CN107844607B - 一种基于gis的地应力展示*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于GIS的地应力展示***及方法，其中***包括：数据管理模块，用于管理地应力数据；所述地应力数据至少包括监测点的地理坐标、最大水平应力的大小和方向；数据查询模块，用于接收地应力查询条件，并将所述地应力查询条件发送至所述数据管理模块进行查询，将查询得到的地应力数据提供给地理信息***模块；地理信息***模块用于将所述数据查询模块的查询得到的地应力数据在地理信息***地图上进行相应的显示；其中根据监测点的地理坐标在地理信息***地图上对应位置标记应力数据图标。本发明通过在GIS地图上标记应力数据图标以展示各矿区的地应力分布情况，让用户对矿区地应力有直观的了解。
Description
技术领域
本发明涉及信息技术领域，尤其涉及一种基于GIS的地应力展示***。
背景技术
地应力是存在于地壳中的未受工程扰动的天然应力，也称岩体初始应力、绝对应力或原岩应力，广义上也指地球体内的应力。它包括由地热﹑重力﹑地球自转速度变化及其他因素产生的应力。
地应力是引起采矿、水利水电、土木建筑、铁道、公路、军事和其他各种地下或露天岩土开挖工程变形和破坏的根本作用力，是确定工程岩土力学属性，进行围岩稳定性分析，实现岩土工程开挖设计和决策科学化的必要前提。地应力状态对地震预报、区域地壳稳定性评价、油田油井的稳定性、核废料的储存、岩爆、煤和瓦斯突出的研究以及地球动力学的研究等也具有重要意义。
然而，目前的地应力数据获取途径有限，并且通常以表格的形式展示具***置的地应力数据。因此，亟待开发一种直观且便于用户查看地应力数据的信息展示***。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术中无法直观地查看地应力数据的缺陷，提供一种基于GIS的地应力展示***，通过在地理信息***的地图上标记应力数据图标进行直观显示。
为了解决上述技术问题，本发明第一方面，提供了一种基于GIS的地应力展示***，包括：
数据管理模块，用于管理地应力数据；所述地应力数据至少包括监测点的地理坐标、最大水平应力的大小和方向；
数据查询模块，用于接收地应力查询条件，并将所述地应力查询条件发送至所述数据管理模块进行查询，将查询得到的地应力数据提供给地理信息***模块；以及
地理信息***模块，用于将所述数据查询模块的查询得到的地应力数据在地理信息***地图上进行相应的显示；其中根据监测点的地理坐标在地理信息***地图上对应位置标记应力数据图标，所述应力数据图标包括线段，所述线段的长度表示监测点的最大水平应力的大小，方向表示监测点的最大水平应力的方向。
在根据本发明所述的基于GIS的地应力展示***中，优选地，所述地应力数据包括属于多个矿区的各个矿山的地应力数据；所述地理信息***模块在显示应力数据图标时，根据当前地图的放大比例确定监测点显示上限，并检测每个矿区的应力数据图标数量是否超过该监测点显示上限，在超出监测点显示上限时在该矿区中只显示与所述监测点显示上限数量相等的应力数据图标，未超出监测点显示上限则在该矿区中显示全部监测点的应力数据图标。
在根据本发明所述的基于GIS的地应力展示***中，优选地，所述地理信息***模块在检测矿区的应力数据图标数量超过监测点显示上限时，按照地应力数据的采集时间先后排序从该矿区的全部监测点中选取采集时间最新的监测点数据，在地图中显示。
在根据本发明所述的基于GIS的地应力展示***中，优选地，地图的放大比例包括第一级别至第七级别，所述地理信息***模块获取当前地图的放大比例的级别，在检测当前地图的放大比例为第一级别至第六级别其中一个时，根据放大比例的级别设置监测点显示上限，在检测当前地图的放大比例为第七级别时，显示矿区的全部监测点的应力数据图标。
在根据本发明所述的基于GIS的地应力展示***中，优选地，所述数据管理模块用于以矿区矿名表、字典表和地应力数据表的形式通过数据库存储矿区的地应力数据；
所述矿区矿名表包括：矿区名称id、矿区名称、矿山名称id、矿山名称和地理坐标；
所述字典表包括：采集方式id和采集方式；所述采集方式包括应力解除和水压致裂；
所述地应力数据表包括监测点的：关联的矿区名称id、关联的矿山名称id、测点位置、测点深度、钻孔深度、测点岩性、关联的采集方式id、应力类型和地应力数值；所述应力类型包括正断型、滑移断层、逆断层和/或不确定。
在根据本发明所述的基于GIS的地应力展示***中，优选地，所述基于GIS的地应力展示***还包括数据导入模块，与所述数据管理模块相连，用于获取地应力数据的采集方式：
在判断采集方式为水压致裂时，将监测点的最大水平应力大小、最小水平应力大小、垂直应力大小和最大水平应力方向导入所述地应力数据表中；并根据最大水平应力、最小水平应力和垂直应力判断应力类型，并将数据保存到所述地应力数据表中；
在判断采集方式为应力解除时，检测是否存在测点深度小于100m的地应力数据，有则删除，否则根据最大主应力、中间主应力和最小主应力的大小和方向计算最大水平应力、最小水平应力和垂直应力的大小和方向；并根据计算的最大水平应力、最小水平应力和垂直应力判断应力类型，并将数据保存到所述地应力数据表中。
在根据本发明所述的基于GIS的地应力展示***中，优选地，所述地应力展示***还包括：数据下载模块，与所述数据查询模块相连，用于根据用户的下载请求下载查询得到的地应力数据；其中所述数据下载模块获取当前地图的放大比例和经纬度范围，根据存储的地图数据生成对应的地图图片，并将查询得到的地应力数据以应力数据图标的形式标记在所述地图图片上，生成完整图片提供给用户。
在根据本发明所述的基于GIS的地应力展示***中，优选地，所述地理信息***模块在显示应力数据图标时，获取当前监测点的最大水平应力的大小Nm，并通过以下公式确定应力数据图标的线段长度LT：
其中a的取值范围为3.8～4.2。
本发明第二方面，提供了一种基于GIS的地应力展示方法，包括以下步骤：
保存地应力数据，其中所述地应力数据至少包括监测点的地理坐标、最大水平应力的大小和方向；
接收地应力查询条件，根据所述地应力查询条件在所述矿区的地应力数据中进行查询；
将查询得到的地应力数据在地理信息***地图上进行相应的显示；其中根据监测点的地理坐标在地理信息***地图上对应位置标记应力数据图标，所述应力数据图标包括线段，所述线段的长度表示监测点的最大水平应力的大小，方向表示监测点的最大水平应力的方向。
在根据本发明所述的基于GIS的地应力展示方法中，优选地，所述地应力数据包括属于多个矿区的各个矿山的地应力数据；在显示应力数据图标时，根据当前地图的放大比例确定监测点显示上限，并检测每个矿区的应力数据图标数量是否超过该监测点显示上限，在超出监测点显示上限时在该矿区中只显示与所述监测点显示上限数量相等的应力数据图标，未超出监测点显示上限则在该矿区中显示全部监测点的应力数据图标。
实施本发明的基于GIS的地应力展示***及方法，具有以下有益效果：
1、本发明通过在GIS地图上标记应力数据图标以展示各矿区的地应力分布情况，一方面在地图上可以对地应力位置直观展示，另一方面通过简单明了的图示，例如以线段长度和方向表示最大水平应力的大小和方向，让用户对矿区地应力有直观的了解。
2、本发明还根据不同的地图放大比例对各个矿区显示的监测点数量进行控制，在应力数据图标叠加时既保证地图在浏览器中的显示效率，又可以保证应力数据图标的清晰可辨。
3、本发明通过对最大水平应力的大小做开方处理，并且乘以一个固定的系数a，使地应力的线段长度在地图上显示效果更佳，克服了地应力数据差距较大的问题。
4、本发明通过在下载图片时，将当前地图的放大比例，最大，最小经纬度和需要显示的地应力数据传到后台，后台按照当前放大比例和范围生成分辨率高的地图图片，并将显示的地应力数据重新标记在地图上，最后生成完整的图片，供用户下载，从而克服了现有截图工具保存图片分辨率较低的问题。
附图说明
图1为根据本发明第一实施例的基于GIS的地应力展示***的模块框图；
图2为根据本发明的基于GIS的地应力展示***的地图示例；
图3为根据本发明的基于GIS的地应力展示***的界面示例一，其中显示的地图为中国地图的部分截图；
图4为根据本发明的基于GIS的地应力展示***的界面示例二；
图5a和图5b分别为根据本发明的基于GIS的地应力展示***在过滤前后的地图显示效果图；
图6为根据本发明第二实施例的基于GIS的地应力展示***的模块框图；
图7为根据本发明第三实施例的基于GIS的地应力展示***的模块框图；
图8为根据本发明优选实施例的基于GIS的地应力展示方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，为根据本发明第一实施例的基于GIS的地应力展示***的模块框图。如图1所示，该第一实施例提供的基于GIS的地应力展示***至少包括：数据管理模块100、数据查询模块200和地理信息***模块300。
其中，数据管理模块100用于管理地应力数据。所述地应力数据至少包括监测点的地理坐标、最大水平应力σH的大小和方向。地理坐标包括监测点的经纬度。本发明中使用的地应力数据包括但不限于各个矿区的地应力数据，例如中国煤矿的地应力数据，包括在各个矿区的矿山中一些监测点采集的地应力数据。
数据查询模块200与数据管理模块100连接，用于接收地应力查询条件，并将该地应力查询条件发送至数据管理模块100进行查询，将查询得到的地应力数据提供给地理信息***模块300。
地理信息***模块300用于将数据查询模块200的查询得到的地应力数据在地理信息***地图上进行相应的显示。其中地理信息***模块300根据地应力数据中监测点的地理坐标在地理信息***(GIS)地图上对应位置标记应力数据图标。该监测点的地理坐标为所在矿山的经纬度。所述监测点的地理坐标在地理信息***地图上对应位置可以为与所在矿山经纬度完全一致的位置，也可以为矿山周边区域。例如，在本发明的一些实施例中，可以将应力数据图标标记在地图上与该监测点所在矿山的经纬度完全一致的位置。由于同一个矿山可能有多个监测点，会导致应力数据图标重叠，因此在本发明的另一些优选实施例中，也可以根据所在矿山的经纬度，模拟出地应力随机分布在矿山周边，将监测点的应力数据图标随机标记在对应矿山周边，当地图缩放时，该随机位置是固定不变的。
本发明中的应力数据图标至少包括线段，其中线段的长度表示监测点的最大水平应力σH的大小，方向表示监测点的最大水平应力σH的方向。请结合参阅图2，为根据本发明的基于GIS的地应力展示***的地图示例。如图2所示，本发明将传统的地应力数据通过空间位置与直观可视化的地图相结合，在GIS地图上以线段的方式标注监测点的地应力数据，线段的中心为当前监测点的地理坐标在地图上的对应位置点，线段的长度表示当前监测点的最大水平应力σH的大小，方向表示当前监测点的最大水平应力σH的方向。以中国矿区地图为例，可以在GIS地图中展示我国主要矿区的地质图，全国大中城市、主要县市，主要的山川、河流等基础地图。优选地，应力数据图标还包括在线段中心的实心圆、空心圆或者三角形，用于表示地应力数据的采集方式。例如，以三角形表示水压致裂的采集方式，以空心圆表示应力解除的采集方式。
本发明中虽然以线段的长度表示当前监测点的最大水平应力σH的大小，但是线段的长度并不是与最大水平应力σH的大小呈正比。这是因为不同监测点的最大水平应力σH的数值差别较大，在地图上显示差距太大。为了使显示效果更加，本发明的地理信息***模块300在显示应力数据图标时，获取当前监测点的最大水平应力的大小Nm，并通过以下公式确定应力数据图标的线段长度LT：
本发明通过大量实验对比，当确定a的取值范围为3.8～4.2时显示效果较好。更优选地，当a的取值为4时，线段长度既能体现出差别，又不会影响周边应力数据图标的显示。因此，本发明通过对最大水平应力的大小做开方处理，并且乘以一个固定的系数a，使地应力的线段在地图上显示效果更佳。
本发明采用地理信息***(GIS)来搭建完善的地应力GIS地图服务引擎，为互联网网络应用提供稳定、高效的GIS服务。地理信息***(GIS)是在计算机软、硬件支持下，按照空间位置对各种信息进行输入、存储、更新、查询、分析、应用、通讯和输出的一种高技术信息***，其核心是以各种方式编码的可共享的地理数据库。本发明通过GIS实现地图浏览等基本功能，包括地图放大、地图缩小、地图移动、全国地图、各矿区地图快速定位、地图鹰眼等功能。
请结合参阅图3和图4，为根据本发明的基于GIS的地应力展示***的界面示例。如图所示，用户端可以通过网页或者软件的形式接入本发明的GIS的地应力展示***。用户可以对地图进行放大、缩小和移动的操作。用户还可以通过矿区、矿山、采集方式和测点深度等多条件对地应力数据进行查询，查询结果在地图中进行展示。
1、按矿区查询：输入或选择某个矿区名称来查看该矿区的地应力情况。
2、按矿山即具体的矿山名称查询：输入或选择某个矿山名称来查看该矿山具体的地应力情况。
3、按测点深度查询：查询某些测点深度范围内的地应力数据。
4、其他条件：还可以按照数据采集方式等条件进行查询。
如图3的基于GIS的地应力展示***基于中国煤矿地应力数据建立，因此默认显示中国地图，当用户从选择栏输入或者选择矿区和矿山名称，和/或输入测量方法，和/或输入测点深度(图中埋深)等信息作为地应力查询条件。数据查询模块200则接收该地应力查询条件，并将其发送至数据管理模块100进行查询，将查询得到的地应力数据提供给地理信息***模块300在地图上进行显示。如图4所示，当选择“晋城矿区”的“凤凰山煤矿”时，地图会缩放到适当级别，以显示该凤凰山煤矿的全部监测点的地应力数据。优选地，用户还可以通过放大、缩小地图，来详细查看某个区域的地应力情况，同时还可以针对具体的地应力监测点，点击查看更加详细的信息。如鼠标停留或者点击某个监测点的位置时，会显示该监测点的具体地应力数据的数值。
在地应力数据图层展示过程中，地应力图层中的应力数据大多集中到主要矿区的监测点，这些监测点一般都比较密集，当地图缩放级别较高时，通常重复叠加导致应力数据图标显示不清晰。因此本发明根据地图的放大比例对显示的监测点数量进行控制。
在本发明的一些优选实施例中，地理信息***模块300在显示应力数据图标时，根据当前地图的放大比例确定监测点显示上限，并检测每个矿区的应力数据图标数量是否超过该监测点显示上限，在超出监测点显示上限则在该矿区中只显示与监测点显示上限数量相等的应力数据图标，未超出监测点显示上限则在该矿区中显示全部监测点的应力数据图标。也就是说，为每个放大比例级别的地图设置监测点显示上限，放大比例的级别越高，即地图显示的地域越小，则设置的监测点显示上限越大。在展示时首先根据放大比例和/或搜索条件确定需要显示的监测点的数量，随后检测这些数据中是否有矿区的监测点数量超过该监测点显示上限，是则不显示超出的数量。例如，当前放大比例级别设置的监测点显示上限为6个，则在显示时每个矿区的监测点数量不超过6个。
优选地，当地理信息***模块300在检测矿区的应力数据图标数量超过监测点显示上限时，按照地应力数据的采集时间先后排序从该矿区的全部监测点中选取采集时间最新的监测点数据，在地图中显示。例如，例如，当前放大比例级别设置的监测点显示上限为6个，而根据查询条件得到的需要显示的A矿区的监测点数量为8个时，则在显示时选取采集时间最新的6个监测点数据在A矿区的位置进行显示。
更优选地，本发明中地图的放大比例包括第一级别至第七级别，地理信息***模块300获取当前地图的放大比例的级别，在检测当前地图的放大比例为第一级别至第六级别其中一个时，根据放大比例的级别设置监测点显示上限，在检测当前地图的放大比例为第七级别时，则不设置监测点显示上限，使地图可以显示矿区的全部监测点的应力数据图标。例如，将地图的放大比例分为7级，放大比例的数值分别对应1～7。当地图的放大比例为1～6时，设置监测点显示上限与放大比例的数值相等。如放大比例为6时，在每个矿区最多显示6个监测点。当地图的放大比例为7时，不设置监测点显示上限，显示符合查询条件的所有矿区的所有监测点的应力数据图标。请结合参阅图5a和图5b，为根据本发明的基于GIS的地应力展示***在过滤前后的地图显示效果图。其中，用户可以通过勾选“是否过滤”的选项来实现这两种显示效果。当不勾选时，***将显示所有符合条件的监测点数据，如图5a所示，在某些矿区的位置监测点密集，应力数据图标叠加严重，导致线段的长度和方向无法辨识。当勾选时，***将根据当前地图放大比例对应的监测点显示上限过滤掉部分数据，如图5b所示，使得应力数据图标清晰可辨。
因此，本发明通过对显示的监测点数量进行调节，在应力数据图标叠加时既保证地图在浏览器中的显示效率，又可以保证应力数据图标的清晰可辨。
优选地，数据管理模块100用于以矿区矿名表、字典表和地应力数据表的形式通过数据库存储矿区的地应力数据。例如，数据库可以采用mysql，java部分采用springMVC+Mybatis框架，连接池采用druid。地应力数据主要分为三个表，矿区矿名表、字典表和地应力数据表。其中，字典表主要存放地应力的采集方式，字段包括采集方式id和采集方式。采集方式包括但不限于应力解除和水压致裂。矿区矿名表主要存放地应力的矿区名称、矿山名称和地理坐标，字段包括矿区名称id、矿区名称、矿山名称id、矿山名称和地理坐标。地应力数据表包括监测点的：关联的矿区名称id、关联的矿山名称id、测点位置、测点深度、钻孔深度、测点岩性、关联的采集方式id、应力类型和地应力数值。其中，应力类型包括正断型、滑移断层、逆断层和/或不确定。虽然该实施例中给出了地应力数据的具体内容，但本发明不仅限于此，该地应力数据还可以包括其它数据，例如数据采集时间等。
请参阅图6，为根据本发明第二实施例的基于GIS的地应力展示***的模块框图。如图6所示，该第二实施例的基于GIS的地应力展示***与第一实施例基本相同，区别仅在于，还包括数据导入模块400，与数据管理模块100相连，用于将地应力数据导入到数据管理模块100中。初始的地应力数据包括：矿区名称、矿山名称、地理坐标、采集方式、测点位置、测点深度、钻孔深度和测点岩性。根据采集方式，地应力数据也有所不同。
(1)测量方式为水压致裂的地应力数据还包括最大水平应力大小σH、最小水平应力大小σh、垂直应力大小σv和最大水平应力σH的方向。
(2)测量方式为应力解除的地应力数据还包括最大主应力σ1的大小和方位，中间主应力σ2大小和方位，最小主应力σ3的大小和方位。
数据导入也分为两种，即水压致裂和应力解除两种数据的导入。相应地，数据导入模块400首先获取地应力数据的采集方式：
在判断采集方式为水压致裂时，将监测点的最大水平应力大小σH、最小水平应力大小σh、垂直应力大小σv和最大水平应力σH的方向直接导入地应力数据表中作为地应力数值。其中，对于“水压致裂”采集方式的数据，通过判断最大水平应力σH、最小水平应力σh和垂直应力σv之间的关系来确定应力类型。优选地，在地图中可以通过不同颜色的应力数据图标来标识不同的应力类型，具体如下：
当σv>σH>σh,显示为“正断层”，应力数据图标为红色；
当σH>σv>σh,显示为“滑移断层”，应力数据图标为绿色；
当σH>σh>σv,显示为“逆断层”，应力数据图标为蓝色；
当三个应力值中的至少两个值相等时，显示为“不确定”，应力数据图标为黑色。
在判断采集方式为应力解除时，检测是否存在测点深度小于100m的地应力数据，有则删除，否则根据三个主应力，即最大主应力σ1、中间主应力σ2和最小主应力σ3的大小和方向，依据应力转轴公式，计算最大水平应力σH、最小水平应力σh和垂直应力σv的大小和方向。具体地，通过判断三个主应力的倾角来找出其中的垂直应力σv(即倾角大于60)，剩余的两个为水平主应力(两者之间应力值大者为最大水平应力σH，应力值小者为σh)。数据导入模块400随后根据计算的最大水平应力σH、最小水平应力σh和垂直应力σv判断应力类型，其判断规则与上述“水压致裂”的采集方式相同，数据导入模块400随后将数据保存到地应力数据表中作为地应力数值。
虽然地应力数据可以有多项，但在地图上应力数据图标的线段表示的只有最大水平应力σH的大小和方向。
请参阅图7，为根据本发明第三实施例的基于GIS的地应力展示***的模块框图。如图7所示，该第三实施例的基于GIS的地应力展示***与第一实施例基本相同，区别在于，还包括数据下载模块500，与数据查询模块200相连，用于根据用户的下载请求下载查询得到的地应力数据。为了方便用户使用地应力数据，***提供地应力数据提供地图下载和数据下载功能，用户可以下载包括地应力的地图图片，也可以下载地应力数据表。数据下载主要是用户通过各种检索条件查询到感兴趣的数据，下载Excel表格数据；地图下载是将特定范围内的地应力数据按照一定的图片大小下载为地图图片。
目前GIS***自带的图片下载功能只能对查询结果显示窗口的地图进行截图后传送给用户，这些截图的分辨率较低，尤其当用户想放大查看某一具体矿区的地应力数据情况时，往往显示不够清晰。因此，本发明的另一个独特之处在于：数据下载模块500获取当前地图的放大比例和经纬度范围(包括最大和最小经纬度)，根据存储的地图数据生成对应的地图图片，并将查询得到的地应力数据以应力数据图标的形式标记在所述地图图片上，生成完整图片提供给用户。也就是说，用户在窗口选择“图片下载”的选项时，***在保存图片时，将当前地图的放大比例，最大，最小经纬度和需要显示的地应力数据传到后台，后台按照当前放大比例和范围生成地图图片，并将显示的地应力数据重新标记在地图上，最后生成完整的图片，供用户下载。
数据下载模块500还用于将地应力数据以表格的形式提供给用。例如，用户在窗口选择“数据下载”的选项时，数据下载模块500将地应力数据以excel表的形式提供给用户。地应力数据下载示例如表格1所示：
表格1
本发明的GIS的地应力展示***还具有内容信息发布和业务数据管理功能。在本***中，除了对核心数据地应力进行查询、展示、下载等，还会定期发布各类行业研究动态、最新科研、行业新闻、通知公告等内容，***提供类似CMS的内容发布机制，对这类信息进行发布展示。***管理员或相关维护人员可以进行以下后台管理。
1、地应力数据后台管理维护：经过授权的用户可以通过excel表导入或者数据录入的方式对地应力数据进行维护。
2、地图图层数据后台维护：提供地图维护工具，可以对网站发布的地图进行维护。
3、网站内容信息后台管理维护：管理员在***后台可以发布各类图文信息，***提供功能丰富的图文编辑界面，例如可以设置文章的字体、字号、颜色、行距，可以***图片，***表格，可以将word文档中的文章连同格式直接粘贴进去进行维护。
请参阅图8，为根据本发明优选实施例的基于GIS的地应力展示方法的流程图。如图8所示，该实施例提供的基于GIS的地应力展示方法至少包括以下步骤：
首先，在步骤S801中，保存地应力数据，其中所述地应力数据至少包括监测点的地理坐标、最大水平应力σH的大小和方向。该步骤与前述基于GIS的地应力展示***中数据管理模块100对地应力数据的管理方式一致，在此不再赘述。
随后，在步骤S802中，接收地应力查询条件，根据所述查询条件在所述矿区的地应力数据中进行查询。该步骤与前述基于GIS的地应力展示***中数据查询模块200执行的操作一致，在此不再赘述。
最后，在步骤S803中，将查询得到的地应力数据在地理信息***地图上进行相应的显示。其中根据监测点的地理坐标在地理信息***地图上对应位置标记应力数据图标，所述应力数据图标包括线段，所述线段的长度表示当前监测点的最大水平应力σH的大小，方向表示当前监测点的最大水平应力σH的方向。该步骤与前述基于GIS的地应力展示***中地理信息***模块300执行的操作一致。
优选地，在显示应力数据图标时，获取当前监测点的最大水平应力的大小Nm，并通过以下公式确定应力数据图标的线段长度LT：
其中，a的取值范围为3.8～4.2，优选a＝4。
优选地，应力数据图标还包括在线段中心的实心圆、空心圆或者三角形，用于表示地应力数据的采集方式。例如，以三角形表示水压致裂的采集方式，以空心圆表示应力解除的采集方式。
优选地，步骤S803在显示应力数据图标时，根据当前地图的放大比例确定监测点显示上限，并检测每个矿区的应力数据图标数量是否超过该监测点显示上限，在超出监测点显示上限则在该矿区中只显示与监测点显示上限数量相等的应力数据图标，未超出监测点显示上限则在该矿区中显示全部监测点的应力数据图标。
优选地，步骤S803在检测矿区的应力数据图标数量超过监测点显示上限时，按照地应力数据的采集时间先后排序从该矿区的全部监测点中选取采集时间最新的监测点数据，在地图中显示。更优选地，本发明中地图的放大比例包括第一级别至第七级别，步骤S803中获取当前地图的放大比例的级别，在检测当前地图的放大比例为第一级别至第六级别其中一个时，根据放大比例的级别设置监测点显示上限，在检测当前地图的放大比例为第七级别时，则不设置监测点显示上限，使地图可以显示矿区的全部监测点的应力数据图标。
优选地，本发明基于GIS的地应力展示方法还包括数据下载步骤，用于根据用户的下载请求下载查询得到的地应力数据。其中，数据下载步骤在下载图片时获取当前地图的放大比例和经纬度范围(包括最大和最小经纬度)，根据存储的地图数据生成对应的地图图片，并将查询得到的地应力数据以应力数据图标的形式标记在所述地图图片上，生成完整图片提供给用户。
需要说明的是，本发明中基于GIS的地应力展示方法与***的原理和实现方式相同，因此对基于GIS的地应力展示***的实施例的详细阐释也适用于本发明基于GIS的地应力展示***。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种基于GIS的地应力展示***，其特征在于，包括：
数据管理模块，用于管理地应力数据；所述地应力数据至少包括监测点的地理坐标、最大水平应力的大小和方向；
数据查询模块，用于接收地应力查询条件，并将所述地应力查询条件发送至所述数据管理模块进行查询，将查询得到的地应力数据提供给地理信息***模块；以及
地理信息***模块，用于将所述数据查询模块的查询得到的地应力数据在地理信息***地图上进行相应的显示；其中根据监测点的地理坐标在地理信息***地图上对应位置标记应力数据图标，所述应力数据图标包括线段，所述线段的长度表示监测点的最大水平应力的大小，方向表示监测点的最大水平应力的方向；
所述地应力数据包括属于多个矿区的各个矿山的地应力数据；所述地理信息***模块根据所在矿山的经纬度，模拟出地应力随机分布在矿山周边，将监测点的应力数据图标随机标记在对应矿山周边；
所述地理信息***模块在显示应力数据图标时，根据当前地图的放大比例确定监测点显示上限，并检测每个矿区的应力数据图标数量是否超过该监测点显示上限，在超出监测点显示上限时在该矿区中只显示与所述监测点显示上限数量相等的应力数据图标，未超出监测点显示上限则在该矿区中显示全部监测点的应力数据图标；
所述地理信息***模块在检测矿区的应力数据图标数量超过监测点显示上限时，按照地应力数据的采集时间先后排序从该矿区的全部监测点中选取采集时间最新的监测点数据，在地图中显示；
地图的放大比例包括第一级别至第七级别，所述地理信息***模块获取当前地图的放大比例的级别，在检测当前地图的放大比例为第一级别至第六级别其中一个时，根据放大比例的级别设置监测点显示上限，在检测当前地图的放大比例为第七级别时，显示矿区的全部监测点的应力数据图标；
所述地应力展示***还包括：数据下载模块，与所述数据查询模块相连，用于根据用户的下载请求下载查询得到的地应力数据；其中所述数据下载模块获取当前地图的放大比例和经纬度范围，根据存储的地图数据生成对应的地图图片，并将查询得到的地应力数据以应力数据图标的形式标记在所述地图图片上，生成完整图片提供给用户；
所述地理信息***模块在显示应力数据图标时，获取当前监测点的最大水平应力的大小N m ，并通过以下公式确定应力数据图标的线段长度L T ：
其中a的取值范围为3.8~4.2。
2.根据权利要求1所述的基于GIS的地应力展示***，其特征在于，所述数据管理模块用于以矿区矿名表、字典表和地应力数据表的形式通过数据库存储矿区的地应力数据；
所述矿区矿名表包括：矿区名称id、矿区名称、矿山名称id、矿山名称和地理坐标；
所述字典表包括：采集方式id和采集方式；所述采集方式包括应力解除和水压致裂；
所述地应力数据表包括监测点的：关联的矿区名称id、关联的矿山名称id、测点位置、测点深度、钻孔深度、测点岩性、关联的采集方式id、应力类型和地应力数值；所述应力类型包括正断型、滑移断层、逆断层或不确定。
3.根据权利要求2所述的基于GIS的地应力展示***，其特征在于，所述基于GIS的地应力展示***还包括数据导入模块，与所述数据管理模块相连，用于获取地应力数据的采集方式：
在判断采集方式为水压致裂时，将监测点的最大水平应力大小、最小水平应力大小、垂直应力大小和最大水平应力方向导入所述地应力数据表中；并根据最大水平应力、最小水平应力和垂直应力判断应力类型，将数据保存到所述地应力数据表中；
在判断采集方式为应力解除时，检测是否存在测点深度小于100m的地应力数据，有则删除，否则根据最大主应力、中间主应力和最小主应力的大小和方向计算最大水平应力、最小水平应力和垂直应力的大小和方向；并根据计算的最大水平应力、最小水平应力和垂直应力判断应力类型，并将数据保存到所述地应力数据表中。
4.一种基于GIS的地应力展示方法，其特征在于，包括以下步骤：
保存地应力数据，其中所述地应力数据至少包括监测点的地理坐标、最大水平应力的大小和方向；
接收地应力查询条件，根据所述地应力查询条件在地应力数据中进行查询；
将查询得到的地应力数据在地理信息***地图上进行相应的显示；其中根据监测点的地理坐标在地理信息***地图上对应位置标记应力数据图标，所述应力数据图标包括线段，所述线段的长度表示监测点的最大水平应力的大小，方向表示监测点的最大水平应力的方向；
所述地应力数据包括属于多个矿区的各个矿山的地应力数据；所述方法根据所在矿山的经纬度，模拟出地应力随机分布在矿山周边，将监测点的应力数据图标随机标记在对应矿山周边；
在显示应力数据图标时，根据当前地图的放大比例确定监测点显示上限，并检测每个矿区的应力数据图标数量是否超过该监测点显示上限，在超出监测点显示上限时在该矿区中只显示与所述监测点显示上限数量相等的应力数据图标，未超出监测点显示上限则在该矿区中显示全部监测点的应力数据图标；
所述方法在检测矿区的应力数据图标数量超过监测点显示上限时，按照地应力数据的采集时间先后排序从该矿区的全部监测点中选取采集时间最新的监测点数据，在地图中显示；
地图的放大比例包括第一级别至第七级别，所述地理信息***模块获取当前地图的放大比例的级别，在检测当前地图的放大比例为第一级别至第六级别其中一个时，根据放大比例的级别设置监测点显示上限，在检测当前地图的放大比例为第七级别时，显示矿区的全部监测点的应力数据图标；
所述方法还包括数据下载步骤，用于根据用户的下载请求下载查询得到的地应力数据；其中获取当前地图的放大比例和经纬度范围，根据存储的地图数据生成对应的地图图片，并将查询得到的地应力数据以应力数据图标的形式标记在所述地图图片上，生成完整图片提供给用户；
所述方法在显示应力数据图标时，获取当前监测点的最大水平应力的大小N m ，并通过以下公式确定应力数据图标的线段长度L T ：
其中a的取值范围为3.8~4.2。
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