[01171045]数字矿山空间信息集成建模与应用关键技术

本项目属矿山测量、地理信息系统交叉领域。在国家杰出青年基金、国家自然科学基金、国家863计划项目、全国百篇优秀博士论文专项基金等多个项目支持下，面向数字矿山，以矿山空间实体为对象，系统研究矿山多源信息集成处理、地上下三维集成建模及应用的理论与方法问题，重点解决煤矿与金属矿山复杂对象三维集成建模与应用技术难题，并在区域地质、城市地质、岩土工程领域得到应用。　　1)基础理论方面，国际上率先提出了数字矿山的理念，系统阐述了数字矿山的概念、框架与关键技术，提出了数字矿山基础平台的研发方向；　　2)关键技术方面，提出了矿山多源空间信息集成处理方法，提出了复杂地层、地质结构、矿体及井巷工程的系列三维建模技术，提出了矿区地上下空间实体三维无缝集成、高效空间检索、多分辨率表达、动态更新、并行三维栅格剖分、拓扑查询等关键技术；　　3)应用技术方面，研发了矿山储量估算与动态管理系统，实现了数据处理、三维建模、储量估算及制图输出；研发了金属矿山采场顶板岩体节理三维建模与分析系统，实现了采场顶板稳定性判断与支护辅助决策；研发了开采沉陷控制及开发优化决策支持系统，为矿产资源评价、开采优化、采区布置等提供了新工具。进而，较完整形成了面向数字矿山的矿山空间信息集成建模理论、方法、技术与应用体系。　　申报发明专利2项；获软件登记4项；已在国内28个大中型矿山、21个城市、1个矿山设计院、1个岩土勘查单位推广应用，并应用于澳大利亚皇家墨尔本理工大学。在矿产资源动态管理、开采隐患分析、开采方案设计、采动损害可视化、城市地层环境评估、岩土工程可视管理等重大应用中发挥了重要作用，累计获得直接经济效益65.3亿元，社会经济效益巨大。　　发表论文150余篇(三大检索80余篇)。主要论文被大量引用，居《地理与地理信息科学》、《煤炭学报》10年来被引论文之首、《测绘学报》30年来被引论文前列。成果丰富和发展了地理信息系统理论与方法，拓宽了矿山测量学科领域与应用，为数字矿山、数字城市地质、数字岩土工程等提供了强力支持。