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基于网格的矿山信息系统研究
张伟
江苏省资源环境信息工程重点实验室(中国矿业大学),徐州(221008)
E-mail:cantona7@163.com
摘 要:当前数字矿山的建设是实现矿山信息化的必由之路。本文针对目前矿山信息化中存
在的问题与不足,从矿山信息化的实际出发,将空间信息网格的先进技术与矿山信息化建设
相结合,提出了矿山空间信息网格的解决方案,并探讨了其实现过程。
关键词:网格,数字矿山,矿山地理信息系统
中图分类号:P2
1. 引言
从上世纪 90 年代开始,国内很多学者提出了数字矿山的功能和内涵,在国内的一些矿
区进行了矿山数字化的改造工作,在矿山基础信息数字化、MGIS 系统建设方面取得了一定
的成就,但是传统的数字矿山建设过程中仍存在以下问题
[1]
:1)尚未在矿区范围内实现数
据的海量存储和共享,同时减少数据的冗余和浪费;2)矿山现有的网络基础还不能提供有
效的数据查询方式,不能实现数据的快速查询、检索及定位等功能;3)对矿山现有的网络
资源不能得到综合利用,数据传输受到瓶颈问题困扰;4)数据海量而“知识”不够,为矿山
的建设和生产发挥的决策作用有限。要解决上述问题,涉及数据库互操作、网络资源共享与
管理、网络最优问题计算等问题,传统的 GIS 技术在解决这些问题时并不能给出完好的解
决方案,必须加以改进。
网格技术是当前实现 Internet 中各类资源有效共享和协同的热点技术,基于网格技术的
新一代互联网被称为继 Internet、Web 之后的第三代互联网
[2]
。在空间信息科学领域,人们
提出了空间信息网格(Spatial Information Grid,SIG)和 Grid GIS 的概念,以实现网格环境
下各种空间资源的有效共享和协同。将空间信息网格和 Grid GIS 引入到数字矿山领域,借
助空间信息技术的先进成果解决目前数字矿山建设中存在的瓶颈问题,具有非常积极的意
义。本文针对网格 GIS 的架构与实现,提出了基于中间件的分布式网格 GIS 技术的数字矿
山解决方案并讨论了其实现过程。
2. 当前矿山空间信息系统存在问题
“数字矿山”是“数字地球”概念的分支,从上世纪 90 年代提出以来,“数字矿山”建设从
理论到实践在我国的矿山信息化建设中取得了一定的成绩,大力的推进了我国矿山的现代化
进程,若干个“数字矿山”建设项目得到了推广。在“数字矿山”的建设中,矿山空间信息系统
(Mine GIS)
[3]
作为“数字矿山”中矿山空间数据组织、管理、显示、分析的手段和方法,是
解决“数字矿山”问题的基础。其内容涉及数字矿山中各种时空数据和专题数据的采集、输入、
储存、检索、处理、分析等方面,为矿山矿产资源评估、矿山规划、开拓设计、生产安全、
矿山管理和决策研究提供必要的信息和知识支持
矿山是一个以天然环境为主要依托的企业,生产对象是天然的矿物,生产环境是井下的
生产场地,为了保证矿山企业的生产的安全进行必须对矿山的生产环境有充分的了解。“数
字矿山”的建设包含了矿山建设的方方面面,我国矿山经过上百年的发展建设积累了海量级
的不同类别数据与图纸,不仅有井下、巷道工程数据,地下的多层地质数据,还有地上工业