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1、中图分类号： TD98 论文编号：HBLG 10023 U D C：_ 密 级： 公 开 硕 士 学 位 论 文基于基于 GIS 的尾矿资源管理系统的研制与开发的尾矿资源管理系统的研制与开发作者姓名：作者姓名：侯春华侯春华学科名称：学科名称：采矿工程采矿工程 研究方向：研究方向：计算机在矿业中的应用计算机在矿业中的应用学习单位：学习单位：河北理工大学河北理工大学 学习时间学习时间: : 2.52.5 年年 提交日期提交日期: : 年年 月月 日日申请学位类别：申请学位类别： 工学硕士工学硕士 导师导师 姓名：姓名： 教授 单位：单位：河北理工大学资源与环境学院论文评阅人：论文评阅人： 副教授
2、单位：单位：河北理工大学资源与环境学院正高 单位：单位：唐山市园林绿化管理局评阅人所在单位论文答辩日期：论文答辩日期： 年年 月月 日日 答辩委员会主席：答辩委员会主席： 教授关关 键键 词：尾矿资源；词：尾矿资源；GIS；资源管理；数据库；资源管理；数据库唐山唐山 河北理工大学河北理工大学年年 月月Research and Development of Tailing Resources Management System Based on GISDissertation Submitted toHebei Polytechnic Universityin partial fulfillme
3、nt of the requirementfor the degree of Master of EngineeringbyHou Chunhua(Mining Engineering)Supervisor:Professor Li FupingWang JinhuaMarch, 独独 创创 性性 说说 明明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得河北理工大学以外其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中
4、做了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名： 日期： 年 月 日关于论文使用授权的说明关于论文使用授权的说明本人完全了解河北理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文，学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以将学位论文的全部或部分内容采用影印、缩印或编入有关数据库进行公开、检索和交流。论文密级： 公开； 保密（至 年 月）(保密学位论文在解密后遵守此规定)。作者签名： 导师签名： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日摘 要- I -摘 要尾矿是具有多种用途的巨大和潜在的二次资源，尾矿资料随着国内矿山在多年开发后，数据量已十
5、分庞大。以往借助手工查询的人工管理手段水平落后，难以跟上现代国土信息化的步伐。随着信息化时代的来临，以及计算机技术的广泛应用，以提高尾矿资源管理部门的管理手段和水平为主要目的，针对矿山尾矿资源管理特点，通过计算机技术开发建立一套功能实用、高效便捷的尾矿资源管理系统十分必要。 以河北省迁安市为例，将 GIS 技术应用于尾矿开发了基于 GIS 技术的尾矿资源管理系统。研究方法和研究结果如下：在充分总结分析国内外 GIS 技术在矿业中应用现状的基础上，根据迁安市尾矿资源管理特点，运用当今流行的组件式 GIS 二次开发方法，将 SuperMap Objects 作为 GIS 控件，结合 VB6.0 可
6、视化开发语言，完成了系统的设计与开发。进行了系统需求分析、总体设计和详细设计。针对尾矿资源数据特点，进行了空间数据合理分层以及属性数据的合理构建，建立了尾矿资源空间及属性数据库，并实现了二者的结合。系统采用模块化设计，各模块之间既相互独立又相互关联。根据系统的总体目标，系统功能设计部分由 GIS 功能模块、信息管理模块和用户管理模块组成。其中 GIS 功能模块由地图操作、地图浏览、鹰眼导航、双向查询、专题图制作以及数据管理维护等功能组成；信息管理功能模块由工作空间文件操作、统计输出、帮助等功能组成；用户管理模块主要是用户权限管理。系统通过 GIS 空间查询与数据管理功能，实现了迁安市铁尾矿资源
7、属性信息与空间分布的可视化查询与管理。系统构建了尾矿分布的数字地图，通过制作专题地图使尾矿资源管理人员形象直观的了解尾矿资源状况，系统的数据维护功能可以使尾矿资源管理人员及时更新尾矿资源数据信息。图 31 幅；表 8 个；参 62 篇。关键词：尾矿资源；关键词：尾矿资源；GIS；资源管理；数据库；资源管理；数据库分类号：分类号：TD98河北理工大学硕士学位论文- II -AbstractThe tailings are multifunction enormous and potential secondary resources.Withe the domestic mines being
8、developed,the amount of tailings data have been enormous.Because of the backward of the traditional tailing resources management measures,the slowly information construction can not meet the requirements of the land and resources information.Along with the coming of information age and the widely us
9、e of computer technology,to improve the method and level of tailing resources management and for more resources of tailings, changing waste into valuables,providing strong support for the reasonable management and secondary utilization of tailing resources,its necessary to set up a convenient and ef
10、ficient management system of tailing resources using computer technology.On the base of in-depth analyzing the application of GIS technology in the mining industry status at home and abroad,taking Qianan city Hebei province as an example,the management system of tailings resource made the GIS techno
11、logy applied to tailings and developed an regional geographic information system.This papers main research and results as follows:According to the characteristics of tailing resources management of Qianan city,this paper made SuperMap Objects as GIS control,and accomplished the management system of
12、tailings resource by VB 6.0 visual developing language.The system made requirement analysis,overall design and detailed design.Aiming at the character of data of tailing resources,the system has made the spatial data reasonable layered and the reasonable construction of attribute data,established th
13、e tailings resource space and attribute database,and realized system integration.The system used modular design.Each module is independent but also associated. According to systems general target,the function of this system composed of GIS function module and information management module. GIS funct
14、ion module includes map browsing,bidirectional inquiry,thematic map making,data management and so on.The information management module composed of workspace file operation,map operation, output statistics,assistance etc.Based on the function of spatial inquiry and data management,this system can ach
15、ieve the tailings unified management,construct the digital map of distribution of the 摘 要- III -tailings,accomplish the real-time query and management for attribute information and space distribution,easy to know the situation of tailings. And the function of data maintenance will improve the work e
16、fficiency and the management level of tailings management.Figure 31; Table 8; Reference 62 Keywords: tailing resources，GIS，resources management，databaseChinese books catalog:TD98河北理工大学硕士学位论文- IV -目 次引 言.1第 1 章 文献综述.21.1 国内外尾矿资源管理现状.21.1.1 国外尾矿资源管理现状.21.1.2 国内尾矿资源管理现状.31.2 GIS 技术在国内外的发展概况.51.2.1 GIS
17、在国外的发展概况.51.2.2 GIS 在国内的发展概况.61.3 GIS 在矿业中的应用现状及存在的问题.81.3.1 GIS 在矿业中的应用现状.81.3.2 当前研究中存在的问题.101.4 研究背景.111.5 研究内容.12第 2 章 系统基本理论及技术体系.142.1 GIS 理论.142.1.1 GIS 分类.142.1.2 GIS 特点.152.1.3 GIS 组成.152.1.4 GIS 核心技术.172.2 GIS 二次开发理论.192.2.1 GIS 二次开发方式分析与比较.192.2.2 国内外组件式 GIS 开发现状及发展趋势.202.3 SuperMap 软件平台技
18、术体系 .212.3.1 SuperMap GIS 技术体系.222.3.2 SuperMap Objects 组件特点.242.4 Visual Basic 语言特点.25第 3 章 系统需求分析和总体设计.273.1 迁安市矿产资源概况及尾矿资源管理现状.27目 次- V -3.1.1 迁安市铁矿资源开发利用概况.273.1.2 迁安市尾矿资源管理现状.283.2 系统需求分析.293.3 系统设计原则.303.4 系统开发模式.303.5 系统总体设计.313.5.1 系统目标.313.5.2 技术路线.313.6 系统开发环境.323.6.1 硬件环境.323.6.2 软件环境.333
19、.7 系统体系结构.33第 4 章 系统功能模块及数据库设计.344.1 系统实现关键技术.344.1.1 VB 与 SuperMap 控件的无缝集成.344.1.2 系统数据的加载.344.2 系统主要功能模块结构.344.2.1 工作空间管理.354.2.2 地图操作.354.2.3 地图浏览.354.2.4 双向查询.364.2.5 数据管理.364.2.6 绘制对象.364.2.7 专题图.374.2.8 数据输出.374.3 系统数据库设计与构建.374.3.1 系统数据库建设流程.374.3.2 空间数据库的设计与建立.384.3.3 属性数据库的设计与建立.42河北理工大学硕士学
20、位论文- VI -第 5 章 系统界面设计及功能实现.455.1 系统界面设计.455.1.1 系统界面设计原则.455.1.2 系统启动界面.455.1.3 系统登录界面.465.1.4 系统主界面.465.2 系统主要功能设计实现.475.2.1 鹰眼导航和点放大.475.2.2 双向查询.495.2.3 数据管理.535.2.4 专题图制作.545.2.5 数据输出.575.2.6 帮助文档.575.2.7 关于.585.3 打包发布.59结 论.61参考文献.62致 谢.66导师简介.67作者简介.68学位论文数据集.69引 言- 1 -引 言河北省迁安市位于河北省东北部，地处燕山南麓
21、，滦河岸边。东经 11826至11855，北纬 3951至 4015之间。东西跨度 39km，南北纵距 45km。总面积1208km2。迁安市矿产资源丰富，物产种类齐全。现已探明的矿藏达 20 多种，其中，金属矿藏主要是铁，储量达 28 亿 t，矿石品位在 30%左右，铁精粉年产量自 1990 年以来连续十几年蝉联全国县级地方铁矿首位，素有“铁迁安”之称。目前全市共有尾矿库 426 座，绝大多数正在运行，仅尾矿库占地就达 6000 余亩，占目前整个矿山生产用地的三分之一以上。而且，按目前的矿山行业整体生产能力，每年还将新增约 3000 万 t 的尾矿。大量堆存尾矿不仅堆存投资巨大而且会占用大量
22、土地，而且也给人类的生产、生活带来严重污染和危害；另外也将阻碍尾矿资源的二次综合利用发展。矿石资源随着矿产资源的大量利用开发而日益贫乏，目前世界各国越来越重视尾矿作为二次资源的再利用。迁安市地质矿产工作涉及到的资料种类繁多，尤其是尾矿资源管理部门在日常工作中，经常涉及大量图件和报表的制作，数据查询统计以及公文的审批和收发等。但是在实际工作中还没有形成一个统一的尾矿资源管理系统，来集中管理这些资料数据，所以普遍存在着信息交换渠道不畅、资料分散孤立、数据交换困难等现状。目前，GIS 技术在尾矿资源管理中的应用还很少见。因此，如何运用先进的 GIS 技术，选择当今最流行的开发模式，开发针对迁安市尾矿
23、资源的管理系统，实现尾矿资源的统一管理，构建尾矿分布的数字地图，实现属性信息与空间分布的实时查询与管理，为尾矿资源规划提供有效的信息平台，为实现尾矿资源管理信息化奠定基础是个值得研究的课题。系统实现后将大大提高国土资源部门和尾矿资源管理部门的工作效率和管理水平，同时也为尾矿资源的二次利用提供一个很好的决策平台，对推动尾矿资源的科学管理和利用具有重要的理论和现实意义。河北理工大学硕士学位论文- 2 -第 1 章 文献综述1.1 国内外尾矿资源管理现状 尾矿是矿山开采的原矿石经选矿或其它工艺回收有用组分后废弃的固体物料，呈细粉状，粒径在 0.15mm 以下，一般堆存在尾矿库中，是工业固体废弃物的主
24、要组成部分1。大多数尾矿如不及时处理，不仅占用大量农田和林业用地，而且尾矿具有明显的环境污染源特性，经风吹雨淋后会对空气、农田和水源造成严重污染；堆存尾矿还将引发突发性灾害和产生一系列的不良后果，并且造成了资源的极大浪费。人们对尾矿有了重新认识是随着科学技术的进步，以及大量新方法、新技术出现以后，逐步认识到尾矿中的大量有用组分可通过现行技术回收，并且一些新材料新产品可用尾矿作为“天然”原料；尾矿是可以整体利用的具有多种用途的资源；被称为“二次资源”、“人工矿床”。如今越来越多的人认同尾矿作为资源这个观念，尾矿的开发利用不仅可以对生态环境进行改善，对保护土地、环境具有积极作用，而且可以降低环境危
25、害，减少环境治理费用，更可以达到充分利用资源，取得经济效益的目的2。1.1.1 国外尾矿资源管理现状目前，国外的大多数矿山企业都是采用筑坝堆存的方法对尾矿进行管理，将尾矿封闭在尾矿场内，这种方式虽然基本上防止了尾矿的任意排放，但是有时由于雨水冲刷和大风扬起尾矿粉尘会引起尾矿流失，将危害农田，淤塞江河，造成对环境的污染，形成“公害”。在英国威尔士北部，曾因一次大规模的尾矿冲刷，毁坏了大片肥沃的低地草原，尾矿覆盖层竟达半米之厚。英国威尔士中部曾因受大风刮起大量尾矿粉尘的侵袭而造成了环境污染。此外，选矿厂的尾矿事故放矿和尾矿坝失事，也常给环境带来严重的污染。国外许多国家尽管地多人少，但却非常重视土地
26、复垦工作。国外早在 20 世纪60 年代就开始利用尾矿生产建筑材料。如美国、德国、加拿大、澳大利亚、俄罗斯等国，矿山的土地复垦率达到了 80%以上，这说明国外十分重视对土地的复垦工作。国外把尾矿的开发和综合利用程度作为国家科技水平和经济发达程度的标志，并且早在 20 世纪 60 年代就已经开始了尾矿研究开发治理和利用工作，矿业开发的目标第 1 章 文献综述- 3 -是建立无废料矿山，政府高度重视尾矿的开发利用与治理。一些发达国家为了加强尾矿的开发研究力度，投入了大量人力和资金，为鼓励使用尾矿生产的产品，兴建“二次原料工业”和开发尾矿资源，还出台了一系列鼓励尾矿开发的政策法规。尾矿的资源勘查评价工作在大多数发达国家陆续开展了起来，重点矿山尾矿资源和环境综合评价工作在这些国家已完成了一轮以上。国家级采矿工业联合体尾矿数据库是前苏联早在 20 世纪 80 年代初就建立的，在一定程度上为尾矿的开发利用奠定了基础。英国、前苏联、美国、日本等国家自 20 世纪 70 年代以来，通过新技术、新方法开发利用尾矿，在整体利用、综合回收、研究选冶新工艺新设备几个方面实力加强的基础上，已取得了明显成效。美国等国利用浸出法技术能从铜尾矿中回收铜，俄罗斯开发出了能从含 Au 仅 3010-9的建