摘 要

这些年GIS技术在矿山开采和管理中得到了非常广泛的应用，对矿山三维模型建立技术也日趋成熟，矿山的三维表达的优势不仅使矿山可视化，而且矿山信息量也比二维平面图形更加的丰富。虽然ArcGIS软件目前都还没有一套相对完整的针对矿山设计的三维模块，但是它具备三维可视化、品位计算、储量计算及空间属性查询分析和功能。ArcGIS作为全球二次开发的最大平台之一，针对数字矿山的研究的需求，特别是对发展中的中国，一定有很大的发展空间。

论文采用ArcGIS软件（10.1）作为矿山的建模平台。原有CAD地形图资料是在AutoCAD软件平台中生成，对其地质图形分层，在ArcMap中对分离的图层进行数字化，保存为ArcGIS软件能够识别的shp格式的数字化图形，在此基础上利用工具模块中等高线属性建立TIN模型，对其内部进行插值，从而生成表面模型DEM。并应用DEM栅格图像和校正后遥感图像做三维可视化研究，最终设计生成数字矿山电子地图。三维可视化模型能够对矿区今后的生产起到至关重要的作用，还能够对矿山的安全生产有很大的帮助。本文以GIS系列软件模块，对数字矿山电子地图的制作方法及过程进行了具体的研究。

关键词：ArcGIS；数字矿山；地表模型;三维可视化；电子地图

Abstract

In recent years, GIS technology in mining and management has been widely used, of 3D mine model established technology is increasingly mature, the advantage of the three-dimensional expression of the mines not only enable visualization of mines and mine information than 2D graphics rich. Although ArcGIS software there is no a set of complete mine design for 3D module, but it has 3D visualization, one of the grade calculation, reserves calculation and spatial attribute query analysis function.ArcGIS as global secondary development is the biggest platform, the demand for digital mine will have great development space.

The ArcGIS as mine modeling platform. The original CAD topographic map data is generated in the AutoCAD software platform, on the geological map layer and in ArcMap layer on the separation were digital, save for the ArcGIS software to be able to identify the SHP format digital graphics, ArcScene module contour properties, tin model was built by using on this basis, interpolation is performed on the internal, to generate surface model of DEM and DEM raster image and correction of remote sensing image three-dimensional flying, 3D visualization model to the production of the mine area in the future to The important role, but also to the safety of the mine production has a great help. And the use of flight animation, digital mine in the ArcMAP of the production of digital map of the method for further research.

Key words: ArcGIS; digital mine; surface model;D visualization; electronic map

目 录

第1章 绪论 1

1.1 选题背景与意义 1

1.2 数字矿山的发展 1

1.3 三维矿山建模国内外研究现状 2

1.3.1 国内研究现状 2

1.3.2 国外研究现状 3

1.4 电子地图的定位 3

1.4.1 电子地图与传统地图 3

1.4.2 电子地图与数字地图 4

1.4.3 GIS与电子地图 4

1.5 研究目的和意义 5

1.6 研究内容 5

第2章 地表模型的建立 7

2.1 TIN与GRID的选择 7

2.1.1 规则格网 7

2.1.2 不规则三角网 7

2.2 TIN的构建和生成 8

2.3 DEM的构建 10

第3章 三维模拟及实现 12

3.1 研究方法和技术路线 12

3.2 关键技术 12

3.2.1 ArcSence的数据机制 12

3.3 ArcSence中制作三维地形 12

3.3.1 遥感影像处理 13

3.4 三维可视化 17

第4章 电子地图制作 21

4.1 制图编辑 21

4.2 添加制图要素 21

4.3 地图风格 23

第5章 结论与展望 26

参考文献 27

致谢 29

绪论

1.1 选题背景与意义

在接下来的几年里，geotechnologies发展将使另一个实质性的进展。公共和私人数据集将扩展至完全覆盖小的和大的领土，包括用遥感数据。更好的卫星图像地面分辨率和精确的分类更好的可能性将可用。空中和卫星正射影像将在一个较低的价格更容易访问和希望。可视化和数据管理软件被永久性地改善。如上所述，在这一领域的主要革命将转向改进，灵活的，以用户为中心的和便携式信息，分析和可视化系统。因此，对于地图的社区，有很多的挑战也在左山地图学领域。个人定位的目的与新的便携式设备，供应和分配离子的面向对象的、象征的和易于使用的数据和地图将起决定性作用。对于enhancedinteractivity，新的建模标准和图形原则必须推导和制定。其他相关科学项目（例如阿瓦拉山nChE调查、气候监测），这将是必要的进口数据直接进入分析系统，数据处理过程，根据适当的方法，制作地图的陈述和再进口所得到的信息进数据库。最后，对开发算法的挑战自动符号化和山地特征的显示（悬崖，碎片）和动态的时空过程（冰川运动，林线移）继续。

1.2 数字矿山的发展

对于每一个地图项目，都要考虑几个主要方面的内容，比如主题内容、版面设计、地图用户简介等。这个信息是必要的，以确定目标是交流hieved由地图的使用。一、具体目的地图必须被定义。它应该是一个典型的山区地图的游览和实地考察，或它的一部分，一个科学报告，甚至是一个国家的阿特拉斯？其他例子是支持地图对于一个旅游杂志或互动地图以计算机为基础的培训计划。此外，特定的用户需求和需求必须考虑在内。重要的是要知道用户的现有知识，可以假设。高寒山区的地图为CLImbing专家可以在一个更复杂的设计详细的方式比偶尔的徒步旅行者。一个地质学家期望更详细的和更大的规模比一个老师使用一个学校的阿特拉斯。用户的意图和使用程度吨被预测指出，并显示必要的专题功能。许多地图的例子表明，目标用户群体和他们的能力经常被忽略在构思和设计图。

对于大型测绘项目，建议使用测试地图的用户查询。此外，在大多数的映射项目，一些其他的约束必须考虑到：地图制作商应该意识到时间和金钱的限制。尤其是在创建全新的地图时，估计往往过于乐观。在一些国家，商业我们官方地形服务的数据的电子和分布是受法律限制或限制的版权和特许权使用费。最后，重新使用的原始或处理后的项目数据应该是可能的。