基于cad和vba地表移动观测站数据处理系统.doc
《基于cad和vba地表移动观测站数据处理系统.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于cad和vba地表移动观测站数据处理系统.doc(60页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、安徽理工大学毕业论文本科毕业论文基于CAD和VBA的地表移动观测站数据处理系统DATA PROCESSING SYSTEM ON MINING AREA SURFACE MOVEMENT STATION BASED ON AUTOCAD VBA学院(部): 测绘学院 专业班级: 测绘09-1班 学生姓名: 刘石磊 指导教师: 王磊讲师 2013 年 5 月 31 日55基于CAD和VBA的地表移动观测站数据处理系统摘 要采用AutoCAD VBA二次开发技术,实现了地表移动观测数据处理、成图自动一体化。克服了传统方法成图只能查看、不易定量分析的缺点。在输出下沉、倾斜、曲率、水平移动、水平变形计
2、算结果的同时,将其各曲线以一定比例在CAD中成图,可从曲线上量取任意点的对应值。且图中按原比例绘出对应地下煤层开采情况,可很方便地从图中直接量取各角量参数,距离参数。生成的曲线图更有利于直观现时地分析开采对地表的影响。关键词:AutoCAD VBA;二次开发;地表移动变形;数据处理DATA PROCESSING SYSTEM ON MINING AREA SURFACE MOVEMENT STATION BASED ON AUTOCAD VBA ABSTRACTAutoCAD VBA secondary development technique is used to realize the
3、mining area surface movement observation data fast processing and automatic mapping in this paper. This way can overcome traditional methods shortcomings which only can make the map for watching, but not for quantitative analysis. The mining surfaces subside, lean, curvature, horizontal moving and h
4、orizontal deformation is calculated. And the all results are put out. At the same time each curve is drawn in AutoCAD with certain proportion. Any points value can be taken from the AutoCAD form. By the way, the underground coal mining condition is painted in the map with original proportion. So ang
5、le parameters and distance parameters can be easily measured and marked. All of the above can make the visual description on the surface deformation of the underground mining convenient and immediate.Key words: AutoCAD VBA; secondary development; surface movement and deformation; data processing目录摘
6、要IIABSTRACTIII绪论11研究背景概述11.1研究意义11.2研究现状21.2.1 国外研究现状21.2.2 国内研究现状31.3研究内容41.4拟采用的研究思路与方法41.4.1研究思路与方法41.4.2技术路线图52观测数据处理原理62.1坐标规划62.2移动和变形的计算62.2.1 下沉72.2.2倾斜72.2.3曲率72.2.4水平移动72.2.5水平变形83软件实现93.1 AutoCAD VBA简介93.2实现步骤93.2.1 确定煤层采动信息93.2.2 确定观测线基准点坐标103.2.3读入观测数据进行坐标规划113.2.4文件的打开,文件的导出与程序的退出113.2
7、.4 计算移动和变形123.2.5 曲线图的绘制124实例应用314.1矿区概况314.1.1地理交通314.1.2生产情况314.1.3地形地貌324.2矿井地质采矿条件324.2.1煤层赋存情况324.2.2 东坪煤矿15412工作面地质采矿条件334.3地表移动观测站设计344.3.1观测站设计依据和原则344.3.2观测线长度及位置的确定354.3.3 观测站点位布置情况364.4地表移动观测站的观测工作374.4.1连接测量374.4.2全面观测384.4.3日常观测工作404.5观测站数据处理414.6地表移动参数的求取454.6.1角量参数的求取454.6.2 动态参数的求取46
8、结论51参考文献:52致 谢53绪论开采沉陷的研究对国民经济的发展和人民生活水平的提高有着重要的意义,然而随着开采沉陷研究的规模越大,有关开采沉陷的信息量也相应的增加,对这些信息的存储和管理也就相当繁琐。 传统的人为管理模式会导致开采沉陷数据管理上的混乱,人力和物力的过多浪费,开采沉陷信息管理的费用也会增加,从而造成该企业单位的负担过重,影响整个工程的进展速度。目前很多的开采沉陷信息数据都是用Word、Excel或者其他软件进行数据管理和处理并存储在计算机中,但再对这些信息进行查看和处理时很不方便和直观。如何有效地对开采沉陷信息管理和利用起来,如何使得开采沉陷的信息能够在更大范围内安全地进行传
9、输、共享和管理,一直是很多企业单位急需解决的问题。1研究背景概述1.1研究意义在矿区,为保护地面建筑物、水体及铁路,免受地下开采活动的影响,减少地下资源损失,就必须研究地下开采所引起的岩层与地表移动规律。目前是最直接有效的方法是建立地表移动观测站,定期对观测站上的监测点及控制点进行观测。在确保野外观测数据的正确性后,计算出各观测点的移动变形信息,最终将计算结果绘制成曲线图,以描述沿观测线的地表移动和变形的分布特征及其发展过程,以便对开采损害做出评价。地下煤层被开采出来以后,岩体内部形成一个采空区,导致周围岩体的原有应力平衡状态受到破坏,引起应力的重新分布,使岩体产生移动和破坏,直到达到新的平衡
10、。此过程中,上覆岩层将产生移动、变形与破坏,当开采面积达到一定范围时,移动变形将波及地表,形成地表移动盆地1。造成地表建筑物损害和塌陷区生态环境破坏,给周边人民的生产、生活带来了不同程度的影响。为了有效预防和治理这类沉陷灾害,需要获取地表移动规律。建立地表移动观测站是研究开采沉陷和建筑物破坏规律的最可靠手段。鉴于煤矿从未有过地表移动观测资料,使得矿井在合理留设保护煤柱和开展“三下”采煤设计方面缺乏科学依据。为此,根据煤矿安全规程和建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程中的有关规定,在煤矿工作面上方建立地表移动观测站,开展地表移动规律研究,以期获得本区的地表移动盆地角值参数、动态变形
11、参数和概率积分法预计参数,为煤矿各类保护煤柱留设和开采沉陷预测研究提供科学依据。在矿区,为保护地面建筑物、水体及铁路,免受地下开采活动的影响,减少地下资源损失,就必须研究地下开采所引起的岩层与地表移动规律。目前是最直接有效的方法是建立地表移动观测站,定期对观测站上的监测点及控制点进行观测。在确保野外观测数据的正确性后,计算出各观测点的移动变形信息,最终将计算结果绘制成曲线图,以描述沿观测线的地表移动和变形的分布特征及其发展过程,以便对开采损害做出评价。采用AutoCAD VBA二次开发技术,实现了地表移动观测数据处理、成图自动一体化。克服了传统方法成图只能查看、不易定量分析的缺点。在输出下沉、
12、倾斜、曲率、水平移动、水平变形计算结果的同时,将其各曲线以一定比例在CAD中成图,可从曲线上量取任意点的对应值。且图中按原比例绘出对应地下煤层开采情况,可很方便地从图中直接量取各角量参数,距离参数。生成的曲线图更有利于直观现时地分析开采对地表的影响。文中AutoCAD进行二次开发,应用VBA计算出各观测点的各期移动变形值,各种变形曲线依不同比例在CAD中成图,且对应绘出地下煤层采动情况。需要求取的地表移动参数,可在图中直接精确量取和标注。1.2研究现状1.2.1 国外研究现状 国外早开始了开采沉陷方面的研究工作,特别是比利时、前苏联、波兰、德国、澳大利亚、加拿大、美国等采矿业比较发达的国家对开
13、采沉陷理论和实践都进行了较深入研究。 据参考文献,早在1825年,比利时的工程师们在调查Liege市地表裂缝的原因时,证实了矿山巷道和地表之间300英尺的距离足以阻止地表沉陷,开始了最早的开采沉陷工作的研究2。在1838年,多里斯提出了开采沉陷的第一个理论“垂线理论”。1885年法国矿长H.Fay总结了开采沉陷时间的矛盾意见3。1903年, Halbaum将采空区上方岩层作为悬臂梁,提出了地表应变与曲率半径成反比的理论。1900年Wachsmann首次提出了开采沉陷的现代观点,即煤层开采时底部煤层最先崩塌,中部煤层下沉且破裂,上部煤层下沉但不破裂。1907年, Korten发表了他自己的观测成
14、果,提出了水平移动和水平变形的分布规律4。本世纪20至30年代,斯奇米茨、凯因斯特和巴斯研究了开采影响的作用面积及分带,可作为影响函数法的初级阶段;凯因斯特又提出了水平移动的算式,即U =Wtg (地表点到开采中心连线与铅垂线的夹角)。1931年德国高等学校的矿业学院开始讲授“开采沉陷学”这门课程。英国自1930年开始了移动变形的观测并于1950年发现了观测和地表变形之间关系的重要性,建立了不同采动程度下的下沉系数修正体系。学者K.Wardell改进了沉陷观测的方法,并对开采沉陷的的理论方法也做出了巨大贡献5。 另外, 60年代初,英国学者Berry和Sales将岩体视为均质弹性体,分为平面各
15、向同性、横观各向同性与空间问题3类进行分析,提出了计算岩体下沉的方法6。南非的Salamon应用弹性理论提出了面元原理,将连续介质力学与影响函数法相结合,为现在的边界单元法奠定了基础。90年代至今,随着科学的发展和研究手段的进步,又掀起了矿山开采沉陷的再一次研究热潮。在西方发达国家,利用信息技术开发出了一批适用于矿山的应用软件如加拿大的LYNX系统,用于地质学研究从勘探资料分析地质特征;英国的Datamine用于矿山开采设计及数据处理;澳大利亚的Mine TER以及Mine Map,用于矿山设计和绘制工程图,三维开采模拟。国外很多国家用基于概率基本法7预计计算来指导建筑物下、水体下和铁路下采煤
16、。 随着计算机和3S技术的广泛应用,将新技术应用于开采沉陷观测和数据处理也成为国际上普遍研究的的一个重要方面。B.N.Whittaker、D.J.Reddish和D.Fitzpatrick等采用计算程序计算了长壁式工作面采煤沉陷的地表应力模式8。德国将数字摄影测量技术和遥感技术手段应用到鲁尔矿区的开采沉陷数据采集和处理9。如国际著名的有限元分析软件ADINA、ANSYS以及专门用于岩土工程问题数值分析的FLAC、UDEC等10。1.2.2 国内研究现状 我国是以煤炭为能源的国家,自新中国成立以来就开始开采沉陷方面的研究,80、90年代至今,我国开采沉陷理论和实践研究出现了日新月异的发展。何国淸
17、、马伟民、王金庄建立了碎块体理论地表沉陷的威布尔分布。周国铨、虞万波、崔继宪等提出了负指数函数法计算地表移动。邹友峰对地表下沉预计方法进行研究。王金庄等建立了用于预计主断面地表下沉的典型曲线法。谢和平应用有限元分析岩层移动规律。刘天泉提出和发展了矿山岩体采动影响与控制工程学。杨伦提出了岩层二次压缩理论,将地表下沉直接与岩体的物理力学性质联系起来。李增琪建立了岩层移动的三维层状模型。张玉卓提出了岩层移动的位错理论。杨硕建立采动损害空间的力学模式。邓喀中提出了岩体开采沉陷的结构效应。吴立新、王金庄提出了条带开采覆岩破坏的托板理论。于广明从非线性科学角度认识开采沉陷的复杂性。徐乃忠、郭惟菇研究了采动
18、覆岩离层形成的基本规律和离层注浆控制地表下沉的理论与实践11。 随着计算机技术的发展和生活的需要许多和能源相关的高校和研究机构都开始对开采沉陷监测数据的计算机处理方面做过很多的研究,特别是中国矿业大学、山东科技大学、安徽理工大学等工矿类院校的研究已经取得一些重要理论和实际效果。 陈宜金,黄绍东对开采沉陷信息处理软件系统各模块间关系和设计原则进行了探讨12。王卷乐,吴侃把空间数据可视化思想引入开采沉陷的防治中,对数据的可视化的视觉表达和分析进行了分析13。 曹化平等研究者采用基于概率积分法开采沉陷预计结果, 利用ArcGIS的ArcScene模块实现地表变形预计数据的三维可视化表达, 并以预计的
19、下沉量为例进行可视化结果的等值线绘制、任意剖面图制作、任意点位形变信息提取应用分析14。郑艳等人提出智能信息处理系统在开采沉陷预测中的应用,通过建立基于遗传算法的改进BP神经网络开采沉陷预测模型,利用矿区大量的地表沉陷实际观测数据样本对该神经网络进行训练和学习,并用该网络对几组数据进行采动地表沉陷预测,改进的BP神经网路具有收敛速度快、预测参数精度高的优点等15。 郝长胜等研究者利用VB作为系统开发前台,基于GIS桌面软件MapInfo及MapX组件来进行系统二次开发设计:根据模块各功能应尽量共享、数据相互调用、减少资源内存储量等原则,该系统煤矿开采沉陷预计分析整体流程分为数据管理、变形预计参
20、数计算、图形输出、三维显示及预计结果分析五大模块。马天勤利用Surfer软件来实现开采沉陷可视化的效果,在Surfer软件平台基础上,实现地表沉陷观测和预计数据的可视化管理,实现等值线图绘制、立体图绘制和简单空间分析(图解分析、量算分析、数理统计分析等),提高了用户对信息的管理效率,可更直观、有效地对沉陷数据进行分析应用16。王兆亮等人利用GIS技术设计和开发了土地管理信息系统,系统利用Visual Studio.NET和ArcGIS Server为开发平台,综合运用Web GIS技术、Internet技术和数据库技术(ArcSDE+SQLServer),并利用ASP.NET2.0和Arcgi
21、sserverADFfor .NET进行界面设计实现该信息管理系统。此外,还有很多学者对开采沉陷数据处理、管理和预算等这一方面的研究。例如贾小敏、余学祥等讨论了应用Visual Basic和Auto CAD二次开发技术进行矿区地表移动变形值计算和变形曲线绘制的方法,实现了在此环境下变形值的计算和曲线的1.3研究内容VBA ( visual basic for application) 是由Microsoft创建的,用来自动执行任务的一个编程环境,它提供了一些用来创建图形用户界面的可拖拉工具和用来与AutoCAD对象交换的编程语言。其最大特点在于两个方面:第一,与VB有着几乎相同的开发环境和语法
22、,具备功能强大和易于掌握的特点;第二,在于它的for Application功能,针对性强,它驻留在主程序的内部,使其结构精简,且代码运行效率高,使语言的引擎在技术上与开发环境分离。AutoCAD自R14.01版本开始就支持VBA作为二次开发工具。对AutoCAD进行二次开发,应用VBA计算出各观测点的各期移动变形值,各种变形曲线依不同比例在CAD中成图,且对应绘出地下煤层采动情况。需要求取的地表移动参数,可在图中直接精确量取和标注1.4拟采用的研究思路与方法1.4.1研究思路与方法以矿区实测数据为例,应用VBA 与AutoCAD 二次开发技术进行矿区地表移动变形值的解算, 分析绘制地表移动变
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 cad vba 地表 移动 观测站 数据处理系统
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。