第一章引言
改革开放三十多年来，随着人民物质生活水平的不断提高，对于自然资源的需求量不断增大，导致有些地区为了短期的经济效益，往往进行大规模、高强度和低效率的“采、选、冶”的矿业（包括油气资源）生产活动，加速破坏了矿山开采开发区域及临近地区的环境，极大地干扰了原本与人类社会和谐并可持续发展的自然生态环境。
1.1研究背景和意义
国土资源部和环保部规定，在矿山生产经营活动前，必须对矿山环境做预先评价，只有评价良好的矿山地质环境，才能进行开发，否则，不予立项⑴。矿业生产要跨越式发展，就必须有大量的矿山环境评价成果需要在计划的周期内完成，但由于人力资源有限、专业人员不多、所用的系统不够自动化，导致完成的矿产资源评价报告量相对较少，远远满足不了实际的需要。特别是在一些特殊地区，矿山开发密度较高。那里山地较多、泥石流多发、居民地密度较低，植被覆盖率不高，且常年冻土的复杂地质环境，尚没有一种先进科学可靠的手段（评价软件系统）来快速准确地完成矿产资源评价报告。矿山地质环境的综合评价直接决定着科学开采、开发矿山的生产经营活动。因此，迫切需要研发这样一个软件系统评价特殊区域的矿山环境。通过对成矿区域，矿产资源实际利用状况以及矿山环境和矿产资源规划执行情况，实时地获取客观数据，形成综合分析，评价完成该区域的矿山开采、发环境为国土资源系统制定矿产资源幵发规划，提供切实可行的理论基础和现实依据。
1.2国内外研究现状
因客观条件所限，我国已有的矿山地质环境评价系统的设计目的地主要是针对沿海开放地区和中部省份，所设计的矿山地质环境评价软件主要是针对区域地势环境较为平坦，多丘陵，矿床地质灾害少，气候相对湿润，因而植被覆盖率相对较高，地势环境相对简单的，人员密度较高的区域进行评价的，因此评价因子较为单一，涵盖的功能简单，不适合新疆、青海和西藏等省，自治区所陆续发现高海拔地区的大型矿床，而且，国外已有的此类软件的价格的市场相对价格较高。
同时，对于新疆来说，矿山开采幵发活动主要集中在阿尔泰、天山、准噶尔、塔里木、吐鲁番盆地地质环境亚区等地质环境亚区（以上亚区域属于西北盆地、山地、高原地质环境区）[2]，山区地带较多，降雨量较少，植被覆盖率较低，沙漠地带较多且所占面积比例较大，还有部分地区由于工业用水资源开发强度大，地下水水位下移，容易引起地面塌陷。这使得该软件在评价的功能上与同类的产品十分不一样，应该分为大尺度因子的评价和小尺度因子评价两部分。
1.3 本文主要工作和结构安排
《基于GIS平台的矿山地质环境评价系统设计与实现》这一课题来源于新疆地质矿产勘察开发局信息中心的实际项目，任务就是通过现代计算机软件的编程技术和具有空间数据处理功能的GIS技术，利用日益成熟的空间遥感技术，实现曾经开发的矿山地质环境、准备开采的矿山地质环境和正在开采的矿山地质环境进行准确的、有效的评估，提高矿山地质环境评估部分的效率，保障矿山地质综合调查报告数量按时提交。矿山地质环境评价系统有利于加快地质项目勘察报告出台，有利于预防和保护矿区工作人员和居民的生命财产安全，有利于促进当地财政收入增加和国家矿业的大发展。本文所做的工作如下：
(1)通过综合分析研究地理信息系统（简称GIS)相关知识，选择了适合的GIS开发软件，进行矿山地质环境评价。
(2)研究了AE(ArcGIS Engine)组件相关的程序包，以及AE在系统上环境 _的部署情况。
(3)分析研究了地理信息系统（简称GIS)关于环境评价的相关政策和标准，着重学习了软件需求制定的标准。
(4)针对所研究的矿山地质环境评价系统进行了需求分析、对其模块进行了有效的分配。
(5)根据需求分析，完成了相应的概要设计、详细设计、编码和测试的工作，完成了系统开发。并对系统进行了总结和工作展望。
本文一共分为七章，主要章节和内容如下所述：
第一章是引言。主要阐述了项目背景及项目意义，给出国内外同类产品的发展现状，对论文的主要工作及结构安排做出简弟说明。
第二章是背景知识及关键技术介绍。首先，介绍了地理信息系统的概念、发展的历史、发展的趋势，其次，介绍了 AE(ArcGIS Engine)组件技术，应用的范围。第三，介绍了地理信息数据的管理、操作的基本理论和方法。
第三章是系统的需求分析，详细描述了用户的需求，包括功能性的需求和非功能性的需求，系统图层的功能因子的计算，图层操作功能等。给出了系统用例分析。第四章是系统的设计，主要是根据系统的需求分析，结合AE(ArcGIS Engine)组件的特性进行设计的，主要给出笔者所做的模块设计，以及所用到的类图等。
第二章地理信息系统 ..................13-21
2.1 GIS概念 ..................13
2.2 GIS发展 ..................13-15
2.3 GIS软件平台比选 ..................15
2.4 AE组件技术 ..................15-16
2.5 空间分析(Spatial Analysis) ..................16-17
2.6 空间数据介绍 ..................17-19
2.7 插值分析 ..................19-20
第三章基于GIS平台矿山地质环境评价系统的需求分析 ...............21-37
3.1 功能性需求 ..................21-24
3.2 非功能性需求 ..................24-26
3.3 系统用例分析 ..................26-36
3.4 本章小结 ..................36-37
第四章基于GIS平台矿山地质环境评价系统研究与设计 ..........37-53
4.1 系统总体设计 ..................37-40
4.2 系统数据库设计 ..................40-41
4.2.1 用户信息表设计 ..................40-41
4.2.2 地理文件信息表设计 ..................41
4.3 系统相关类的设计 ..................41-52
4.4 本章小结 ..................52-53
第五章系统的实现 ..................53-60
5.1 系统运行环境 ..................53-54
5.2 系统运行效果 ..................54-59
5.3 本章小结 ..................59-60
第六章系统的运行测试 ..................60-63
6.1 系统功能测试 ..................60-61
6.2 系统非功能测试 ..................61-62
6.3 本章小结 ..................62-63
总结与展望
矿山地质环境是环境中的重要组成部分，其包括矿山曾经开采开发环境、矿山现今幵采开发环境，矿山将来开釆开发环境。在矿山釆、选、冶的经营活动对矿山地质环境起着举足轻重的作用。在新疆地区，大范围，高强度，低效率的矿山生产活动，矿山环境建设工业用地改变了矿山采、选、冶的开发区域及临近区域中的原有地形地貌的改变和矿山采、选、冶的开发区域及临近区域中的水资源，这种改变严重影响了土地植被的发育，例如水土流失、泥石流、滑坡、沙漠化、荒漠化等。
针对此软件实际情况，需求分为了 GIS模块和非GIS模块以及文档管理等三部分，笔者及同事们采取大尺度和小尺度的评价方法，处理了所有图层，依据“软件工程”的理论基础，以瀑布模型作为开发方式，采用C/S结构作为本系统的结构，数据库则选用正版的AcceSS2003数据库进行软件的架构设计，之后，根据详细设计的要求，完成代码编写工作，在编码的过程中，笔者完成了植被归一化指数的计算，坡度值计算功能，矢量数据与栅格数据的相互转换，栅格数据的归一化操作，通过栅格数据的属性值，依据空间插值的模型生成栅格图，用户登录界面的设计与实现等工作和完成了系统。但此软件不具有描图绘图的功能，仅仅能够临时显示描绘的图线在界面上，而不能直接通过手绘的方法生成一副新地理信息文件，也不具有地理坐标系的功能，此软件进行图像处理时，无地理坐标系选取。没有实现污染等值线绘制等相关内容。此软件使用的数据库是ACCeSS2003数据库，因此，数据库的设计相对简单。此软件在非功能性上的操作有待进一步的完善，例如，系统的健壮性，系统的可扩展性还有待提高。
参考文献
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