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第 1期 2 0 0 6年 3月 矿 山 测 量 M I NE SURVEYI NG NO ．1 Ma r ． 2O O 6 Ma p i n f o 下矢量图形纠正方法的研究与实现 赵泉 华 ， 蔡影 ， 鲍 勇 辽 宁工程技 术 大 学 ， 辽 宁 阜新 l 2 3 0 0 0 摘要 Ma p i n f o软件 提供 了对 栅 格 图像 的 纠 正 ， 但 并 不 能 实现 矢量 地 图 的 纠 正 ， 由 于 矢量 数 据 是 在 Ma p i n f o下 建立 的各 种信 息 系统所 管理 的数 据 的主要 形式 ， 为 了提 高 Ma p i n f o下 矢量 数 据 的精 度 。 文 中利 用 Ma p b a s i c 语 言 ． 采 用整体 纠 正的 方 法 实现 了 Ma p i n f o下矢量 图形 的 纠正 问题 。 关键 词 矢量 图形 ；纠正 ；Ma p i n f o ；Ma p b a s i c 中 图分类 号 P 2 0 8 文献标 识码 B 文章 编号 1 0 0 l 一3 5 8 X 2 0 0 6 0 l 一 0 0 3 1 0 2 在 G I S界 具 有 广 泛应 用 的 M a p i n f o软 件 可 以处 理 通 过扫 描 仪 、 数 字 化 仪 输 入 的数 据 信 息 。经 扫 描后 的 图象有 一 定 的 旋转 扭 曲 ， 因而 在 应 用 栅 格 影 像 以前需要 对 其 进行 纠 正 ， 以 消 除 栅 格 影 像 的 原 图 误 差 和扫描 误 差 。但 是 ， Ma p i n f o软 件 只提供 了栅 格 图象 的精确 坐 标配 准 控 制 点个数 ≥3 ， 即可 以 在 图 上选 取 3个 以上 的 控 制 点 已 知其 精 确 坐标 ， 通 过 计算 机 对 整 幅 图 象 进 行 坐 标 配 准 。 而 对 于 矢 量 图 形 ， Ma p i n f o只 提 供 了 2个 控 制 点 的配 准 ， 这 显 然 是 不够 精 确 的 ， 它 只 消 除 x、 Y方 向上 的变 形 误 差 ， 而 对于 图形 旋转 、 扭 曲而产 生 的误 差 就 无 法 消 除 ， 为 了 解 决这 一 问题 ， 本 文利用 M a p b a s i c 语 言 实 现 Ma p i n f o 下矢 量数据 的坐标 纠正 ， 以提 高 Ma p i n f o中矢 量 数据 精度 ， 从 而提高 矢量 图形 的 质量 ， 增 加 矢 量 图形 的可 用性 ， 为各 个应 用领 域提 供 能满 足 其 要 求 的质 量 好 、 可信 度高 的矢 量 『 殳 1 彤 ． 促 进各 项事 业 的顺 利发 展 。 L I N E 、 折线 对 象 O B JT Y P EP L I N E 、 区域 对 象 O B J T Y P ER E G I O N Y 、 弧 对 象 O B JT Y P E A R C ， 椭 圆／ 圆 窗 口 O B JT Y P EE L L I P S E ， 布 局 窗 口框对 象 O B J T Y P EF R A ME ， 矩形 对象 O B J T Y P ER E C T 和 圆 角 矩 形 对 象 O B JT Y P E R O U N D R E C T 和 文 本 对 象 O B JT Y P ET E X T 。 由 于折线 对象 和 区域对 象都 是 由若 干个 片 段 和 多边 形组 成 ， 每个 片 段 和 多 边 形 又 是 由多 个 结 点连 结 而 成 的 ， 所 以可 以将 这 两 种 对 象 并 在 一 起 处 理 这 里 简 称折 线对 象 。 弧 对 象 、 椭 圆／ 圆 窗 口、 布 局 窗 口框 对 象 、 矩 形 对 象 、 和 圆 角 矩 形 对 象 都 有 一 个 共 同 的特 性 ， 即它们 的大小 和 位 置 是 由一 最 小 外 接 矩 形 MB R 来确 定 的 ， 可 以并 在 一 起 处理 这 里 简 称 弧 对 象 。 因 此 ， 在 纠正 时 可 以将 这 l 0种 类 型 分 为 5种 情 况来 讨 论 。在纠 正过 程 中 ， 首 先通 过 函数 O b j e c t l n f o 返 回 当前 对象 类 型 ， 然后 分 别对 其进 行纠正 1 纠正原 理 2 ． 1 点对 象 O B J T Y P E P O I N T} 的 坐标 纠正 设 纠 正 前 矢 量 对 象 上 某 一 点 的 坐标 为 ， Y ， 纠正 后 其 对应 的 坐 标 为 ， y ， 然后 采 用 某 一 数 学 模 型来 描述 它们 之 间 的变换关 系 ， 则 X ， Y Y ， Y 其 中 可 在矢 量 图形 中选择 若 干控制 点 利用 最小 二乘 原理 进行 平差 ， 得 出 ， 中 的系 数 ， 从 而确 定 纠 正所采 用 的数 学模 型 。 通 常 常采 用 多 项 式 模 型 。 2纠正 算 法的 实现 M a p i n f o中对 象 共 有 十 种 类 型 ， 分 别 为 点 对 象 O B JT Y P EP O I N T 、 直 线 对 象 O B JT YP E一 首先 通 过 0 b j e c t G e 0 g r a p h y函 数 获 得 点 对 象 的 ，y坐标 ， 然后 通 过 以上 所 确 定 的 纠 正 模 型 求 得 该 点所 对应 的变 换后 的 坐标 l ， y l， 最 后 再 利用 A l t e r O b j e c t 语 句将 该 点放 置 到 纠 正后 的 坐 标 l ， y l处 ， 则完 成点 对象 的坐 标纠 正 。 2 ． 2 直线 对 象 OB J T YP E L I NE 的坐 标纠 正 线对 象 的纠正 是通 过改 变 线 的端 点 的坐 标来 实 现 的 ， 可 以 首 先利 用 O b j e c t G e o g r a p h y函数 获 得 线 对 象端 点 的 ， y坐 标 ， 利 用 变 换模 型计 算 得 到变 换 后 的 ， y坐 标 ， 然后 利 用 A l t e r o b j e c t 函数 改 变 线 对象 端点 的 ， y坐 标 ， 从 而 实现 对线 对象 的 纠正 。 2 ． 3 折 线 OB J T YP E P L I NE 和 区域 OB J T YP E 一 31 维普资讯 第 1期 矿 山 -羽l 量 2 0 0 6年 3月 R E G I O N 对 象的 实现过 程 对 于 区域对 象 ， 可 以看 作 是 首 尾相 连 的 折 线 对 象 ， 在 纠正 的过 程 中 ， 对 于 区 域 对 象 ， 需 要 改 变 坐 标 的点的 个数 为 区域 的边 的个数 减 l ， 对于 折线 对象 需 要 改变 坐 标 的点 的 个 数 为 构 成 折 线 的 直 线 段 的 个 数 。 2 ． 4 弧段 OB J T YP E ARC 、 椭 圆 OB J T YP E E L L I P S E 布 局 窗 口 OB J T YP EF R AME圆 角 矩 形 OB J T YP ER 0UNDRE C T 矩 形 OB J T Y P E RE C T 对 象 此类 对象 都 是通过 O B J G E O MI N X， O B J G E O M1 NY， OB J G EOMAXX， B J GEO MAXY 即 最 小外 接矩 形 来控 制 的 ， 对 此 类 对 象 进 行 纠正 即 是 改 变 以上 四个值 来 实现 的 。 2 ． 5 文本 对 象 对 于文本 对 象 ， 是 由文 本 对 象 的定 位 点 为 左 上 角 的外接 矩形 来控 制 的 ， 因此 对 于文 本 对 象 的 纠 正 ， 实质 上 同样是 通过 改变 文 本对 象 的 外接 矩 形 来 实 现 的 。由 于文本 对 象 是所 有 对 象 中 最 复 杂 的 ， 故 列 出 实现 文本 对象 的关 键源 码 如下 ma x xOb j e c t Ge o g r a p h yB u f f Ob j ，OB JG EO MAX X ma x yOb j e c t G e o g r a p h yB u f f Ob j ，OB JG EO MAX Y mi n x 0 b j e c t Ge o g r a p h yB u f f Ob j ，OB JGE O MI NX mi n yOb j e c t Ge o g r a p h y B u ff O b j ，OB J GE O MI NY t h e t a Ob j e c t Ge o g r a p h yB u f f Ob j ，OB JGEO TE X T ANGL E t h e t at h e t aDEG- 2 一 RA D d xma x xmi n x d y ma x ymi n y h d y C O S t h e t a 一d xs i n t h e t a ／ c o s 2 t h e t a W d xC O S t h e t a 一d y s i n t h e t a ／ c o s 2 t h e t a 3 2 X m1 n X Y mi n yh％C O S t h e t a x la l木Xbl木vCl y la 2 木xb 2木Yc 2 hb1h W a1 W x 2 x1 W y 2 ylh t h e t aA t n a 2-4- b 2 t a n t h e t a ／ a lb l t a n t h e t a t h e t at h e t aRAD 一2一DEG Cr e a t e T e x t I n t o V a r i a b l e n e w o b j 0 b j e c t l n f oB u ff O b j ，O B JI N F O T E X T S TR I N G x l ， y 1 x 2， y 2 S p a c i n g Ob j e c t l n f oB u ff Ob j ，OB JI NF O T E XT S P AC I N G An g l e t h e t a B u f f Ob j n e w o b j 3 纠正示 例 本文 采用 仿 射 变 换 模 型 ， 利 用 Ma p b a s i c编制 了 矢量 图形 坐标 纠正 程 序 ， 完 成 矢 量 图形 的 坐标 纠正 ， 纠正 前后 矢量 图形 如 下 图所 示 纠 正前 矢 量 图 形 4 总 结 纠 正 后 矢量 图 形 本文采 用 以上 方 法 实 现 了 Ma p i n f o下 矢 量 图 形 的坐标 纠 正 ， 经 验证 ， 取 得 了很 好 的效果 。但 是 ，本 下 转 第 7 5页 维普资讯 第 1 期 杨海新等 建下开采技 术特征及发展 思路 2 0 0 6年 3月 级变 形破 坏 以 内 ， 以 保 证正 常 安 全 生 产 ， 不增 加 维 修 费用 为准 。采 出率 在 确 保 “ 三 不 ” 原 则 的前 提下 ， 尽 可 能提高 。 2 ． 2 建下 条带 开采 技 术应 用 九东 区域 采 用 走 向小 条带 开采 ， 开采 九煤 层 ， 东 面采 3 0 m 留 6 5 m， 采 留 比 1 1 ． 2 2， 西 面调整 为 采 6 0 m 留 1 2 0 m， 采 留 比 1 2 。 九西 四石 门 采 用倾 斜 大 条 带 开 采 ， 开 采 t 煤 层 和 九 煤层 ， 采 留 比分别 为 1 1 ． 5和 1 1 ． 7 。 2 ． 3 建下 开采 顶 板控 制技 术 回采 工 作 面 的 顶板 管 理 ， 主要 包 括工 作 面顶 板 控 制 和 采 空 区 处 理 两 个 方 面 。在 进行 建 下 开 采 区 域 内顶 板 比较 坚 硬 ， 特 别 是 九东 区域 九 煤层 的直 接顶 是介 于 Ⅲ类 稳 定 顶 板和 Ⅳ 类坚 硬顶 板 之 间 ， 对 于坚 硬 顶 板 主 要 是 采 空 区悬 顶 的 处理 。在 开 采 过 程 中 ， 从 经 济 、 安 全 角 度 ， 采 用 了 浅孔 强 制放 顶技 术 。 其 技 术参 数 为 眼 深 2 ． 5 m， 眼 距 2 ． 0 m， 单 排 眼布 置 ， 每 眼 6卷 2 岩 石 销 铵 炸 药 ， 1 ／ 4 瞬发 雷 管 ， 反 向 装 药 方 式 ， 齐 装 齐 放 ， 每 隔 1 0 llq 连续 放炮 4次 以 上 。实 践 证 明 ， 所 选 取 的 浅 孔 强 制 放 顶参 数是 科学 合理 、 安 全适 用 、 效果 明 显 的。 2 ． 4 建 下开 采生 产工 艺技 术 针对 不 同地 质 条件 采 用 合理 的开 采 工 艺 ， 通 过 加 快 工 作 面 的 推 进 速 度 减 缓 地表 下沉 量 突变 ， 使地 面呈 现 大 范 围 缓慢 下沉 ， 以 减 少采 动引 起 的地 面 的动 态 变形 或静 态 变 形 ， 达 到 保 护地 面建 筑 物 的 目的 。在 建 下 开 采 实 践 中 ， 分 别 采用 了炮 采 、 高 档普 采 、 综 采 生 产 工 艺 。工 作 面推 进 速 度保 持在 2 4 ． 8 m， 最高 月产 达 到 3万 t 以上 ， 实 现 了安 全快 速推 采 ， 取得 了预 期 效果 。 3林西 井 田建 下开 采思 路 3 ． 1 由于受 地 面建 筑 物 压 煤 及 长远 工 程 衔 接 断 档 的影 响 ， 今 后一段 时 间 内 ， 建 下 开采 仍 将 是 储 量挖 潜 利 用 的一个 方 面 ， 七 石 门 以东全 部 为建 下 压煤 区域 ， 以 F 1断层 为 界 ， 分 为 东西 两部 分 。 3 ． 2建下 开 采 思 路 参 考 前 段 建 下 开 采 经 验 ， 应 对 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 上 接 第 3 2页 文所 采 用方 法是 一种 整体 纠 正 方 法 ， 即 对 整 幅影 像 ， 采用 一 个变 换 模 型 进 行 纠 正 ， 为 了提 高 精 度 可 以采 用 分块 纠正 方法 ， 对 于不 同 的块 ， 采 用 能 够 反 映局 部 变形 的变 换模 型进行 纠正 。 参 考 文 献 [ 1 ] 张 剑平 ， 任福 继． 地 理 信息 系统与 Ma p i n f o应 用 第 2 东西 部采 取 不 同 的 开 采 方 式 ， 其 中东 部 以开 采 九煤 层 为宜 ， 采 用 宽 条 带 先 行 开 采 ， 再 行 复采 方式 ； 西 部 以开 采 7煤 层 和 1 2煤 层 为 宜 ， 采 用 双 条 带 开 采 方 式 。采 煤 方法 应 以 高档 普 采 为 主 ， 适 宜 条 件 采 用 综 采 ， 尽 量避 免采 用炮 采 。 3 ． 3 建下 开采 研究 方 向 根 据文 献显 示 ， 一 5 0 0 m 以 下 深 部建 下开 采特 别是 条 带开 采 的沉 陷规 律 仍待 进 一 步 研究 探 讨 ， 今 后 林 西 井 田范 围 内 的建 下 开 采 应 争取 上级 主 管 部 门 支 持 ， 依 托 科 研 院 校 ， 大 范 围 、 全 系统 深入 研 究深 部 建 下 开 采 规 律 ， 为进 一 步 解 放 呆 滞储 量 提供技 术保 证 。 4经 济 技术分 析 1 自 1 9 9 9年 采 用 建 下 开 采 技 术 以来 ， 累计 安 全采 出煤 炭 1 1 4 ． 2万 t ， 缓 解 了衔 接 紧 张 局 面 ， 调 整 了产 比结 构 ， 创经 济效 益 5 7 0 0万 元 。 2 通 过 建下 开采技 术应 用 研究 ， 积 累 了坚 硬 顶 板控 制 、 生产 工 艺 采 用 、 地 表 移 动 变 形 、 条带 参 数 选 取 等方 面资 料 ， 为今后 建下 开采 提供 了有益 的借 鉴 。 5 结 论 实践 证 明 ， 通 过建 下 开采 技 术应 用 ， 制定 合 理 的 技 术参数 ， 加 强 生 产 过 程 控 制 ， 强 化 地 表 观 测 工 作 ， 是 可 以达到 安全 开采 的 目的。今 后林 西 井 田范 围内 建 下开采 技 术 应 用 研 究 方 向 ， 应 注 重深 部 建 下 开 采 规律 的 系统研 究 。 作者简介 杨海新 ， 男 ， 3 9岁 ， 1 9 8 4年 毕业于大 同煤校综 采专 业 ， 1 9 9 2年毕业 于中 国矿 业大学采矿专业 ， 采 煤高级工程 师 ， 现任开滦 集团 林西矿业公 司生产 副经 理 ， 曾在各种 科技刊 物发表论文数篇 。 收 稿 日期 2 0 0 51 12 1 版 [ M] ．北京 科学 出版社 ， l 9 9 9 ． [ 2 ] 边馥苓 ， 朱 国宾． 地理 信 息 系统原 理和 方法 第 2版 [ M] ． 北京 测绘 出版社 ， 1 9 9 6 ， [ 3 ] 王晓武 ， 陈 宗敏 ， 杜兴 国．M a p b a s i c程序 设计 [ M] ．北 京 电子 工 业 出版 社 ， 2 0 0 0 ． 收 稿 日期 2 0 0 50 91 2 7 5 维普资讯