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面向多因素地质过程分析的时空数据模型研究

刘刚  吴冲龙  阙翔  田善君  
【摘要】:地质时空过程是指某个时间段内,某个地质对象或对象集合随着时间推进而演变的历程,是具有多时间粒度的产生事件和响应事件的过程。现有的基于事件和事件驱动的时空数据模型,在表达具体地质时空过程时,虽然能够表达时空变化的因果关系,却不能表达引起事件变化的诸多内部因素,不能描述发生事件问的关系,而且事件类型难以从具体过程中抽提。针对这些问题,提出面向地质过程分析的时空GIS数据模型,以更好支持复杂地质过程模拟和分析。针对地质空间对象的几何、属性、空间关系、语义表达等综合表达问题,该概念模型由时空过程类、地质对象类、事件类、状态类、要素类、观测类以及地质模型类组成。事件是由对象定期或者不定期根据观测数据或者其他逻辑判断等条件产生的。该模型主要的运行机制描述如下:(1)用户向模拟模型库中装载时空过程模拟分析应用模型;(2)创建相应的事件过滤器,并放入事件过滤层中;(3)向接收事件队列注册所需接收的相关事件;(4)当事件过滤器所需事件全部到达时,从接收事件队列中获取相应的事件,传入事件过滤器对应的模拟模型进行模拟;(5)模拟结果以新事件的形式发出,并在事件池中进行注册。遵循时空数据库存储访问接口,设计并实现支持扩展模型的存储与管理的原型系统,功能包括模型管理、过程管理、观测管理、事件管理、版本管理和多因素驱动管理。基于工程库管理思想,针对实际矿山动态开采等具体过程,利用历史数据、OPC模拟数据,开展模型的应用研究。以中国北方典型煤矿矿山生产监管为例展开应用研究。基于煤矿山传感网,系统将接收多类监测事件:巷道掘进变化,煤层开采面变化,煤层瓦斯浓度变化、煤层瓦斯涌出量变化、瓦斯压力变化等事件;通过多因素分析模型运算,产生的更高层次的事件:地质和环境多类因素的正常或者异常事件。依据系统判别模型,综合异常信息辅助矿山安全生产决策,并在矿山三维模型的基础上进行可视化展现。

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1 王燕波;时态GIS数据的动态压缩[J];工程地球物理学报;2005年01期
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