硐室信息管理与预测预报系统开发及应用

论文摘要

由于硐室施工周期长,资料、数据庞杂,对于这样庞大的数据信息的获取、地质环境条件的确定以及海量数据的管理与分析,目前一般管理子系统就显得力不从心,因此根据实际的需要开发相应的管理子系统来科学、合理管理基础资料,尤其是利用现有的资料对其进行预测预报分析就显得更为重要了。 GIS作为一门新兴的学科,在处理空间数据方面有其得天独厚的优势。随着计算机软件开发领域最新兴起并日趋成熟的组件技术及组件式应用程序开发模式和GIS采用的工业标准的组件模型(COM)技术,为用户进行功能和结构定制提供了无限的空间,这些为硐室地理信息系统的开发提供了新思想。本文采用基于GIS组件技术的方法,以研究硐室的信息管理与围岩分类,岩爆与涌水预测预测预报为研究目标,开发了硐室的信息管理与预测预报系统。通过本文的研究取得了如下方面的进展: (1) 针对硐室特殊的地质信息,形成了一套基于GIS的从数据采集→空间属性数据库建立→评价指标体系选择→预测评价模型分析→专业预测→空间和属性数据的同时管理,较为完整的硐室地理信息系统研究技术路线、方法体系和工作流程。这套工作方法和技术体系对别的硐室,也是有参考借鉴价值的。 (2) 采用专家系统的思路,建立了围岩分类、岩爆预测、涌水预测基本评价指标体系,并从多个角度提出了其数量化方法。 (3) 建立了随数据库实时更新的硐室展示模块(由属性数据库直接生成图形)。 (4) 将缺陷率分层抽样模型理论应用于硐室属性数据不确定性分析与质量控制。 (5) 基于以上的理论与方法,开发了基于GIS组件技术的硐室信息管理管理与预测预报模块,并实现了与GIS系统的集成,形成了面向专业型的硐室地理信息系统(CHAMBER GIS)。

论文目录

1 绪言

1.1 立题的依据

1.2 采用GIS技术建立该系统的意义

1.3 国内外研究的现状

1.3.1 硐室信息管理系统现状

1.3.2 围岩分类、涌水量、岩爆预测预报研究现状

1.3.3 地理信息系统在地学中的应用现状

1.4 论文研究内容

1.5 技术路线、技术方法

1.6 论文主要进展

2 系统设计

2.1 系统分析

2.1.1 工作特点

2.1.2 问题分析

2.1.3 系统目标

2.2 系统开发的GIS支撑平台

2.2.1 MAPGIS的总体结构

2.2.2 MAPGIS的特点

2.3 GIS系统的二次开发

2.3.1 开发目标

2.3.2 开发原则

2.3.3 开发策略

2.3.4 开发环境

2.3.5 MAPGIS组件特征

2.4 系统设计

2.4.1 属性数据库设计

2.4.1.1 需求分析

2.4.1.2 数据库概念设计

2.4.1.3 数据库视图设计

2.4.2 空间数据库的设计

2.4.3 预测预报子系统

2.5 功能设计

3 系统的实现

3.1 系统工作流程

3.2 空间数据管理系统

3.2.1 属性数据库建立

3.2.2 属性数据不确定性分析与质量控制

3.2.2.1 硐室属性数据不确定性分析

3.2.2.2 属性数据质量缺陷率度量模型的建立

3.2.2.3 分层抽样与属性数据质量缺陷率度量和分析

3.2.3 空间数据库的生成

3.2.3.1 硐室数据管理功能模块的具体实施阶段

3.2.3.2 硐室数据管理功能模块实现过程

3.2.3.3 自动生成硐室图形的实现

3.2.3.4 硐室空间信息的管理

3.2.4 空间数据库的格式转换

3.2.5 属性数据的浏览

3.2.6 打印功能

3.3 预测预报系统的实现

3.3.1 硐室生成

3.3.2 围岩分类

3.3.2.1 岩体质量指数（Q系统）分类

3.3.2.2 岩体权值系统（RMR）分类

3.3.2.3 岩体质量评分（SMR）分类

3.3.3 涌水预测

3.3.3.1 钻孔-隧道比拟法

3.3.3.2 大气降雨入渗法预测

3.3.3.3 硐室涌水水头压力评估

3.3.3.4 水动力方法预测

3.3.4 岩爆预测

3.3.4.1 岩爆形成的力学机制模式

3.3.4.2 岩石弹性应变能的积聚能力

3.3.4.3 地质综合分析与预测

3.3.4.4 岩石力学分析与预测

3.3.4.5 神经网络分析与预测

3.3.4.6 综合分析与预测

3.4 系统的集成

4 应用实例

4.1 硐室所处的地质条件

4.2 基础资料的数字化处理

4.3 研究区空间信息数据库的建立

4.4 预测分析

4.5 预测结果

4.6 硐室综合信息管理

5 结论

致谢

参考文献

研究生期间发表文章和参与项目

硐室信息管理与预测预报系统开发及应用

论文摘要

论文目录

相关论文文献

猜你喜欢