矿山遥感监测矢量成果数据动态变化检测方法

来源：贵州高精检测有限公司  发布时间：2022-11-16  浏览：254次

矿山遥感监测矢量成果数据动态变化检测方法

1 矢量成果数据及动态变化检测流程规范

为保证矿山地质环境监测工作的高效性与规范性,相关部门参考标准定义的原则,在相关类型的国家标准和行业规范[3]的基础上,制定了一系列矿山地质环境监测成果数据入库技术要求[4](以下简称入库技术要求)。在此基础上,本文结合实际监测工作的需要,对矢量成果数据动态变化检测的入库技术要求和工作流程进行梳理与设计。

1.1 矢量成果数据规范成果数据种类多、类型复杂、格式要求严格。入库技术要求详细描述了矿山遥感监测成果数据的组织结构、属性定义等数据规范,提高了数据规范性,为后续矿山地质环境动态变化检测奠定了基础。

1.2 动态变化检测流程规范

矢量成果数据动态变化检测工作的基本流程如图2所示,分为数据准备、信息提取、动态变化检测、数据整理、质量检查等5个步骤。

（1)数据准备。新建监测区项目,明确当前监测区的基本信息,配置入库技术要求版本。选取新、旧时态下同一监测区的不同类型矢量成果数据,通过坐标系变换、矢量成果数据转化、区域自动划分[5]等方式进行数据预处理,统一数据格式,以保证数据均有正确的拓扑关系和一致的空间参考。

（2)信息提取。将不同时态的矢量成果数据根据图层类别表进行分类,提取属性信息和空间信息,形成新、旧时态数据集合,为后续空间拓扑分析和运算提供数据基础。

（3)动态变化检测。设计适用于矿山恢复治理数据的数据空间变化模型,在矢量成果数据完成分类后,对数据空间拓扑关系进行分析、运算,检测出不同时态矢量成果数据的变化情况。根据不同版本入库技术要求的元数据规范,进行属性字段匹配映射,从而建立动态变化检测模型。

（4)数据整理。对动态变化检测结果分类,设置图层参数和属性阈值,导出至动态变化图层并展示。按照入库技术要求,整理检测结果,完成数据归档与打包。

（5)质量检查。为保证检测结果符合相关入库技术要求,对动态变化情况检测结果进行目录结构、文件名规则、矢量文件字段名、位置坐标、空间拓扑关系5个方面的规范性检查[6]。

2 矢量成果数据动态变化检测方法

在矿山遥感监测工作中,随着时间的推移,相关地物在地理位置、几何形状、属性特征上会发生变化。为此,针对矿山遥感监测矢量成果数据特点,需检测不同时态情况下矿山环境相关的地物空间数据的变化类型,并在此基础上形成适用于矿山地质环境地物动态变化检测的自动化处理方法,建立动态变化检测模型。

2.1 不同时态空间数据要素变化类型

为了提出适用于矿山地物空间数据要素变化类型,将待变化检测的要素分为5种变化类型,为矢量要素空间几何的动态变化检测方法提供理论支持,对数据空间变化类型的具体内容进行定义与描述。

2.2 矢量成果数据动态变化检测方法

随着时间的推移,相关部门会根据实际需求调整监测内容和监测范围,重新修订入库技术要求。为此,需要针对矢量成果数据在空间几何、属性字段上的变化情况,提出矢量成果数据动态变化检测方法。

3 动态变化检测模型框架设计及实现

矢量成果数据动态变化检测模型采用基于ArcGIS Engine(AE)的插件式GIS框架[11,12]来设计矢量成果数据动态变化检测系统。将建立的动态变化检测模型作为插件集成在系统中,实现各个插件的独立开发与持续集成。实现动态变化检测模型等插件的“即插即用”,提高了系统的拓展性和灵活性。

3.2 矢量成果数据动态变化检测模型的实现

在识别、加载动态变化检测插件后,系统宿主程序会对插件信息初始化并显示出动态变化检测的主页面。选择对应的动态变化检测版本,并提供新、旧2种时态的矿山地质环境恢复治理及开采损毁矢量成果数据所在的存储路径。启动自动化动态变化检测功能,就可以生成动态变化图层,并将动态变化检测的结果导出至动态变化图层。检测完毕后,可在系统中查看开发占地动态变化图层的属性信息以及空间拓扑关系。