北洺河铁矿地质图件管理中技术的应用与研究 CAD技术在李英锋北洺河铁矿地质图管理中的应用研究& nbsp蓝剑& nbsp& nbsp陆屋Xi安建筑科技大学& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp介绍了生产矿山地质数据管理、地质剖面和地质平面切割的原理和方法，并利用ObjectARX技术开发了相应的软件。该软件已在北洺河铁矿成功应用，结果表明该软件是成功的、可行的。 & nbsp& nbsp& nbsp关键词& nbsp计算机辅助设计:& nbsp& nbsp地质& nbsp:& nbsp；& nbspObjectARX & nbspCAD技术在地质图管理中的应用& nbsp李英锋& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp蓝剑& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp卢才武(西安建筑科技大学，西安，710055)& nbsp；& nbsp& nbsp摘要& nbsp本文对地质数据管理、地质剖面图和地质平面图的生成进行了深入研究，并利用ObjectARX开发了一套软件，本文提出的方法已成功应用于北洺河铁矿。实践证明，该方法是成功的、可靠的。& nbsp& nbsp& nbsp关键词CAD & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp地质图& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbspObjectARX & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp1.简介:& nbsp& nbsp在生产矿山的日常地质资料管理中，需要为矿山生产管理和设计提供大量准确的地质剖面图和平面图。这些任务中有许多是复杂和重复的，耗费了地质学家大量的时间和精力。随着计算机技术的发展，特别是CAD技术的飞速发展，计算机技术在矿山中的应用越来越普遍，使得矿山生产和设计的自动化成为可能。 因此，利用先进的计算机技术实现地质资料管理的现代化，减轻矿山地质测量人员的劳动强度，提高设计人员的工作效率，已成为必然趋势。 利用CAD技术实现地质图件管理的思路是:利用数据文件建立信息索引数据库，统一管理地质平面图、剖面图和地质调查数据；利用AutoCAD实体扩展数据技术，实现了空数据和属性数据的有机结合，完成了地质图件管理、地质平面图和地质剖面图生成、储量和品位计算等程序。 & nbsp& nbsp& nbsp2.地质图计算机管理的原理和方法:& nbsp& nbsp2.1地图元数据的存储和结构:& nbsp& nbsp& nbsp图形元素由图形元素和属性元素组成，如线段、圆、弧、文字和一些曲线。 & nbsp& nbsp& nbsp空之间的数据(或几何数据)反映了点、线、面对象的定位特征。 数据结构是数据记录的格式。 不同类型的数据只有按照一定的数据结构组织起来，并映射到计算机内存中，才能被访问、检索、处理和分析。 空之间的信息数据的数据结构一般用向量来表示。 对于矢量数据结构，在空之间的信息实体使用一系列X和Y坐标作为位置标识符来描述实体在空之间的位置。 在地质平面图和地质剖面图中，主要用来表示矿岩边界、工程轮廓和工程中心线等。 & nbsp& nbsp& nbsp因为实体图元不仅有空之间的坐标数据，还表示某个属性值，比如图中的圆。它既有空之间的数据:圆心、半径，也有属性数据，如雨水井。 有时一个原语可能有多个属性值。例如，当道路断面的横断面线与道路中心线重合时，这条线有两个属性值:横断面线和道路中心线。 为了将空之间的数据与图元的属性数据有机地结合起来，便于图元的管理，要求采用的数据结构必须能够处理可变长度和各种数据类型。 & nbsp& nbsp& nbsp可以通过AutoCAD中的结果缓存技术来实现。 结果缓存技术处理resbuf结构中的实体和符号表，它们可以链接在一起。 链表是一种使用一组任意存储单元来存储线性表的数据结构，线性表可以是连续的，也可以是不连续的。 因此，链表可以由几个节点组成，每个节点包含几个数据字段和指针字段，其中数据字段存储数据元素的值，指针字段存储内存中下一个节点的地址。 使用这种结果缓存技术，可以处理具有可变长度和各种数据类型的数据对象。 & nbsp& nbsp& nbsp各种类型线的属性值(如矿岩边界等。)可以通过上述结构按属性分类后添加到各种实体对象的扩展数据中。 & nbsp& nbsp& nbsp您可以使用ARX、ADS或Autolisp应用程序创建可以附着到任何对象的扩展数据(扩展数据)。AutoCAD系统不使用这些数据，但可以管理它们。 一般来说，任何数据都可以作为扩展数据，应用程序负责添加和解释这些扩展数据。 【下一篇】& nbsp& nbsp& nbsp2.2原始变换的数学模型:& nbsp& nbsp2.2.1矿区坐标系的建立:& nbsp& nbsp为了便于矿区的图形显示和输出，需要建立矿区的数学坐标系。 北洺河矿区数学坐标系与大地坐标系的关系如下:& nbsp& nbsp(1)平面坐标系:& nbsp& nbsp大地坐标(68000，10000)是矿区数学坐标系的原点(0，0)。数学坐标系X轴正方向逆时针旋转111度58分2秒，数学坐标系Y轴正方向逆时针旋转21度58分2秒。 (图1):& nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp(2)轮廓的数学坐标系。纵断面上的数学坐标系基于纵断面与0m水平地图相交的起点作为坐标原点(0，0)。剖面与平面相交的起点到终点的方向为X轴的正方向，Y轴与大地坐标系的Z轴重合。 & nbsp& nbsp& nbsp2.2.2点的坐标转换:& nbsp& nbsp2.2.2.1剖面到平面坐标的转换:& nbsp& nbsp如图2所示，α1和α2是两个垂直剖面。设水平面γ与α1和α2相交，分别得到两条交线A′B′和A′B′。空之间平面的通式为AX+BY+CZ+D = O，空之间直线的通式为:& nbsp{ A1X+B1Y+C1Z+D1 = 0 & nbsp；& nbsp(2-1)A2X+B2Y+C2Z+D2 = 0 & nbsp；& nbsp(2-2)& nbsp；【下一篇】& nbsp& nbsp& nbsp等式(2-1)和(2-2)实际上是空之间的两个平面的等式 两个面相交在空之间形成一条直线 设方程(2-1)是一个剖面方程，对应于图2中的剖面α1。 设方程(2-2)是一个平面方程，对应于图2中的伽马平面。 由交线平面可知，相贯线方程中Z为常数。如果D2′成立，公式(2-1)和(2-2)可以变成:{ A1X+B1Y = D1′& nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(2-3)Z = D2′& nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(2-4名)& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp方程(2-3)和(2-4)是垂直截面α1和水平面γ的交点的空之间的线性方程。 A1、B1、D1′由设计师根据生产需要确定，D2′为平面标高。 & nbsp& nbsp& nbsp设截面数学坐标系原点在平面数学坐标系中的坐标为(x1，y1)，那么截面坐标系中的点(X′，y′)与其在平面上的投影点(X，y)有如下关系:{ X′=√& nbsp；(X-x1)2+(Y-y1)2(2-5)Y′= Z & nbsp；(2-6名)& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp其中，参数A1，B1，D1′D2′和X′，Y′是已知的。 联立(2-3)和(2-5)方程可以求解X和Y，即轮廓上的点(X′，Y′)在平面数学坐标系中的坐标(X，Y′)。根据(2-6)，其立面为Y′2 . 2 . 2 . 2平面到剖面坐标转换:& nbsp& nbsp轮廓通常通过切割几个平面图来生成。 如图3所示，γ1和γ2是两个分层平面，α是垂直剖面，AB和CD是它们的交线。也可以得到方程(2-3)、(2-4)、(2-5)和(2-6)。 设平面γ1的中点坐标为(X，Y)，其在垂直截面α上的投影坐标为(X’，Y’)，可通过以下方法求得 & nbsp& nbsp& nbsp设定平面与剖面交线的起点A坐标(x1，y1)，根据公式(2-5)求解方程，然后将平面的标高Z代入公式(2-6)得到Y ' & nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp2.2.2.3中纵横断面交点上的点的变换:& nbsp& nbsp如图4所示，垂直剖面γ与α的交线为AB，AB 空之间的直线方程为:[下一步]:& nbsp；& nbsp{ A1X+B1Y+C1Z+D1 = 0 & nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(2-7)A2X+B2Y+C2Z+D2 = 0 & nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp(2-8)& nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp设方程(2-7)为纵剖面方程，对应于图4中的α平面；等式(2-8)是横截面等式，对应于图4中的伽马平面。 交点AB的方程可以表示为:{ A1X+B1Y = D1′& nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(2-9)A3X+B3Y = D2′& nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp(2-10名)& nbsp& nbsp& nbsp& nbspB点的平面坐标(x，y)可由公式(2-9)和(2-10)求得，B点与剖面α坐标原点的水平距离为:& nbspX′α= √( X-Xα)2+(Y-Yα)2 & nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp其中:(x α，yα)-截面原点的坐标α坐标在平面上。 同理，B点与截面γ坐标原点的水平距离可求出如下:& nbspX′γ= √( X-Xγ)2+(Y-Yγ)2 & nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp其中:(x α，yα)-截面γ坐标原点在平面上的坐标。 & nbsp& nbsp& nbsp此时，若截面α中空之间的直线AB上任意一点e的坐标为(xα′，y′)，则截面γ中e点的坐标为(xγ′，y′)。& nbsp& nbsp2.3切割生成地质剖面图[下]:& nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp2.4地质储量计算 味道:& nbsp；& nbsp首先用矩阵法计算出矿块的横截面积，然后用平行横截面法计算出矿块的体积，从而得出矿块的地质储量。 分段口味是通过抽样口味的加权平均计算出来的。 & nbsp& nbsp& nbsp2.4.1多边形面积的计算:& nbsp& nbsp对于图6所示的闭合多边形，其面积可计算如下 & nbsp【下一篇】& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp当s >: 0((X1，Y1)，(X2，Y2)，…，(Xn，Yn))逆时针排序；& nbsp& nbsp& nbsp当s < 0时((X1，Y1)，(X2，Y2)，…，(Xn，Yn))顺时针排序；& nbsp& nbsp& nbsp2.4.2体积的计算 储量:相对面积差△S=(max(S1，S2)-min(S1，S2))，则区块体积v为max(S1，S2): (1)当△S >:40%时，v =: (S1+S2+ √S1×S2 )×LMax(S1，S2)& nbsp；(2)当△S≦40%时，v =:(S1+S2)×l 2.0 & nbsp；(3)当min(S1，S2)=0时，v =:& nbsp；(max(S1，S2))×l 3.0 & nbsp；& nbsp& nbsp& nbsp区块储量为Q=Vρ，其中Q为区块储量，v为区块体积，ρ为区块重量。 & nbsp& nbsp& nbsp2.4.3口味计算:& nbsp& nbsp对于一段矿段，使用对象ARX提供的实体遍历表指针搜索所有实体，找出该段上的所有采样段及其味道，判断这条线段的两端是否在该段的范围内。如果样本段在该段之外，则不参与口味计算，否则可以通过加权样本长度计算该段的平均口味。 & nbsp& nbsp& nbsp3.应用实例:& nbsp& nbsp58地质队对北洺河铁矿进行了详细的地质勘探，并提交了地质勘探报告，主要包括各钻孔的实验室数据和各勘探线的剖面图。目前，北洺河铁矿采用立井开拓，无底柱分段崩落法。现需对-35m分段1#采场进行中深孔爆破设计。 为了给采矿设计提供基础数据，本软件系统可以通过切割勘探线地质剖面直接生成-31m平面图和-16m平面图，并通过切割平面图生成1#联合巷道断面、1#切割巷道断面和1#、2#、3#出入纵断面图。 & nbsp& nbsp& nbsp下面给出-31m水平平面图(图7)和-31m水平1号采场1号进路纵断面图(图8)。& nbsp& nbsp【下一篇】& nbsp& nbsp& nbsp& nbsp4.结论& nbsp& nbsp& nbsp该系统可以快速准确地绘制出所需的平面图和剖面图，并可以将一些必要的信息作为实体的扩展数据存储在图形中以供参考。 其特点如下:& nbsp& nbsp& nbsp(1)工作简单 所有操作都在Windows操作系统下进行，只要在中文提示下用鼠标轻轻点击；& nbsp& nbsp& nbsp(2)高精度 所有的绘图和计算几乎都是由系统本身完成的，人为因素很少，所以绘图和计算的精度比人工操作要高得多。& nbsp& nbsp& nbsp(3)适应性强。 本文广泛适用于地质图件的生成和管理。 因此，该程序只需稍加修改即可应用于其他矿山。 & nbsp& nbsp& nbsp该系统利用AutoCAD在VC++环境下进行了二次开发，实现了北洺河铁矿地质资料管理的自动化和动态化，从而减轻了设计人员的劳动强度，缩短了设计时间，提高了劳动生产率，使地质资料管理更加准确合理。 & nbsp参考文献1 ISBN 7-115-08366-5/TP.1505，(老虎工作室)陈杉，王剑锋，用对象开发AutoCAD:& nbsp；& nbsp& nbsp2000应用程序，北京:人民邮电出版社，2001.1~2762童翔，GMCADS，矿产资源与地质，2000，14 (3): 199 ~ 2013蒋蒋臧文栓，矿山地质剖面图自动转换系统的研究与应用，金属矿山，2001，2: 51 ~ 534康贤曾静，计算机在地质构造填图中的数学方法与原理研究，安工程大学学报，1999作者简介:& nbsp& nbsp李英锋，男，1977年出生，1999年毕业于Xi建筑科技大学资源工程系，2000年考取管理学硕士。主要研究方向为计算机及优化技术在矿山中的应用。 免责声明：本网部分内容来自互联网媒体、机构或其他网站的信息转载以及网友自行发布，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考，不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之，本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者，视为自愿接受本网站声明的约束。
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