基于GPS与GIS的矿山边坡变形监测及预警预案管理系统的研究

论文摘要

矿山边坡滑坡是一种严重的矿山安全隐患,它给人类带来的损失巨大。对矿山边坡进行预警预报是减灾防灾的重要措施之一。利用GPS和GIS技术进行矿山边坡监测及预警预报是矿山企业进行安全生产与管理的发展趋势。本文从分析矿山边坡的变形机理入手,将GPS和GIS相结合,应用Visual C#、Dreamweaver及ArcGIS9.0地理信息系统控件开发了矿山边坡变形监测和预警预案管理系统,目的在于为企业矿山边坡监测管理提供一个形象、直观、可靠的依据。本文详细介绍了矿山变形监测预警预案管理系统开发的全过程,主要从以下几方面进行了研究：①研究了目前用GPS技术进行矿山边坡变形监测的主要模式及其优缺点,并分析了GPS仪器检测的一般处理方法；②详细分析了边坡变形监测预警预案管理系统的设计过程,从需求分析、总体设计、详细设计到具体的实现技术几个方面进行了展开；③研究采用GIS技术管理GPS监测数据的模式,及GPS数据的动态图形显示,并在此基础上运用了基于位移信息的Verhulst灰色模型设定监测报警阈值等。同时,本文结合该系统在具体实例中的应用情况,利用一部分模拟监测数据对系统进行运行试验,结果表明,该系统可以实现正常的边坡自动化监测及预警预案功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 概述
• 1.1 论文研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 GPS和GIS及其在矿山监测中的应用
• 1.3.1 GPS和GIS简述
• 1.3.1.1 GPS简述
• 1.3.1.2 GIS简述
• 1.3.2 GPS和GIS技术在矿山边坡监测中的应用
• 1.4 本文的主要研究内容
• 第二章 矿山边坡变形及监测
• 2.1 矿山边坡形成机理分析
• 2.1.1 矿山边坡变形的形成机理
• 2.1.2 矿山边坡变形的主要模式
• 2.2 GPS自动监测方案
• 2.2.1 GPS变形监测模式
• 2.2.2 矿山边坡变形监测方法的优选原则
• 2.3 露天矿山边坡变形监测主要内容
• 2.3.1 GPS监测网的建立
• 2.3.2 监测系统的组成部分
• 2.4 监测系统主要设备与仪器的安装与检验
• 2.4.1 GPS接收机的检验
• 2.4.2 监测仪器技术参数要求
• 2.5 数据后处理
• 2.5.1 数据传输和存储
• 2.5.2 数据特殊处理
• 2.6 本章小结
• 第三章 基于GPS和GIS的矿山边坡预警预报系统
• 3.1 系统开发相关技术及工具
• 3.1.1 地理信息平台
• 3.1.2 系统开发工具和平台
• 3.2 系统设计需求
• 3.2.1 系统需求分析
• 3.2.2 系统功能分析
• 3.2 系统总体设计
• 3.3 系统的详细设计
• 3.3.1 数据管理子系统
• 3.3.2 可视化子系统
• 3.3.3 变形分析子系统
• 3.3.4 预案管理信息子系统
• 3.4 系统主要功能实现
• 3.4.1 数据库管理技术
• 3.4.2 可视化处理技术
• 3.4.3 变形分析处理技术
• 3.4.3.1 监测数据稳定性分析
• 3.4.3.2 实时监测
• 3.4.3.3 预测分析
• 3.4.4 预警预案管理系统实现技术
• 3.5 本章小结
• 第四章 实例分析
• 4.1 武钢大冶铁矿简况
• 4.1.1 武钢大冶铁矿高陡边坡基本情况
• 4.1.2 武钢大冶铁矿高陡边坡灾害分析
• 4.2 武钢大冶铁矿监测及预警预案管理系统
• 4.2.1 GPS监测网及数据操作
• 4.2.2 监测及变形分析系统
• 4.2.2.1 服务功能
• 4.2.2.2 窗口应用程序功能
• 4.2.2.3 服务和窗口应用程序的关联
• 4.2.3 预警预案管理信息系统
• 4.4 实例总结
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢