煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)

71/71一、立項依據(jù)1、國內(nèi)外本項目領(lǐng)域科技創(chuàng)新進展概況和最新進展趨勢“數(shù)字地球”是從高層次系統(tǒng)論和一體化的角度來綜合利用已有的正在進展的理論、技術(shù)、數(shù)據(jù)和能力，從而更廣泛、更深入、更經(jīng)濟地為社會提供服務(wù)。它的實質(zhì)是一個含有超大容量的信息系統(tǒng)，并提供治理、查詢和分析這些信息的機制。與“數(shù)字地球”相適應，數(shù)字礦山、數(shù)字煤礦的進展戰(zhàn)略將是21世紀礦山企業(yè)振興和進展的必由之路。數(shù)字煤礦的差不多任務(wù)是在煤礦基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫建立的基礎(chǔ)上，充分利用數(shù)字采集、知識挖掘、空間分析、虛擬現(xiàn)實、可視化、網(wǎng)絡(luò)、多媒體及其他新技術(shù)，為煤礦資源評估、礦山規(guī)劃、開拓設(shè)計、生產(chǎn)安全和決策治理進行模擬仿真與過程分析提供新的技術(shù)平臺和強大工具。數(shù)字煤礦的最終目標為煤礦的高度信息化、自動化、高效率，乃至遙控采礦和無人采礦。由于煤礦生產(chǎn)作業(yè)流程的動態(tài)性與復雜性，數(shù)字煤礦的建設(shè)必將是一個龐大的、復雜的、長期的系統(tǒng)工程。在國際上，加拿大、芬蘭、瑞典等國家，圍繞采、掘、運礦山生產(chǎn)流程，在礦山信息網(wǎng)建設(shè)、技術(shù)信息適時治理、新機械應用與自動操縱等方面制定了長遠進展規(guī)劃。在專業(yè)系統(tǒng)應用方面，西方礦業(yè)界早在20世紀70年代初就將CAD技術(shù)應用于地質(zhì)、礦業(yè)領(lǐng)域;80年代末，隨著三維地質(zhì)建模和可視化理論和技術(shù)的進展,推動了礦山計算機輔助地質(zhì)建模技術(shù)，一大批具有三維地質(zhì)建模功能的地質(zhì)采礦軟件被開發(fā)應用。90年代中后期,三維地質(zhì)采礦軟件逐漸成為礦山專業(yè)軟件的主流。國際聞名的地質(zhì)采礦軟件公司相繼開發(fā)了專業(yè)三維軟件,要緊有GOCAD、TerraCube、EarthVision、SPARC、Supac、GeoDepth、GeoCom、GeoSec3D、2D&3DTime—DepthMapper、StratModel、IntegralPlus、MineScape、MineSoft、Vulcan、DataMine、Medsystem/Mine2、Sight,whittle、ICAMPS和LYNX等?？傮w來看，國外的地質(zhì)和采礦類軟件均有較好的三維表示能力并各具特色。然而受開采地質(zhì)條件、生產(chǎn)作業(yè)適應、系統(tǒng)自動化程度以及價格等因素的阻礙，國外的地質(zhì)和采礦類軟件在國內(nèi)并沒有得到推廣應用。近年來，隨著煤礦經(jīng)濟形式的好轉(zhuǎn)與數(shù)字化礦山進展的需要，煤礦數(shù)字化和信息化有了長足的進展。許多煤炭企業(yè)已將礦山信息化改造和數(shù)字煤礦（DM）技術(shù)作為科技進展戰(zhàn)略中的重中之重，并將寬帶網(wǎng)建設(shè)、礦山基礎(chǔ)信息數(shù)字化、煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)及其它煤礦生產(chǎn)專用軟件的開發(fā)作為當前工作的重點。在煤礦企業(yè)應用中，不同的專業(yè)部門差不多具有和正在開發(fā)相應的專業(yè)信息治理系統(tǒng)，并形成了一定的信息化規(guī)模。在生產(chǎn)領(lǐng)域開發(fā)了煤礦地質(zhì)測量空間信息治理系統(tǒng)、復雜地質(zhì)條件綜合保障系統(tǒng)、采礦設(shè)計系統(tǒng)等；在煤礦安全領(lǐng)域開發(fā)了一通三防信息治理系統(tǒng)、安全監(jiān)測實時預警系統(tǒng)以及井下人員跟蹤識不搶救系統(tǒng)等；在治理領(lǐng)域則開發(fā)了煤礦ERP系統(tǒng)、設(shè)備治理系統(tǒng)等。在數(shù)字化礦山信息系統(tǒng)的建設(shè)過程中，煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)是最基礎(chǔ)的一個核心子系統(tǒng)，它是搭建其它專業(yè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。其中，煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)的進展趨勢表現(xiàn)為：1．1信息的多源化從信息獵取的角度,煤礦地質(zhì)測量空間信息的獵取手段越來越豐富。從以往單一的鉆探手段進展為集遙感、數(shù)字攝影、GPS(全球定位系統(tǒng)),以及三維地震勘探和其他地面物探、礦井物探等手段為一體的立體勘探模式。在數(shù)據(jù)內(nèi)容上則以煤礦地質(zhì)、水文地質(zhì)、測量、采掘信息為基礎(chǔ),更多地融入地面物探(如地震、瞬變電磁勘探)、礦井物探(如槽波、坑透、瑞雷波勘探)、測井及其他地壓、瓦斯資料等多源地質(zhì)信息。在表現(xiàn)形式上,更多地呈現(xiàn)出集圖、文、聲、像為一體的多媒體特征。計算機信息處理技術(shù)作為一種十分經(jīng)濟有效的手段,對這些多源信息進行綜合分析處理具有相當?shù)膬?yōu)越性,要緊表現(xiàn)在以下幾個方面:a.現(xiàn)有資料的整理、歸納,包括各種手段,方法所獵取數(shù)據(jù)的規(guī)范化。b.現(xiàn)有資料的深層次利用。一是提高資料利用的深度和廣度,通過改進現(xiàn)有方法與手段,開發(fā)新的方法和手段,提高資料自身的利用水平,挖掘其潛在的信息資源。二是綜合利用,將多源信息組合、疊加以獵取新的信息,通過對比、分析,動態(tài)交互不斷提高認識水平,從而實現(xiàn)對地質(zhì)資料認識的由灰變白。c.信息的可視化。將地質(zhì)、測量模型和各種分析處理數(shù)據(jù)直觀地展示給現(xiàn)場工作人員,再結(jié)合現(xiàn)場經(jīng)驗和實際材料等“軟”數(shù)據(jù),對地質(zhì)條件作出客觀分析與推斷。1．2治理的網(wǎng)絡(luò)化Internet的出現(xiàn),給有用化的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建帶來了巨大活力。采納全新的Internet技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)信息的完全共享,從而實現(xiàn)企業(yè)信息治理的網(wǎng)絡(luò)化、快速化。信息共享、高效治理是社會所需,企業(yè)所需,因此煤炭行業(yè)也不例外。煤礦地測工作直接關(guān)系到煤礦生產(chǎn)的安全治理。為此,實現(xiàn)地測數(shù)據(jù)與圖形的實時治理與查詢,是煤礦企業(yè)領(lǐng)導監(jiān)督治理的重要手段。一個礦務(wù)局(集團公司)一般包括多個煤礦,由于地域的分布特征,有相當部分的資料存在共性。目前煤礦所采納的地測信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫大多采納桌面數(shù)據(jù)庫,而桌面數(shù)據(jù)庫的缺點是資料的獨立性太強,共享困難。這就造成了各個煤礦“各自為政”,礦務(wù)局的統(tǒng)一治理特不困難;達不到資源共享的目的,同時還增加了冗余數(shù)據(jù);信息的傳遞速度也慢,統(tǒng)計、匯總苦惱,造成大量人力、物力、財力的白費。采納客戶端/服務(wù)器(C/S)與掃瞄器/服務(wù)器(B/S)相結(jié)合的二級治理模式,能夠?qū)ｉT好的滿足局礦兩級網(wǎng)絡(luò)化治理的需要。也確實是講,針對地測專業(yè)的技術(shù)人員,他們通過C/S模式操作基礎(chǔ)數(shù)據(jù),完成地測部門日常工作對數(shù)據(jù)的動態(tài)修改與維護;而關(guān)于礦級或局級的領(lǐng)導,他們通過B/S模式來訪問基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù),查詢關(guān)懷的信息,指導現(xiàn)場生產(chǎn)。1．3決策支持的智能化開采地質(zhì)條件與采煤設(shè)備的適應性問題,是世界各要緊產(chǎn)煤國家在進展機械化采煤中普遍遇到的問題,與其他采煤方法相比較,綜合機械化采煤對地質(zhì)條件的要求更加苛刻,因此在高產(chǎn)高效礦井的建設(shè)中地質(zhì)保障的任務(wù)就更加突出和艱巨。煤礦地質(zhì)測量資料是煤礦生產(chǎn)最基礎(chǔ)的資料,煤礦地質(zhì)測量常用圖件是煤礦生產(chǎn)成果最直觀的表現(xiàn)形式;原始資料與成果圖件是指導煤礦生產(chǎn)的基礎(chǔ)。通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),從煤礦地質(zhì)測量空間數(shù)據(jù)庫中發(fā)掘和提取隱藏在其中的潛在信息或模式,從而為預測和決策行為提供決策支持。礦井構(gòu)造、煤厚及頂?shù)装遄兓?、瓦斯、涌水、地壓等災難地質(zhì)條件均嚴峻阻礙煤礦生產(chǎn)。因此,許多煤礦工作者都在嘗試查找相應的模型與決策機制解決這些問題。例如多元逐步判不分析模型、相似類比綜合評判模型、灰色關(guān)聯(lián)分析模型在礦井突水水源的快速識不中得到了較好的應用。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和功能,由大量類似于神經(jīng)元的簡單處理單元(通常為自適應的)相互聯(lián)結(jié)成復雜網(wǎng)絡(luò),具有較強的非線性影射能力,在礦井構(gòu)造定量評價、地下水水質(zhì)評價以及巖溶水水位預報等方面均取得了較好的應用。遺傳算法因事實上用、高效,且具較強的適應性而應用于預報地下水位和求解水文地質(zhì)反演問題。1．4系統(tǒng)的集成化在煤礦企業(yè)不同的專業(yè)部門差不多具有和正在開發(fā)相應的信息治理系統(tǒng),并形成了一定的信息化規(guī)模。如在煤礦采掘領(lǐng)域開發(fā)了煤礦地質(zhì)測量空間信息治理、復雜地質(zhì)條件綜合保障、采礦開采設(shè)計等系統(tǒng);在煤礦安全領(lǐng)域開發(fā)了一通三防信息治理、安全監(jiān)測實時預警以及井下人員跟蹤識不搶救等系統(tǒng);在生產(chǎn)治理領(lǐng)域開發(fā)了煤礦ERP系統(tǒng)、設(shè)備治理系統(tǒng)等。在數(shù)字煤礦的進展進程中,資料的共享,系統(tǒng)的集成是一個必定的進展方向。信息技術(shù)的進展使得當今社會在信息的獵取、存儲、分析、處理和公布等方面取得了實質(zhì)性的進展。數(shù)字煤礦的進展戰(zhàn)略要求煤礦各生產(chǎn)部門在開發(fā)各自專業(yè)治理軟件的同時,要制定統(tǒng)一的信息化標準體系和相應的共享機制。煤礦地質(zhì)測量工作在煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)中的基礎(chǔ)地位,決定了進展煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)的重要性。地質(zhì)測量信息采集的多源化、治理的網(wǎng)絡(luò)化、決策支持的智能化以及與其他專業(yè)系統(tǒng)的集成,是煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)進展的方向。西安集靈信息技術(shù)有限公司是國內(nèi)最早從事煤礦地質(zhì)測量信息系統(tǒng)研發(fā)的單位之一,先后經(jīng)歷了AutoCAD二次開發(fā),Dos平臺下自主平臺的煤礦地質(zhì)信息系統(tǒng)CCAD的開發(fā),Windows平臺下煤礦地測信息系統(tǒng)CGIS開發(fā)的3個時期，2003年推出了最新版的煤礦地質(zhì)測量信息治理系統(tǒng)CGIS36.0,產(chǎn)品在全國近140余家企業(yè)應用，為我國煤礦的信息化建設(shè)做出了一定的貢獻。此外,國內(nèi)還有數(shù)家單位在從事煤礦地測信息系統(tǒng)的開發(fā)與推廣工作,如北京龍軟公司,煤炭科學研究總院西安分院,山東科技大學,河南煤田地質(zhì)局等。2、項目研究的目的、意義當今時代,以信息技術(shù)為核心的知識經(jīng)濟突飛猛進，信息技術(shù)正以其廣泛的滲透性和先進性與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)相結(jié)合。信息化與網(wǎng)絡(luò)化已成為各行業(yè)數(shù)字化的重要基礎(chǔ)手段,在企業(yè)應用中起到十分重要的作用。與現(xiàn)代化技術(shù)先進的國家比較,我國煤礦企業(yè)信息化基礎(chǔ)設(shè)施相對落后;煤礦治理過于粗放;煤礦生產(chǎn)各部門的系統(tǒng)開發(fā)相對孤立,沒有形成統(tǒng)一的信息化標準體系和共享機制;再加之煤礦生產(chǎn)信息本身的灰色性和動態(tài)性,導致了煤礦企業(yè)信息化與網(wǎng)絡(luò)化工作的相對滯后。近年來,我國煤礦數(shù)字化和信息化有了長足的進展,信息化已成為改造傳統(tǒng)煤礦產(chǎn)業(yè)的助力器。煤礦地質(zhì)測量工作是煤礦生產(chǎn)最基礎(chǔ)和最重要的工作之一，對煤礦的安全生產(chǎn)和煤礦的生產(chǎn)能力具有重要的阻礙。煤礦地質(zhì)測量資料是一種活躍的、動態(tài)變化的、與空間位置緊密相關(guān)的信息,而且具有一定的不確定性。隨著煤礦生產(chǎn)過程的推進,煤礦地質(zhì)測量資料的積存逐步豐富,人們對煤礦開采地質(zhì)條件的認識也由灰變白。因此,采納人工檢索、分析和處理地質(zhì)測量信息資料,難以滿足煤礦現(xiàn)代化生產(chǎn)與技術(shù)治理的需要,尤其是為了準確預防和快速處理礦井重大災難事故,及時提供采礦設(shè)計與經(jīng)營決策的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),更有必要利用計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),來實現(xiàn)煤礦地質(zhì)測量數(shù)據(jù)的自動化治理,地質(zhì)測量專業(yè)各種基礎(chǔ)圖件的自動生成,以及對井下突發(fā)事件的快速、準確地進行分析與決策,具體表現(xiàn)為以下幾個方面：2.1地測信息是礦井生產(chǎn)、治理的基礎(chǔ)信息煤礦生產(chǎn)所面對的是以煤層為主的巨型復雜系統(tǒng)，生產(chǎn)所涉及的實體對象要緊包括：=1\*GB3①復雜和認知有限的地質(zhì)體（地層、礦層、地下水分布和各種構(gòu)造）=2\*GB3②生產(chǎn)巷道系統(tǒng)=3\*GB3③生產(chǎn)和輔助生產(chǎn)系統(tǒng)（運輸、通風、電力、機電設(shè)備、給排水、安全監(jiān)控、防避災、調(diào)度）=4\*GB3④與之相關(guān)的地面設(shè)施和建筑煤礦地測信息是礦井地質(zhì)體和開采現(xiàn)狀的差不多描述，是人們對礦床自然賦存狀態(tài)的認知和開采過程的記錄，是勘探和生產(chǎn)各時期勘探和地測部的工作成果的積存和進一步工作的基礎(chǔ)，地測信息亦是礦山通風、開采、調(diào)度、機電、運輸、防災、排水等各項工作的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和消息來源。比如：通風系統(tǒng)能夠看作是巷道系統(tǒng)加風量屬性(風量大小和方向)。調(diào)度系統(tǒng)能夠在三維地層和巷道模型的基礎(chǔ)之上加入采煤機、提升、運輸、通風、機電設(shè)備的運行情況（實際僅為一些開關(guān)量），即可獲得一個形象生動的調(diào)度模擬盤，同時還可不同視角、局部放大的觀看。三維地層和巷道系統(tǒng)加入的通風、設(shè)備、風門、水閘等數(shù)據(jù)和屬性能夠以光照模型的方式顯示，再加上分析和解算軟件，這在礦井的正常生產(chǎn)和防災救災中必定意義非凡。不難看出，地測信息平臺的建設(shè)是礦井和集團有關(guān)日常生產(chǎn)和安全的一項基礎(chǔ)性工作，是眾多生產(chǎn)和指揮調(diào)度系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息來源。此外，隨著企業(yè)中大量MIS系統(tǒng)的應用，許多和資源物理位置有關(guān)的資料如：工礦區(qū)移動目標的治理、企業(yè)通訊專網(wǎng)線路治理、水、煤氣、電線網(wǎng)治理、物業(yè)治理等，只用傳統(tǒng)的MIS系統(tǒng)是專門難和無法進行有效的治理的。為此，引進更先進的治理方法和手段，以地測信息為基礎(chǔ)，將GIS系統(tǒng)引進到煤礦企業(yè)基礎(chǔ)資源和生產(chǎn)信息的治理中來，打造企業(yè)地測空間信息平臺，建立企業(yè)基礎(chǔ)資源和生產(chǎn)信息的可視化治理系統(tǒng)就變得十分重要。地測信息是“數(shù)字礦山”的最基礎(chǔ)和最重要的組成部分，它是其他MIS系統(tǒng)的有關(guān)空間信息的唯一來源。GIS是直觀有效的信息治理工具圖形語言是直觀性、無語種的，有些信息是難以用文字和表格表示的。地理信息系統(tǒng)（GIS――GeographicInformationSystem）以圖形為差不多的描述語言，是以地理空間信息的采集、處理、分析、規(guī)劃和利用為要緊研究內(nèi)容的信息治理系統(tǒng)。它的最大好處確實是它的可視化治理和易操作特性，從這層意義上來講，GIS又能夠稱為VIS（VisualInformationSystem）。世上的萬物都占據(jù)有自身的地理空間，除一些純數(shù)字的信息外，對任何一個實體的描述均能夠用它的空間和非空間屬性來表示，即任何一個實體都具其空間坐標、幾何空間（幾何數(shù)據(jù)）和其他的特征（屬性數(shù)據(jù)），如：一個人現(xiàn)在的位置能夠用大地坐標來表示，此人的外形可用眾多的空間離散點組成的拼合曲面表示。此外，他（她）還有姓名、年齡、膚色、國籍、種族、學歷……一個機電設(shè)備必定是放在地球的某一點上，它有它的外形，有重量、類型、用途、產(chǎn)地、出廠日期、輸入輸出功率、性能參數(shù)……一段巷道有它的起點和終點，有它的斷面形態(tài)，有流經(jīng)的風量，有開拓的日期、支護的類型……即便是像財務(wù)數(shù)據(jù)如此一些純數(shù)字的信息，從大處著眼亦能夠認為是有坐標的，因為它的所有者――企業(yè)是有營業(yè)地點或地域的，那個地點它成為企業(yè)的屬性數(shù)據(jù)。類似地，資源量、人口數(shù)亦可為某個行政區(qū)劃地屬性數(shù)據(jù)。一般的MIS系統(tǒng)展現(xiàn)給用戶的操作界面對象是字符和表格，而通過GIS，用戶則能夠用除字符和表格外的圖形甚至是三維圖形來表示和操作用戶的信息。圖形的直觀性方便了用戶的操作，降低了軟件應用的門檻。此外，除了能夠表示和處理一般的信息，表示和處理信息的空間幾何屬性外，它還能夠記錄信息對象的時空和其他內(nèi)外部關(guān)系并對之進行分析研究。由于基于GIS建立起來的信息系統(tǒng)能夠有更方便的，更直觀的應用界面、可表示更多的信息類型，占有更多的信息量，更多的空間分析和處理功能，因此擁有GIS型的信息系統(tǒng)，也就擁有了更加有用，更加有效的，功能更加強大的應用和治理工具。地理信息系統(tǒng)從外部來看，它表現(xiàn)為計算機軟件系統(tǒng)；而其內(nèi)涵是計算機程序和地理數(shù)據(jù)組織而成的地理空間信息模型，是一個邏輯縮小的、高度信息化的地理系統(tǒng)。它是由計算機系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)和用戶組成的，通過對地理數(shù)據(jù)的集成、存儲、檢索、操作和分析，生成并輸出各種地理信息，從而為土地利用、資源治理、環(huán)境監(jiān)測、交通運輸、經(jīng)濟建設(shè)、都市規(guī)劃以及政府部門行政治理提供新的知識，為工程設(shè)計和規(guī)劃、治理決策服務(wù)。由于GIS能夠表示更多的信息類型，因此，GIS自60年代進展和應用到今天，除其相關(guān)的技術(shù)和產(chǎn)品都已十分成熟，業(yè)已應用于國民生活的每一個部門，廣泛應用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、國土資源、地礦、軍事、交通、測繪、水利、廣播電視、通訊、電力、公安、社區(qū)治理、教育、能源等幾乎所有的行業(yè)，并正在走進人們?nèi)粘５墓ぷ鳌W習和生活中。2.3地測信息GIS化形成地測空間信息系統(tǒng)各種圖形的基礎(chǔ)信息要緊來源于地測資料，地測信息的計算機化是地測資料準確描述和有效治理的唯一途徑。目前，地測治理和生產(chǎn)部門在地測計算機信息化上做了大量的工作，取得了許多的成果。但仍存在許多問題，其中最為重要的確實是“信息孤島”問題，表現(xiàn)在：1）各礦地測軟件的開發(fā)單位不同，編寫規(guī)范、方式方法、開發(fā)工具不同、各礦地測圖件格式不統(tǒng)一、接口不規(guī)范。2）各礦地測系統(tǒng)與礦其他生產(chǎn)部門（如通風、調(diào)度、機電）的系統(tǒng)未能做到信息共享，其數(shù)據(jù)唯一性和冗余重復等問題表現(xiàn)嚴峻。3）各礦地測信息系統(tǒng)從集團公司的角度來看未能形成一個整體的信息系統(tǒng)。4）各系統(tǒng)內(nèi)部圖形與數(shù)據(jù)是分離的，數(shù)據(jù)間的聯(lián)系不強，也不是一個整體。5）企業(yè)沒有一個統(tǒng)一的圖形信息庫，上層基于圖形的治理和決策復雜繁瑣。6）圖形信息仍然是文件形式為主，專門少數(shù)據(jù)庫化、更沒有信息共享網(wǎng)絡(luò)化。7）圖形信息無法在各部門間實現(xiàn)資源共享與統(tǒng)一，如：圖形信息沒有形成在測繪部門、生產(chǎn)部門、調(diào)度部門、監(jiān)測部門、安監(jiān)部門、搶救部門、設(shè)備治理部門間的圖形與業(yè)務(wù)信息的交互共享。8）圖形信息與MIS系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息無法實現(xiàn)溝通，互相借用，如：MIS中的治理不直觀、部分圖形的更新無法自動化、同一信息的重復維護處理。9）領(lǐng)導及技術(shù)人員關(guān)于圖形的掃瞄查詢不方便。10資料治理方法陳舊落后，在信息交流傳輸數(shù)據(jù)化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)日益發(fā)達，應用日益普遍的今天，這種傳統(tǒng)陳舊的資料圖紙化治理的手段的局限性也日益明顯，圖紙保管受到其自身物理質(zhì)量及外界自然和為人因素的阻礙是專門嚴峻的。鑒于這些圖紙資料的自身特點:紙張大小不一，工程制圖用紙材質(zhì)專門，作圖工具專業(yè)等造成其復制不便，在維護工作中經(jīng)常查閱翻動一旦造成圖紙的破損丟失就會造成資料的不可恢復性后果。其他一些日常維護及辦公的來往文件用紙來承載保存，也存在治理保管不便的問題，一來其種類繁雜，文件發(fā)送方與文件同意者、保管者關(guān)系交叉復雜。二來由于維護人職員作的需要，外出頻繁，文件經(jīng)常不能及時傳送到位，從而往往會造成信息的時效性破壞?？傊?，應用煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)，對企業(yè)的意義在于:逐步建立起寶貴的生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息資源規(guī)范統(tǒng)一圖形信息資源，實現(xiàn)信息共享。提高信息利用率，提高工作效率。將地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)應用到集團的基礎(chǔ)資源治理中來，能夠把現(xiàn)有的MIS系統(tǒng)進行整合，充分發(fā)揮地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)在空間地理數(shù)據(jù)的分析能力，建立集團基礎(chǔ)資源的可視化治理。整合集團現(xiàn)有的地測信息系統(tǒng)，充分利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)和圖形基礎(chǔ)，為集團的其他系統(tǒng)應用提供數(shù)據(jù)、圖形、應用和軟件平臺，為“數(shù)字礦山”打基礎(chǔ)。提高治理水平礦井生產(chǎn)前期的勘探、礦井設(shè)計，生產(chǎn)中的采區(qū)設(shè)計、人員和生產(chǎn)治理，后期的洗選、煤質(zhì)、運銷、財務(wù)等，這些差不多上有機的結(jié)合在一起的，是一條生產(chǎn)和銷售線上的不同環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有的各類信息系統(tǒng)只是這些不同環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)表示和分析應用。因此，深化應用和挖掘現(xiàn)有的系統(tǒng)資源，整合現(xiàn)有系統(tǒng)，共享和綜合各系統(tǒng)的專業(yè)信息，最終構(gòu)建一個數(shù)字化的虛擬企業(yè)集團能夠提升企業(yè)的安全、生產(chǎn)、進度和效率治理能力，增加各部門工作的協(xié)同性。例如：建立共享的采礦工程地理信息資源，能便于生產(chǎn)指揮、生產(chǎn)調(diào)度和生產(chǎn)規(guī)劃，并能以直觀的圖形反映出各礦生產(chǎn)單位的生產(chǎn)進展情況。提高工作效率使用地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮其對空間地理數(shù)據(jù)的分析能力，將大量人力物力從繁重的資源檔案治理，人工統(tǒng)計，手工制圖制表等工作中解放成立，提高工作效率。促進技術(shù)進步順應“數(shù)字地球”，“數(shù)字中國”的潮流，以地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)為依托，逐步建立“數(shù)字礦山”。利用地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)技術(shù)協(xié)助生產(chǎn)治理，保證生產(chǎn)治理水平，改進企業(yè)形象，提高企業(yè)競爭力。以地測信息為基礎(chǔ)，逐步構(gòu)建一個礦區(qū)層面的空間地理信息系統(tǒng)平臺，帶動企業(yè)內(nèi)部軟件及其網(wǎng)絡(luò)應用的進展。3、本項目研究達到的科技水平開發(fā)一個針對煤礦地測和生產(chǎn)對象的地測空間信息系統(tǒng)，其中包括：日常治理、地測業(yè)務(wù)處理、地測矢量和解析模型建立，地測圖件自動生成，地測信息挖掘和分析處理等功能。系統(tǒng)建設(shè)完成后，將達到以下水平：1）存儲、計算和治理日常的工作數(shù)據(jù)，程式化的計算和治理，規(guī)范了日常工作，減少了人為失誤。2）大量數(shù)據(jù)和圖形入庫后，不僅可供地測部門內(nèi)部，亦可供其他生產(chǎn)和治理部門使用，為今后其他生產(chǎn)部門的信息化建設(shè)提供一個良好的有關(guān)地理信息（圖形）的資料基礎(chǔ)。3）大量的地測數(shù)據(jù)統(tǒng)一于一個模型之中――地測信息GIS化的結(jié)果是全部（至少是絕大多數(shù)）數(shù)據(jù)和生產(chǎn)對象被有機的聯(lián)系在一起。數(shù)據(jù)不再只是一個數(shù)據(jù)，而是生產(chǎn)對象的一部分。4）關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)體使地測部門各專業(yè)間的聯(lián)系更加緊密，各專業(yè)間操作的是同一個數(shù)據(jù)對象，從而各部門的數(shù)據(jù)自動動態(tài)對應。5）圖形和報表亦是工作對象（數(shù)據(jù)模型）的兩個不同表現(xiàn)形式。地測空間信息系統(tǒng)充分認識這一點，使得圖形和報表能夠自動地對應，數(shù)據(jù)表的效果可引起圖形的自動修改，反之亦然，維持了數(shù)據(jù)的完整和統(tǒng)一性。6）本系統(tǒng)對Internet技術(shù)的使用使得地測部門的人員能夠進行適當權(quán)限范圍的遠程辦公，即使其出差外地。其中,良好的界面和互操作性為系統(tǒng)的推廣應用提供了保障。4、應用推廣前景及預期的社會經(jīng)濟效益煤田地質(zhì)和煤炭礦井信息除了具有一般空間信息所具有的各種性質(zhì)外，還具有許多專門的性質(zhì)。首先是原始信息量小，大部分地質(zhì)成果差不多上在有限的原始信息上，通過地質(zhì)專家的分析和推斷得出的結(jié)論。煤田地質(zhì)信息的另一特點是涉及的專業(yè)多，不僅有三維空間信息，同時有諸如水文、測量、煤質(zhì)、工程等專業(yè)信息。正是信息屬性的專門性，針對煤田地質(zhì)和礦井地質(zhì)的專業(yè)GIS應運而生。該系統(tǒng)要緊服務(wù)于生產(chǎn)礦井的地測部門，實現(xiàn)地測工作的數(shù)字化和信息化治理。該系統(tǒng)在充分分析礦山空間信息特點的基礎(chǔ)上,提出了灰色地理信息系統(tǒng)的理論，相關(guān)的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)正是在灰色地理信息系統(tǒng)理論的指導下，利用面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)設(shè)計而成的。隨著地質(zhì)市場的好轉(zhuǎn)，正是依靠地質(zhì)信息數(shù)字化那個核心技術(shù)，使煤炭企業(yè)的工作效率越來越高，市場份額越來越大，服務(wù)領(lǐng)域越來越廣。通過幾年的努力，中國地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)的技術(shù)水平差不多有了長足的進展，差不多接近國際先進水平。面對今天的計算機技術(shù)的快速進展，面對地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)充滿生機與活力的前景，我們應該進一步抓住機遇、探究規(guī)律、制造性地促進地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)技術(shù)在煤田地質(zhì)和礦井地質(zhì)方面的應用，努力研發(fā)“數(shù)字礦山”的有用技術(shù)。能夠預見，隨著計算機技術(shù)的進展，信息高速公路的建成，一個以地理信息系統(tǒng)為平臺，以信息高速公路為紐帶的“數(shù)字礦山”，必將為地質(zhì)信息的交流與共享提供一種全新的方式。研發(fā)煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)，能夠形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的系列產(chǎn)品。開發(fā)和構(gòu)建一個礦區(qū)層面的空間地理信息系統(tǒng)平臺，不但有利于帶動煤礦企業(yè)內(nèi)部軟件及其網(wǎng)絡(luò)應用的進展，造就有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心軟件產(chǎn)品，甚至還能夠?qū)崿F(xiàn)煤炭企業(yè)GIS系統(tǒng)行業(yè)標準。研發(fā)煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)，能夠在煤炭行業(yè)進行推廣應用，使之商品化和產(chǎn)品化。另外，利用對地理信息系統(tǒng)技術(shù)的掌握還能夠開拓行業(yè)外的市場。可見，該項目的研發(fā)既具有良好的社會效益，又具有巨大的、潛在的經(jīng)濟效益。二、研究內(nèi)容和目標1、要緊研究內(nèi)容、技術(shù)經(jīng)濟指標1．1在系統(tǒng)開發(fā)方面,我國煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)的進展要緊通過如下兩種途徑:a.通用繪圖系統(tǒng)或通用地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)系統(tǒng)平臺上的二次開發(fā)通用繪圖系統(tǒng)(如AutoCAD、MicroStation等)和通用地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)系統(tǒng)(如Arcview,MapInfo、Map地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)、SuperMap等)由于其通用性和開放性贏得了寬敞用戶的青睞。這類軟件用于地質(zhì)、測量和采礦目的時,一般必需以接口文件或動態(tài)函數(shù)庫進行二次開發(fā)。由于地質(zhì)體本身的復雜性和多解性,這類軟件專門難完全滿足地質(zhì)學家及礦井工作者的實際要求,難于達到商品化程度,沒有真正形成市場。b.自主版權(quán)的煤礦專用地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)平臺的研制開發(fā)煤礦專用的地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)系統(tǒng)平臺,能夠充分考慮煤礦生產(chǎn)的專業(yè)特點,跟蹤生產(chǎn)的全過程。這種開發(fā)方式難度較大,需要相當?shù)膶嵙烷L久的考驗。VC++語言是系統(tǒng)平臺開發(fā)的首選語言,屬性數(shù)據(jù)則大多由Oracle7、Sybase、DB2、SqlSever2000等數(shù)據(jù)庫來治理。在煤礦地質(zhì)測量專業(yè)地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)平臺的設(shè)計中,層次結(jié)構(gòu)的圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計是一種理想的選擇,它不僅描述方便,而且便于治理。圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的每一個對象都由其成員數(shù)據(jù)和作用于成員數(shù)據(jù)的操作所組成。此外,作為一個專業(yè)的圖形數(shù)據(jù)庫還要充分考慮其專業(yè)特性。面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法OMT(ObjectModelingTechnique)以面向?qū)ο蟮乃枷霝榛A(chǔ),通過對問題進行抽象,構(gòu)造出一組相關(guān)的模型,從而能全面地捕捉問題空間的信息。面向?qū)ο蠹夹g(shù)和Windows的消息驅(qū)動結(jié)構(gòu),使得軟件開發(fā)有了一個全然性的飛躍。通過對象的封裝性和繼承性使得軟件的模塊化、穩(wěn)定性、可操作性、可維護性以及代碼的可重用性都大大地提高。目前,國內(nèi)開發(fā)的煤礦地質(zhì)測量空間系統(tǒng)已初步具備了煤礦生產(chǎn)地測資料的處理與常用圖件的編制功能,但不管是功能依舊內(nèi)容均不夠完善,不能完全滿足現(xiàn)場工作人員日益增長的更高要求。煤礦地測軟件已有向通風、設(shè)計、安全方面擴展,形成一個為煤礦全方位服務(wù)的完整的信息系統(tǒng)的進展趨勢。1．2整個系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如下所示：依照煤礦地質(zhì)測量部門的實際要求和作業(yè)流程，煤礦地質(zhì)測量空間信息治理系統(tǒng)是以煤礦地質(zhì)測量采掘空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實現(xiàn)各專業(yè)部門用戶對數(shù)據(jù)的獵取、更新、數(shù)據(jù)的處理與存儲、信息的提取與分析，同時建立相應專業(yè)的應用模型庫和圖形庫。圖1系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，煤礦地質(zhì)測量信息治理系統(tǒng)從3個層次考慮了用戶的實際需要。第一個層次是以煤礦地質(zhì)測量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為中心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的錄入、修改、查詢、處理與匯總，形成煤礦生產(chǎn)所需的專業(yè)成果圖件和統(tǒng)計報表；第二個層次是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實現(xiàn)煤礦地質(zhì)測量數(shù)據(jù)的Web查詢與掃瞄，為其它專業(yè)應用軟件提供開放數(shù)據(jù)接口；第三個層次是在原始資料的積存及成果圖件編制的基礎(chǔ)上為煤礦的安全生產(chǎn)提供智能化的輔助決策依據(jù)，在現(xiàn)有平剖面圖的基礎(chǔ)上實現(xiàn)地質(zhì)體的3D動態(tài)構(gòu)模與可視化。從功能劃分來講，煤礦地測數(shù)據(jù)治理模塊要緊完成系統(tǒng)對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集與整理，是系統(tǒng)的基礎(chǔ)；圖形處理模塊通過ODBC機制訪問基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，完成煤礦常用專業(yè)圖件的自動生成，其中最關(guān)鍵的部分確實是地質(zhì)體的3D動態(tài)構(gòu)模技術(shù)、3D可視化及其由此帶來的平面剖面自動對應和開采工作面的局部修改與礦區(qū)或采區(qū)的動態(tài)協(xié)調(diào)。該模塊是系統(tǒng)的核心；遠程治理模塊則為用戶提供數(shù)據(jù)和圖形文件的遠程公布功能，滿足集團公司各級用戶的資料共享提供技術(shù)支持。1．3系統(tǒng)的功能特點為：系統(tǒng)以煤礦地測工作為要緊服務(wù)對象，涉及了煤礦地測部門的全部日常工作，亦適用于層狀和層控礦床的勘探、生產(chǎn)與設(shè)計。其功能特點如下：a.系統(tǒng)采納客戶端／服務(wù)器（C/S）與掃瞄器/服務(wù)器（B/S）相結(jié)合的二級結(jié)構(gòu)設(shè)計模式，能夠?qū)ｉT好的滿足局礦兩級網(wǎng)絡(luò)化治理的需要。b.系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)治理子系統(tǒng)可滿足地質(zhì)、測量部門對日常數(shù)據(jù)的錄入、查詢、統(tǒng)計以及標準化報表等的需要，并為煤礦基礎(chǔ)圖件的自動生成提供數(shù)據(jù)源c.系統(tǒng)提供了一個面向煤礦專業(yè)應用的地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)平臺?？蓪Ω鞣N專業(yè)圖形對象進行屬性修改、幾何變換、形態(tài)編輯與修改、屬性數(shù)據(jù)的查詢與訪問、圖形的拼接與裁剪等操作d.專業(yè)圖件的自動化程度高。通過煤礦生產(chǎn)專用地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)平臺，可有效地自動生成和治理地質(zhì)、測量專業(yè)所需的各種成果圖件。面向?qū)I(yè)應用的有用算法保證了系統(tǒng)應用的效率。通過各專業(yè)數(shù)據(jù)庫或外部數(shù)據(jù)文件，系統(tǒng)可方便地生成煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場所需的各種基礎(chǔ)圖件。e.系統(tǒng)的遠程治理子系統(tǒng)通過客戶端掃瞄器（如：InternetExplorer）對服務(wù)器中的地質(zhì)測量基礎(chǔ)資料及圖件進行遠程治理。要緊包括：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及報表的查詢與打印、成果圖件的查詢與治理、用戶治理及權(quán)限分配、日常信息的公布與治理等。f.系統(tǒng)提出并采納了大量先進有用的算法。煤層3D模型的動態(tài)建模技術(shù)為平面剖面對應與任意切割剖面提供了方便。g.系統(tǒng)提供了與AUTOCAD、MAP地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)等通用軟件的接口，能通過DXF格式在系統(tǒng)間進行雙向交流。1.4系統(tǒng)的要緊功能模塊分為：1.4.1煤礦地質(zhì)測量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)治理子系統(tǒng)煤礦地質(zhì)測量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)治理子系統(tǒng)是數(shù)據(jù)采集的中心，用以治理系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。子系統(tǒng)采納ACCESS/SQLServer來存儲基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，前臺應用程序由C#.NET開發(fā)。該子系統(tǒng)在功能上劃分為系統(tǒng)治理、數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)查詢、報表輸出五個部分。系統(tǒng)充分考慮了煤礦地質(zhì)測量空間信息多源化的需要。在數(shù)據(jù)內(nèi)容上則以煤礦地質(zhì)、水文地質(zhì)、測量、采掘信息為基礎(chǔ)，更多地融入地面物探（如地震、瞬變電磁勘探）、礦井物探(如槽波、坑透、瑞雷波勘探)，測井及其它地壓、瓦斯等資料。通過對生產(chǎn)技術(shù)信息的動態(tài)更新，及時準確地操縱煤礦地質(zhì)體的形態(tài)，動態(tài)反映井下生產(chǎn)的狀況。1.4.2煤礦專業(yè)地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)平臺煤礦專業(yè)地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)平臺是整個系統(tǒng)的核心。系統(tǒng)采納面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方式，充分考慮了煤礦的專業(yè)特性，通過該平臺能夠自動生成煤礦常用的基礎(chǔ)圖件。要緊包括柱狀類：鉆孔柱狀圖、綜合柱狀圖、煤層小柱狀、煤巖層對比圖；剖面類：地質(zhì)剖面圖、采區(qū)剖面圖、巷道素描圖；平面類：煤層底板等高線與儲量計算圖，各類等值線圖，三下壓煤圖，水平切面圖，采掘工程平面圖，井上下對比圖、通風系統(tǒng)圖、排水系統(tǒng)圖、井下避災線路圖、采區(qū)布置圖、采掘銜接打算圖、工作面循環(huán)圖表等。煤礦地質(zhì)測量常用圖件繪制的自動化程度、信息更新的動態(tài)編輯能力以及圖件之間信息的共享程度是衡量一個專業(yè)地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)平臺優(yōu)劣的一個要緊標志。1.4.3煤礦地測信息的遠程治理該模塊基于.NET平臺，采納ASP.NET(動態(tài)服務(wù)器技術(shù))、ADO.NET(動態(tài)數(shù)據(jù)對象訪問技術(shù))開發(fā)，可依照用戶的使用權(quán)限對服務(wù)器中存儲的各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和圖形文件進行更新與訪問。治理層可直接通過網(wǎng)絡(luò)下達指令，及時解決現(xiàn)場問題，指導煤礦生產(chǎn)。2、關(guān)鍵技術(shù)、技術(shù)創(chuàng)新及研究方法和技術(shù)路線（或工藝流程）煤礦地質(zhì)測量治理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)是依照煤礦地質(zhì)測量部門的實際要求和作業(yè)流程，以煤礦地質(zhì)測量采掘空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中實現(xiàn)各專業(yè)部門用戶對數(shù)據(jù)的獵取、更新、數(shù)據(jù)的處理與存儲、信息的提取與分析，同時建立相應專業(yè)的應用模型庫和圖形庫。2．1數(shù)據(jù)治理系統(tǒng)一個礦務(wù)局(集團公司)一般包括多個煤礦，由于地域的分布特征，有相當部分的資料存在共性。在同一生產(chǎn)礦井，不同專業(yè)之間的數(shù)據(jù)也存在內(nèi)在的聯(lián)系。因此，開發(fā)基于治理的應用系統(tǒng)將有助于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的一次輸人、完全共享，使煤礦專業(yè)應用與全局服務(wù)相一致。Internet的出現(xiàn)給有用化的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建帶來了巨大活力。采納全新的Internet技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)信息的完全共享，從而實現(xiàn)企業(yè)信息治理的網(wǎng)絡(luò)化、快速化。煤礦地測工作直接關(guān)系到煤礦生產(chǎn)的安全治理。實現(xiàn)地測數(shù)據(jù)與成果圖件的實時治理與遠程查詢，是煤礦企業(yè)領(lǐng)導監(jiān)督治理的重要手段。目前煤礦所采納的地測信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫大多采納桌面數(shù)據(jù)庫，而桌面數(shù)據(jù)庫的缺點是資料的獨立性太強，共享困難。這就造成了各個煤礦“各自為政”，礦務(wù)局的統(tǒng)一治理特不困難，達不到資源共享的目的;同時還增加了冗余數(shù)據(jù);信息的傳遞速度也慢，統(tǒng)計、匯總苦惱，造成大量人力、物力、財力的白費。采納客戶端/服務(wù)器(C/S)與掃瞄器/服務(wù)器(B/S)相結(jié)合的二級治理模式，能夠?qū)ｉT好的滿足局礦兩級網(wǎng)絡(luò)化治理的需要。也確實是講，針對地測專業(yè)的技術(shù)人員，他們通過C-S模式操作基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，完成地測部門日常工作對數(shù)據(jù)的動態(tài)修改與維護，而對礦級或局級領(lǐng)導，他們通過B-S模式來訪問基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，查詢關(guān)懷的信息，指導現(xiàn)場生產(chǎn)。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)治理系統(tǒng)涉及了地質(zhì)、測量、水文地質(zhì)、儲量、采掘、三維地震等基礎(chǔ)資料，其作用要緊在3個方面:其一是要滿足用戶錄人、查詢、修改、統(tǒng)計分析及編制報表的需要;其二要為專業(yè)制圖系統(tǒng)預備必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以完成煤礦常用基礎(chǔ)圖件的計算機繪制;其三是對現(xiàn)有資料的深層次利用。一是提高資料利用的深度和廣度，通過改進現(xiàn)有方法與手段，開發(fā)新的方法和手段，提高資料自身的利用水平，挖掘其潛在的信息資源;二是綜合利用，將多源信息組合、疊加以獵取新的信息，通過對比、分析和動態(tài)交互，不斷提高認識水平，從而實現(xiàn)對地質(zhì)資料認識的由灰變白。從信息獵取的角度，煤礦地質(zhì)測量治理信息的獵取手段越來越豐富。從以往單一的鉆探手段進展為集遙感、數(shù)字攝影、GPS(全球定位系統(tǒng))，以及三維地震勘探和其他地面物探、礦井物探等手段為一體的立體勘探模式。在數(shù)據(jù)內(nèi)容上，則以煤礦地質(zhì)、水文地質(zhì)、測量以及采掘信息為基礎(chǔ)，更多地融人地面物探(如地震、瞬變電磁勘探)、礦井物探如槽波、坑透、瑞雷波勘探)、測井及其他地壓、瓦斯資料等多源地質(zhì)信息。在表現(xiàn)形式上，更多地呈現(xiàn)出集圖、文、聲、像為一體的多媒體特征。在數(shù)據(jù)組織上，一般通過以下3種途徑來實現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的采集:2.1.1建立煤礦地質(zhì)測量采掘等多源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫煤礦生產(chǎn)是一個動態(tài)、活躍的過程，在生產(chǎn)過程中會揭露大量的實測資料，通過數(shù)據(jù)庫來對其進行治理是一種理想的選擇。在內(nèi)容上，至少應包含礦井地質(zhì)、測量、水文地質(zhì)、儲量和采掘等差不多信息。在功能上，應滿足用戶對這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入、查詢、修改及統(tǒng)計、報表的需要，同時要為計算機成圖系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)接口。為滿足局礦兩級網(wǎng)絡(luò)化治理的需要，一般選用中、大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)平臺，如:Oracle7,Sybase,DB2,SqlSever2000等，前臺操作界面則可選用Dephi,Vb,PowerBuild等開發(fā)。2.1.2從現(xiàn)有煤礦生產(chǎn)專業(yè)圖件上獵取數(shù)據(jù)專門多生產(chǎn)礦井都差不多開采了一定的年份，積存了一定的生產(chǎn)資料和大量的生產(chǎn)圖件。由于圖件的編制除基礎(chǔ)資料以外，還受到專業(yè)認識的阻礙，已有的通過積存、修改所形成的現(xiàn)時期的成果圖件，專門難通過不太完善的資料來自動生成，因此，從現(xiàn)有煤礦生產(chǎn)專業(yè)圖件上獵取數(shù)據(jù)，就成了一項重要的途徑。2.1.3通過其他通用軟件接口獵取數(shù)據(jù)在煤礦地質(zhì)測量專業(yè)軟件出現(xiàn)往常，專門多煤礦生產(chǎn)單位差不多在一些通用軟件(如AutoCAD,Map-地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng),Maplnfo等)上編制了大量的專業(yè)圖件，也積存了相應的數(shù)據(jù)。因此，一個專業(yè)的煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)，必須具備與其他通用軟件的接口，通過接口直接獵取圖形及屬性數(shù)據(jù)。2．2煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)2.2.1煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)平臺的設(shè)計面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法OMT(ObjectModelingTechnique)以面向?qū)ο蟮乃枷霝榛A(chǔ)，通過對問題進行抽象，構(gòu)造出一組相關(guān)的模型，從而能全面地捕捉問題空間的信息。圖形數(shù)據(jù)庫或圖形文件能夠看作是對專業(yè)數(shù)據(jù)模型進行描述的一套數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它包含了一系列的對象和作用于對象的操作以及定義操作實施的規(guī)則。在煤礦地質(zhì)測量專業(yè)地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)平臺的設(shè)計中，層次結(jié)構(gòu)的圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計是一種理想的選擇，它不僅描述方便，而且便于治理。圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的每一個對象都由其成員數(shù)據(jù)和作用于成員數(shù)據(jù)的操作所組成，面向?qū)ο蠹夹g(shù)和Windows的消息驅(qū)動結(jié)構(gòu)使得軟件開發(fā)有了一個全然性的飛躍。通過對象的封裝性和繼承性，使得軟件的模塊化、穩(wěn)定性、可操作性、可維護性以及代碼的可重用性，都大大地提高。此外，作為一個專業(yè)的煤礦地質(zhì)測量圖形數(shù)據(jù)庫，還要充分考慮其專業(yè)特性。2.2.2煤礦地質(zhì)測量專業(yè)圖形的自動生成在煤礦的勘探、開采設(shè)計及生產(chǎn)過程中，地質(zhì)和測量圖件是設(shè)計、生產(chǎn)的基礎(chǔ)資料和依據(jù)，是地質(zhì)測量工作最終成果的重要組成部分和形象化的表現(xiàn)形式。常用的圖件要緊包括:柱狀類:鉆孔柱狀圖、綜合柱狀圖、煤層小柱狀、煤巖層對比圖;剖面類:地質(zhì)剖面圖、采區(qū)剖面圖、巷道素描圖;平面類:煤層底板等高線與儲量計算圖，各類等值線圖，三下壓煤圖，水平切面圖，采掘工程平面圖，井上下對比圖、通風系統(tǒng)圖、排水系統(tǒng)圖、井下避災線路圖、采區(qū)布置圖、采掘銜接打算圖、工作面循環(huán)圖表等。煤礦地質(zhì)測量常用圖件繪制的自動化程度、信息更新的動態(tài)編輯能力以及圖件之間信息的共享程度，是衡量一個專業(yè)地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)平臺優(yōu)劣的一個要緊標志。a.柱狀類圖形的處理柱狀圖是地質(zhì)圖件中最為規(guī)范化的一種。它是對區(qū)域地層或鉆孔穿過地層的一種講明性描述。柱狀圖繪制的技術(shù)關(guān)鍵有3點:一是巖性符號柱狀的繪制;二是地層系統(tǒng)與巖層的一些描述性文字處理;三是各欄之間的關(guān)系協(xié)調(diào)(緩沖線)。此外，還應考慮柱狀圖格式的自由定義，測井曲線的自動繪制等。b.剖面類圖形的處理地質(zhì)剖面圖一般是沿勘探和要緊石門方向切繪的，圖形反映了該剖面上的煤層、標志層、地層界線、含水層的位置和構(gòu)造形態(tài)以及與井巷之間的相互關(guān)系。它是分析研究礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、編制其他綜合地質(zhì)圖件、進行儲量計算、采掘設(shè)計和布置生產(chǎn)勘探工程的基礎(chǔ)資料，也是礦井地質(zhì)工作的3大差不多圖件之一。(a).剖面基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的預備一條剖面的繪制涉及到鉆孔、巷道、斷層、各種邊界等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的獵取一般有兩種方式。其一是通過數(shù)據(jù)庫來組織這些數(shù)據(jù);其二是利用剖面線與煤礦地質(zhì)測量空間數(shù)據(jù)體的相交關(guān)系來獵取這些數(shù)據(jù)。(b).剖面處理技術(shù)以離散的數(shù)據(jù)(鉆孔和采礦數(shù)據(jù))繪制地質(zhì)剖面圖，其難度要緊是在繪制煤層、標志層和地層界線時，所繪制曲線在斷層兩盤，上、下層位之間的形態(tài)應該協(xié)調(diào)。即通常所講的剖面斷層處理和地層形態(tài)協(xié)調(diào)。以下簡單介紹事實上現(xiàn)步驟：第1步:處理斷層間的相對關(guān)系，對剖面斷層作必要的延伸與擴展，以形成剖面處理所需的擴充斷層數(shù)據(jù)。第2步:依照斷層的初始或上次求得的平錯與落差，恢復地層連續(xù)。第3步:地層擴展。第4步:求每一地層被每一條斷層切錯的平錯與落差;求每一地層與每一條斷層的交點。第5步:重復1--4步，直至求每一地層對每一條斷層切錯的平錯與落差中意地得到。第6步:輸出。c.平面類圖形的處理平面圖所包含的內(nèi)容專門多，如一些點狀標志(工程點、鉆孔標志、地物，??)，區(qū)域邊界、等值線、文字標注等等，一般通過組合的方式，繪制圖框、鉆孔標志、煤層小柱狀、各類等值線、儲量計算塊段、各類邊界曲線和采掘工程等內(nèi)容。在平面類圖形的處理過程中，需要研究解決如此一些關(guān)鍵技術(shù):復雜地質(zhì)條件下(包括大量正逆斷層)TIN的自動生成、平面與剖面的自動對應與動態(tài)修改、任意切剖面、平面圖上儲量與損失量的自動計算、采掘工程平面圖上巷道的自動延伸與巷道空間交叉關(guān)系的自動處理等。其中，復雜地質(zhì)條件下(包括大量正逆斷層)TIN的自動生成又是煤層底板等高線繪制的基礎(chǔ)，也是工作量最大的一個方面。Cline和Renka(1990)提出了一種約束Delaunay三角形剖分方法，這種方法首先將點按無約束Delaunay方法進行剖分。然后將所需的邊加到里面去，形成對這種結(jié)構(gòu)進行描述的數(shù)據(jù)矩陣。實際計算時，有如下算法:a).找到所有與要求的連接線相矛盾的三角形，將其中的內(nèi)邊去掉，構(gòu)成一個多邊形;b).將所要求的連接線加人到該多邊形內(nèi);C).按照所對的頂點內(nèi)角最大的原則，接著形成剩余的三角形邊。2.3煤礦地質(zhì)測量3D模型的構(gòu)建煤礦地質(zhì)測量3D模型的構(gòu)建與可視化將大大提高煤礦工作人員對煤礦生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的直觀認識。然而由于數(shù)據(jù)采集的難度以及生成算法的復雜性，基于數(shù)字化礦山全景式真三維建模與顯示為目的3D軟件的開發(fā)尚處在摸索之中。目前，許多煤炭行業(yè)的地學工作者將工作的重點放在多煤層地質(zhì)實體及井巷工程的3D建模與可視化研究方面。多煤層地質(zhì)實體及井巷工程的3D模型能夠由點、線、面、體來構(gòu)建。對離散點的強約束Delaunay三角形剖分，可看作3D表面建模的基礎(chǔ)，通過對某一煤層頂、底板的Delaunay三角形剖分來實現(xiàn)類三棱柱法對體模型的描述。3、項目的總目標和時期目標（含預期知識產(chǎn)權(quán)情況）3.1系統(tǒng)的總體設(shè)計目標：a.煤礦地質(zhì)測量空間信息治理系統(tǒng)的建立為各集團公司設(shè)計、生產(chǎn)、通風、調(diào)度、安全、搶救、機電、運輸?shù)绕渌麘孟到y(tǒng)提供一個基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)及圖形治理平臺。以此規(guī)范、統(tǒng)一數(shù)字礦山的信息資源，實現(xiàn)相關(guān)專業(yè)、部門的信息共享。b.系統(tǒng)的建立能夠?qū)崿F(xiàn)地質(zhì)、測量成圖的自動化，實現(xiàn)地質(zhì)、測量有關(guān)計算、治理的自動化。能及時準確地依照三維勘探、鉆探、井下揭露等最新資料和信息，高效準確地修改各種生產(chǎn)圖件。c.以各集團公司已建成的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為差不多運行平臺，在集團公司生產(chǎn)處和各個礦分不建立相應的地質(zhì)、測量治理系統(tǒng)，將原來手工處理的數(shù)據(jù)、圖件等資料實現(xiàn)電子化處理，以此全面提高數(shù)據(jù)處理水平，使其便于保存、修改和網(wǎng)絡(luò)傳輸。d.系統(tǒng)按照三層客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)庫層、應用服務(wù)層和用戶界面層）和C/S+B/S二級治理模式進行系統(tǒng)整體設(shè)計，將整個系統(tǒng)按數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)邏輯和用戶界面三層功能進行組織。實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場技術(shù)人員對原始資料的分析、處理、設(shè)計、制圖以及治理者對成果資料及設(shè)計圖件的Web訪問；系統(tǒng)全部采納模塊化結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，可依照需要自由組合拼裝。3.2系統(tǒng)時期目標：a.系統(tǒng)差不多實現(xiàn)的目標：1系統(tǒng)具備完善的點、線、圖案、圖式和圖例的自定義功能。2系統(tǒng)可直接依照原始測量導線點數(shù)據(jù)生成巷道初步模型，由系統(tǒng)的專有巷道對象構(gòu)造礦區(qū)的網(wǎng)狀巷道模型，從而直接生成采掘工程平面圖，并可在1：1000、1：2000、1：5000之間直接轉(zhuǎn)換，同時單線、等寬和變寬雙線能夠自由設(shè)置。3系統(tǒng)采納大量的先進算法和自動生成技術(shù)。如：預定義邊界的Delaunay三角網(wǎng)構(gòu)造；地層空間TIN模型中的分裂法斷層處理；地層和巷道模型的交互式編輯生成技術(shù)。使系統(tǒng)對諸如剖面和平面斷層處理，煤層底板等高線圖的生成具備極高的自動化程度。4自動化程度高――向?qū)?，一步一步地引導用戶由原始?shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫直接生成地測基礎(chǔ)圖件。5系統(tǒng)高度集成――同一界面下可處理煤礦地測和其他部門的各種常規(guī)和基礎(chǔ)圖件。6任意比例尺：字體大小、各種單體符號、點型、線型、地質(zhì)符號或巖性圖案符號可隨圖形比例尺（標準和非標準）變化，或設(shè)置為某一固定比例尺，且可自動無損地轉(zhuǎn)換成符合現(xiàn)行規(guī)范的式樣。圖件和報表可按任意比例和尺寸打印輸出。7除支持多文檔的結(jié)構(gòu)化存儲外，支持內(nèi)部的圖形嵌入和圖形參考：圖形組合的二種手段。圖形嵌入可解決如圖簽、圖例如此的可共用的圖形文件插入、組合、以及圖幅的合并和拼接問題；圖形參考可解決圖形內(nèi)容共用時的統(tǒng)一性問題，如：有十幅參考了某一個圖形文件，則當被參改圖形被修改和保存后，這十幅圖能夠自動改變，從而維護了不同圖形文件中相關(guān)內(nèi)容的一致性。支持粘貼板：使圖形文件間圖形對象的拷貝變得方便。如：某標高的水平切面圖就能夠由多個煤層底板等高線圖中的同標高等高線對象拼合粘貼而成。8直接結(jié)點編輯、屬性頁、動態(tài)自由縮放技術(shù)。b.正在完成的目標：1分布式系統(tǒng)各負其責。地測科治理和處理各礦所屬的數(shù)據(jù)和圖形，生產(chǎn)處治理集團公司的代碼、線型、圖案、圖式和圖例、數(shù)據(jù)和圖形分布和數(shù)據(jù)綜合和匯總。2友好的界面、精心的設(shè)計、面向?qū)ο蟮膱D形系統(tǒng)。面向?qū)ο筇匦悦黠@：任何圖形單元都只是一個圖形對象，如此用戶對圖形的編輯、操作差不多上無需經(jīng)歷命令（系統(tǒng)亦不再提供命令式操作），一般地僅通過鼠標即可完成對圖形對象幾何形態(tài)的編輯和修改工作。此外，圖形編輯、操作的方法和形式統(tǒng)一。因此，用戶學習是一看就會，操作十分輕松和簡單。3三維可編輯模型――模型中各空間點參數(shù)、斷層、軸或脊線、邊界可任意添加、刪除、定義和編輯。可切割出任意方向的地層剖面及過剖面上的巷道。4GIS的圖形和非圖形數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，保證了數(shù)據(jù)的唯一性，包括我們通常所講的平剖對應。由于圖形和非圖形的統(tǒng)一存儲，這種數(shù)據(jù)的唯一性，數(shù)據(jù)和圖形間的相關(guān)和對應是自動實現(xiàn)的。5除一些Web查詢，系統(tǒng)操作方式以資源治理器形式實現(xiàn)，系統(tǒng)以一個功能樹對應用戶所需的每一項功能，用戶點擊功能樹的每一項就會相應地展開下一級功能/打開對應的數(shù)據(jù)表/對話或統(tǒng)計、計算窗口。數(shù)據(jù)的錄入能夠表格的形式輸入,且用戶可作適當?shù)恼{(diào)整。亦能夠窗口的方式進行，十分的方便和快捷。6可讀取測井數(shù)據(jù)文件：直接繪制測井曲線，保持了測井曲線的原有精度，同時免去了大量的曲線數(shù)字化工作。7三維多層地質(zhì)模型和網(wǎng)狀巷道可編輯模型――通過對模型的修改、編輯和輸出實現(xiàn)平、剖面數(shù)據(jù)的自動對應，即地測平面圖、剖面圖修改的相互聯(lián)動功能。可用模型直接生成剖面、平面和采掘工程平面圖。此外，系統(tǒng)要求支持TrueType字體；數(shù)字化儀和各種系統(tǒng)打印設(shè)備；系統(tǒng)支持任意軸向和比例的坐標系統(tǒng)；提供了多種作圖工具，如：柵格點網(wǎng)、目標捕捉、等距線，等高線標注，儲量計算等。三、實現(xiàn)項目預期目標所具備的工作基礎(chǔ)和條件本公司已開發(fā)的煤礦地質(zhì)測量空間信息系統(tǒng)是一個高度集成化、以Windows98（2000,XP,NT)為差不多運行平臺的，專門為煤礦地測部門研制，適用于層狀和層控礦床地測部門的生產(chǎn)和設(shè)計的專業(yè)軟件包。它的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和總體特點是：1．系統(tǒng)由煤礦地測數(shù)據(jù)治理系統(tǒng)和煤礦地測專用CAD系統(tǒng)所組成。其中數(shù)據(jù)治理部分分：a.基于Access的桌面版；b.基于SQLServer的C/S結(jié)構(gòu)專業(yè)版；c.基于SQLServer的B/S結(jié)構(gòu)Internet版。2．專用CAD系統(tǒng)由自主版權(quán)的CAD平臺和地測圖形生成系統(tǒng)組成，為一面向?qū)ο蟮膱D形系統(tǒng)，十分便于學習和掌握。同時，系統(tǒng)具備完善的點、線、圖案、圖式和圖例的自定義功能。3．系統(tǒng)可直接依照原始測量導線點數(shù)據(jù)生成巷道初步模型，由系統(tǒng)的專有巷道編輯命令構(gòu)造礦區(qū)的網(wǎng)狀巷道模型，從而直接生成采掘工程平面圖，并可在1：1000、1：2000、1：5000之間直接轉(zhuǎn)換，同時單、雙線能夠自由設(shè)置。4．系統(tǒng)提出和采納了大量的先進算法和自動生成技術(shù)。如：預定義邊界的Delaunay三角網(wǎng)構(gòu)造；地層空間TIN模型中的分裂法斷層處理；地層和巷道模型的交互式編輯生成技術(shù)；基于三角形和四邊形域的空間曲面和曲面拼合等等。5．三維模型中各空間點參數(shù)、斷層、軸或脊線、邊界可任意添加、刪除、定義和編輯?？汕懈畛鋈我夥较虻牡貙悠拭婕斑^剖面上的巷道。6．友好的界面、精心的設(shè)計和面向?qū)ο蟮膱D形系統(tǒng)保證了用戶對差不多操作是一看就會，學習掌握十分輕松。網(wǎng)絡(luò)版的數(shù)據(jù)治理系統(tǒng)是完全基于Internet的，以IE掃瞄器操作。公司的開創(chuàng)者十八年來，殫精竭慮致力于礦山地測信息系統(tǒng)的開發(fā)，是該行業(yè)的最早開發(fā)者。目前公司的特色核心技術(shù)有：地測（地質(zhì)、測量、水文、儲量）數(shù)據(jù)治理及報表處理技術(shù)；專業(yè)圖形數(shù)據(jù)庫和圖形編輯器――地測專業(yè)制圖（CAD）平臺；地測圖件的自動生成技術(shù)；可編輯型三維模型技術(shù)――網(wǎng)狀井巷和多層地質(zhì)模型；光柵矢量化；三維地面、地面建筑、井巷和地層光照模型；通風網(wǎng)絡(luò)解算、風阻計算。不懈的努力和付出，《煤礦空間信息系統(tǒng)》已成為同類軟件中技術(shù)最先進、功能最強大、使用最方便的卓越產(chǎn)品。差不多檢測，有著作權(quán)和產(chǎn)品登記的產(chǎn)品有：《煤礦空間信息系統(tǒng)（JL地測）》；《煤礦空間信息系統(tǒng)（JL勘探）》。將上市的產(chǎn)品有：《集靈光柵矢量化軟件》（已完成，試用期）《煤礦空間信息系統(tǒng)（JL設(shè)計）》（已完成，試用期）《煤礦空間信息系統(tǒng)（JL通風）》（開發(fā)中，部分已用于陜西、寧夏）《煤礦空間信息系統(tǒng)（JL三維）》（開發(fā)中）本公司軟件在同行業(yè)中技術(shù)一直處于領(lǐng)先地位，并已在140余家煤礦企業(yè)和地質(zhì)部門進行了應用，提高了這些企業(yè)的工作效率，降低了生產(chǎn)成本，規(guī)范了應用標準和相關(guān)業(yè)務(wù)流程，改善了治理水平，增強了企業(yè)競爭力，取得了用戶的廣泛好評。在當今煤礦企業(yè)的大好進展形式下，我們公司有信心抓住這一歷史機遇，緊跟當今軟件進展潮流，加大市場開發(fā)力度，為滿足客戶不斷增長的需求，逐步提高和完善軟件功能，為我國的煤炭企業(yè)信息化進展做出自己的貢獻。四、打算進度（總的研究期限、年度打算進度等）與考核指標本項目研究期限為一年，具體考核指標為：1系統(tǒng)規(guī)劃為煤礦治理部門提供專業(yè)的地理信息查詢功能，查詢范圍包括礦山基礎(chǔ)地質(zhì)、測量、水文、儲量數(shù)據(jù)，以及相關(guān)的圖件、報表、匯報信息。a)完成礦山基礎(chǔ)地質(zhì)、測量、水文、儲量數(shù)據(jù)的遠程查詢、修改，以及相關(guān)報表的遠程匯總、輸出；b)完成圖件、報表的網(wǎng)絡(luò)傳輸，礦山信息的在線匯報；c)完成礦山的站點建設(shè)，提供礦山與外界交互的平臺。2系統(tǒng)完善目標a)增強系統(tǒng)的安全性，保障系統(tǒng)接入Internet后礦山數(shù)據(jù)的安全性；b)增加系統(tǒng)的吞吐量、并發(fā)處理能力，保障系統(tǒng)能夠處理海量信息，以及在多用戶訪問時確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性；c)為該系統(tǒng)設(shè)計專用的客戶端或是IE插件，以C/S(Client/Server)結(jié)構(gòu)設(shè)計補充B/S結(jié)構(gòu)的不足，增強系統(tǒng)與用戶的交互性，以及系統(tǒng)功能的擴展性。五、承擔單位、協(xié)作單位及分工1、申報企業(yè)差不多情況企業(yè)名稱：西安集靈信息技術(shù)有限公司通訊地址：西安市科技二路72號軟件園西岳閣301室法定代表人：薩賢春注冊時刻：2003年9月注冊資金：60萬元企業(yè)登記注冊類型：有限責任主管單位名稱：西安高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)管委會西安集靈信息技術(shù)有限公司的前身是西安科技大學科地理研究所，是專門從事礦山信息化軟件開發(fā)和系統(tǒng)建設(shè)的軟件企業(yè)。以其具有自主知識產(chǎn)權(quán)的煤礦地測信息處理軟件――《煤礦空間信息系統(tǒng)》為先導，以自主開發(fā)研制的核心技術(shù)為基礎(chǔ)，致力于礦山一通三防、生產(chǎn)調(diào)度、三維模型建立和礦山三維地理信息系統(tǒng)軟件的開發(fā)和應用，業(yè)已形成穩(wěn)定的軟件開發(fā)、測試、技術(shù)支持、系統(tǒng)集成、工程建設(shè)和售后服務(wù)隊伍。2、企業(yè)人員及開發(fā)能力1）企業(yè)法定代表人姓名：薩賢春性不：男年齡：43職稱：教授，高級工程師職務(wù)：董事長，項目研發(fā)負責人要緊經(jīng)歷：薩賢春教授于1982－2001年在煤炭科學研究院西安分院學習和工作，期間開發(fā)了《煤礦地質(zhì)勘探信息系統(tǒng)》（平頂山礦務(wù)局1992）（1994煤炭科學技術(shù)進步二等獎），《煤礦工具軟件包（MGTOOLS）》，《礦井三維模型系統(tǒng)》等軟件。2001年調(diào)到西安科技大學，期間一直從事礦山地理信息系統(tǒng)的研究和教學，2001年10月，在西科地理信息研究所的技術(shù)依托下，創(chuàng)辦了西安集靈信息技術(shù)有限公司，2002年，公司推出礦山治理信息系統(tǒng)軟件。二十年來，致力于煤礦地測、礦井三維及信息化工作，發(fā)表論文十余篇，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)和專業(yè)特色的CAD和GIS平臺，產(chǎn)品包括地測、設(shè)計、通風、矢量化、三維及數(shù)據(jù)治理系統(tǒng)，產(chǎn)品推廣應用于全國近20個礦務(wù)局140余家用戶。2）項目其它研發(fā)人員王棟：男，24歲，程序員，本科學歷，畢業(yè)于西安理工大學計算機科學與技術(shù)專業(yè)，在公司參與軟件網(wǎng)絡(luò)部分的開發(fā)；擅長于C\C#,SQL程序設(shè)計，ASP.NET網(wǎng)頁設(shè)計，B/S系統(tǒng)的開發(fā)。宋能：男，24歲，程序員，2004.7月年畢業(yè)于西安科技大學地理信息系統(tǒng)專業(yè)要緊做地表和巷道三維模型，熟悉C,C++,OpenGLAPI函數(shù)。蔡琪：男，23歲，2005年7月畢業(yè)于西安科技大學地理信息系統(tǒng)專業(yè)，熟悉MapGIS,ArcGIS、JX-4、Mapinfo、Erdas等GIS軟件，精通Illustrator、Coreldraw、Photoshop等圖形圖象處理軟件和flash、Dreamweaver、Firework等網(wǎng)頁編輯軟件，熟悉VB、asp、javascript、actionscript等編程語言。要緊負責數(shù)字礦山網(wǎng)絡(luò)查詢系統(tǒng)建設(shè)、礦山網(wǎng)站建設(shè)、公司軟件界面設(shè)計、程序美工等方面的工作，開發(fā)基于flash技術(shù)的數(shù)字礦山電子地圖、全景導航等模塊。陳代龍：男，23歲，研發(fā)部程序員2005年7月畢業(yè)與西安科技大學，熟悉c，c++，java，c#語言和相關(guān)的開發(fā)工具，參加公司測量數(shù)據(jù)庫和礦山設(shè)計系統(tǒng)的開發(fā)。莫春：男，，24歲，程序開發(fā)員，2005年畢業(yè)于西安科技大學，學士學位，要緊熟悉C/C++、C#、VB語言，現(xiàn)正在開發(fā)煤礦空間信息治理系統(tǒng)(水文數(shù)據(jù)治理)。侯憲勇：男，24歲，2004年7月畢業(yè)于西安電子科技大學計算機信息治理專業(yè)，本科學歷，熟悉C++和C語言的編程，軟件的開發(fā)流程和項目治理(CMM).3）企業(yè)人員構(gòu)成截止2005年11月底，本公司共有29人，具體結(jié)構(gòu)如下表：類不人數(shù)平均年齡比例（%）治理人員2356.9開發(fā)人員92631.03工程技術(shù)人員102434.48銷售人員62620.69財務(wù)人員2276.9六、經(jīng)費概算及分年度使用打算總投資：100萬元其中：1、申請科技經(jīng)費：30時刻：2006年2、自籌資金金額：703、銀行貸款金額：04、其它資金金額：0合計100萬元使用打算資金（萬元）軟硬件設(shè)備16研發(fā)費用64市場開發(fā)20合計100其中：七、項目要緊研究人員（填寫格式見下表）姓名工作單位性不年齡所學專業(yè)學位職務(wù)項目中承擔工作薩賢春集靈公司男43地質(zhì)測量碩士項目總監(jiān)系統(tǒng)設(shè)計王棟集靈公司男24計算機科學與技術(shù)學士項目經(jīng)理軟件編程宋能集靈公司男24地理信息系統(tǒng)學士程序員軟件編程蔡琪集靈公司男23地理信息系統(tǒng)學士程序員軟件編程陳代龍集靈公司男23測繪工程學士程序員軟件編程莫春集靈公司男24地理信息系統(tǒng)學士程序員軟件編程侯憲勇集靈公司男24計算機信息治理學士程序員軟件編程八、市場預測（需求分析、銷售渠道、競爭能力分析、現(xiàn)有定貨情況）1、需求分析隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)迅猛進展，中國對能源的需求也與日俱增，而煤炭資源的消耗占我國能源消耗總量的四分之三強。然而，隨著我國對煤炭資源的持續(xù)高強度開采和國家對煤礦開采的環(huán)保、高產(chǎn)、高效和安全提出的更高要求，面對目前絕大多數(shù)煤炭企業(yè)開采條件日益復雜，開采治理水平落后，一些煤礦安全事故頻發(fā)的現(xiàn)實情況，煤礦必須全面提高其治理信息化水平，這為我公司產(chǎn)品的市場開拓提供了巨大的機遇?？赡茉谖迥陜?nèi)，該市場容量有100億元人民幣之多。a煤礦地質(zhì)勘探、測量領(lǐng)域由于中國的煤礦工業(yè)屬于困難行業(yè)，高素養(yǎng)的從業(yè)人員一直較為缺乏。因此，其科技信息化治理水平也較不的工業(yè)落后，與國外相比更是有較大的差距。隨著我國煤礦的開采治理對地測信息依靠程度的不斷加大，對地測人員的工作效率和工作質(zhì)量提出了更高的要求，希望把他們從煩瑣的數(shù)據(jù)處理和作圖工作中解放出來，以便有更多的精力來進行地測、勘探數(shù)據(jù)的宏觀分析和更進一步的細部測量，從而更迅速準確地為其他部門提供所需的地測勘探數(shù)據(jù)?；赼ccess桌面、SQLServer的C/S結(jié)構(gòu)的煤礦空間信息系統(tǒng)則是目前國際最流行，國內(nèi)最領(lǐng)先的煤礦地理信息處理系統(tǒng)，隨著我國煤礦信息化的進一步進展及CGIS的不斷擴展和完善，市場對CGIS的需求將快速增長。目前，國內(nèi)關(guān)于地測和勘探原始數(shù)據(jù)要緊以手工計算、填表、制圖為主，大量的人工數(shù)據(jù)處理白費了地測人員的寶貴時刻，嚴峻阻礙了煤礦的生產(chǎn)效率。煤礦企業(yè)強烈希望能將其地測、勘探人員從重復的勞動中解放出來，希望提高其地測、勘探數(shù)據(jù)處理的質(zhì)量，并希望在數(shù)據(jù)使用時能方便快捷地進行檢索和應用。隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的飛速進展，隨著GIS技術(shù)在中國的不斷成熟，煤礦領(lǐng)域也看到了其在本領(lǐng)域的寬敞前景，專門用于煤礦的地理信息系統(tǒng)CGIS便應運而生。由于集靈煤礦空間信息系統(tǒng)是AUTOCAD系統(tǒng)與GIS技術(shù)進行數(shù)據(jù)融合的結(jié)晶,它是為我國煤礦企業(yè)和地測部門量身定做的治理軟件。由于它的專業(yè)化和其強大數(shù)據(jù)處理功能，使得煤礦或地測部門所需要處理的大量地測數(shù)據(jù)、圖表、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換能迅速、高質(zhì)量的得到處理，這一點正好滿足了市場關(guān)于這種高度信息化軟件的要求。而且，隨著此軟件功能的進一步完善和界面的進一步人性化，其市場將得到進一步的鞏固，市場容量將進一步擴大，市場前景十分寬敞。b礦井設(shè)計領(lǐng)域由于目前我國的煤礦設(shè)計差不多上采納人工處理原始數(shù)據(jù)，大量的圖表、數(shù)據(jù)需要不停的檢索、調(diào)用，作圖也采納低水平的人工處理。而且，所有的圖紙均為二維結(jié)構(gòu)，缺乏形象的立體結(jié)構(gòu)，客觀上降低了礦井設(shè)計效率和設(shè)計質(zhì)量，使得設(shè)計經(jīng)常會出現(xiàn)如此那樣的失誤，造成人力、物力、財力的極大白費；而且在提高煤礦回采率方面有專門大的局限性，這在能源日益緊張的今天，也成了煤礦企業(yè)延長其可采壽命，降低資源白費的巨大障礙。集靈煤礦空間信息系統(tǒng)則會專門好的解決這一問題，基于CGIS的礦井設(shè)計系統(tǒng)將使得煤礦設(shè)計人員在礦井設(shè)計時方便快捷地檢索和調(diào)用數(shù)據(jù)系統(tǒng)里的任何數(shù)據(jù)、圖紙，同時能夠計算出礦井設(shè)計時設(shè)計方案中一個或多個設(shè)計方法對其他方面的阻礙結(jié)果，能形象地將設(shè)計方案轉(zhuǎn)化為三維立體圖像，使得設(shè)計人員更直觀的看到自己的設(shè)計方案，進而使設(shè)計人員的設(shè)計更趨快捷、合理。這在提高煤礦的回采率方面、在促進煤礦設(shè)計與環(huán)境愛護方面為設(shè)計者提供了功能強大的軟件支持。隨著我國煤礦開采深度的逐年加深及國家和社會對建設(shè)綠色煤礦的呼聲日益高漲，這一點也極大地適應了我國煤礦可持續(xù)進展的緊迫而現(xiàn)實要求?；贕IS的集靈煤礦空間信息系的3D礦井設(shè)計系統(tǒng)的這些特點，使其具有了巨大的進展?jié)摿?。c礦井生產(chǎn)、安全治理領(lǐng)域現(xiàn)在我國煤礦絕大多數(shù)處于粗放的經(jīng)營模式，隨著科技的進步和現(xiàn)代治理思想的傳播，集約化的經(jīng)營模式成為我國煤礦生產(chǎn)建設(shè)的必由之路，煤礦的信息化必將為這種集約化的治理模式提供強有力的支持。粗放而落后的生產(chǎn)方式中，煤礦的生產(chǎn)調(diào)度、生產(chǎn)過程操縱、人員調(diào)配、生產(chǎn)一線的技術(shù)支持等等，均通過會議或電話的方式進行聯(lián)系，相關(guān)的生產(chǎn)工作的進度、具體的技術(shù)決策均以人工做圖的方式進行輔助，相關(guān)人員的視野狹小，所明白的礦山的宏觀信息量少，造成了相關(guān)人職員作量大但效率低下的窘迫局面。集靈煤礦空間信息系統(tǒng)強大的3DCGIS平臺為煤礦的生產(chǎn)調(diào)度、人員調(diào)配提供了巨大的空間指揮信息系統(tǒng)，讓相關(guān)的治理人員能宏觀、形象、直觀地了解整個煤礦各處的生產(chǎn)現(xiàn)場狀態(tài)，從而更快捷、科學地進行生產(chǎn)指揮和資源的合理有效配置。同時，在生產(chǎn)一線可為技術(shù)治理人員提供更為直觀的采區(qū)生產(chǎn)條件模擬分析，為其技術(shù)決策提供方便的輔助。基于WEB網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的煤礦治理系統(tǒng)將為煤礦各級治理者提供數(shù)據(jù)共享，遠程指揮的功能，使其能夠進行及時、動態(tài)、科學的資源調(diào)配和治理。工礦企業(yè)中，煤礦的安全生產(chǎn)形式最為嚴峻，事故起數(shù)與死亡人數(shù)分不占全國工礦企業(yè)總數(shù)的31.12%和46.87%，一次死亡10人以上特大事故分不占全國工礦企業(yè)的86.15%和86.31%。我國安全生產(chǎn)與發(fā)達國家相比存在專門大差距。我國煤礦事故死亡人數(shù)是世界上要緊產(chǎn)煤國煤礦死亡總?cè)藬?shù)的4倍以上，百萬噸煤死亡率是美國的160倍、印度的10倍；百萬噸鋼死亡率是美國的20倍、日本的80倍；2004年中國有6009名煤礦工人因發(fā)生礦難而死亡。礦產(chǎn)資源的長期大規(guī)模開發(fā)，埋藏于淺部的高品位礦產(chǎn)資源日益枯竭，大批礦山過渡到深部開采，水壓、地壓、地溫、瓦斯壓力都有相應增加，自然條件在不斷惡化，煤與瓦斯突出、沖擊地壓等災難的復雜性和治理的難度在加大。安全生產(chǎn)、礦井災難的監(jiān)測和預防、搶險救援的及時性給各煤礦提出了更高的要求，煤礦安監(jiān)的動態(tài)性、標準統(tǒng)一性、搶險救援的及時有效性，均要求煤礦加快其安監(jiān)系統(tǒng)、救援系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化信息化，以實現(xiàn)關(guān)于煤礦突水、透水、頂板事故、煤塵瓦斯爆炸等安全隱患的提早預測和發(fā)覺、礦山安全的統(tǒng)一治理，提高安全監(jiān)管監(jiān)察的針對性、時效性和科技含量。在礦山救援方面能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享、統(tǒng)一調(diào)度。集靈煤礦空間信息系統(tǒng)正是應運而生，將在其3DCGIS系統(tǒng)上建立礦山通風子系統(tǒng)，利用先進的數(shù)字融合技術(shù)將三維數(shù)字化地理信息系統(tǒng)與AUTOCAD進行融合，結(jié)合我國煤礦實際及國家標準制作的專業(yè)化軟件。系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫與圖形的完美結(jié)合，能夠計算各個巷道斷面的通風參數(shù)，能夠進行風機選型和通風網(wǎng)絡(luò)解算，同時能夠應用于礦井擴產(chǎn)、水平延伸、中長期規(guī)劃編制等功能。其與GPS系統(tǒng)和煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)相結(jié)合就能夠動態(tài)的監(jiān)測礦井的通風情況，為提早預防瓦斯和煤塵爆炸提供動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)化信息化服務(wù)。利用其先進的3D地測勘探系統(tǒng)的地質(zhì)資料庫和圖文轉(zhuǎn)換技術(shù)為煤礦水和頂板災難的預防提供快捷、動態(tài)、有用的預防提供強大的信息交換平臺。我公司為礦山和地質(zhì)勘測企業(yè)提供掃描矢量化、地測信息治理、生產(chǎn)設(shè)計、一通三防、生產(chǎn)調(diào)度、三維模型建立、礦山三維地理信息系統(tǒng)軟件的開發(fā)和應用及礦山地理信息系統(tǒng)的工程建設(shè)服務(wù)。隨著國家關(guān)于煤礦信息化建設(shè)投入的不斷加大，對中小煤礦安全監(jiān)管力度的進一步加強，我公司基于國際先進的GIS技術(shù)的煤礦空間信息系統(tǒng)差不多在國內(nèi)領(lǐng)先進入市場，隨著集靈煤礦空間信息系統(tǒng)的不斷完善和功能的增強，其在煤礦信息化建設(shè)中必將成為必不可少的常用工具之一，其市場份額也將進一步擴大。2、銷售渠道本公司在市場營銷方案的設(shè)計上，采納靈活多樣的營銷方式，針對不同的目標消費群，采納了不同的銷售方案和策略，從而更迅速的搶占更多的市場份額。公司將要緊采納以下市場策略：a代理銷售策略：由于公司的人力資源和經(jīng)濟資源仍未達到足夠的規(guī)模，公司在全國的要緊產(chǎn)煤區(qū)域建立了自己的產(chǎn)品代理上來推動公司產(chǎn)品在全國的銷售：北京龍德時代進展有限公司、重慶西夏科技進展有限責任公司、寧夏馳宇貿(mào)易有限責任公司、徐州中大電子信息有限責任公司等。b垂直銷售策略：公司將在煤炭采掘業(yè)密集的區(qū)域（如華北、西北、東北）地區(qū)建立自己的分公司或辦事處，采取銷售/公關(guān)人員長駐，工程維護人員隨時調(diào)配的治理方式，以保證公司銷售成本的最低化和售后服務(wù)的高質(zhì)高效。c互推銷售策略：針對本公司產(chǎn)品是服務(wù)于采掘業(yè)的特點，公司將與全國各大井下安監(jiān)系統(tǒng)研發(fā)企業(yè)進行合作。因為兩者可進行優(yōu)勢互補，在推介安監(jiān)產(chǎn)品時，可對本公司產(chǎn)品進行推介，從而實現(xiàn)井下安監(jiān)系統(tǒng)研發(fā)企業(yè)、礦山和本公司的多贏局面。d網(wǎng)絡(luò)銷售策略：公司差不多建立了自己的商業(yè)網(wǎng)站，下一步將開展在線試用功能，并與煤礦業(yè)內(nèi)網(wǎng)站和全國各大煤炭院校展開合作，進行網(wǎng)上宣傳和推廣工作，進一步增強公司在業(yè)內(nèi)的專業(yè)阻礙力，到一定程度，再進行公司電子商務(wù)網(wǎng)站的建設(shè)，從而實現(xiàn)網(wǎng)上試用、網(wǎng)上支付等功能，公司專業(yè)化的技術(shù)服務(wù)隊伍進行專業(yè)的售前、售中和售后服務(wù)。E其它營銷策略在以上幾種策略以外，針對不同的客戶，公司將選擇報紙、電視、戶外廣告等平面媒體和其它銷售策略進行公司和公司產(chǎn)品的推介，最終在采掘業(yè)樹立起自己的品牌，以進一步擴大產(chǎn)品在市場上的占有率。以上是對公司市場營銷策略的簡要介紹和講明。公司將依照不同的具體情況，采取不同的有針對性的市場營銷策略。3、競爭能力分析3.1實施項目的優(yōu)勢a人才優(yōu)勢我公司在此項目的研發(fā)方面有著強大的技術(shù)優(yōu)勢和深厚的技術(shù)積存，掌握了GIS技術(shù)與CAD尖端技術(shù)進行數(shù)據(jù)融合的世界前沿技術(shù)，并將基于煤礦和地質(zhì)探測專業(yè)知識和CAD技術(shù)在GIS領(lǐng)域進行了成功地應用。我公司法人代表和核心技術(shù)骨干一直致力于世界先進的圖形學算法和處理技術(shù)，二十幾年的經(jīng)驗和技術(shù)積存，為我公司的“煤礦空間信息系統(tǒng)”提供了寶貴的經(jīng)驗，同時為我公司進一步擴充和完善“煤礦空間信息系統(tǒng)”以及創(chuàng)新打下了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。另外，公司與西安科技大學、中國礦業(yè)大學、山東科技大學等單位建立了長期的合作關(guān)系。我公司建立了基于access的桌面版，建立了基于 SQLServer的C/S結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)版的煤礦專業(yè)數(shù)據(jù)治理系統(tǒng)，掌握了GIS應用的關(guān)鍵技術(shù)，在圖形仿真和大型網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的建立方面積存了寶貴的經(jīng)驗和人才，為我公司的可持續(xù)進展提供了持續(xù)而強大的技術(shù)動力。b技術(shù)優(yōu)勢我公司利用地理信息系統(tǒng)（GIS）的先進思想，利用先進的VP、GIS、B/S、C/S技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫技術(shù)和CAD技術(shù)，利用豐富的煤礦和地勘專業(yè)領(lǐng)域知識，為煤礦和地勘領(lǐng)域的用戶搭建了一個立體空間工作平臺?！凹`煤礦空間信息系統(tǒng)”填補了國內(nèi)市場的空白，其技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，比起國外同類軟件，其具有本土優(yōu)勢，符合我國國家相關(guān)標準，是符合我國國情特種行業(yè)專用軟件。c網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢我公司設(shè)置了合理的市場構(gòu)架，初步設(shè)置了遍布全國的營銷網(wǎng)絡(luò)，推行了靈活機智的營銷模式，培養(yǎng)了一支精業(yè)務(wù)、明白營銷、能吃苦的專業(yè)市場營銷隊伍，為客戶提供及時高效、專業(yè)、細致的技術(shù)和業(yè)務(wù)服務(wù)，使得公司的產(chǎn)品不斷地得到改進和擴容，也使得客戶得到高質(zhì)量的專業(yè)化服務(wù)。d政策優(yōu)勢國家在2003年12月22日公布的《國家安全生產(chǎn)科技進展規(guī)劃》（20042010）中，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督治理局和國家煤礦安全檢查局聯(lián)合發(fā)文指出：1)用高新技術(shù)提升安全生產(chǎn)科技水平，推動安全科技產(chǎn)業(yè)化充分利用數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)等高新技術(shù)，提升安全生產(chǎn)的科技水平。加大GIS、GPS和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在安全生產(chǎn)中的推廣應用力度，建立完善安全生產(chǎn)差不多信息庫、信息治理系統(tǒng)和災難事故監(jiān)控預警網(wǎng)絡(luò)。2)信息共享平臺利用現(xiàn)代技術(shù)手段，運用共建共享機制，圍繞以人為本的理念，對安全科技文獻與數(shù)據(jù)、信息網(wǎng)絡(luò)資源等進行戰(zhàn)略重組與建設(shè)。建立布局合理、功能齊全、開發(fā)高效的安全生產(chǎn)信息共享平臺，加強科學數(shù)據(jù)和科技文獻資源的共享、自然科學資源的保存和利用，提高各種資源的利用率，促進安全生產(chǎn)科技水平的整體提高。安全生產(chǎn)領(lǐng)域的重大技術(shù)的研發(fā)，屬社會公益性研究，需國家有關(guān)部門在“863”、科技攻關(guān)、科技平臺建設(shè)、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化等科技打算中予以支持。開展上述60個重點方向的相關(guān)技術(shù)研究，2004～2010間需資金12億元，其中，“十五”后兩年2.5億元，“十一五”期間5.5億元。因此，我公司的產(chǎn)品正是順應了國家對提高煤礦高效安全治理的要求，為煤礦的科學安全生產(chǎn)搭建了具有國內(nèi)先進水平的信息治理平臺，切實符合國家關(guān)于煤礦提升其安全治理水平的要求，也符合國家建設(shè)高產(chǎn)高效礦井的科技要求，因此，其具有明顯的政策優(yōu)勢。3.2產(chǎn)品的國內(nèi)外市場競爭能力分析目前，國內(nèi)的GIS在應用領(lǐng)域的研究剛剛起步，相比加拿大、美國、歐洲等發(fā)達國家和地區(qū)還比較落后，應用在煤礦領(lǐng)域的同類軟件更是鳳毛麟角，而我公司的煤礦空間信息系統(tǒng)在國內(nèi)相同領(lǐng)域內(nèi)的軟件中具有研發(fā)技術(shù)起點高、軟件功能強大、人機對話界面優(yōu)異、操作簡便快捷、可擴展能力強大的優(yōu)勢；在價格上相比國外同類軟件則廉價的多，而且其引用的行業(yè)標準和規(guī)程為我國正在實行的標準和規(guī)程，不需要做大的改動，再加上其本土語言制作，