基于ArcGIS Engine的矿山地质环境评价系统研究与开发(2)

等级ⅠⅡⅢ

等级分值0.0-0.30.3-0.60.6-1.0

状态表征严重中等一般

3 矿山地质环境评价系统的构建

3.1开发环境

系统采用VS2005作为平台,利用ESRI公司的ArcGIS Engine开发包开发。ArcGIS Engine是一组完备的并且打包的嵌入式GIS组件库和工具库,能在各种编程接口中应用。ArcGIS Engine开发包由控件、工具条和对象库组成。工具条可调用,使建立定制应用的过程被简化[3]。开发者可以很容易地将选择的工具拖放到定制应用中或创建自己定制的工具来实现与地图的交互操作。对象库是可编程ArcObjects组件的集合,包括几何、显示、GeoDatabase和三维分析等一系列库,可供用户用于从低级到高级的各种应用功能的开发。

3.2　数据组织与存储

根据矿山地质环境评价指标体系的需要，本系统所需数据包括:研究区基础空间数据，研究区遥感影像数据和专业环境数据(土壤、水环境的采样点化验后数据)。利用Geodatabase数据存储模型将所有数据存储于关系数据库Oracle中,所有的空间数据有相同的参考坐标系以及范围,按类别将空间数据分为基础空间数据和环境空间数据两个要素集(featuredataset),将他们各自下属的空间数据按层组织为点状、线状、面状的要素类(featureclass),如基础空间数据中包含线状道路图层、面状建筑图层等。研究区的遥感影像数据经过预处理之后通过ArcSDE存储到Oracle中,以栅格数据集( raster dataset)的形式存储。客户端通过ArcSDE操作数据。

3.3 软件的结构设计

矿山地质环境评价系统架构框图如图1所示：

图1矿山环境地质环境评价系统框架图

Fig.1 Framework of mineral environment assessment system

3.4系统功能设计

系统由系统参数设置，GIS基本功能与矿山地质环境评价功能三部分组成。

3.4.1系统参数设置

系统设计参数设置功能包括：该模块可实现系统用户管理、用户添加与删除等操作，能够对用户设置各级操作权限，根据不同权限设置用户对系统的操作范围。兼顾对数据的维护与矿山地质环境符号化定制功能。

3.4.2 GIS基本功能

系统具备基本的GIS功能：数据浏览功能、信息变更编辑功能、检索查询功能、信息统计功能、空间分析功能：

3.4.3 矿山地质环境评价功能

运用GIS进行矿山地质环境评价,充分利用其空间叠加分析功能, 将影响矿山地质环境的问题包括塌陷、地面塌陷等地质灾害和土地占用与破坏、水资源破坏等指标进行单要素分析并在计算机内存储为一个图层，应用地理信息系统(GIS)图层叠加分析功能，结合本文确定的评价模型与指标权重计算方法，将所有图层进行空间叠加，生成新的区域和图层，对新的图层根据其内部属性表的属性值进行相应的分级，最终得到矿山地质环境综合评估分区图，其原理如图2所示。

图2 评价分析方案图

Fig.2 Project of assessment and analysis

3.4.4 矿山地质环境评价系统界面

系统的界面本着对用户友好使用的原则进行设计,广泛采用多级下拉菜单形式（图3）。使用户可以方便地找到所要的处理步骤。在处理某些文件时,无用的菜单将会被系统隐藏。

4 系统应用实验

选取某矿区实验数据,由矿区SPOT5影像经过处理得到植被覆盖度指标图层和土地利用现状指标图层;建立数据库,将环境采样点数据、基础地理数据、地质灾害范围数字化,分层组织入库,输入属性数据。完成基础数据准备后，将输入数据进行栅格化得到各项指标的栅格图层，结合矿山地质环境评价模型，对栅格进行计算，得到结果如图4。其中可以看出,该矿区生态环境质量比较良好,除中心少数区域属于严重水平和其周围部分的中等外,大部分地区基本未受影响。其中严重区、中等区、一般区的面积比例为6:3:1，与外业勘测的实际情况基本符合。

图3 系统界面图 图4矿山地质环境质量评价图

Fig.3 Project of assessment and analysis Fig.4 Project of assessment and analysis

5 结语

将GIS用于矿山开发与环境保护，并在ArcGIS Engine基础上进行了二次开发，建立了不仅具有查询功能，而且具有对空间数据分析的矿山地质环境评价系统。该系统应用具有以下优势：（1）采用栅格数据格式进行评价，避免了矢量数据在多源空间信息叠加时出现的细小图斑，使得评价结果更为合理；（2）利用ArcGIS Engine开发，更有利于系统的推广和使用；（3）利用遥感影像结合实地采样数据，既能做到及时反映矿山地质环境的现状又能做到不同时期的对比，及时反映矿山地质环境的动态变化，以观测出未来环境的发展趋势；（4）利用GIS强大的空间数据管理、分析功能,发挥了GIS在环境评价领域的作用,实现矿区环境管理及评价工作的自动化。矿山地质环境评价系统实现了矿山地质环境评价的自动化，为矿山地质环境治理保护与发展提供了依据。系统虽然完成了对矿山地质环境的评价，但是由于研究区域比较单一，使得在指标体系与评价模型等方面依然有些片面，如何将系统建设得更加全面，使之能够面对更多的情况，这将是今后研究的重点。

参考文献：

[1] 陈玉华，陈守余. 基于MAPGIS的矿山环境评价分析软件开发[J].安全与环境工程, 2004,

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