根據分層要求創建數據源和數據集；
（7）利用自動跟蹤或手工跟蹤來獲取矢量數據集；
（8）修改屬性表的數據結構；
（9）錄入屬性數據；
（10）編輯和檢查空間數據和屬性數據；
（11）製作和修改煤礦專用的符號庫、線型庫以及填充庫：很多符號、線型等都是有規定的，嚴格按照煤礦管理手冊上的要求做；
（12）創建專題圖，完成礦圖的數字化；
（13）完成各種礦圖的布局以便出圖需要。
1.3 項目應用情況
基於SuperMap Deskpro的礦圖數字化，既能實現以往的基本製圖的需要，同時還能把GIS所特用的功能應用於煤礦的生產、規劃和管理，為管理者提供了必要的決策支持。
礦圖數字化建立在GIS基礎上，實現了數據等其它媒體表現形式的屬性信息與圖形信息的連接。在采礦問題的推理過程中，大量使用數據庫的數據信息，例如編製煤礦采掘接替計劃的工作就是很好的例子，我們以GIS作為橋梁，把采礦問題的智能推理和圖形信息緊密結合起來，這就使采礦決策的智能化工作落在了實處。