煤矿安全地理信息系统设计与开发 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:148

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出版时间:2011-6

价格:38.00元

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isbn号码:9787116072213

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• 煤矿
• GIS
• 煤矿安全
• 地理信息系统
• GIS
• 安全生产
• 矿业工程
• 信息化
• 数据管理
• 灾害防治
• 软件开发
• 煤炭行业

现代矿业工程中的地质信息集成与应用 内容提要： 本书聚焦于现代矿业工程领域中，地质信息的采集、处理、管理与应用前沿技术。旨在为矿山规划、设计、运营与安全管理提供一套系统性的信息集成与可视化解决方案。全书深入探讨了从地质勘探数据到生产运营数据的多源异构信息整合策略，重点阐述了地理信息系统（GIS）、遥感技术（RS）与三维地质建模在矿区环境监测、资源储量评估以及采矿过程优化中的具体实践。 本书结构严谨，理论与实践并重。第一部分详细介绍了矿区地质信息的基础理论框架，包括地质空间数据的标准、数据模型构建及质量控制体系。第二部分着重分析了新型空间数据获取技术，如无人机倾斜摄影测量、激光雷达扫描（LiDAR）在地表形变监测与矿山三维建模中的应用，以及地球物理勘探数据与钻孔数据的精确配准技术。 第三部分是本书的核心，全面阐述了多维地质信息的集成方法论。这包括如何构建面向矿山生产全生命周期的空间数据库，如何利用空间分析技术解决采掘方案优化、矿岩识别与尾矿库稳定性分析等复杂工程问题。特别地，本书详细介绍了如何将结构地质模型与水文地质模型耦合，以实现对矿区地下水动态的精确预测与控制。 第四部分聚焦于信息的可视化与决策支持。书中展示了先进的实时数据可视化技术，包括基于BIM/CIM理念的矿山数字孪生构建方法，如何通过集成实时传感器数据，实现对采场、巷道支护状态的动态监控与预警。最后，本书探讨了这些集成信息系统在矿山环境恢复、土地复垦规划以及矿区安全应急响应中的具体应用案例与效果评估。 本书适合从事矿山工程设计、地质勘探、矿山信息化建设的高级工程师、技术人员，以及相关专业的研究生和高校教师参考使用。它不仅是技术手册，更是推动矿业向智能化、绿色化转型的理论指导与实践指南。 --- 第一章 矿区空间信息基础理论与数据模型 本章首先界定了矿业领域中“空间信息”的范畴，明确了包括但不限于岩层空间位置、矿体边界、工程结构、环境要素等在内的多尺度、多维度信息集。讨论了不同数据源（如地质图件、勘探报告、遥感影像）之间数据结构的差异性与兼容性问题。重点阐述了地理信息系统（GIS）在处理矿业空间数据时所采用的核心数据模型，如拓扑模型、格网模型和对象模型在不同工程阶段的适用性分析。详细介绍了矿区空间参考系统的建立与精度控制方法，强调了确保地质空间数据坐标统一性的极端重要性，特别是在跨区域或长期开发项目中的数据一致性维护策略。 第二章 矿区地质勘探数据的高精度采集与预处理 本章深入探讨了当代矿区地质数据获取的前沿技术及其在地质建模中的作用。分析了高精度GNSS、无人机倾斜摄影测量（UAV-SfM）在地表地形恢复与高分辨率地物识别中的优势。对激光雷达（LiDAR）技术获取的点云数据，着重介绍了其在巷道断面测量、边坡稳定性分析中去除噪声点、数据配准与特征提取的关键算法。本章的重点在于如何将离散的钻孔数据、地球物理剖面数据，通过空间插值、克里金（Kriging）等空间统计方法，转化为连续的三维地质实体模型所需的输入数据。此外，还涉及地质报告中的非结构化文本信息如何通过自然语言处理技术（NLP）提取关键地质属性并结构化，以供数据库集成。 第三章 多源异构地质信息的集成与三维地质建模 本章是构建矿山信息集成平台的核心技术章节。首先，系统阐述了矿区多源异构数据（如二维图件、三维点云、属性数据）的标准化与清洗过程。随后，详细介绍了岩土地质信息模型（Geo-Model）的构建流程，包括层位追踪、断层解释与三维实体化技术。本书引入了面向对象的建模方法，用于精确描述复杂的矿体形态和围岩特征。重点分析了构造地质模型与沉积地质模型的融合技术，探讨了如何利用概率性方法处理数据不确定性，建立具有可靠性评估的概率性地质模型。此外，还详细介绍了将采矿工程数据（如爆破轨迹、掘进轮廓）无缝嵌入到现有地质模型中的集成策略，以支持动态的工程验证。 第四章 矿山水文地质与环境要素的空间分析 矿山开发对水文地质环境的影响是安全生产的关键环节。本章专注于水文地质信息的空间化处理。包括地下水位动态监测数据的空间插值、含水层渗透性的空间分布建模。深入讨论了如何将三维地质模型与水文模型（如MODFLOW）进行接口集成，实现对采掘工作面涌水风险的实时空间预测。在环境要素方面，本章分析了尾矿库的空间形态监测、覆土质量空间分布的评估，以及矿区生态敏感区划定的空间分析流程。通过耦合地质模型和水文模型，读者将掌握预测采矿活动对区域地下水流场影响的专业方法。 第五章 采掘工程的数字化模拟与生产优化 本章将地质信息系统与采矿工程实践紧密结合。重点讨论了如何利用精确的三维地质模型（特别是矿岩界面和应力场分布）指导爆破设计和采掘路径规划，以最大化资源回收率并最小化废石产生。详细介绍了面向采矿的数字孪生（Digital Twin）概念的构建：将三维地质模型作为基础骨架，叠加实时生产数据（如铲运设备的GPS定位、钻孔数据）和安全监测数据。本章通过案例分析，演示了如何利用空间统计分析和优化算法，在动态变化的工作面环境下，实时调整最优采掘顺序和物料运输路径，实现生产效率的提升。 第六章 矿山安全监测与应急响应的信息化支撑 安全是矿业的生命线。本章探讨了如何利用GIS平台集成和分析各类空间化的安全监测数据。包括边坡雷达监测、巷道稳定性监测、瓦斯/硫化氢等气体扩散监测数据的空间定位与阈值预警。重点阐述了应急预案的空间化部署，即如何在三维模型中预先标定疏散路径、避险硐室，并结合实时事件发生的位置，自动生成最优的应急响应方案，并通过移动端设备推送到现场管理人员。本章强调了数据驱动的风险评估体系，如何将地质灾害（如岩移、突水）的可能性、暴露度与后果，通过空间叠加分析进行量化，为安全决策提供定量依据。 第七章 矿山信息化成果的可视化与决策支持 本章关注矿山信息系统的最终交付成果——高效的可视化界面与决策支持工具。详述了如何构建多尺度、多视角的三维可视化引擎，支持从宏观矿区规划到微观工作面操作的无缝切换。重点介绍了信息可视化中的“深度感知”：不仅展示空间位置，更要通过颜色、透明度、剖切等手段，有效表达地质的不确定性、应力状态和实时监测指标。最后，探讨了如何设计用户友好的决策支持界面（DSS），通过预设的空间查询、报告生成和模拟分析模块，帮助管理者快速从海量空间数据中提取有效信息，支撑采矿规划、环境治理和安全监管的战略决策。

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读到关于系统部署与维护的章节时，我感受到了作者对整个项目生命周期的全面考量。设计一个系统固然重要，但如何将其顺利落地并长期稳定运行，同样是不可忽视的环节。作者在此部分，详细介绍了系统部署的各种模式，包括单机部署、分布式部署以及云计算环境下的部署方案，并对各种模式的优缺点进行了对比分析。此外，他还对系统日常维护、故障排除、版本升级等关键问题提供了详尽的指导，让我对如何将理论转化为实际生产力有了更清晰的认识。

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我特别赞赏书中关于未来发展趋势的探讨部分。技术日新月异，煤矿安全信息化也必须紧跟时代步伐。作者在此部分，展望了人工智能、大数据分析、物联网技术等在煤矿安全GIS领域的应用前景，并对其可能带来的变革进行了预测。他对于如何将这些新兴技术与现有的GIS平台相结合，以实现更高级别的智能化和自动化管理，给出了非常有启发性的思考。这让我对煤矿安全信息化的未来充满了期待，也为我未来的技术学习和职业发展指明了方向。

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书中关于用户界面（UI）和用户体验（UX）的设计部分，同样给我留下了深刻的印象。一个再强大的系统，如果用户难以使用，其价值也会大打折扣。作者在这一章节中，充分考虑了煤矿一线操作人员和管理人员的不同需求，提出了以用户为中心的设计理念。他对如何设计直观易懂的操作界面、如何进行有效的地图符号化表达、如何实现快速的空间查询和属性检索等方面，都给出了非常具体且实用的建议。阅读这部分内容，让我体会到了作者在技术实现之余，对系统实际应用场景的深刻洞察。

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在我翻到书中关于数据采集与处理的部分时，我几乎是逐字逐句地阅读。作者在这一章节中，详尽地介绍了不同类型煤矿数据的特点、采集方法以及预处理的技巧。无论是地质勘探数据、采掘工程数据，还是安全监测数据，书中都给出了具体的解决方案和注意事项。尤其让我印象深刻的是，作者提到了如何利用遥感技术和无人机技术进行煤层信息的获取，以及如何对这些海量数据进行清洗、格式转换和空间配准。这些内容对于我们实际工作中处理复杂多变的矿井数据非常有指导意义，避免了很多不必要的弯路。

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随后，我对书中关于系统架构设计的论述部分产生了浓厚的兴趣。一个优秀的安全GIS系统，其底层架构的稳健性至关重要。作者在此章节中，系统地介绍了多种可行的系统架构模式，并结合煤矿行业的特点，给出了他推荐的设计方案。他详细分析了各层模块的功能划分，包括数据管理层、应用服务层、前端展现层等，并重点阐述了如何利用微服务架构来提高系统的可扩展性和可维护性。对于我这样一位正在思考如何优化现有煤矿安全管理信息平台的开发者来说，这部分内容提供了宝贵的理论指导和实践参考。

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在深入了解了系统的功能模块后，我开始关注书中关于系统性能优化和可靠性保障的内容。在煤矿这样复杂且具有潜在危险的环境中，系统的稳定运行是生命线。作者在此章节中，详细阐述了如何通过数据库优化、算法高效化、并发控制等手段来提升系统的响应速度和处理能力。同时，他也深入探讨了系统在断电、网络故障等极端情况下的容错机制和数据备份恢复策略，这些内容对于确保煤矿安全生产的连续性具有至关重要的意义。

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《煤矿安全地理信息系统设计与开发》这本书，我拿到手的时候，就迫不及待地翻阅起来。首先映入眼帘的是它严谨的排版和清晰的逻辑结构，这对于我这样一名希望深入了解煤矿安全领域技术细节的读者来说，无疑是极大的福音。书的开篇部分，作者并没有直接陷入技术细节的泥沼，而是花了相当篇幅来阐述煤矿安全信息化的重要性以及地理信息系统（GIS）在这一领域的独特优势。这部分内容非常扎实，引用的案例和数据也都颇具说服力，让我对构建一个高效、可靠的煤矿安全GIS系统有了更宏观的认识，也对这项工作的挑战性和必要性有了更深刻的理解。

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总而言之，《煤矿安全地理信息系统设计与开发》这本书，无论是从宏观的理论指导，还是微观的技术实现，都展现出了极高的专业水准和实践价值。作者的写作风格严谨而不失流畅，内容的深度和广度都恰到好处，能够满足不同层次读者的需求。这本书不仅为煤矿安全信息化的从业者提供了宝贵的参考，也为相关领域的研究者提供了深入的洞察。在我看来，这是一本值得反复研读、常备案头的佳作，它将对我今后的工作和学习产生深远的影响。

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当读到关于空间分析与应用功能的设计时，我感觉这本书真正触及到了煤矿安全GIS的核心。作者不仅仅停留在数据的展示，而是深入探讨了如何利用GIS强大的空间分析能力，为煤矿安全管理提供决策支持。例如，他对如何进行矿井瓦斯涌出风险预测、地应力分布模拟、水患区域划分等典型应用场景进行了详细的解析，并给出了相应的算法和模型。这些分析方法的引入，让我看到了GIS在从“信息管理”向“智能决策”转变的巨大潜力，也为如何更有效地保障煤矿生产安全提供了新的思路。

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书中关于安全性和保密性的论述，对于煤矿行业来说，更是具有特殊的意义。煤矿安全数据往往涉及国家战略和企业核心利益，其安全性不容忽视。作者在此章节中，详细阐述了如何在系统设计中融入网络安全防护措施，如何进行数据加密、访问控制和权限管理，以及如何应对潜在的网络攻击和数据泄露风险。这些内容让我认识到，在煤矿安全GIS的建设过程中，安全性和保密性必须与功能性同等重视。

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