地理信息系统技术及其在煤矿水害预测中的应用

出版者:中国矿业大学出版社

作者:张大顺

页数:211

出版时间:1994-06

价格:15.00

装帧:平装

isbn号码:9787810402842

具体描述

内容提要

地理信息系统作为一个新的学科分支，在各个应用领域正在迅猛发展，在解决诸如资源清查、城乡规划、

灾害监测、地籍管理、环境保护等问题中已成为地学工作者的有力工具，得到了广泛的应用。

本书旨在介绍地理信息系统技术及其在煤矿水害预测中的应用。全书共分三篇，第一篇全面介绍了地理

信息系统的基本概念、内容和方法，第二篇和第三篇分别通过焦作东部矿区煤矿底板突水预测预报和殷庄煤

矿微山湖下采区工作面涌水预测预报两项科研成果，系统地总结了应用地理信息系统技术进行煤矿水害预

测的原理、内容、方法、步骤和成果。

本书可供从事矿山灾害研究的地学工作者和煤矿工程技术人员阅读，亦可作为煤炭、地质院校研究生和

大学生的教学参考书。

目录信息

目录
前言
第一篇 地理信息系统概述
第一章 地理信息系统及其基本组成
一 地理信息系统的概念
二 地理信息系统的基本组成
三 地理信息系统的类型
四 地理信息系统的硬件环境
第二章 空间数据结构
一 空间数据的基本特征
二 空间数据结构的主要类型
三 矢量数据的编码
四 几种典型的矢量数据结构
五 栅格数据结构与编码
第三章 数据的采集和预处理
一 数据的采集和输入
二 数据的预处理
第四章 数据的管理
一 数据库的概念
二 数据库的主要特点
三 数据库的系统结构
四 数据模型
五 数据库管理系统
六 数据库管理员
七 数据字典
八 地理信息系统的数据库
第五章 数据的操作和分析
一 信息存储层（Coverage）的生成
二 空间操作分析
三 测量计算功能
四 模型分析
第六章 地理信息系统的输出成果和应用
一 地理信息系统的输出成果
二 地理信息系统的应用
第七章 PCARC/INFO地理信息系统软件简介
一 概 说
二 PCARC/INFO的基本模块
三 PCARC/INFO中的数据模型
四 PCARC/INFO中信息存储层（Coverage）的生成
五 空间操作和空间分析
六 PCARC/INFO的操作
第二篇 焦作东部矿区煤矿底板突水预测预报
第八章 焦作东部矿区地质地理概况与水文地质条件
一 地质地理概况
二 水文地质条件
第九章 焦作东部矿区底板突水规律及突水因素分析
一 矿区突水概况
二 矿区底板突水规律
三 底板突水因素分析
第十章 底板突水预测预报方法的选择及数据预处理
一 底板突水预测预报方法概述
二 底板突水因素数据的采集与成图
三 图件的数字化
第十一章 焦作东部矿区底板突水模式及预测预报
一 突水因素的单因素分析
二 多因素复合和突水模式建立
三 焦作东部矿区底板突水预测及效果评价
第三篇 殷庄煤矿微山湖下安全开采工作面涌水预测预报
第十二章 井田地质特征
一 井田自然地理概况
二 井田地质特征
第十三章 井田水文地质条件分析
一 含水岩组划分
二 各含水层之间及其与微山湖水的水力联系
第十四章 矿井充水条件分析
一 矿井充水情况概述
二 矿井充水条件分析
三 工作面涌水机理及其影响因素
第十五章 微山湖下安全开采工作面涌水预测预报
一 预测工作面涌水的方法步骤
二 预测成果的试采验证
三 湖水影响的安全性评价
四 预测成果的评价及应用
主要参考文献
· · · · · · (收起)

用户评价

作为一名地质学研究者，我更倾向于从“地质过程理解”的角度来审视这本书。地理信息系统只是一个工具，核心在于如何用这个工具去更好地解释和预测地下水与采掘活动之间的相互作用。书中对采区覆岩裂隙发育规律与地下水动态变化的耦合分析，展示了作者对这个交叉学科的深刻理解。特别是关于断层带的渗透性建模，不同于以往简单的均质假设，作者尝试引入了各向异性渗透率的概念，这对于理解突涌事故的通道形成机制非常有启发性。然而，我认为在解释“为什么”会发生水害方面，书中的侧重点似乎过于偏向“如何做预测”，而对深层次的“机理模型”的阐述相对薄弱。例如，对不同岩性组合下，水-岩反应对导水裂隙的长期影响，缺乏详细的地球化学模拟支撑。如果能在GIS的框架下，整合更多的地球物理探测数据（如电磁法、地震法），并将其有效嵌入到空间数据库中，形成一个多源异构数据的统一可视化和分析平台，那么这本书的学术深度将能迈上一个台阶。

这本书的装帧和排版给人一种严谨、专业的印象，这一点对于技术专著来说是基础要求。我主要关注的是它在“水害预测模型”部分的处理方式。作者似乎花费了大量的篇幅来构建一个基于GIS的决策支持系统（DSS）的框架。从数据预处理到特征工程，再到最终的风险概率计算，逻辑链条清晰可见。我特别欣赏作者引入的模糊综合评价方法来量化地质不确定性，这在传统的确定性模型中是难以克服的痛点。这种将主观经验融入客观数据分析的方法，更贴近矿区实际情况。不过，我发现书中对于如何优化计算效率的部分着墨不多。随着数据量的几何级增长，尤其是在处理大尺度、高分辨率的地下空间数据时，计算资源的消耗是巨大的。我希望作者能就如何利用并行计算、云计算资源来加速模型的迭代和预测，提供更具前瞻性的指导。目前的叙述更像是一个理想化的实验室环境下的流程展示，缺乏对实际生产环境中“算力瓶颈”的深刻洞察和解决方案。

我对这本书的评价是基于其“可操作性”和“培训价值”来衡量的。我参与过多次矿山安全技术的培训工作，深知一套好的教材需要平衡理论的深度与操作的简易性。这本书的章节结构非常适合作为高年级本科生或研究生入门的教材，它系统地梳理了GIS基础、遥感数据处理、数字地形建模等关键技术栈。作者提供的图表和流程图清晰明了，便于初学者理解复杂的空间分析流程。但对于我们这些需要立即投入项目的人来说，书中对具体软件操作的细节描述略显不足。例如，在涉及到ArcGIS或QGIS的特定插件的调用、脚本编程（如Python/ArcPy）的示例代码，显得有些简略。如果作者能在附录中提供一些可以直接复制粘贴并进行参数修改的示例代码片段，或者针对几个经典水害场景的“手把手”教学案例，这本书的实用价值会瞬间倍增，它将从一本参考书转变为一本高效的“实战手册”。

这本书，**《地理信息系统技术及其在煤矿水害预测中的应用》**，说实话，我期待的并不是它仅仅停留在理论的层面。我是一个在矿区工作了多年的工程师，深知技术革新对于安全生产的重要性。拿到书后，我首先翻阅了关于GIS核心算法的章节，心里暗自比较着与我日常工作中接触的几种主流软件和开源库的实现差异。我特别关注了其在数据融合与三维建模方面的阐述，毕竟，煤矿的地下结构复杂多变，二维的平面图早已无法满足精细化管理的需求。书中对空间插值方法的探讨相当深入，从克里金插值到反距离权重，每一种算法背后的适用条件和局限性分析得非常到位，这对于我们实际操作中选择最优模型至关重要。然而，我对数据源的可靠性与实时更新机制的章节略感不足，毕竟在突发地质变化面前，静态的数据模型支撑不了动态的风险评估。如果能有更多的案例分析，展示如何将历史水文数据、地质钻探数据与实时监测数据进行有效的融合，形成一个闭环的预测体系，那这本书的实用价值将得到极大的提升。总体来说，它提供了一个坚实的理论框架，但对于一线操作人员来说，更渴望看到的是“落地”的细节和“踩坑”的经验教训。

从技术整合与未来展望的角度来看，这本书提供了一个非常好的基准线，但也暴露了当前研究的局限性。作者在讨论AI和机器学习在水害预测中的潜力时，展现了一定的视野。然而，这些内容似乎更多是作为一个“展望”被提及，而非深度融入到核心预测框架中。例如，如何利用深度学习网络自动识别地质灾害前兆的遥感影像特征，或者如何构建一个能自适应修正参数的强化学习模型来进行动态调度，书中只是蜻蜓点水。我认为，一本面向前沿的专著，应该更勇敢地去探索这些“灰色地带”。目前的模型构建，很大程度上依赖于专家经验设定的阈值和权重，这在面对前所未有的复杂矿区地质条件时，可能会显得力不从心。这本书成功地搭建了传统GIS与地质学的桥梁，下一步，它需要一座更宽阔的桥梁，连接数据科学和智能决策，才能真正引领未来的煤矿安全技术发展方向。