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西安科技大学 硕士学位论文 煤矿空间信息系统的SVG规范与应用 姓名王玉亮 申请学位级别硕士 专业地图制图学与地理信息工程 指导教师萨贤春 20090507 论文题目 专业 硕士生 指导老师 煤矿空间信息系统的S V G 规范与应用 地图制图学与地理信息工程 王玉亮 萨贤春 摘要 签名 签名 煤矿空间信息系统是地理信息系统 G e o g r a p h i cI n f o r m a t i o nS y s t e m 简称G I S 在煤 矿安全生产和管理上的具体应用，是由西安集灵信息技术有限公司开发。随着计算机网 络技术的快速发展和G I S 应用领域不断地扩展，煤矿空间信息系统也向着煤矿生产管理 的信息化、网络化和标准化的方向发展。 论文重点在煤矿空间信息系统中引入S V G S c a l a b l eV e c t o rG r a p h i c s 技术，探讨 S V G 规范在煤矿空间信息系统二维矿山图件中，应用的技术优势和实际价值。 本文研究了煤矿空间信息系统中，二维矿山图件 简称为矿图 的数据组织及结构； 通过自主开发的S V G 二维矢量图形编辑器，制定了矿图的S V G 标准符号库；给出矿图 的标准D T D D o c u m e n tT y p eD e f i n i t i o n 文档定义；利用X S L T E x t e n s i b l eS t y l e s h e e t L a n g u a g eT r a n s f o r m a t i o n 技术，实现了矿图的X M L E x t e n s i b l eM a r k u pL a n g u a g e 文 档到S V G 文档的转化，并对矿图文件S V G 格式化过程中出现的相关问题，提出了解决 方案；为方便用户，实现了矿图S V G 数据格式的输出。从而完成煤矿空间信息系统二 维矿图数据格式的S V G 规范化。 在此基础上，根据S V G 的特点和矿图网络化、标准化的需要，进一步提出煤矿空 间信息系统S V G 规范的基本要求，规范了煤矿空间信息系统二维矿山图件的数据格式 和W e b G I S 发布格式，为矿图的网络化发展提供了必要的准备，为其它煤矿软件的设计 开发提供了参考。 煤矿空间信息系统S V G 规范化，可解决矿山图形的缩放失真、网络传输缓慢、数 据格式非标准、难共享、不易网络发布、跨平台性差及其内容表现缺乏交互性等问题。 最后，论文以淮北矿业集团下属的涡北煤矿为例，实现了其地质图件的S V G 规范 化，说明了煤矿空间信息系统S V G 规范化的应用，从而验证了论文最初设计要求。 关键词煤矿空间信息系统；矿图；S V G ；D T D ；规范化 研究类型应用研究 S u b j e c t S V GS p e c i f i c a t i o na n dA p p l i c a t i o n so fC o a lM i n eS p a t i a l I n f o r m a t i o nS y s t e m S p e c i a l t y M a pC a r t o g r a p h ya n dG e o g r a p h i cI n f o r m a t i o nE n g i n e e r i n g N a m e W a n gY u l i a n g I n s t r u c t o r S aX i a n c h u n A B S T R A C T s i g 聃t u r e 呜烨 s i g n a t u r e C o a lM i n eS p a t i a lI n f o r m a t i o n S y s t e mi s am a t e r i a l a p p l i c a t i o no fG e o g r a p h i c I n f o r m a t i o nS y s t e m G I S i nt h ef i e l do fc o a lm i n ep r o d u c t i o nm a n a g e m e n ts a f e l y , i s d e v e l o p e db yX i ’a l lC o m p o s e dI n f o r m a t i o nT e c h n o l o g yL t d ．W i t ht h ed e v e l o p m e n to f c o m p u t e rn e t w o r kf l e e t l y , m e a n i n g sa n da p p l i c a t i o no fG I S ’Se x t e n s i o nc o n t i n u o u s l y , d e v e l o p m e n td i r e c t i o no ft h eC o a lM i n eS p a t i a lI n f o r m a t i o nS y s t e mn I e n dt oi n f o r m a t i o n 、 n e t w o r ka n ds t a n d a r d i z a t i o nt o o ． E m p h a s i so ft h ep a p e ri si n t r o d u c i n gS c a l a b l eV e c t o rG r a p h i c s S V G t e c h n o l o g yi n t o t h eC o a lM i n eS p a t i a lI n f o r m a t i o n S y s t e m ．A n dp r o b e s i n t ot e c h n i q u ea d v a n t a g e sa n d p r a c t i c a l i t yw o r t h o fS V Gs t a n d a r d i z a t i o nu s ei nt w o d i m e n s i o n a lv e c t o rg r a p h i c so fm i n e ． T h i sp a p e rr e s e 扣．c 1 1 ss e r i o u s l yd a t as t r u c t u r ea n do r g a n i z a t i o no ft w o d i m e n s i o n a lv e c t o r m i n eg r a p h i c si nC G I S ；i nU S eo f t w o - d i m e n s i o n a lv e c t o rg r a p h i c se d i t o rt h a td e v e l o p e d sa n d d e s i g n sb ym y s e l fal o to fs i g n so fm i n eg r a p h i c s ；p r o v i d e ss t a n d a r d i z a t i o nD o c u m e n tT y p e D e f i n i t i o nd e f i n i t i o n so fm i n eg r a p h i c s ；i m p l e m e n t sX M Ld o c u m e n t si n t oS V Gd o c m e n t sb y X S L T ；a n dp u t sf o r w a r dr e s o l v es c h e m e sf o rk e yt e c h n i q u et h a tt r a n s f o r m i n gm i n ed r a w i n g s i n t oS V Gf i l e sf o r m a t ；i no r d e rt oc o n v e n i e n c eo fu s e r , a c h i e v ep r o g r a md e s i g nf u n c t i o n a lo f m i n ed r a w i n gt r a n s f o r m a t i o ni n t oS V G ；t r a n s f o r m sm i n ed r a w i n gf i l e si n t oS V Gf i l ef o r m a t ； a n dt h e nc a r r yo u tm i n ed r a w i n gf i l e sS V Gs t a n d a r d i z a t i o n ． O nt h i sb a s i s ，r e f e r st oS V Gc h a r a c t e r i s t i ca n dn e t w o r k 、s t a n d a r d i z a t i o nn e e do fm i n ed r a w i n g , t h e p a p e rb r i n g sf o r w a r dS V GS p e c i f i c a t i o nb a s i sr e q u e s t so fC o a lM i n eS p a t i a lI n f o r m a t i o n S y s t e m ，s t a n d a r d sm i n eg r a p h i c sf i l e sd a t au n i f o r ms t a n d a r d sf o r m a to fC o a lM i n eS p a t i a l I n f o r m a t i o nS y s t e m ，p r o v i d e sn e c e s s a r yp r e p a r a t i o nf o rn e t w o r kd e v e l o p m e n to fm i n e d r a w i n g s ．I tu n i f o r m ss t a n d a r d i z a t i o nf o r m a to fm i n ed r a w i n gW e b G I Si s s u a n c e ，p r o v i d e sr e f e r e n c eo f m i n es o R w a r ef o rt h er e s ts o f t w a r ed e v e l o p e r ． C o a lM i n eS p a t i a lI n f o r m a t i o nS y s t e mS V GS t a n d a r d i z a t i o nc a nr e s o l v eal o to f p r o b l e m s i nt h ed e v e l o p m e n to fC o a lM i n eS p a t i a lI n f o r m a t i o nS y s t e m z o o md i s t o r t i o n 、n e t w o r k t r a n s p o r ts l o w n e s s ，n o n s t a n d a r dd a t af o r m a t ，p o o rs h a r e ，d i f f i c u l t yn e t w o r ki s s u a n c e ，p o o r c r o s s - p l a t f o r ma n dc o n t e n tr e p r e s e n t a t i o na b s e n c ei n t e r a c t i v ea n d S Oo n ． I nt h el a s t ，t a k em i n eg e o l o g yd r a w i n gS V GS t a n d a r d i z a t i o no ft h eG u o B e iM i n ei sp a r to f t h eH u a i B e iM i n i n gG r o u pf o ra l le x a m p l e ，s h o w sa p p l i c a t i o no fC o a lM i n eS p a t i a lI n f o r m a t i o n S y s t e mS V GS t a n d a r d i z a t i o n ，v a l i d a t e st h ep a p e ra c h i e v eo r i g i n a l l yp r o j e c ta i m ． K e yw o r d s C o a lM i n eS p a t i a lI n f o r m a t i o nS y s t e m M i n eG r a p h i c s S V GD T D S t a n d a r d i z a t i o n T h e s i s A p p l i c a t i o nR e s e a r c h 要料技大学 学位论文独创性说明 本人郑重声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究- T 作及 其取得研究成果。尽我所知，除了文中加以标注和致谢的地方外，论文中不包含 其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西安科技大学 或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同T 作的同志对本研究所 做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名刀妙京／日期乒移．∥7 学位论文知识产权声明书 本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即研究生在校攻读学位期间 论文工作的知识产权单位属于西安科技大学。学校有权保留并向国家有关部门或 机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课 题再撰写的文章一律注明作者单位为西安科技大学。 保密论文待解密后适用本声明。 学位论文作者签名函沙秒 指导狮签名多缓 年占只7E 1 1 绪论 1 ．1 煤矿空间信息系统的发展 1 绪论 地理信息系统 G e o g r a p h i cI n f o r m a t i o nS y S t e m ，简称G I S 是6 0 年代被提出的，集 测绘、计算机、遥感、地理学、空间科学、信息科学和管理科学于一身的，并逐渐发展 起来的～种采集、存储、管理、分析和输出各种地理信息的系统。 在过去的几十年内，随着空间分析理论和计算机等相关技术的发展及实际应用的需 要，地理信息系统将向着数据的标准化、多维化、系统智能化、平台网络化、应用社会 化的方向发展1 1 1 。 煤矿空间信息系统 简称为C G I S 是西安集灵信息技术有限公司运用G I S 和其他 相关技术相结合，为满足煤矿生产管理的信息化、网络化和标准化需求而开发的一款“数 字矿山“ 产品，为煤矿现代化企业提供的一个专业的数字矿山解决方案。 随着计算机网络技术的飞速发展，“数字矿山’’以及地理信息系统含义与应用的不 断扩大，煤矿空间信息系统体系结构正从单机环境转变为浏览器／服务器 B r o w s e r ／S e r v e r ，简称B ／s 结构，从为单用户提供一般的煤矿空间信息数据访问，转 变到为大量用户提供并发的实时空间查询服务。结果是基于W r e b G I S 分布式煤矿空间 信息系统的发展正成为G I S 发展的新一轮的热点【2 】。 目前，基于W e b G I S 的分布式煤矿空间信息系统，以现有的计算机和通信技术为手 段，成功建立了能覆盖整个矿井的矿山图件网络办公系统，可以实现煤矿矿山图件的数 据管理，工程制图，报表网络传输与查询等；同时可为各级管理人员，提供简洁易懂的 报表和动态的数据获取功能。但是，随着生产管理和技术的不断升级，现有管理系统面 临许多困难。 1 ．2 煤矿空间信息系统所面临的问题 1 ．2 ．1 矿图缩放失真及网络传输缓慢 现有数字矿山图件 简称为矿图 若在浏览器中以光栅格式存储和显示，则存在以 下问题 光栅图形亦称为点阵图像或位图图像，其基本单位是像素。像素点可以进行不同的 排列和染色以构成图样。当位图放大时，可以看见构成整个图像的单个像素方块。扩大 位图尺寸的方式是增多单个像素，为了显示清晰，浏览器不得不为那些在原始的图形图 像中，插入不存在的像素或猜测数值，从而导致线条显得参差不齐。 西安科技大学硕士学位论文 光栅文件格式是二迸制保存的，其性质难以实现基于数据库信息的动态地创建图形 图像。 另外，由于光栅图形的尺寸都比较大，其图形数据量也大，在网络中要迅速传送到 用户的系统上，尤其是远程传输中的应用，必须使用压缩和调色板技术【3 】。即使为减少 数据量而设计出一些压缩格式来压缩图形，但由于图形文件的大小，下载图形的速度仍 然较慢。并且如果没有图形工具的支持，是很难实现徒手作图的【4 1 。由此可见，煤矿空 间信息系统中应用点阵图形，无论在图形质量上还是网络图形传输上都成为发展的障 碍。 在这种问题下，我们迫切需要一种文件量小，缩放自由且不失真，适合网络传输的 矢量图形格式。 1 ．2 ．2 数据格式非标准 在煤矿安全生产领域，矿山图形支持系统的实现方式各异。有些采用了完全独立开 发的图形模块；有些则基于G I S 等现有图形平台；有些采用基于文件的图形数据存储方 式；有些采用关系数据库来存储图形数据，导致其数据格式各异。 煤矿空间信息系统也定义了一套矿山图形数据格式，产生二维矿图文件的扩展名为 S A S ，这种数据格式与其它数据文件之间没有一致的数据格式，即不是公认的统一标准 数据格式，数据交换和共享比较困难。 另外，煤矿空间信息系统和其它商家的应用软件相互独立，保存的文件格式亦不相 同，图形文件只能在一定的平台支持下才能使用，跨平台的操作显得比较困难。不兼容 的数据格式将阻碍煤矿空间数据的流通、共享，影响数据传递的发展。 虽然可通过一些专门工具进行转换，但地理数据转换所需要的时间、费用和特定需 求降低了地理信息资源的利用率，而且，传统的地理数据转换方法通常会丢失地理数据 的语义。 更重要是，对同一种数据格式也有数种版本，高版本保存的数据文件有时很难在低 版本环境下打开，由于数据格式的不统一，影响了数据文件的存储和交换，甚至失去了 文件保存的价值。 当前，煤矿G I S 已步入由传统的技术驱动转向应用驱动的发展阶段，虽然煤矿G I S 在项目级、部门级应用中已取得巨大效益，但在继续深入到企业化、社会化的过程中， 煤矿G I S 遇到了要急需解决的数据共享难题。即一个煤矿G I S 系统中的数据怎样与另一 个系统中的数据相互集成、融合、重组和转换【5 l ，数据转换以后，其地理信息的语义保 证不出现丢失，为此需要建立统一标准化的煤矿G I S 数据描述语言。 2 1 绪论 1 ．2 ．3 内容表现缺乏交互性 煤矿空间信息系统同其他的地理信息系统一样，要管理和快速处理海量的空间数 据，网络传输大量信息的图形文件，交互地处理空间数据。目前，煤矿G I S 系统大都采 用H T M L H y p e r t e x tM a r k u pL a n g u a g e 网络表达语言实现W e b 技术，即W e b 发展的 第一个阶段，这是一种静态的信息发布。服务器只提供信息的存储和发布功能，用户通 过浏览器被动地获取信息，与后台的数据库不能直接的交互，功能单一，缺乏交互性； 另外对发布的图形文件几乎不能二次编辑。这给煤矿图形在网络发布，传输和交互操作 方面带来了很多不利因素。 1 ．3 课题研究目标及具体工作 本文针对现有煤矿空间信息系统发展中，出现的矿图缩放失真、网络传输缓慢、数 据格式非标准、数据难共、W e b 内容表现缺乏交互性、不能跨平台操作等问题进行了深 入的分析，并通过对当前相关的最新技术的认真研究，结合其实际的应用价值，提出本 课题的研究目标 定义标准的矿山图件D T D 文档，利用X S L T 技术，将矿图的X M L 文档转化为S V G 文档；设计开发S V G 二维矢量图形编辑器，制定矿图S V G 标准符号库；实现矿图文件 的S V G 数据格式输出；规范煤矿空间信息系统中的二维矢量矿图文件的存储和发布格 式；解决原先只能通过特定的软件才能打开的问题，使矿图数据互操作和数据共享成为 现实；结合实际应用，提出煤矿空间信息系统S V G 规范的基本要求。 本文研究与设计工作主要体现了以下几个方面 1 分析了煤矿W e b G I S 发展的动态和特点，探讨了基于S V G 的W e b G I S 矿图发 布平台，并给出了其框架结构图； 2 深入研究W 3 C 组织提出的开放、统一标准的S V G 规范，并分析了当前常用 矢量图形文件格式，与S V G 矢量图形格式的相比较，得出他们的优缺点； 3 根据S V G 特点，探讨了S V G 在煤矿空间信息系统矿山图形的应用价值和相 对的技术优势； 4 研究了现有煤矿空间信息系统矿山图形的数据组织及结构，系统功能和技术 要素，分析了其数据存储和发布格式； 5 根据S V G 框架元素和基本图形元素的特点，采用M V C 软件开发设计模式， 利用C 群语言，设计开发S V G 矢量图形编辑器，制定了矿图S V G 标准符号；定义标准 的矿图D T D 文档，利用X S L T 技术，将矿图X M L 文档转换为S V G 文档格式；并完成 了煤矿空间信息系统中二维矿图S V G 数据格式输出的程序设计； 6 给出二维矿山图形的S V G 规范化的过程，结合煤矿生产管理的网络化信息化 3 西安科技大学硕士学位论文 需求和发展趋势，提出煤矿空间信息系统的S V G 规范基本要求。 1 ．4 课题研究的意义 本论文把S V G 技术引入煤矿空间信息系统的建设中，有着十分重要的实际意义 1 定义了标准的矿图D T D 文档，标记了X M L 文档、加强标记参数内部的一致 性，确保X M L 语法分析器能够识别文档及图形文件的保值性。为矿图文件的保存和共 享提供了标准的标记说明； 2 将矿图文件非标准的格式转换成统一标准的S V G 文本格式的文件，便于文件 的快速传输和共享，有利于实现煤矿空间信息系统的国际标准格式； 3 可实现矿图网络发布和快速传输。S V G 矿图可在I E 中浏览、放大、缩小、任 意拖动和查找。其文件量较小，节约带宽流量，为矿图的网络发布及发展提供了必要的 准备； 4 提高了矿图文件的保值性和跨平台功能。矿图保存为S V G 文档格式，不会因 软件开发的平台和版本的不同，出现保存的文档不能使用的现象；也不会因使用不同的 煤矿软件，而导致矿图文件打不开或格式不支持的现象。便于图形文件的二次编辑、修 改和保存，可实现自由缩放且不失真； 5 规范了煤矿空间信息系统矿山图形的数据格式和网络发布格式。当前，煤矿 空间信息系统矿山图形的图形数据格式非标准，图件的打开和浏览必须在特定的平台 下，给矿务局与下属的煤矿之间的交流带来不便，不易矿图数据流通和共享。矿山图形 数据S V G 格式化，规范了矿图的格式的存储和发布，克服了矿图流通和共享的困难； 1 ．5 论文的组织结构 本文在煤矿空间信息系统中引入S V G 的概念和规范，规范了现有煤矿空间信息系 统中二维矿山图形的数据格式；解决了矢量图形的文件的大小由具体尺寸决定的问题； 将矿图文件以文本形式保存，编辑方便，文件量小，自由缩放且不失真，有利于矿图的 网络快速传输和共享。本文的章节安排如下 第一章绪论。分析了当前煤矿空间信息系统发展现状和所面临的问题，给出本文 的研究方向和目标，简单介绍了本文的主要工作，阐明了本课题研究的意义。 第二章W e b G I S 和煤矿空间信息系统。对W e b G I S 的发展及实现技术进行了介绍 和分析，研究了煤矿空间信息系统的功能和技术特点，并构建了基于S V G 的煤矿空间 信息系统W - e b G I S 框架结构，为以后标准格式矿图的发布搭建了平台。 第三章基于X M L 的S V G 技术。比较了H T M L 和X M L 置标语言；研究了S V G 基本的数据类型、D T D 描述和S V G 的特点；分析了J a v a S c r i p t ，X S L T ，D O M 接口等技 术与S V G 的关系；探讨了它在煤矿空间信息系统矿图中应用的价值。比较分析常用矢 4 1 绪论 量图形的文件格式标准的优缺点；引入统一标准的S V G 矢量图形规范，剖析了这一图 形规范在二维矿山图形中应用的优势。 第四章煤矿空间信息系统S V G 规范化。实现了S V G 二维矢量图形编辑器的设计 开发，制定了S V G 标准的矿图符号库；定义了规范的矿图D T D 文档，利用X S L T 技术， 将矿图X M L 文档转换为S V G 文档；并通过编程实现了煤矿空间信息系统矿图S V G 格 式的输出，从而完成了煤矿空间信息系统的S V G 规范化。 第五章煤矿空间信息系统图形的S V G 规范化应用。以涡北煤矿二维矢量地质图 件S V G 标准化为例，证明了本文研究达到了目标计划；在此基础上，进一步提出了煤 矿空间信息系统的S V G 规范基本要求。 第六章结论。总结全文，提出该课题的后续工作。 5 西安科技大学硕士学位论文 2W e b G I S 和煤矿空间信息系统 I n t e m e t ／I n t r a n e t 和W e b 技术的发展开创了以“分布式“ 计算为核心的计算机网络时 代，为G I S 的发展和广泛应用带来新的机遇，W e b G I S 技术相应产生。煤矿空间信息系 统为满足用户的网络需求，在原来技术的基础上，融入了W e b G I S 技术，构建了系统的 W e b G I S 框架，使得煤矿空间信息系统矿山图形数据的共享和标准化成为可能。 2 ．1W e b G I S 的发展 2 0 世纪9 0 年代，G I S 技术得到了前所未有的发展和应用。从桌面G I S 系统 D e s k t o p G I S y s t e m 到桌面G I S 服务 D e s k t o p G I S e r v i c e s 扩展了G I S 在其他领域的应用【6 】。一 方面，地理信息系统己成为许多机构必备的工作系统，尤其是政府决策部门在一定程度 上受G I S 发展的影响，改变了原有的运行方式、设置和工作计划等；另一方面，社会对 G I S 认识普遍提高，对其需求大幅度增加，从而导致了地理信息系统应用的扩大与深化 【7 】 o 随着地理信息系统与各种新技术的结合，网络化的思想也得到了迅速的发展，人们 希望能够在互联网上提供地理信息，让用户通过浏览器获得地理信息系统中的数据和功 能服务。这促使了W e b G I S 网络地理信息系统 的诞生。网络地理信息系统利用网络 拓展了G I S 的使用群体，整合了空间信息资源与社会生产、城市建设、日常生活的关系， 加快了地理信息产业的社会化进程【8 】。 通过万维网G I S 功能得以扩展，真正成为一种大众使用的工具。从万维网的任意一 个终端，I n t e r n e t 用户可以浏览W e b G I S 站点中的空间数据、制作专题图，以及进行各种 空间检索和空间分析，从而使G I S 进入千家万户。 实际上，W e b G I S 概念从发展来说，可以分为W e b G I S y s t e m 网络G I S 系统 和 W e b G I S e r v i c e s 网络G I S 服务 两个阶段。前者主要研究了网络上构建空间模型的方 法，目的是实现网络空间信息获取、编辑、处理和其它专业的G I S 功能。可以说是桌面 G I S 的网络化，但能够提供了绝大部分的G I S 功能。后者，主要解决G I S 用户除了获取 空间数据，利用系统提供的功能处理远程数据，并表达为可理解的地理信息外，还要在 网络上进行频繁的空间数据交互、多种空间分析和处理功能问题。可以说W e b G I S e r v i c e s 主要是突出网络地理信息服务这个主题。 W e b G I S e r v i c e s 可以将数据附加作为地理信息服务的一种类型在W e b 上发布，且所 有的数据都是X M L 或其扩展 格式的。这样，对不同类型的空间数据不仅可以在用 户中实现价值，而且统一转化为S O A P 协议下标准开放的X M L 文件，实现了最大限度 的空间数据共享和增值。从而克服了分布在不同空间数据提供者中的信息资源很难甚至 6 2W e b G I S 扣煤矿空间信息系统 不能共享，空间信息资源的整体利用率较低问题【9 1 。以下的W e b G I S 是W e b G I S e r v i c e s 的简写。W e b G I S 概念的发展如图2 ．1 所示。 习萍 桌面的地理信息服务 D c s k t o pG l S e r v i e e s 二二[ 网络地理信息系统 W e bG I S y s m m 二二[ 网络地理信息服务 W e bG I S e r v i e e s 图2 ．1W e b G I S 概念的发展 2 ．2W e b G I S 技术特点 从技术的角度分析，W e b G I S 具备网络化信息系统的3 个基本条件【l o 】①支持T C P ／1 P 网络协议和B ／S 体系结构。支持分布式体系结构，实现了在客户端和服务器端之间计算 和数据的负载平衡；服务器端的数据集中式处理；客户端完成数据处理请求、空间查询、 专题图生成等进程，充分发挥网络体系结构的优势。⑨实现了跨平台运行环境、软硬件 资源共享、数据多重应用、多层次的系统集成组合。 W e b G I S 是传统G I S 技术和I n t e m e t 技术相结合的产物，与传统的G I S 在技术上有 明显的优势【1 1 】 1 易于操作。传统的地理信息系统用户局限于少数受过专业培训的用户，W e b G I S 降低了系统的操作难度，有利于G I S 系统被广大普通用户所接受。 2 适于在I n t e m e t 上运行。W e b G I S 是将G I S 系统和W e b 服务器集成，用户通过 浏览器可以在任何地方操作W e b G I S 享受空间信息服务，从而将G I S 扩展为公众服务系 统，降低了地理数据的发布成本和提高了数据的共享程度。 3 客户端平台的独立性。用户通过W r e b 浏览器访问W e b G I S 数据，而与客户端 使用的何种G I S 系统无关。 2 ．3 煤矿空间信息系统 煤矿空间信息系统 C G I S 是由西安集灵信息技术有限公司专门为煤矿地测部门安 全生产管理而开发的，适用于层状和层控矿床地测部门的生产管理和设计的专业软件 包。煤矿空间信息系统具有强大智能的绘图工具及2 D 与3 D 图形的任意转化等，为煤 矿生产和系统化管理提供了有力支持。 7 皇塞坌釜奎茎垄圭耋些兰圭 2 ．3 ．1 煤矿空间信息系统的组成和主要功能 煤矿空间信息系统是具有自主知讨{ 产权的煤矿地测信息管理软件，自研发使用至今 有已经历二f ‘多年，己形成功能比较完善的煤矿地测信息管理软件。该系统主要包括测 量数据库管理子系统，地质数据库管理子系统，水文数据库管理子系统，储量数据库管 理子系统和煤矿空间信息系统■维和三维制图平台 矿山图形子系统 。 测量数据库管理予系统，主要完成对矿井巷道测量数据，工业广场和井底车场实测 数据信息，导线和水准数据等管理。该子系统的主要功能有导线测量数据的导入和导出， 导线速成图，导线生成巷道，坐标转换，方位角正反算，高斯正反算和换带，巷道贯通 计算和导线计算报表查询和输出等。 地质数据库管理子系统，主要完成对钻孔基础数据管理，地层、岩层、标志层信息 管理．钻探、物探、综合数据的管理，煤质化验成果数据的管理，井巷见煤点信息管理 等，系统计算功能包括煤厚计算，央矸统计．煤质煤岩等直线绘图数据等，系统还具 有数据的导入导出和报表查询打印输出等功能。 矿井水文管理子系统，主要实现矿井水文的数据资料的录入、编辑、查询、历史资 料的分析、水文相关数据的计算及报表输出等。根据用户的需求，系统设计为四大模块 数据库管理模块，查询分析模块，报表管理模块和水灾预报管理模块【l “。系统计算包括 矿井涌水量计算，底板突水量计算，抽放水涌水量计算等。矿井水文管理子系统主界面 如图2 ．2 。 凹2 ．2 矿井水文管理于系统 储量数据库管理子系统，主要完成煤矿按采区和工作面的煤量计算和统计管理。主 要功能有采区工作面信息管理，三量 回采量、准备煤量、开采煤量 ，五量 回采量、 2W e b O I S 和自E 矿空间信息系统 准备煤量、开采煤量、保护煤量、复采量 ，计算和传输上报，生成6 9 表和7 0 表信息 管理，块段管理等。 矿山图形子系统，主要针对煤矿工程设计而专门开发的自动成图系统，包括自动生 成煤矿图件、巷道断面图，自动生成平巷交叉点，自动生成硐室，自动标注等，常用的 功能有图层管理，栅格点网，线段断开合并，图形对象分裂t 对象属性拷贝、平移、旋 转等。下面是利用煤矿空间信息系统矿山图形子系统绘制的巷道。如图2 ．3 所示 图23 C G I S 系统的C A D 平台绘制的巷道圈 2 ．3 ．2 煤矿空间信息系统的特点 煤矿空间信息系统涵盖的应用领域包括矿井地质测量、数字矿山建设、生产安全调 度、矿井生产设计、通风安全分析、三维地测空间模型等。 该软件的矿山图形子系统总体上具有以下特点l l M 1 系统具备完善的点、线、图案、图式和图例符号库及其自定义功能。用户所 需的各种类型和各种比例尺 1 1 0 0 0 ，l 2 0 0 0 ，1 ；5 0 0 0 ，1 1 0 0 0 0 等 的基本符号、 线型和图案均已定义完好。目前以定义各种符号和图案约5 5 0 多种，可很好地满足用户 的日常需求。对于非常规比例尺 如1 1 5 0 0 等 ，可通过图素比例尺自动得到满足要 求的图形。这里以1 1 0 0 0 0 的地形地质图为例，如图24 所示 2 集成度高，功能全面，涵盖了地测部门的全部日常工作内容。 3 专用的地质曲线、地质曲面、巷道线图形对象，为用户生成和编辑地测图纸 中的地质和生产巷道内容提供了极大的方便。如巷道中的躲避洞、钻机和绞车窝；巷 道的单、双线自动转换；地质曲线中的图案符号；地质曲面中某点的厚度、倾向和倾角 9 2 耋坌兰罂圭茎竺兰圭；一 等。 4