ДонНТУ   Магистратура

Биография   Библиотека   Ссылки   Поиск в Internet

Автореферат

автор Осипова Е. В. Научный руководитель: доц. Нестеренко Б.И.

Тема магистерской работы: "Создание базы данных горной графической документации."



1. Введение

Проблема автоматизации геолого-маркшейдерских графических работ включает в себя три аспекта, связанных с математическим моделированием свойств геолого-промышленных объектов, математическим моделированием графических документов и моделированием процесса преобразования информации, полученной с помощью первой модели, в графическую информацию. В первом случае объектом моделирования является природный объект-месторождение полезных ископаемых или его часть, во втором -графический документ

Геолого-маркшейдерские графические документы существенно отличаются от других видов технических чертежей и прежде всего следующими особенностями:
горно-геологические объекты и их составные элементы (геолого-промышленные и горнотехнические объекты) имеют сложную форму, являющуюся по существу уникальной на каждом месторождении; при этом необходимо соблюдать требования к точности и достоверности изображения;
вследствие постоянного развития горных работ и изменения геологических . условий горно-геологические объекты являются динамическими объектами, что требует постоянной актуализации графики;
горнотехнические объекты являются не физическими телами, а пустотами в массиве горных работ, что определяет необходимость соблюдения некоторой условности при отображении;
горнотехнические объекты являются не физическими телами, а пустотами в массиве горных работ, что определяет необходимость соблюдения некоторой условности при отображении;
широкое применение при построении геолого-маркшейдерской графики находят методы прямоугольного проецирования и ортогональных проекций с числовыми отметками, поэтому план является главным видом (проекцией) изображения;
для лучшего восприятия формы и пространственного положения горно-геологических объектов необходимо применение наглядных изображений, из которых наиболее часто используются аффинные соответствия и векторные проекции, не применяемые в других видах технических чертежей.

2. Актуальность темы и постановка задачи исследования

Для графического описания горно-геологических объектов используются условные обозначения и знаки.
Графическое обозначение - это условная кодификация графическими средствами внутреннего содержания объекта, его строения или других особенностей в пределах определенных контуров. С помощью условных обозначений на чертежах показываются тип, текстура, структура и другие особенности полезных ископаемых и вмещающих пород, а также элементы горных работ.
В основу построения системы геолого-маркшейдерских графических условных знаков положена классификация горно-геологических объектов и их параметров .
Геолого-маркшейдерские условные обозначения и знаки, используемые в графической документации, характеризуются логичностью, упорядоченностью, иерархичностью. Знаковая система содержит подразделения разных рангов, показывает их соподчиненность и взаимозависимость, дает определение, а иногда и количественную характеристику таксономических единиц, их элементов и сочетаний.
Условные знаки графической документации отличаются высокой степенью унификации и стандартизации. Они включают условные обозначения ситуации земной поверхности (элементов рельефа и границ горного предприятия), разведочных и горных выработок для открытого и подземного способа разработки месторождений, обозначения полезных ископаемых, горных пород и условий их залегания, а также элементов гидрогеологии и инженерной геологии.
Различают такие виды условных обозначений, как штриховка, цветовые, крап, а также буквы латинского и греческого алфавитов. Так, цветом разделяют горные породы по возрасту, полезные ископаемые - по вещественному составу. Буквенные условные обозначения используются для разделения магматических горных пород по составу, осадочных и метаморфических - по возрасту, полезных ископаемых - по структуре, текстуре и составу. Разновидности горных пород могут быть также показаны штриховкой и крапом.


Условные графические знаки могут сопровождаться сокращенными пояснительными надписями, а также числовыми характеристиками изображаемого объекта. В литературе понятия "условное обозначение" и "условный знак" часто используются как синонимы.
Целесообразно оставить за ними рассмотренное выше толкование, считая, однако, термин "условный знак" более широким и обобщающим. Геолого-маркшейдерская машинная графика является образно-знаковым отображением горно-геологических объектов, создаваемым с помощью пространственной композиции условных обозначений и знаков(графических элементов) со всеми их связями на математически определенной поверхности (вид изображения, система координат, масштаб) с заданной степенью адекватности передачи позиционных, метрических топологических и природно-технологических параметров. Поэтому геолого- маркшейдерские условные обозначения и знаки являются неотъемлемой составной частью автоматизированной графики.
Для использования существующих условных обозначений и знаков в машинной графике необходимо создание системы обозначений, имеющей общие принципы построения и отражающей классификацию горно-геологических объектов, их структурных элементов и свойств в содержательном аспекте с выделением метрической и знаковой информации. Для более рациональной организации информационной базы автоматизированной графики необходимо произвести тематическую структуризацию геолого-маркшейдерских условных обозначений. Структуризация знаковой системы позволит выделить типовые конструктивные элементы, из которых комбинируются графические условные знаки.

Анализ геолого- маркшейдерских условных обозначений показал:
  • в языке графики имеются элементы инженерных, математических, словесных и цифровых знаков, выполняющих коммуникативные функции в процессе использования графической документации.
  • в геолого- маркшейдерских условных знаков можно выделить три основных группы конструктивных элементов, позволяющих формировать графическую документацию .

    Они включают:
  • линейные непрерывные знаки с выделением подгрупп одинарных и двойных линий с градацией их по толщине линейного знака,
  • прерывистые линейные знаки (точечные, пунктирные, штрих пунктирные), характеризующиеся закономерным чередованием точек, штрихов и их комбинаций,
  • дискретные знаки (масштабные и внемасштабные), имеющие стандартную форму и информативные фрагменты, отображающие структуру знака внутри его контура

Таблица 1. Градации конструктивных элементов

Структурный элемент Градации
Линия сплошная(одинарная, двойная) 8 градаций по толщине
Линия штриховая 3 градации по размеру штриха и расстоянию между штрихами и 8 градаций по толщине
Линия пунктирная 8 грдаций по толщине по расстоянию между пунктирами и их толщине
Равносторонние фигуры квадрат, треугольник, ромб
Другие точка, круг, эллипс, трапеция, разносторонний треугольник

Выделенные группы условных обозначений по типовым конструктивным элементам позволяют каждый конструктивный графический элемент знака описать определенным набором параметров, которые необходимы для создания программного обеспечения построения условных обозначений и знаков.

3. Применение геоинформационных технологий в маркшейдерском деле

В общем случае графическая информационная система, построенная как настоящая база данных, должна содержать не только графические элементы, но и связи между ними. Основой такого построения является группировка графических элементов по их типу или другим признакам (т.е. применительно к реляционным базам - создание доменов) и указание взаимных связей между отдельными записями (кортежами), как правило, путем включения в записи иерархических элементов.
К основным этапам, связанным с организацией и инициализацией ГИС относятся: поименное перечисление всех графических элементов, которые могут интересовать пользователей ГИС; классификация этих элементов по типам (в зависимости от конкретного приложения ГИС типы графических элементов определяются решаемыми задачами пользователей); описание каждого графического элемента, содержащее его характерные атрибуты и вводимое в базу данных с целью последующей идентификации типа очередного записываемого в базу графического элемента; распределение ответственности между пользователями ГИС за создание, поддержание, ведение информационной базы и доступ к каждому ее разделу; установление поименного состава персонала, которому разрешено использовать те или иные элементы базы, но запрещается вносить в них изменения; обеспечение соответствия в классификации элементов и ответственность за их поддержание, а также стандартизация имен элементов информационной базы (это сложная задача, возлагаемая на службу администратора базы данных); установление правил безопасности и защиты от несанкционированного доступа.

Одной из основных задач создания ГИС является разработка информационно-поискового аппарата, т. е. средств, позволяющих быстро отыскивать нужные изображения в информационном фонде подобно тому, как отыскиваются документы в информационно-поисковых системах или данные в базах данных.

Существуют два широко используемых на практике способа индексирования графических элементов и изображений Первый способ - автоматическое формирование и поддержание каталога графических элементов. Этот способ подходит для небольшого по объему информационного фонда, который к тому же может быть разделен на ряд четко выраженных тематических разделов. Сущность этого способа заключается в том, что при создании очередного графического документа программа ЭВМ автоматически присваивает ему порядковый номер и ставит его в соответствие с заголовком, введенным пользователем в ответ на подсказку ЭВМ. Если пользователь желает сохранить документ на долговременное хранение, система помещает его номер и заголовок в каталог и автоматически организует отсылку от этой строки каталога к данным, описывающим документ. При поиске нужного графического документа пользователь руководствуется каталогом, воспроизводимым на экране дисплея, примерно так же, как он отыскивал бы нужный параграф в обычной книге по ее оглавлению. Преимуществом рассмотренного способа является простота реализации; основным недостатком -возможность присвоения графическим объектам примерно одинаковых заголовков, что даже при небольшом информационном фонде создает неудобства для идентификации требуемых документов в процессе работы с каталогом. Второй способ заключается в примере, когда используются три категории признаков, по которым можно найти искомый графический документ - формальные признаки, автоматически фиксируемые компьютером при создании изображения: номер и заголовок документа, дата создания, дата последней корректировки; классификационные признаки, ключевые слова (дескрипторы), позволяющие отыскать документ по содержанию. ГИС предоставляют пользователю возможность обеспечить графический раздел информационного фонда в котором все графические документы хранятся в оцифрованной форме и, следовательно, могут легко и просто подвергаться редактированию. Наконец, огромный архивный фонд документов, не подлежащих редактированию, целесообразно хранить в виде изображений (статических и динамических), оцифровываемых выборочно только в момент обслуживания запроса на получение конкретных документов.

4. Применение системы AutoCAD

Программа AutoCAD 2002 является дальнейшим развитием популярной системы автоматизированного проектирования AutoCAD 2000. Большая часть изменений касается управления слоями и атрибутами блоков, изменено определение ассоциативных размеров, значительно изменились средства для коммуникации и сотрудничества.
Большой набор примитивов (объектов, рассматриваемых системой как единое целое при создании и модифицировании чертежей) и средств редактирования их свойств позволяет получать конструкторскую документацию в соответствии с требованиями различных стандартов, в том числе — Единой Системы Конструкторской Документации (ЕСКД).
Чтобы сообщить системе, какой примитив вычерчивать, необходимо ввести соответствующую команду. Команды могут вводиться с клавиатуры, выбираться из меню или инструментальных панелей. Восприняв команду, система вступает в диалог с пользователем и уточняет действие команды. После ввода всей необходимой информации примитив вычерчивается, а система переходит в режим ожидания следующей команды.
Новые функциональные возможности системы AutoCAD 2002, ее интеллектуальность открывают конструктору-проектировщику большие возможности для решения профессиональных творческих задач, при этом система выполняет основную часть рутинных операций.
Чертеж в системе AutoCAD — это файл, содержащий описание графической и иной информации в специальном формате (.DWG). AutoCAD 2002 имеет формат файла чертежа, полностью совместимый с файлами, созданными в AutoCAD 2000 и AutoCAD 2000i , поэтому все приложения, написанные для этих программ, поддерживаются новой версией AutoCAD без ограничений.
В процессе работы над чертежом он временно хранится в оперативной памяти компьютера. Длительное хранение чертежей осуществляется на жестком или гибком дисках.
Для работы с файлами система имеет обычные возможности приложений Windows: меню File и соответствующие кнопки стандартной панели инструментов. В меню File находятся команды, позволяющие сохранить чертеж, вызвать существующий чертеж для редактирования, закрыть чертеж.
Панель инструментов — это элемент интерфейса AutoCAD, представляющий собой набор значков (пиктограмм) группы подобных команд, оформленных в виде кнопок. Чтобы значок был понятнее, при задержке на нем указателя мыши появляется всплывающее окно, содержащее имя соответствующей команды AutoCAD. Одновременно содержимое строки состояния (нижняя строка экрана) заменяется кратким описанием назначения команды, в конце которого показано имя этой же команды для ввода с клавиатуры.
Некоторые из кнопок панелей инструментов имеют в правом нижнем углу маленький треугольник, обозначающий раскрывающуюся инструментальную панель, содержащую дополнительные инструменты. Для доступа к этим дополнительным кнопкам необходимо нажать левую кнопку мыши и, не отпуская ее, выбрать на раскрывшейся панели необходимый значок.
Обычно при запуске программы AutoCAD на экран монитора выводятся четыре панели инструментов: STANDARD TOOLBAR, OBJECT PROPERTIES, DRAW и MODIFY
Быстрота и легкость редактирования существующих панелей инструментов с помощью средств диалогового окна Customize часто вызывает у начинающих пользователей желание модифицировать стандартные панели инструментов. Мы не рекомендуем изменять стандартные панели. Если необходима индивидуальная настройка, то следует создавать и использовать собственные панели инструментов.
Пользовательский графический интерфейс системы AutoCAD 2002 полностью соответствует стандартам, применяемым в приложениях Windows. Взаимодействие с программой AutoCAD обеспечивается командами, вводимыми с клавиатуры или выбираемыми из различных меню и панелей инструментов.
Строка заголовка содержит значок пакета AutoCAD 2002, название текущего чертежа и кнопки управления окном. Выбор значка приводит к появлению системного меню управления окном, с помощью которого можно свернуть окно до минимального размера, восстановить его до предыдущего размера или развернуть окно до максимального размера, также можно изменять размеры окна и перемещать его на экране монитора. Кнопки управления окном, находящиеся в правой части строки заголовка, дублируют, в основном, системное меню.
Строка выпадающих меню (вторая строка сверху) содержит названия меню, в которых по функциональному признаку сгруппированы часто используемые команды AutoCAD. Команды в таких меню могут располагаться на нескольких уровнях (отличительный признак — сплошной треугольник в конце строки с именем команды). Если за именем команды идет многоточие, это означает, что параметры команды определяются в диалоговом окне. Обычно в строке меню слева направо указываются названия следующих выпадающих меню.
Подобно большинству сложных программ, AutoCAD использует все возможности, представляемые клавиатурой. Любая клавиатура содержит основную и цифровую части, специальные и функциональные клавиши. Ниже описано назначение некоторых специальных и функциональных клавиш алфавитно-цифровой клавиатуры, часто используемых при работе с пакетом AutoCAD.
Программа AutoCAD позволяет экономить время при создании чертежей и изображений, связанных с выполняемой конструкторской работой. В ней реализованы методы и системные подходы, позволяющие пользователю вести наиболее эффективную разработку проектов.
Для структурирования графической информации в системе AutoCAD применяется полезный и удобный способ, основанный на технике слоев. Слой — это мощное средство для логической группировки данных, подобное наложению друг на друга прозрачных калек с фрагментами чертежа. Таким образом, чертеж представляется в виде неограниченного множества слоев, на каждом из которых могут быть размещены различные объекты. Слой может отображаться на экране монитора отдельно или в комбинации с другими слоями, он может быть включен, выключен или заблокирован для редактирования.
Каждый слой имеет свое имя (имя слоя может содержать до 255 символов) и характеризуется цветом, типом и толщиной линий, которые устанавливаются для всех объектов, принадлежащих слою. Кроме того, каждому слою может быть разрешен или запрещен вывод объектов, принадлежащих слою, на устройство печати. Поэтому, вместо того чтобы указывать эти свойства для каждого объекта, можно пользоваться их значениями для данного слоя, если они соответствуют вашим желаниям. Примитив — это заранее определенный основной геометрический элемент, при помощи которых строятся более сложные модели.
Система AutoCAD использует обширный набор примитивов: точки, отрезки, круги, дуги, полилинии (непрерывная последовательность отрезков и дуг), мультилинии (ломаная линия, сегменты которой состоят из нескольких параллельных отрезков), сплайны (гладкая кривая, проходящая через заданный набор точек), тексты, блоки (именованный объект, сформированный из нескольких примитивов), эллипсы, многоугольники, фигуры (часть плоскости, ограниченная тремя или четырьмя отрезками), простые тела и т. д. Общими свойствами, которыми обладают все примитивы, являются принадлежность к слою, цвет и тип линии. Многие примитивы обладают также толщиной. Отдельные примитивы (текст, блок) имеют специальные свойства, такие как гарнитура, угол наклона, точка вставки и т. д. При создании чертежа требуется выполнять его редактирование либо в процессе вычерчивания, либо для внесения изменений. Прежде чем редактировать объекты чертежа, их необходимо выбрать, то есть указать системе набор объектов, с которыми предполагается дальнейшая работа. Выбранные объекты изображаются на экране монитора пунктирными линиями, что служит визуальным подтверждением их выбора.
В системе AutoCAD для выбора объектов используются два метода: выбор объектов перед заданием команды и выбор объектов после задания команды.


komnata

Рисунок 1.1 Построение фасада.

Анимация состоит из 37 кадров. Высота 187 точек, ширина 156 точек, горизонтальное разрешение 96 точек/дюйм, разрешение по вертикали 96 точек/дюйм.

5.Базы данных Access

База данных — это набор сведений, относящихся к определенной теме или задаче, такой как отслеживание заказов клиентов или хранение коллекции звукозаписей. Если база данных хранится не на компьютере или на компьютере хранятся только ее части, приходится отслеживать сведения из целого ряда других источников, которые пользователь должен скоординировать и организовать самостоятельно.
Предположим, например, что телефоны поставщиков сохраняются в разных местах: в каталоге телефонов поставщиков, в картотеке сведений о товарах и в электронной таблице, содержащей сведения о заказах. Если телефон поставщика изменился, придется обновить эти данные в трех местах. В базе данных достаточно обновить информацию только в одном месте — телефон поставщика будет автоматически обновлен при его дальнейшем использовании в базе данных.
В Microsoft Access поддерживаются два способа создания баз данных. Можно воспользоваться мастером баз данных для создания всех необходимых таблиц, форм и отчетов для базы данных выбранного типа — это простейший способ начального создания базы данных. Имеется также возможность создать пустую базу данных, а затем добавить в нее таблицы, формы, отчеты и другие объекты — это наиболее гибкий способ, но он требует отдельного определения каждого элемента базы данных. В обоих случаях созданную базу данных можно в любое время изменить и расширить
Удачная разработка базы данных обеспечивает простоту ее поддержания. Данные следует сохранять в таблицах, причем каждая таблица должна содержать информацию одного типа, например, сведения о заказчиках. Тогда достаточно будет обновить конкретные данные, такие как адрес, только в одном месте, чтобы обновленная информация отображалась во всей базе данных.
Правильно спроектированная база данных обычно содержит разнообразные запросы, позволяющие отображать нужную информацию. В запросах может выводиться подмножество данных, например, перечень заказчиков из Петербурга, или комбинированные данные из нескольких таблиц

6. Выводы

Взаимодействие программ обеспечивает разностороннее действие базы данных. Среда АutoCAD позволяет создавать графические элементы, а базы данных Ассеss - упорядочить и систематизировать их.Такие базы данных позволят значительно облегчить и ускорить работу с информационными чертежаи

7.Перечень ссылок

  1. Шаклеин С.В. Основные закономерности развития методов построения горно-геометрических моделей пластовых месторождений полезных ископаемых. // Геометрические модели и алгоритмы / Кузбас. Политехн. ин-т. - Кемерово, 1992. - с. 55 - 57
  2. Панов Б.С., Тахтамиров Е.П. Новое в геолого-геофизических исследованиях. Известия ВУЗов, геология и разведка, 1993, № 3, С. 57-67.
  3. Інструкція з топографічного знімання в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 і 1:500 // ГКНТА-2.04-02-98. Чинна з 04.07.98р.
  4. Пиличева М.О. Исследование методов ввода графической информации в ГИС // Сборник трудов магистрантов 2003 Донецкого национального технического университета Выпуск 2. - Донецк, ДонНТУ. Министерство образования и науки Украины, 2003.
  5. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях/ Министерство угольной промышленности СССР. - М., "Недра", 1981, 288 с.
  6. Васмут А.С., Бугаевский Л.М., Портнов А.М. Автоматизация и математические методы в картосоставлении: Уч. пособие для вузов.-М.: Недра, 1991.-391
  7. Фокс А.А., Пратт М. Вычислительная геометрия. Применение в проектировании и на производстве. М. Мир. 1982.
  8. Роджерс Д., Адамс Дж. Математические основы машинной графики.- М.:Мир, 2001. стр.296-310.
  9. Неумывакин Ю.К. Автоматизация геодезических измерений в мелиоративном строительстве.-М.: Недра, 1990.-270 с.: ил.

ДонНТУ   Магистратура

Биография    Библиотека    Ссылки    Поиск в Internet