《露天矿时空数据模型理论研究（学位论文-工学）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《露天矿时空数据模型理论研究（学位论文-工学）（63页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、分 类 号 P208 学 校 代 码 10147UDC 528 密 级 公 开硕 士 学 位 论 文露 天 矿 时 空 数 据 模 型 理 论 研 究Research of Spatio-temporal Data Model TheoryBased on The Open-pit Mine作 者 姓 名 周 辉指 导 教 师 夏 春 林 教 授 李 青 元 研 究 员申 请 学 位 工 学 硕 士学 科 专 业 地 图 制 图 学 与 地 理 信 息 工 程研 究 方 向 专 题 地 理 信 息 系 统 开 发 与 应 用辽 宁 工 程 技 术 大 学致 谢感 谢 我 的 导 师 夏 春 林
2、 教 授 和 李 青 元 研 究 员 ， 本 论 文 的 所 有 研 究 工 作 从 论 文选 题 、 论 文 实 验 到 论 文 写 作 都 是 在 两 位 老 师 的 悉 心 指 导 下 完 成 的 ， 两 位 导 师 在我的研究生学习期间给予了无微不至的关怀和教育，两位导师严谨的治学态度 、 渊 博 的 学 术 知 识 、 诲 人 不 倦 的 敬 业 精 神 以 及 宽 以 待 人 的 处 事 风 范 使 我 受 益良多，在此郑重地向两位导师致以最真挚的感谢和崇高的敬意。感谢在研究生学习期间教育和帮助我进步的所有辽宁工程技术大学的老师 们 ，特 别 是 杨 帆 教 授 、宋 伟 东 教
3、授 、王 崇 倡 教 授 、李 如 仁 教 授 、张 凯 旋 老 师 、张冬梅老师。感谢辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院及中国测绘科学研究院实验室 老 师 ， 感 谢 你 们 为 我 提 供 了 良 好 的 学 习 环 境 ， 使 我 可 以 顺 利 的 实 验 和 完 成 论文 。感 谢 研 究 生 学 习 期 间 我 身 边 的 所 有 同 学 和 朋 友 们 ， 你 们 在 学 习 、 研 究 和 生活上都给我带来了极大的帮助，给予了我进步的动力，使我受益良多。在 系 统 开 发 实 验 和 论 文 的 写 作 过 程 中 ， 参 阅 了 大 量 的 文 献 资 料 ， 在 此 向 作
4、者表示衷心的感谢。最后对在百忙之中精心评阅我的学位论文的各位专家和教授表示衷心的感 谢 。摘 要本 文 以 基 于 似 直 三 棱 柱 体 元 的 露 天 矿 时 空 数 据 模 型 理 论 研 究 为 主 题 ， 针 对 构 成 露 天 矿床 的 沉 积 岩 的 自 然 特 征 和 露 天 采 场 的 特 征 ， 研 究 了 露 天 矿 时 空 数 据 模 型 的 相 关 理 论 和 构 建方 法 以 及 基 于 多 基 态 修 正 模 型 建 立 露 天 矿 时 空 数 据 库 构 建 应 用 方 法 ， 希 望 对 露 天 矿 动 态 三维 化 管 理 提 供 帮 助 。本 文 所 论
5、述 的 模 型 所 有 连 续 的 地 质 体 逻 辑 上 对 应 于 附 加 了 时 间 属 性 的 似 直 三 棱 柱 体元 （ T-ARTPN） 的 集 合 ， 为 建 立 露 天 矿 的 时 空 模 型 ， 露 天 矿 床 被 看 成 由 若 干 相 邻 的 独 立 地质 体 单 元 所 构 成 。 每 个 独 立 的 地 质 体 单 元 由 自 上 而 下 排 列 的 相 邻 地 质 层 所 构 成 ， 如 土 层 、岩 层 、 煤 层 等 ， 相 邻 地 质 层 分 界 面 即 地 质 界 面 由 钻 孔 数 据 揭 露 出 来 ， 利 用 钻 孔 数 据 和 验 收测 量 数 据
6、 采 用 分 直 算 法 构 建 不 规 则 三 角 网 的 形 式 表 达 各 界 面 （ 包 括 地 表 ） 的 形 态 ， 接 着 对所 有 的 TIN 进 行 修 改 使 之 在 二 维 形 态 下 具 有 相 同 的 顶 点 和 拓 扑 关 系 ， 形 成 一 种 特 殊 的 多 层DEM 模 型 ； 通 过 多 层 DEM 模 型 转 换 构 成 附 加 时 间 属 性 的 似 直 三 棱 柱 模 型 ， 然 后 引 入 构 造面 切 割 该 模 型 获 取 精 确 的 独 立 地 质 体 单 元 的 似 直 三 棱 柱 模 型 ， 露 天 矿 模 型 就 是 对 所 有 独 立地
7、 质 体 单 元 完 成 似 直 三 棱 柱 模 型 构 建 。 为 表 达 露 天 矿 剥 、 采 、 排 的 连 续 变 化 过 程 ， 依 据 多基 态 基 态 修 正 模 型 分 时 间 粒 度 建 立 起 露 天 矿 的 时 空 数 据 库 ， 研 究 时 空 数 据 的 索 引 方 法 ， 并从 静 态 和 动 态 两 个 方 面 提 出 了 基 于 露 天 矿 时 空 数 据 库 的 应 用 思 路 以 实 现 露 天 矿 三 维 分 析 、储 量 计 算 ， 采 剥 量 的 分 类 计 算 、 以 及 开 采 过 程 回 放 和 开 采 计 划 预 演 。本 文 基 于 虚 拟
8、 露 天 矿 数 据 利 用 地 质 工 程 师 三 维 助 手 平 台 进 行 了 部 分 的 实 验 ， 取 得 了 预想 结 果 ， 证 实 了 该 模 型 能 够 在 一 定 程 度 上 满 足 露 天 矿 开 采 和 管 理 的 需 求 。关 键 词 ： 露 天 煤 矿 ； 不 规 则 三 角 网 ； 多 层 DEM 模 型 ； 似 直 三 棱 柱 ； 多 基 态 基 态 修正 模 型- I -AbstractIn this paper, spatial-temporal data model theory of open-pit based on analogical rightt
9、riangular prism as the theme presented, for the natural features of the open-pit deposit composedby sedimentary stratums and the features of the open-pit stope, the thesis0 researched the theoryabout spatial-temporal data model of the open-pit mine, the method to build the spatial-temporalmodel of t
10、he open-pit mine, and propose to build space-time database of the open-pit mine basedon multi-Base states with amendments model, at the end, the paper discussed the applications ofthe space-time database. It is expected to be help for dynamic and three-dimensionalmanagement of open-pit mine.In the m
11、odel the paper presented, all the continuous geologic bodies are considered as thecollections of some analogical right triangular prisms which have the temporal attribute. In orderto build the model of the open-pit mine, the open-pit deposit is considered as some adjacentindependent geological bodie
12、s separated by the geological structure surfaces, and theindependent geological body is the elementary unit in the model building base on the analogicalright triangular prism; Every independent geological body is composed of some adjacentstratums from top to bottom, such as the soil stratum, separat
13、ed by the geological interfaceswhich can be exposed by the drill data. As a result, the geological interfaces, stope surfaceinvolved, can be expressed by the Triangulated irregular networks built by the drill data and theacceptance gauging data of stope using the partition algorithm, then modify eve
14、ry TIN by thedata produced by spatial interpolation that make every TIN has a same number vertexes and thesame topology as the TIN of stope surface, we call these TINs Multi-DEMs model; Then, it ismost important in this paper that translating the Multi-DEMs model to the T-ARTPNmodel(analogical right
15、 triangular prisms with temporal attribute model),and introducingstructural surface to cut the T-ARTPN model, so we can get a accurate T-ARTPN model toexpress the independent geological body, when we model all the independent geological bodiesand stored all the T-ARTPNs in one data base, a complete three-dimensional model of a open-pitmine will be created successfully. For the reason that the model need to express the process ofcontinuous changing of the open-pit mine, as the stope is constantly cut and the soil, rocks, andthe coal are tr
