CN111274264A - 一种矿山地质环境水土检测指标实时传输分析*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***，包括：输入***，包括扫描仪扫描矿图，遥感影像，数字化矿图，测绘数据，文献资料等，对于扫描仪和遥感图像输入需进行图像的校正和配准；数据库管理***，包括空间数据库和属性数据库，二者通过相互匹配建立对应关系，还包括根据矿山环境特点建立的适合当地的模型库和图形编辑；功能***，***具有以下功能：矿产资源开采评价，土地状况破坏分析，矿区地表沉陷观测，植被退化状况分析，矿区水体污染分析及矿区大气污染监测；输出***，经过矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***对数据的分析提供专题地图以及分析结果数据，根据图形和结果数据，最终形成课题研究报告。
Description
技术领域
本发明涉及环境监测和分析***，特别是一种矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***。
背景技术
矿山环境地质问题是指矿业活动(矿山建设及生产活动)与地质环境之间相互影响而产生的地质环境演变、破坏和污染等问题。根据矿山环境地质问题的表现形式和影响结果，将矿山环境地质问题分为矿山地质灾害、矿区土地植被等资源的占用或破坏、矿区水资源破坏以及矿区水土环境污染。
其中，矿区水土环境污染包括采矿形成的矿坑水、选矿废水等多就近向沟谷、河流排放，以及采矿废石、煤矸石、尾矿渣等对方不当，构成了矿区水体和土壤的污染源，最为常见的是在矿区开采过程中，将大量矿坑水和采选废水直接排放到矿区周边的河流、沟渠或池塘，使矿区地表水体受到污染，由于河流变成了矿山废水的***通道，使得河道两侧浅层地下水受到不同程度的污染。此外，含有有害化学元素的废渣，因降雨浸润，污染地表水、地下水和耕地，造成地方病原。废石、尾砂及粉尘的长期堆放，在空气、水、温度等风化作用下，进行了风化分解，促使很多有害元素的化合物进入地表及地下水中，尤其尾矿渣受风化作用形成浓度较高的污染物，进入矿区周围的水体和土壤，造成水土环境污染。
目前，只有单一采样一些关于矿山地质环境水土检测指标，无法获得整个矿区的全貌，此外获得的信息无法实时传输分析，因此不能将信息进行有机的管理，无法进行后续的有意义的数据处理、整理和汇总分析工作。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，提供矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***。
本发明的目的在于提供一种矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***，所述实时传输分析***基于GIS，由地理上分散、逻辑上集中的、具有不同应用功能的子***构成，各个***间的数据交换和功能调用通过数据通讯网络实现，包括：
输入***，基于GIS的矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***的所述输入***包括扫描仪扫描矿图，遥感影像，数字化矿图，测绘数据，文献资料等，对于扫描仪和遥感图像输入需进行图像的校正和配准；
数据库管理***，包括空间数据库和属性数据库，二者通过相互匹配建立对应关系，还包括根据矿山环境特点建立的适合当地的模型库，以及包括GIS的图形编辑；
功能***，矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***具有以下功能：矿产资源开采评价，土地状况破坏分析，矿区地表沉陷观测，植被退化状况分析，矿区水体污染分析以及矿区大气污染监测；
输出***，经过矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***对数据的分析提供专题地图以及分析结果数据，根据图形和结果数据，最终形成课题研究报告。
优选的，所述输入***中，数据是建立矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***的基础，在对矿山地质环境水土检测指标的获取过程中，所涉及到的信息包括环境、采矿、地质、测量、经济、管理的数据资料，其来源包括矿山开采设计图，矿区地质图，利用遥感获取的影像图，当地环保部门提供数据，实地观测的数据，调查数据等，统计资料以图形、图像、表格文本等形式保存，是一多源、多尺度的数据。
优选的，所述数据库管理***的设计与地理数据相关，所述地理数据有矢量和栅格之分，各种数据同时具有空间、属性和时间上的信息特征，各种特征的信息采用不同的结构来表达。
优选的，所述数据库管理***包括：
(1)文件管理子模块；
(2)视图管理子模块，该子模块对应的菜单各选项具有地图的放大、缩小、漫游、平移、全图显示的功能，这样用户可按任意比例尺来显示和查看图层；
(3)评估分析子模块；
(4)专题图管理子模块，点、线、面的增加、删除通过Add、Insert，Remove方法实现；
(5)查询功能子模块，对应的查询菜单中分别设置了空间数据的查询和属性数据的查询。
优选的，所述文件管理子模块的建立包括：
(a)将mo嵌入VB中，从部件引用中将ESRI MapObjects2.0选中，在窗口上添加map控件；
(b)在地图中加入数据，在map控件上右击，在属性中选择添加，可将预先做好的数据文件加入，单击打开可加入不同图层的*.shp数据。
优选的，所述评估分析子模块采用的评价方法为以神经网络为主，以模糊数学与综合指数法、层次分析法为辅，在运用神经网络的评价中，选取土地占用、水土流失、地质灾害、水环境污染、土壤环境污染、大气环境污染6个指标作为参与评价的地质环境要素，将参与评价的各地质环境要素指标按照10分制记分法转化为数值型，同时将地质环境评价结果划分为10级，建立的BP神经网络模型有多个输入节点，多个输出节点和两个隐含层。
优选的，所述查询功能子模块包括：对应的查询菜单中分别设置了空间数据的查询和属性数据的查询，用户通过输入查询条件查找图元的空间位置和属性数据，对查找到的数据以地图和数据库的形式显示，并将查找到的图元放大两倍并以闪烁形式出现。
本发明的有益效果：通过建立的矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***，可以实时传输分析地质环境水土检测指标，反映整个矿区污染源的分布状态及其污染程度，便于进行矿山或矿区环境的宏观管理，实现对矿区污染源的动态监测和管理，矿山环境地理信息***能够对全区污染物排放总量进行控制，制定矿山环境预警信息***，为矿山环境污染事故应急救援方案提供辅助决策依据，便于矿区环境评价及环境功能区划。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
图1表示根据本发明实施例的***结构示意图。
具体实施方式
矿山环境污染具有以下特点：污染面积大、地域广，污染程度比较严重，污染种类较多，污染治理比较困难，复杂程度较高。矿山环境信息的显著特点是数据源丰富、数据量大、数据类型众多、数据结构复杂，即所谓多源、多量、多类、多维。地理信息***是借助计算机软硬件设备，以辅助使用者采集、储存、管理、分析和描述整个和部分地球表面(包括大气层在内)与空间和地理分布有关的数据的空间信息***，由此结合矿山环境污染的自身特点，借鉴环境地理信息***和矿山地理信息***建立矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***，实现矿区可持续发展。
矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***是以计算机硬件及其地理信息***软件为基础，应用遥感、摄影测量、环境监测、取样分析，实验结果统计等技术手段采集矿区地质环境水土信息，并通过机助制图和图象处理等手段，紧密结合矿山的空间与资源特征构建起来的用于矿山环境污染防治与管理的一种信息***，具有对矿山环境信息进行采集、存储、处理，建立矿区数据库及软件***，实现对信息的查询检索、综合分析、动态预测和评价、信息输出等功能，从而为矿区环境工程和矿产资源开发管理进行规划、判断和决策提供科学依据。该***建立的目的在于合理规划和开采矿产资源，提高生产效益和决策的准确性，促进安全生产，确保矿山生产对环境所造成的污染减少到最小，为矿山企业的可持续发展提供信息基础。
建立该矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***的方法和过程：矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***是属于地理信息***的一个应用研究，具有地理信息***的一般属性，分为***的分析、***的设计、***的实现三大步骤。其共性以外的自身特点体现矿业特性的原则、实用性原则以及可扩展性原则。
矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***建立模式：以GIS软硬件作为基础，利用遥感图象或矿区已有地形图、地质图等各种矿图进行扫描或数字化，建立矿区集合数据库，对矿山生产、经营、管理的各种信息进行整理，输入矿区环境对应的属性数据建立属性数据库，从矿山生产与管理的实际出发，确立二次开发建立的应用模型；对***进行整体调整与完善。
参见图1，矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***，所述实时传输分析***基于GIS，由地理上分散、逻辑上集中的、具有不同应用功能的子***构成，各个***间的数据交换和功能调用通过数据通讯网络实现，包括：
1、输入***，基于GIS的矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***的输入有多种形式，包括扫描仪扫描矿图，遥感影像，数字化矿图，测绘数据，文献资料等，对于扫描仪和遥感图像输入需进行图像的校正和配准。在输入***中，数据是建立矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***的基础，其可靠性程度是建立矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***的关键。在对矿山地质环境水土检测指标的获取过程中，所涉及到的信息包括环境、采矿、地质、测量、经济、管理各领域的数据资料，其来源包括矿山开采设计图，矿区地质图，利用遥感获取的影像图，当地环保部门提供数据，实地观测的数据，调查数据等。统计资料以图形、图像、表格文本等形式保存，是一多源、多尺度的数据，而且数据在形成与积累的过程中时间较长，格式不一，精度不一，因此在建立矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***过程中，数据质量重要。
2、数据库管理***，包括空间数据库和属性数据库，二者通过相互匹配建立对应关系，还包括根据矿山环境特点建立的适合当地的模型库，以及包括GIS的图形编辑。数据库的设计与数据相关。地理数据有矢量和栅格之分，各种数据同时具有空间和属性的特征，有的还有时间上的信息特征，各种特征的信息采用不同的结构来表达。数据库的设计兼顾数据的特征和应用目的。数据库设计的充分考虑到***的现有和将来的扩展功能的需求，及时的更新数据库的内容，加强数据库的维护，保证数据的现势性。GIS虽然具有空间分析功能，但一般都是一些通用的，侧重于图形操作方面的模块(复合分析、缓冲区分析等)。要使GIS在特殊的专业领域中得到广泛的应用，必须开发适合本专业领域的应用模型弥补GIS这方面的不足。模型的建立是利用已有的GIS软件进行二次开发。开发的子模块包括：
(1)文件管理子模块：(a)将mo嵌入VB中，从部件引用中将ESRI MapObjects2.0选中，在窗口上添加map控件。(b)在地图中加入数据。在map控件上右击，在属性(Properties)中选择添加(Add)，可将预先做好的数据文件加入，单击打开(Open)可加入不同图层的*.shp数据。
(2)视图管理子模块，该子模块对应的菜单各选项具有地图的放大、缩小、漫游、平移、全图显示等功能，这样用户可按任意比例尺来显示和查看图层。部分代码如下：
(3)评估分析子模块，矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***评价决策综合采用多种评价方法，以神经网络为主，以模糊数学与综合指数法、层次分析法为辅。在运用神经网络的评价中，选取土地占用、水土流失、地质灾害、水环境污染、土壤环境污染、大气环境污染6个指标作为参与评价的地质环境要素。将参与评价的各地质环境要素指标按照10分制记分法转化为数值型，同时将地质环境评价结果划分为10级，建立的BP神经网络模型有6个输入节点，5个输出节点和两个隐含层。
(4)专题图管理子模块，点、线、面的增加、删除通过Add、Insert，Remove等方法实现。
(5)查询功能子模块，对应的查询菜单中分别设置了空间数据的查询和属性数据的查询，用户通过输入查询条件查找图元的空间位置和属性数据，例如对矿山所处地区进行查找(精确到县一级)，对查找到的数据以地图和数据库的形式显示，并将查找到的图元放大两倍并以闪烁形式出现，其代码如下：
3、功能***：矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***具有以下功能：矿产资源开采评价，土地状况破坏分析，矿区地表沉陷观测，植被退化状况分析，矿区水体污染分析以及矿区大气污染监测。
4、输出***：经过矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***对数据的分析提供专题地图以及分析结果数据，根据图形和结果数据，最终形成课题研究报告。
通过建立的矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***，可以实时传输分析地质环境水土检测指标，反映整个矿区污染源的分布状态及其污染程度，便于进行矿山或矿区环境的宏观管理，实现对矿区污染源的动态监测和管理，矿山环境地理信息***能够对全区污染物排放总量进行控制，制定矿山环境预警信息***，为矿山环境污染事故应急救援方案提供辅助决策依据，便于矿区环境评价及环境功能区划。
虽然本发明已经参考特定的说明性实施例进行了描述，但是不会受到这些实施例的限定而仅仅受到附加权利要求的限定。本领域技术人员应当理解可以在不偏离本发明的保护范围和精神的情况下对本发明的实施例能够进行改动和修改。
Claims (7)
1.一种矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***，其特征在于：所述实时传输分析***基于GIS，由地理上分散、逻辑上集中的、具有不同应用功能的子***构成，各个***间的数据交换和功能调用通过数据通讯网络实现，包括：
输入***，基于GIS的矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***的所述输入***包括扫描仪扫描矿图，遥感影像，数字化矿图，测绘数据，文献资料等，对于扫描仪和遥感图像输入需进行图像的校正和配准；
数据库管理***，包括空间数据库和属性数据库，二者通过相互匹配建立对应关系，还包括根据矿山环境特点建立的适合当地的模型库，以及包括GIS的图形编辑；
功能***，矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***具有以下功能：矿产资源开采评价，土地状况破坏分析，矿区地表沉陷观测，植被退化状况分析，矿区水体污染分析以及矿区大气污染监测；
输出***，经过矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***对数据的分析提供专题地图以及分析结果数据，根据图形和结果数据，最终形成课题研究报告。
2.根据权利要求1所述的一种矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***，其特征在于：所述输入***中，数据是建立矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***的基础，在对矿山地质环境水土检测指标的获取过程中，所涉及到的信息包括环境、采矿、地质、测量、经济、管理的数据资料，其来源包括矿山开采设计图，矿区地质图，利用遥感获取的影像图，当地环保部门提供数据，实地观测的数据，调查数据等，统计资料以图形、图像、表格文本等形式保存，是一多源、多尺度的数据。
3.根据权利要求1所述的一种矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***，其特征在于：所述数据库管理***的设计与地理数据相关，所述地理数据有矢量和栅格之分，各种数据同时具有空间、属性和时间上的信息特征，各种特征的信息采用不同的结构来表达。
4.根据权利要求1所述的一种矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***，其特征在于：所述数据库管理***包括：
(1)文件管理子模块；
(2)视图管理子模块，该子模块对应的菜单各选项具有地图的放大、缩小、漫游、平移、全图显示的功能，这样用户可按任意比例尺来显示和查看图层；
(3)评估分析子模块；
(4)专题图管理子模块，点、线、面的增加、删除通过Add、Insert，Remove方法实现；
(5)查询功能子模块，对应的查询菜单中分别设置了空间数据的查询和属性数据的查询。
5.根据权利要求4所述的一种矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***，其特征在于：所述文件管理子模块的建立包括：
(a)将mo嵌入VB中，从部件引用中将ESRI MapObjects2.0选中，在窗口上添加map控件；
(b)在地图中加入数据，在map控件上右击，在属性中选择添加，可将预先做好的数据文件加入，单击打开可加入不同图层的*.shp数据。
6.根据权利要求4所述的一种矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***，其特征在于：所述评估分析子模块采用的评价方法为以神经网络为主，以模糊数学与综合指数法、层次分析法为辅，在运用神经网络的评价中，选取土地占用、水土流失、地质灾害、水环境污染、土壤环境污染、大气环境污染6个指标作为参与评价的地质环境要素，将参与评价的各地质环境要素指标按照10分制记分法转化为数值型，同时将地质环境评价结果划分为10级，建立的BP神经网络模型有多个输入节点，多个输出节点和两个隐含层。
7.根据权利要求4所述的一种矿山地质环境水土检测指标实时传输分析***，其特征在于所述查询功能子模块包括：对应的查询菜单中分别设置了空间数据的查询和属性数据的查询，用户通过输入查询条件查找图元的空间位置和属性数据，对查找到的数据以地图和数据库的形式显示，并将查找到的图元放大两倍并以闪烁形式出现。
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