Минно-технологичен факултет




Сторінка1/4
Дата конвертації14.04.2016
Розмір0.58 Mb.
  1   2   3   4
https://encrypted-tbn3.gstatic.com/images?q=tbn:and9gcqf3gczz1xjecf_6jv7w6tkipmspw4c-7onvnor4vnbqqejjytz

Минно – геоложки Университет

Св. Иван Рилски”

МИННО-ТЕХНОЛОГИЧЕН ФАКУЛТЕТ

КАТЕДРА „МАРКШАЙДЕРСТВО И ГЕОДЕЗИЯ”
Инж. Андрей Крумов Станишков

ВЪЗМОЖНОСТИ ЗА ПРИЛОЖЕНИЕ НА ГЕОГРАФСКИ ИНФОРМАЦИОННИ СИСТЕМИ В ОТКРИТИЯ ДОБИВ НА ПОЛЕЗНИ ИЗКОПАЕМИ

АВТОРЕФЕРАТ

на дисертационен труд за присъждане на

образователна и научна степен „доктор”

професионално направление: 5.7 „Архитектура, строителство и геодезия”

по научна специалност: 02.08.01 „Маркшайдерство”
Научен ръководител:

проф. д-р. инж. Момчил Минчев




София, 2015 г.

Дисертацията е разработена в Минно-геоложки университет „Св. Иван Рилски“. Дисертантът е завършил бакалавърска и магистърска степени в същия университет. Дисертационният труд е обсъден и насочен за защита на разширено заседание на катедра „Маркшайдерство и геодезия“ към Минно-технологичен факултета на 18 декември 2015 г.

Защитата на дисертационния труд ще се състои на .............................. г. от .............................. ч. в зала .................. на факултет ............... .

Материалите по защитата са на разположение в Минно-геоложки университет „Св. Иван Рилски“ - София, Студентски град, ул."проф. Боян Каменов", МТФ, катедра „Маркшайдерство и геодезия”, както и в сайта на университета – http://www.mgu.bg.

Печат ИК „Св. Иван Рилски“

Тираж 25 бр.



  1. Обща характеристика на дисертационния труд

  1. Актуалност на темата

Темата на настоящия дисертационен труд е свързана с географските информационни системи и по-конкретно с изследванията за привеждане на различния набор от пространствени данни в единна среда и ГИС структура, при приложението на географските информационни системи в открития добив на полезни изкопаеми.

Геоинформационните технологии вече навлизат във всички сектори на икономиката. Те служат за обработване, съхранение и анализ на разнотипни геоданни. Значителният обем пространствено ориентирани данни , с които е свързана дейността на дадено минно предприятие, както моментното състояние на тези данни за минните предприятия в Република България, а именно неподредените и неудобни за използване пространствени данни, които трудно биха могли да бъдат открити своевременно, при вземане на информирани решения, водят до необходимост от:



  • Създаване на подходяща среда за съхранение и поддържане на тези данни;

  • Управление и анализ на данните в единна среда:

  • Бърз и актуален достъп до данните, дори и в полеви условия.

Създаването на географска информационна система за минно предприятие, изисква преобразуване на голямо количество разнородни геоданни и техните формати, във формат удобен за въвеждане в ГИС. Това преобразуване изисква сложни действия и етапи, през които трябва да премине обработката на данните, докато бъдат въведени в ГИС среда.

Друго изискване при създаване на минна географска информационна система (ГИС) е осигуряване възможност за управление на разнородни геоданни в единна среда. Тъй като геоданните се различават по епоха, предназначение и технология на създаване, важен етап от унификацията им е възприемането на единна геодезическа основа и преобразуването им съгласно избрания стандарт. Отчитайки унаследените от недалечното минало проблеми, свързани с дефинициите и реализациите на геодезическите координатни системи в България и трансформациите между тях, налага коректното решаване на този проблем с помощта на типичните ГИС инструменти, което изисква сериозно преработване на общоприетите процедури и техните параметри.



  1. Обект, предмет, цел и задачи на изследването

Мотивът за избора, формулирането и разработването на темата е липсата на приложения на географските информационни системи в открития добив на полезни изкопаеми в Република България, които ще осигурят по-широк достъп на информацията в минните предприятия, наред с възможностите на ГИС за извършване на различни заявки, анализи, справки и т.н., като чрез ползването им ще се постигне по-висока оперативност.

През дългият експлоатационен период на минните предприятия и благодарение на развитието на ГИС технологиите, възникна необходимостта от създаване на среда за съхранение, управление и анализ на голямото количество данни натрупали се през годините, която да допринесе за своевременния бърз и актуален достъп до тях.



Целта на дисертационния труд е да представи необходимостта от ГИС за минно предприятие и да разгледа две от основните задачи при създаването и:

  • Избор на базова координатна система и изследване на възможностите за трансформиране на входните данни с инструментите на ГИС.

  • Изследване на възможностите на преобразуване на данни от CAD формати в ГИС база данни.

Предмет на изследването е създаване на географски информационни системи в открития добив на полезни изкопаеми с помощта на инструментите на ESRI ArcGIS и FME.

Обект на изследването са географските информационни системи предназначени за минни предприятия и в частност трансформирането и привеждане на геоданните в единна среда, както и преобразуването им от CAD формати в ГИС база данни.

Основната работна хипотеза на изследването е: Съществуващите проблеми, свързани с трансформиране и преобразуване на геоданни при създаване на ГИС за минно предприятие, като са предложени решения на тези проблеми чрез разработване на подходящи методики за приложението им в минната практика.

Обхватът на изследването е: Теоритичен; времеви – от 2012 до 2015 г. със специална насоченост на експерименталните изследвания за потвърждаване на теоретичните изводи и съждения.

Методология на дисертационната работа: За постигане на целта и задачите на дисертацията са приложени следните методи:

  • Анализ на методите и средствата за събиране на геоданни в минното предприятие;

  • Анализ на необходимостта от ГИС за минно предприятие;

  • Анализ на изискванията, на които трябва да отговаря базовата координатна система;

  • Изследване на възможността за трансформация от локални координатни системи „1970г.”, „1950г.” и производните й в БГС2005, и осигуряване на необходимата функционалност с инструментите на ESRI Arc GIS;

  • Разглеждане на ГИС и свързаните с тях софтуерни продукти;

  • Сравнителен анализ на взаимовръзките на CAD и ГИС форматите;

  • Изследване на възможностите на преобразуване на данни от CAD формати в ГИС база данни структура с инструментите на софтуера FME.

Очакваният резултат от направеното изследване е да се докаже необходимостта от ГИС за минно предприятие и това че използваните в изследването инструменти на софтуерните продукти ESRI ArcGIS и FME оправдават очакванията за успешното им прилагане съответно при трансформиране и преобразуване на геоданни.


  1. обем и структура на дисертационния труд

Дисертационният труд е с обем 126 страници и се състои от списък на фигурите и таблиците, речник на понятията, увод, три глави, заключение, справка за принос, използваната литература, публикации свързани с дисертацията и приложения.

Структурата на дисертацията включва:


Увод

Глава 1

Географски информационни системи и приложенията им в минното дело

1.1.Въведение

1.2. Същност на ГИС

1.3. Предназначение на минната ГИС

1.4. Цели и задачи при изграждане на ГИС за минно предприятие

1.5. Структура на ГИС

1.5.1. Хардуерен компонент

1.5.2. Софтуерен компонент

1.5.3. Данните в ГИС

1.5.3.1.Методи и средства за събиране на геоданни за минен ГИС



1.5.3.1.1. Видове методи и средства

1.5.3.1.2. Класификация на методи и средства за събиране на геоданни за минен ГИС

1.5.4. Потребители

1.5.4.1. Мобилен ГИС клиент

1.5.4.2. Структура на мобилния ГИС клиент

1.5.4.3. Място на мобилната компонента в ГИС

1.6. Изводи



Глава 2

Изследване на възможностите за трансформация от локални координатни системи 1970г. и 1950г. в БГС2005 и осигуряване на необходимата функционалност с инструментите на ESRI Arc GIS

2.1. Въведение

2.2. Цели и задачи при изграждане на ГИС на минно предприятие

2.3. Данните в рудничната ГИС

2.3.1. Видове данни

2.3.2. Източници на данни

2.3.3. Епоха на данните

2. 4. Геодезически координатни системи в България

2.5. Базова ГИС координатна система

2.6. Трансформиране на локални системи в БГС2005

2.7. Осъществяване на трансформациите с инструментите на ESRI

ARC GIS

2.8. Изводи
Глава 3

Изследване на възможностите за преобразуване на данни от CAD в ГИС формати с инструментите на FME

3.1. Въведение

3.2. Цели и задачи

3.3. ГИС и свързани с тях софтуерни продукти

3.4. Същност на системите за автоматизирано компютърно моделиране

/CAD системи/

3.5. Взаимовръзка и структура на CAD и ГИС данните

3.5.1. Взаимовръзка на данните между CAD и ГИС формати

3.5.2. Конвертиране на пространствените данни от CAD в ГИС

3.5.2.1. Конвертиране на точков пространствен елемент

3.5.2.2. Конвертиране на линеен пространствен елемент

3.5.2.3. Конвертиране на полигонови пространствени елементи

3.5.3. Топология на данните

3.5.4. Създаване на топологичните данни

3.5.5. Пространствени и непространствени данни в ГИС

3.5.5.1. Пространствени данни

3.5.5.2. Непространствени (Атрибутни) данни

3.5.6 Метаданни

3.6. Изследване на преобразуване на данни от CAD в ГИС формат с

помощта софтуера FME

3.6.1. Предварителна подготовка на данните в CAD среда

3.6.2. Преобразуване на данните със софтуера FME

3.6.3. Обработка на данните в ГИС среда

3.7. Изводи



Заключение

Справка за приноси

Използване литература

Публикации свързани с дисертацията

Приложения

  1. Кратко описание на дисертационния труд

В увода са обосновани актуалността на изследването, дефинира се целта, научноизследователските задачи и обекта на дисертацията, възприетия подход и използваните методи.
Глава 1. Географски информационни системи и приложенията им в минното дело
1.1.Въведение

Наред със специализираните софтуерни продукти за проектиране, планиране и анализ, предназначени за управление на производствените процеси, в съвременните минни предприятия намират приложение и географски информационни системи (ГИС). Минните ГИС служат за поддържане на геоданни, необходими за осъществяване на цялостната корпоративна дейност. Те спомагат при вземане на решения, свързани с оперативното и дългосрочното управление на ресурсите, инвестиционната политика, оценката на въздействието върху околната среда, безопасността и други проблеми на предприятията. Поради високата динамика на рудничната среда, ГИС подпомагат минните инженери в редица аспекти на тяхната работа по поддържането на инфраструктурни съоръжения (тръбопроводи, електропроводи, пътища, рампи и др.) и интегрирането им с минния план, както и за рекултивация на нарушените терени.



1.2. Същност на ГИС

ГИС технологии вече навлизат във всички сектори на икономиката. Нивото на ГИС програми в отделните отрасли през последните години се увеличава сериозно [12]. Това води до промяна в самото естество на дейността на отделните предприятия, в които се прилага, както и в увеличаване на производителността им.

ГИС служи за обработване, съхранение и анализ на разнотипни геоданни (фиг.1.1.). Геоданните са вид пространствени данни с комплексен характер . От една страна графичните данни описват местоположението на обектите или тяхната проекция върху Земята, а от друга атрибутните данни описват – свойствата, принадлежността, собствеността, времевите и тематичните им характеристики. Резултатите от обработката им могат да се представят, като: двумерни и тримерни карти и диаграми, таблични и текстови документи, документация и генериране на доклади, както и много други различни справки и анализи.

gis_data_types.jpg

Фигура 1.1. Разнотипни геоданни

В днешни дни се наблюдава нарастваща тенденция към сближаване и функционално интегриране на концептуално различни видове системи. Поради тази причина ГИС са често категоризирани като системи от база данни, дигитални картографски системи, или CAD системи. В тази насока трябва да се отбележи че ГИС предназначена за минно предприятие не замества софтуерите за минно планиране, моделиране на ресурсите и проектиране, каквито са Datamine, GEOVIA, 3DMine и т.н. Тези софтуери са тясно специализирани за минната индустрия и са незаменими в минното планиране и проектиране, в проучването на находища и обработка на геоложка информация, но те не са ГИС. Софтуерните продукти предназначени за минно планиране и проектиране не разполагат с мощна база данни каквато е на ГИС, както и с богатия набор от инструменти за анализ, моделиране и манипулиране на геоданни.

ГИС влияят все повече и повече върху работните процеси. Обмена на данни между специалисти от различни отдели винаги е ключов фактор за успеха на минните дейности. С въвеждането на ГИС в минно предприятие и осъществяване на удобен обмен на данни между софтуерите за минно планиране и проектиране, и ГИС, ще се постигнат значително улеснение при работата между отделите, както и всички гореописаните възможности предоставящи ГИС на потребителите.
1.3. Предназначение на минната ГИС

Значителният обем пространствено ориентирани данни (регулационни и кадастрални планове, кадастрални карти, карти на възстановената собственост, геоложки карти, ортофото снимки, сателитни снимки, теренно-ситуационни планове на рудника, годишни и месечни планове на рудника, планове за рекултивация, концесии и собственост на поземлените имот, данни за предназначение и начин на трайно ползване на територията, лесоустройствени планове и т.н.), с които е свързана дейността на дадено минно предприятие налага да се създаде подходяща среда за поддържането им и инструментариум за работа с тях. Това може да се постигне чрез въвеждане на съвременна географска информационна система.

ГИС е в състояние да помогне на минните инженери в много аспекти на техните дейности: събиране на данни, управление, анализ и докладване. Тук могат да се събират полеви данни с помощта на геоинформационни ГНСС устройства, също да се осигури достъп до необходимата информация в полеви условия чрез интернет. Всички тези набори от данни могат да бъдат интегрирани, манипулирани и анализирани с помощта на ГИС.

Основните задачи, свързани с информацията за местността и специализираните обекти в рудника, които може успешно да се решават с помощта на ГИС са следните:



  • Оптимизиране на структурата на наличната информация;

  • Поддържане на информацията в актуално състояние и осигуряване на оперативен достъп до нея;

  • Регулиране на потоците от текущи данни, постъпващи от различни източници;

  • Рационално използване на всички видове геоданни, независимо от техните първични носители, давност, технология на създаване и форма на представяне;

  • Ефективна поддръжка на инфраструктурни данни и изменението им във времето;

  • Осигуряване на оперативни данни за вземане на информирани решения в редица области от дейността на рудника;

  • Подпомагане на управлението на поземлената собственост във и извън концесионния контур, в т.ч. дейностите по отчуждаване на имоти;

  • Спомага за управление на процесите на рекултивация;

  • Подпомага вземането на решения по охрана на труда, а също и при евентуални бедствия и аварии;

  • Осигуряване на лесен достъп до данни за потребителите;

  • Надеждно съхранение на наличната информация.

Изброените ползи от внедряването на ГИС биха довели до оптимизиране на редица дейности и цялостно повишаване на ефективността на минните предприятия. Благодарение на оперативните анализи и справки осигурявани от ГИС може да се усъвършенства моделът за вземане на решения и да се увеличи обемът на извършените работи, наред с постигането на подобрени условия и охрана на труда.

1.4. Цели и задачи при изграждане на ГИС за минно предприятие

Целта на израждането на географска информационна система на минно предприятие е да се създаде възможност за оптимално използване на наличните и бъдещите геоданни, отнасящи се за местността (в т.ч. релефа, геологията, хидрографията и пр.) и обектите от нея, поземлената собственост, рудничната и друга прилежаща инфраструктура, както и техните изменения по време. С ГИС ще се въведе единна система за управление, достъп и съхранение, с помощта на която ще се осигуряват своевременно необходимите данни за вземане на информирани решения в редица области от дейността на дружеството.



За създаване на такава ГИС е необходимо да се съвмести голямо количество разнородни пространствено ориентирани данни, които са създадени през годините с различни способи и методи (табл. 1.1.). Тези данни се съхраняват на различни носители – планове, карти, растерни изображения, векторни изображения, текстови и т.н. По съдържание информацията може да бъде много разнообразна, като се започне от релеф, инфраструктура, различни видове сгради и съоръжения, се премине през границите, собствеността и начина на трайно ползване на имотите върху които са разположени те, и се стигне до предвидената рекултивация на района на рудничния комплекс.

Таблица 1.1. Данни поддържани в рудничните ГИС (пример)



Изходни материали и данни

Координатна система

Формати и носители

I

Топографски и кадастрални карти и данни

1

Едромащабни топографски карти

„1970 г.“

Графика, текст

Растер

2

Средномащабни топографски карти, 1:25000, 1:50000,...

„1942 г.“, „1950 г.“, „1970 г.“

Графика, текст

Растер

3

Регулационни и кадастрални планове

„1950 г.“, „1970 г.“

Графика, текст

Растер

4

Кадастрални карти

„1970 г.“, БГС2005

Векторни, таблици

5

КВС

„1970 г.“, БГС2005

Векторни, таблици

6

Лесоустройствени планове карти

„1970 г.“

Графика, текст

БГС2005

Векторни, таблици

7

Модели на релефа

БГС2005

Матричен

8

Карти по проектите „Корине“, „Натура 2000“ и др.

БГС2005

Векторни, таблици, растер

II

Дистанционни изображения

1

Аерофотоснимки




Графика (хартия, филм, стъкло)

2

Ректифицирани дистанционни изображения

БГС2005

Растер

3

Въздушно сканиране

БГС2005

Векторни

4

Наземно сканиране

Локални, „1970 г.“, БГС2005

Векторни

III

Геодезически данни:

1

ГНСС

БГС2005

Векторни

2

Линейно-ъглови измервания

Локални, „1970 г.“, БГС2005

Векторни

3

Нивелация

Локални, Балтийска

Векторни

IV

Специализирани карти

1

Геоложки карти

„1942 г.“, „1950 г.“

Графика, текст

Растер

2

Гравиметрични карти

„1942 г.“

Графика, текст

3

Геомагнитни карти

„1942 г.“

Графика, текст

V

Подземна локация

1

Метал-детектори

БГС2005

Векторни

2

Георадари

БГС2005

Векторни

VI

Специализирани данни

1

Пътища и пътни съоръжения

„1970 г.“

Графика, текст, таблици

Векторни

2

Електропроводи

„1970 г.“

Графика, текст

Векторни, таблици

3

Тръбопроводи

„1970 г.“

Графика, текст

БГС2005

Векторни, таблици

4

Водопроводи и канализации

„1970 г.“

Графика, текст

БГС2005

Векторни, таблици

VII

Маркшайдерска документация

1

Планове за отдаване на концесионни права

Локални, „1950 г.“, „1970 г.“

Векторни

2

Проект за експлоатацията на добиваната площ

Локални, „1950 г.“, „1970 г.“

Векторни

3

Планове на минните изработки

Локални, „1950 г.“, „1970 г.“

Векторни

4

Планове на насипища

Локални, „1950 г.“, „1970 г.“

Векторни

5

Планове за рекултивация

Локални, „1950 г.“, „1970 г.“

Векторни

Съвместяването на това голямо количество разнородни пространствено ориентирани данни води до необходимостта да се извърши по задълбочено изследване на редица задачи. Такива задачи могат да бъдат:



  • Трансформации между координатни системи

  • Преобразуване на данните в ГИС формат

  • Въвеждане на данни от измервания в ГИС

  • Съхранение, систематизиране и структуриране на данните

  • Заявки и анализи

  • Представяне на данните

От разгледаните по-горе задачи и вземайки в предвид примера от табл. 1.1., в тази дисертация като първи и основни стъпки са изследвани трансформацията между координатните системи с инструментите на ESRI ArcGIS и преобразуването на данни в ГИС формати с инструментите на ФМЕ. Тъй като в един дисертационен труд не би могло да се обхванат всички проблеми при трансформациите между разпространените в България координатни системи за граждански цели от XXвек - „1930г.”, „1950г.” и „1970г.”, като и наблюдаваните локални координатни системи за някои минните предприятия от началото на XX век, и преобразуването от различните видове формати в ГИС формат, то в глава 2 и глава 3 са разгледани съответно:

  • Изследване на възможностите за трансформация от локални координатни системи 1970г. и 1950г. в БГС2005 и осигуряване на необходимата функционалност с инструментите на ESRI Arc GIS – избрани са трансформации от локални координатни системи (всички координатни системи които не са глобални се приемат за локални) „1970г.” и „1950г.”, тъй като координатни системи „1970г.” и „1950г.” са най-разпространените в България.

  • Изследване на възможностите за преобразуване на данни от CAD в ГИС формати с инструментите на FME – избрано е преобразуването от CAD в ГИС формати, тъй като данните в минните предприятия основно се съхраняват в CAD формати.

1.5. Структура на ГИС

1.5.1. Хардуерен компонент

Хардуерния компонент (фиг. 1.4.) е съвкупността от технически средства за събиране, съхраняване, анализ и представяне на геопространствена информация. Състои се от конфигурация на работни станции, сървъри, мрежа и периферно оборудване.



fig15_17.jpg

Фигура 1.4. Хардуерен компонент

Предвид на това че ГИС са в състояние да изработват различни приложения и на различни места, тези системи са ориентирани към работа в мрежа от типа “клиент - сървър” [1]. При изпълнение на ГИС задачи, уеб ГИС е подобен на “клиент - сървър”. Обработката на геоданни се разделя на задачи изпълняване от сървъра и задачи изпълнявани от клиента. Клиента обикновено е уеб браузър. Сървърът съдържа: уеб-сървър, уеб-ГИС софтуер и база данни. Този модел на работа е подходящ за работа при минните предприятия, при него някои компютри (с по-мощна конфигурация) изпълняват роля на сървъри, а други на клиенти.

Различни видове мрежи от типа “клиент - сървър” могат да бъдат реализирани, в зависимост от правата, които се предоставят на клиента. В системата на клиент с ограничени права, някои от функционалностите на клиента могат да бъдат ограничени или спрени. От друга страна, система на клиент с неограничени права, могат да изпълняват всички възможни функционалности от страна на клиента. По този начин може всеки потребител да получи достъп до ГИС, независимо от това каква длъжност заема и дали e външен или вътрешен потребител, но този достъп да е със съответните права.

Хардуерните продукти ще продължат да се развиват, което неизменно ще подобри и развие работата на ГИС. Безспорно при изграждане на хардуерния компонент трябва да се предвиди това развитие, така че в бъдеще да е възможно надграждане на системата. Подобно нещо би позволило с по ограничен бюджет, да се постигне поддържане на високо технологично ниво на система.


1.5.2. Софтуерен компонент

Софтуерните компоненти обхващат системния хардуер с три слоя: (а) операционна система ; (б) система поддържаща програмите; (в) приложения.

Операционната система се състои от програми, които контролират дейността на системата и комуникации с всички хардуерни устройства, свързани към компютъра. Системата поддържаща програмите изпълнява допълнителни функции, като управление на съхранените данни, програмна компилация, комуникация с периферни устройства и др. Приложенията се използват да изпълняват голяма част от задачите на ГИС. Te се състоят от няколко интегрирани програми, предназначени за моделиране, управление, анализ и визуализация на геоданни.

Възможностите, предоставени от приложенията варират между различните производители на ГИС софтуери. Въпреки това, всички те включват компактен набор от операции за работа с геоданни, които попадат в четири големи класове, както следва (фиг.1.7):

Подобно на хардуерния компонент и софтуерния продължава своето развитие. От изброените три слоя обхващащи хардуерния компонент, при развитието на операционната система и системата поддържаща програмите може да се наблюдава тенденция на забавяне, тъй като през последните десетилетия при тях се забеляза значителен темп на развитие, което от своя страна поизчерпа новите възможностите. От друга страна, тенденцията за бърз темп на развитие при приложения ще се запази и това ще позволи до още по масовото навлизане на ГИС в нови сфери и области.
fig-базови класове.jpg

Фигура 1.7. Основни класове на операции за работа с географски данни
1.5.3. Данните в ГИС

Геоданните са специална категория данни, която е разпръсната в пространството и се променя с течение на времето. От една страна те показват точното местоположение и описание, а от друга страна показват промените им във времето. С тяхна помощ може да се наблюдава развитието на явления от естествен и техногенен характер, протичащи с различна скорост и амплитуда, както и да се проследяват прекурсори или последствия на обществени процеси (напр. промените на собствеността на земята и недвижимостите).



1.5.3.1. Методи и средства за събиране на геоданни за минна ГИС

1.5.3.1.1. Видове методи и средства

При събиране, систематизиране и обработване на геоданни се прилагат маркшайдерски, геодезически, фотограметрични, геофизични, картографски и други методи, чрез които се решават проблемите за подготовка на тази информация за различни информационни системи.

Маркшайдерските и геодезическите методи получават данни за определяне на координати на точки в единна координатна система. Това се извършва чрез маркшайдерски и геодезически снимки, които включват всички работи върху местността за създаване на планове и цифрови модели на територията. Съгласно техническата инструкция за извършване на измервателните маркшайдерски работи при проучването, строителството и разработването на полезни изкопаеми, тези норми за точност са следните:

Средната грешка в положението на обектите и контурите относно близки точки от снимачната основа не трябва да превишава 0,4 mm в мащаба на плана [10];

Средната грешка в котите на пикетите относно близки точки от височинната основа не трябва да превишава 0,1 m [10].

В зависимост от предназначението на геоинформацията могат да се използват различни фотограметрични технологии. Голямо развитие през последните години получи технологията за създаването на цифров вид от въздушни и космически снимки и създаване на цифрови карти и планове, както и допълването им чрез лазерно сканиране. Навлизането на дроновете даде възможността за събиране на голямо количество прецизна информация от труднодостъпни и дори екстремни места, които с традиционната въздушна фотограметрия могат да бъдат пропуснати.

Въпреки че мобилните ГИС приложения все още не са навлезли достатъчно в минните предприятия, нивото на развитие, до което са достигнали и опита от други сфери, дава ясни предпоставки че това ще се случи и те ще се превърнат в основни методи за събиране на геоданни в съвременните минни предприятия.

Друг метод за събиране на геоданни е чрез експрес анализатор за оперативен химически анализ на полезни изкопаеми. Той дава възможност за Bluetooth връзка с GPS устройство, което от своя страна дава възможност за Мобилен ГИС клиент, и осъществяване на моментно обновяване на ГИС картите.

Всеки един от тези методи и средства има своите предимства и недостатъци, но при един подходящ подбор на методи и средства, и обвързването им със подходяща ГИС, ще се спомогне за по-бърз и улеснен достъп до актуална геоинформация за минните инженери и експерти, а и до по- добро функциониране на даденото минно предприятие.
1.5.4. Потребители

Потребителските съображения са все по-важни в процеса на проектиране на ГИС. Наличието или отсъствието на ергономичните оформления на ГИС софтуера може да бъде особено важен фактор при определянето на ефективността на ГИС. Трябва да бъдат изпълнени следните критерии:



  • Сложните функции на ГИС трябва да бъдат колкото е възможно по лесни за използване;

  • Методика и последователност на модулите;

  • Пълна, разбираема, и структурирана онлайн документация, не само на концепции и функции, но също така и на методи и модели

  • Възможност за определяне на потребителски профили;

  • Отворени, оперативно съвместими ГИС софтуери, с модулни възможности за разширяване и публично документирани модели на данни, интерфейси и др.

С развитието на мобилните устройства, напредването на ГНСС технологиите, клетъчните и други безжични комуникации става възможно ГИС потребителят, който по принцип е в офиса, да бъде мобилен.
1.5.4.1. Мобилен ГИС клиент

Днешните разработки на мобилни технологии позволяват ГИС данните да бъдат пренесени на полето, като дигитални карти на мощни мобилни компютри. По този начин се предоставя достъп на потребителя до най-обновената ГИС база данни. Така е разработен и мобилния ГИС клиент.


1.5.4.2. Структура на мобилния ГИС клиент

Мобилния ГИС клиент е нова технология която не само доставя геоданни навсякъде и по всяко време, но също така персонализира географските данни, дава възможност за локализиране на тези данни, с което облекчава взаимодействието на потребителя с географското съдържание. Появата му може да се разгледа като пресечна точка в еволюционното развитието на няколко технологии:



  • Мощни мобилни устройства (портативни компютри, таблети) – развитието на мобилните устройства доведе до рязко подобряване на параметрите им. Тези устройства вече масово се предлагат, с честота на процесора 1 GHz и повече, RAM над 1 GB и флаш памет над 64 GB , с допълнителен слот за още, голям и ярък дисплей, периферни устройства и пр.;

  • ГНСС технологии – след появата си GPS претърпя сериозно развитие, а малко след нейната поява навлязоха и другите ГНСС (GLONASS, Galileo и BeiDou). Това развитие на ГНСС доведе до по-голям брой спътници, усъвършенствани технологии за позициониране, благодарение на които получаваме необходимата точност (субметрова, дециметрова, сантиметрова) в реално време;

  • Безжична мрежа - бързи клетъчни (3G, 4G) и други комуникации, позволяващи дуплексна свързаност на мобилния клиент с центъра и обмен на данни в реално време.

Концепцията на мобилния ГИС клиент се състои в:

  • Увеличава значително ефективността на работа, като осигурява бърз и точен достъп до ГИС карти и актуални данни на терен, без да е необходима предварителна канцеларска подготовка;

  • Предоставя възможност за редакция и създаване на геоданни с ниво на достъп в реално време, независимо от местоположението;

  • Предвид гореизброените предимства с използването на по точна и обновена информация се ускорява анализа, визуализацията и вземането на решенията.

Мобилната ГИС разширява традиционния офис ГИС до работа на полето и предоставя външни приложения за събиране модифициране и измерване на пространствени данни, по по-лесен и ефективен начин.
1.6. Изводи

През последните тридесет години се е увеличило значително нивото на софтуерите спомагащи инженерите в минното дело. Това от една страна води до промяна в самото естество, дейността на минните компании и прираст в производителността им, а от друга до натрупване на голямо количество информация и все по-затрудненото и систематизиране и разглеждане на данните, при вземане на каквото и да било инженерно решение в минните предприятия. Поради тези съображения, както и възможността за регулиране на бъдещите потоци от текущи данни, постъпващи от различни източници, а и многобройните причини изброени по горе, създаването на географска информационна система за минно предприятие става абсолютна необходимост.

При изграждането и поддържането на минната ГИС се използват различни източници на данни. Тези данни са, както съществуващи и съхранявани на различни носители – планове, карти, растерни изображения, векторни изображения, текстови и т.н., така и данни които могат да бъдат получени от различните от изброените по-горе методи и средства за събиране на геоданни. След като бъде изградена минна ГИС, много факти водят до това че мобилния ГИС клиент, ще се превърне в основен източник на геоданни, който ще позволи на експерти от различни области да ползват, събират или редактират тези геоданни, а същевременно с това да обновяват географската информационна система в реално време.

Събирането на геоданни заедно със своевременното им систематизиране и актуализиране в минната ГИС, както и мигновения достъп до тези данни на всички отдели и звена в минното предприятие за вземане на икономически, технико-икономически, инженерни и др. решения за развитие на минната дейност, биха тласнали управлението на всяко минно предприятие, към нови по –добри хоризонти.


  1   2   3   4


База даних захищена авторським правом ©mediku.com.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка