浅谈LongRuan GIS3.2在屯兰煤矿地测绘图中的应用

蔡素玲

（西山煤电屯兰矿，山西 太原 030206）

地图是记录地理信息的一种图形语言形式，矿图是反映地面及井下相对位置及关系的图纸，它能够反映煤层的产状、地质的构造以及各种巷道之间、采区之间和现采区同采空区之间的相互关系。普通的管理信息系统，主要功能是查询检索和统计分析，其结果也是制成规定格式的特定表格，这就需要专门的地理信息系统[1]。地理信息系统除了能够基本检索和统计分析外，还能研究分析开发资源的合理利用，制定发展规划以及衔接，所以地理信息系统对于煤矿的生产尤为重要[2]。屯兰煤矿现使用LongRuan GIS3.2 系统，是在原LongRuan GIS3.0 系统的基础上进行升级、改进的一项专门针对煤矿绘图服务的系统。它是为煤矿矿山地测工作量身制作的一套地理信息系统软件，其开放的数据格式，能够完美地将CAD 与GIS 软件数据转换，具有强大的数据空间分析及编辑功能，非常适合煤矿使用[3]。

1 LongRuan GIS3.2 数据库

LongRuan GIS3.2 系统数据库非常强大，数据库中有两个针对煤矿所使用的数据库，分别是测量数据库和地质数据库。基础数据与数据库的结合实现了从原始的基础数据（如钻孔数据、导线点数据等）自动生成并能够动态修改矿山地测工作的各类图件，如采掘工程平面图、地质勘探线剖面图、底板等高线及储量计算图、工作面地质说明书、任意剖面的切割等。

1.1 地质数据库

地质数据库中包括系统文件、数据管理、数据查询、工具、数据提取及数据初始化六大部分。地质勘探线数据、钻孔资料数据、钻探资料数据、综合资料数据、测井资料数据、测斜资料数据、钻孔水位资料、钻孔消耗量资料、钻孔封孔资料、钻孔完井结构资料、钻孔井温资料及钻孔煤样分析资料数据的导入主要包含地质勘探线数据、钻孔资料数据、钻探资料数据、综合资料数据、测井资料数据、测斜资料数据、钻孔水位资料、钻孔消耗量资料、钻孔封孔资料、钻孔完井结构资料、钻孔井温资料和钻孔煤样分析资料数据的导出备份。如绘制地质勘探线剖面图，在地质库中提取钻孔数据，勘探线数据就能自动生成地质勘探线剖面图，所生成的剖面图再根据需要进行修改、切割等。

1.2 测量数据库

测量数据库中包括系统文件、基础数据管理、碎部数据管理、辅助计算、信息检索、贯通管理及初始化七大部分。如绘制底板等高线及储量计算图，需在地质数据库提取钻孔数据绘制钻孔，生成小柱状，根据钻孔高程数据自动生成等高线，根据绘图比例尺选择合适的等高距，从高到低或从低到高进行注记，在储量图例中输入块段名称、级别、煤层倾角、角度、煤厚即可完成储量图例的绘制，还能根据所选块段边界自动计算块段面积以及储量；绘制八大矿图中采掘工程平面图则需要从测量数据库导线点的数据资料自动生成巷道，根据高程的不同空间上可以选择相互、相交、平行方式来生成巷道，这些功能大大地提高了绘图的效率及精度。

2 LongRuan GIS3.2 符号库

LongRuan GIS3.2 系统为了满足煤矿日常绘图需要，依据《煤矿地质测量图例》制作了标准的符号库，符号库分别由点符号、线型符号和填充符号三种构成。如在1:5000 矿图上煤田边界线宽度是1.2 mm，那么在这张矿图上所有属性为煤田边界的线型就都是1.2 mm 的井田边界符号。有了标准的符号库，绘制图形就能更加高效、标准以及美观[4]。在图上绘制其他线型方法也是一样直接使用符号库中的标准符号，如果符号库中的符号不能满足绘图者需要，还可以自己在符号库中创建一些特殊的图例符号。

图1 符号库

2.1 点符号的创建

首先设置1:1 的比例尺，然后按照实际打印尺寸绘制，在符号库执行新创建符号命令，鼠标左键选择对象，右击确定，选择中心点，根据命令行提示指定符号外包矩形的左上角及右下角的位置，根据需要选择符号库、符号类型、分组并且输入符号名称即可。

2.2 线型符号的创建

线型符号创建与点符号创建步骤相同，但是在制作每一种线型时要找到最小的重复单元，把最小重复单元放入矩形框中，原点指定该图例的中心位置即可创建线型符号。

2.3 填充符号创建

填充符号创建同点符号、线型符号步骤相同。制作填充符号时需要注意的是找到图例最小重复单元放入矩形框中，如细砂岩制作时只需要放入矩形框中两个符号即可[5]。

3 图形的绘制

LongRuan GIS3.2 系统能够利用标准图例地形符号来表示各种空间对象图形，系统利用中点标记，使用该标准符号即可对跨地区的图形绘制，可读性提高，大大提升矿井作图的效率。煤矿的生产以及发展离不开测量图的绘制，井上下采掘关系、井下采煤进尺、衔接规划等都需要绘制测量图和储量图。

3.1 测量图的绘制

LongRuan GIS3.2 系统绘制测量图，系统能够根据测点数据自动生成巷道，绘制停采线、断层、陷落柱构造、碎部巷道、采空区、小柱状等。利用该系统绘制测量图简单、快捷，效率高且准确率高。该系统直接使用已录入的导线点数据生成巷道，其绘制方式分别是交互式和全自动。交互式绘制巷道，可以选择新巷道，在没有巷道的情况下，也可以选择老巷道，是在现有巷道基础上绘制新开拓的巷道，然后根据实际情况选择左帮还是右帮，再选择导线点，就可生成图形中的巷道。选择测量图形中断层，读取断层数据，断层列表显示所选位置在数据库中所有断层，根据自己需要提取所需断层，即可完成断层提取工作。在绘制单线断层后，若需要将断层以双线断煤交线可以使用断层线转换功能。其提取数据功能简单快捷，提高绘图者的效率。巷道生成并且提取数据以后，就需要绘制硐室了，首先设置硐室图层名称、参考点距离、与巷道夹角、硐室宽度、深度以及类型，再用鼠标给出硐室相对巷道线的方位，即可绘制完成硐室。利用月进尺功能，鼠标左键指定需要绘制月进度的左右帮，指定上月末参考导线点及本月的最末参考导线点，同样方法也可用色带模式绘制月进尺。测量图形绘制停采线命令，选择绘制停采线的回风巷和运输巷道线的内侧线，指定参考导线点，指定大致方向，箭头绘制是停采线的方位，鼠标左键是回风巷和运输巷的前进方向。采空区边界颜色的绘制跟以前 LongRuan GIS3.0 系统功能一样需要手动绘制，首先设置所绘采空区色带所在图层、年度尾数、月份、色带宽度，选择边界，选择巷道内侧巷道线确认即可绘制完成。也可以根据各矿需要将已有的采空区颜色延伸至新的停采线位置。在自动生成巷道的时候会有一些巷道空间关系没有进行处理，这就需要绘图工作者使用自动处理功能了，可以使用自动处理空间关系命令，根据巷道已有的高程自动断开处理。未相交巷道可以使用命令栏的倒角功能处理，巷道提取时若提取多个巷道，那么就会有重复的导线点、高程等，这时就需要手动来删除。在巷道图生成以后，还需要填写多个内容，来完善绘图，如：月末工作线、小断层、煤层柱状等。在巷道设置功能内依次设置导线点名称、导线点高程注记及导线点煤层结构标记等便能够完成。保护范围可以以现有边界和输入边界两种方式来获取，选择保护范围以后，选择利用垂线法或者垂面法来计算保护煤柱角点坐标。已有边界垂线法计算选择已有边界范围，选择垂线法绘制保安煤柱线，根据该矿实际情况输入煤层基本参数，来计算结果并完成图形的绘制；已有边界的垂面法计算则是选择垂面法绘制保安煤柱线，根据命令提示设置基本参数即可完成，此项功能对于该矿绘制保安煤柱功能强大，省去了许多繁杂的人为计算功能，使得保安煤柱图能够快速成图，大大地缩减了时间、成本，并且做到精细化、准确率高。利用绘制地籍界线功能，在命令行输入各点坐标，系统自动绘制并闭合，命令行中会显示地籍界线区域的实际面积。

3.2 储量图的绘制

在矢量图形里，将块段名称、级别煤层倾角、煤层面积、块段储量录入，LongRuan GIS3.2 系统能自动绘制标准的储量块段，也可根据自己需要进行修改参数。要进行储量计算，需要在底板等高线图上对资源储量进行计算，在图上选择需要进行估算的区域，依次填写储量基本参数信息，设置储量块段名称和储量级别，选择需要放置储量图例的位置，系统自动生成储量图例并对区域面积进行计算。在实际绘图工作中，也需要对已计算的块段进行分割计算，使用储量块段分割命令，选择储量分割线，此时原有储量区域被分割成两部分，新的储量块段图例就可生成，选择放置区域即可完成绘制。绘图完成后也可对储量边界进行修改，选择要修改边界块段的储量边界线，使该块段边界处于修改编辑状态，自行添加或者删除边界上的点来完成。并且储量图例中的块段面积和储量会自动修改完成。在储量图中，储量块段较多时，可以输入块段号进行快速查询定位，储量信息可进行编辑和修改，操作非常的灵活和实用。在LongRuan GIS3.2 系统中添加了统改命令，在进行矢量化的储量图例或者计算储量图例时，要对储量图例的外观或者各项参数变化进行修改，可以统改一次性完成所有图例参数的修改，绘制效率有很大的提高。储量计算图中的储量块段图例的外观、各项参数及储量级别颜色、宽度都能够根据绘图的需要进行设置，对于矢量图形和自动计算储量块段都很方便。LongRuan GIS3.2 系统数据处理能力强大，用来绘制各类矿图得心应手，并且支持绘制多种类型的图表，包括常见的柱状图、折线图、饼图等，还支持3D 图表、雷达图等，还可根据需要进行数据汇总、筛选、排序等。

4 LongRuan GIS3.2 与CAD 及GIS 软件转换

LongRuan GIS3.2 软件能够完美地与传统的CAD、GIS 软件做到数据相互转换，且对应符号、不丢数据，能够满足煤矿日常所有图件的需求，操作简单快捷，只需导入导出即可完成操作。CAD 软件不能很好地处理属性信息和图形间的拓扑关系，这就为矿山日常信息的查询和处理带了很大困难，而GIS 软件虽然采用了地理信息系统，但它不是根据煤矿特点量身设计的，LongRuan GIS 系统是专门根据煤矿特点量身定制的[6]。LongRuan GIS3.2软件比起原LongRuan GIS3.0 系统转换图件容易丢失线型、不识别文字，还需要绘图者手动修改，现LongRuan GIS3.2 软件的转换功能越发强大且操作简单，处理数据功能强大，不容易丢失数据，后期无需手动修改，对日常的绘图工作起到关键作用，满足煤矿一切绘图要求，提高了绘图的准确率及绘图效率[7]。

5 结语

LongRuan GIS3.2 软件系统通过建立地质、测量数据库，依据原始基础钻孔数据和导线点数据等，既考虑到了煤矿井上下空间对象的复杂性、空间变量的动态变化性，也考虑到了大量空间信息的灰色性和模糊性，具有特色的数据模型和数据结构与专业性强、操作简单、实用方便的特点自动生成并能够动态更新矿山地测各类图件，从而实现“数字矿山”多专业的空间数据共享与交换，在煤矿数据库管理、矿图绘制等方面发挥着重要作用，对于该矿的发展起到举足轻重的作用。LongRuan GIS3.2 系统能够搭建数字化共享平台，实现网络远程管理，结合矿井实测数据，建立高效的绘图系统，被越来越多的煤矿所认可和应用。传统的煤矿测绘技术已经不适应当今社会的发展，测绘技术也需要不断的升级。技术人员更要加强理论学习，确保煤矿测绘的精确性，从而不断提高煤矿工作的安全性与企业的经济效益。此外LongRuan GIS3.2 绘图还有一些不确定因素存在，如数据处理、空间分析研究和工程中的一些问题还需要进一步的研究和发现，以便能够更好地为矿井服务。