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矿山地理信息系统中数据更新方法范文

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矿山地理信息系统中数据更新方法

摘要:随着矿物开采的情况变化,原有的地理信息数据并没有随之更新,需要更新矿山地理信息系统的数据,才能促进矿业可持续发展。本篇文章基于此,针对不同目标区域的DLG、DEM、DOM以及三维数据的更新方法和技术流程,进行综合比较,为相关项目提供依据。

关键词:地理信息系统;DLG;DEM;DOM;三维模型

地理信息系统根据应用环境的不同,搜集相应区域的地理信息和数据,根据测量结果绘制出目标区域的图表信息,其最大特点是利用计算机处理获得的空间数据,借助于遥感技术等,实现矿山地理数据采集。通过快速更新,为数据分析、处理提供给高质量应用,确保相关项目获得最新、精确的数据支持。

1DLG数据更新方法

(1)数据检查要求。DLG数据主要包括三个部分,即数据正确性、空间图形、属性精密检查,基于EPS软件生产的DLG图形数据,需要利用软件自带的Check模块对以上内容进行检查。首先是数据正确性检查,这一部分主要对DLG数据的数据分层、实体编码正确性进行检查,要求各要素与所在图层保持一致,要素几何图形是否满足图形数据规范等。其次是空间图形检查,针对图形的数据逻辑关系进行验证,确认点线面、悬挂等相交、交叉关系是否符合规范。最后是属性精度检查,主要对属性正确性、完整性进行确认,如必填项空值、非必填项空值、属性枚举值一致性检查[1]。

(2)定制质检方案。基于EPS软件产生的DLG数据特点,定制自动化、人机交互式、人工检查三种方式,定制的检查模块为EPSCheck模块,形成自动化质检方案。通过在EPS软件中新建方案,通过以下流程,定制检查方案:检查组→检查项模式组织→建立数据标准→图形、属性检查→定制检查项。对于数据标准,要确保编码和层的合法性,通过在检查项中插入相应模型,完成检查项参数设计。图形检查,主要对重叠地物、悬挂点、地物自相交、空间逻辑等进行检查,通过类别比较各检查项参数,可以确认参数是否符合标准,检查过程需要特别设置检查对象和容差。

(3)属性检查。要求DLG数据检查符合规范,添加具体属性检查项,以自定义脚本编程对检查内容进行检查,确认高程值是否为空,以及检查结果输出。利用VBS编写脚本,针对中等高线对象、高程值、判断高程值是否为空、检查结果输出进行检查:①中等高线对象,编程定义为SSProcess.SetSelectCondition”SSObj_Code”,”=”,”6202023,6202033,6202053,6202063”;②高程值编程定义为gez=SSProcess.GetSelGeoValue(i,”[GC]”);③判断高程值是否为空ifgez=”0.0”orgez=”0”orgez=””orgez=”999”;④检查结果输出,按照基本属性、等高线属性、自定义脚本、等高线高层是否填写x,y,z以及geoID等字段,确认检查属性合法[2]。

2DOM数据更新方法

DOM数据主要通过航空、航天手段获取的数据,对原有地理信息系统进行纠偏和镶嵌,按照一定的图幅裁减范围生成数字正射影像集,通过这样的方式提高地图的几何精度,展现几何影响特征。对于DOM数据待更新区域分为小范围、大范围两种,其中前者主要对矿山的小区域数据进行更新,根据生产任务定时或不定时更新,应用在工作区采取大比例尺地形图,以及测绘外业地形要素。相比其他方法生成的DOM数据,这种方法的优点是数据生成快,但是也会造成图像失真、内容单调、色彩单一的问题。对于大范围待更新区域,采用航空摄影或卫星数据,对地理信息系统进行更新,相比起前一种更新方法,获得的DOM数据精度更高、图像接近真实色彩、描述的信息也更加丰富。

3DEM模型数据更新

DEM模型数据来源航空摄影、航天遥感,前者获取的地图测绘和数据更新都更加有效,获取高精度、大范围的数据;后者仅从相片上获取高程数据,缺点是数据精度低,只能满足获取大范围小比例尺数据的有效方法。不过随着IKONOS技术的发展,配合孔径雷达干涉测量技术、机载激光扫描仪等设备和技术,获取的DEM数据精度随之增高。更新DEM数据源需要注意以下几点:①遥感影像的几何畸变;②遥感数据增强处理,用于扩大不同地物的灰度差;③遥感影像数据空间分辨率,以及数据解译和判读[3]。利用DEM数据构成的是三维场景的地形数据,需要根据其地形起伏状态、待更新区域的具体情况,选取相对应的数据更新方法。对于待更新区域较小的数据更新情况,将工作区大比例尺地形图的特征点、线进行DEM制作,测绘外业实地采集高程点,利用高程数据生成DEM数据,再进行数据接边处理,实现小范围待更新区域的数据更新。对于范围大的待更新区域,需要将矿山划分为若干个区域,特别是新增加的生产点,通过航空摄影测量数据更新,虽然获取数据成本相对高些,但数据获取速度更快。

4三维模型数据更新

矿山三维模型数据是整个数据库的核心部分,其对于数据管理系统应用发挥着重要的影响,是决定地理信息数据准确性的关键因素,只有更新三维模型数据,才能保证工作人员分析、查询、统计数据的质量。对于数据更新,通常采用以下几种方法。基于三维激光扫描数据更新,这种方法适用于范围较大的矿山,以及对数据精度有较高要求的区域,通过配备地面激光扫描仪、GPS设备,测距求算矿山点云数据,然后再对数据进行配准、轮廓线提取,纹理、模型制作,更新实时数据。数据采集应用的设备包括移动测量车、激光扫描仪、机载激光Lidar。激光扫描数据处理流程如下:①外业扫描获取点云数据→数据配准;②配准后的点云数据,进行网格建立、数据精简、数据分割、模型建立等操作;③纹理贴图和三维场景重建。基于二维数据更新,其使用场景为待更新区域范围较小,基于二维数据重构三维模型数据,首先利用已有地图数据,获取矿山的平面位置坐标、高程数据、高度信息等;其次整理二维数据,在3DSMAX建立矿山三维白模数据;最后根据外业采集数据,对模型数据进行纹理贴图,实现数据更新。

5结论

综合上述,对于待更新区域大小差异,采用不同数据更新方法,其使用的场景也有所不同,需要根据矿山的生产项目,以及对数据精度的要求和数据生成速度确定更新方法。

参考文献

[1]张忠显,谭睿.地理信息系统在测绘工程中的应用观察[J].科技风,2018(33):95.

[2]韩祺娟.当代地理信息系统研究进展[J].广东蚕业,2018(10):140-141.

[3]赵晖.网络地理信息安全监管的模型建构[J].行政论坛,2018,25(05):129-135.

作者:田维军 单位:贵州省有色金属和核工业地质勘查局物化探总队