xxx大学硕士学位论文模版-正文

国内图书分类号：TU746.1 国际图书分类号： 硕 士 学 位 论 文 沉陷区建筑物损害 GIS 可视化评价系统研究 硕 士 研 究 生： 张三 导 师 姓 名 ： 李四教授 申请学位级别： 工程硕士 学 科 、 专 业： 岩土工程 所 在 单 位 ： 土木工程学院 答 辩 日 期 ： 2005 年 6 月 学位授予单位： xxxxxxx 大学 Classified Index：TU746.1 U.D.C： Dissertation for the Master Degree in Engineering STUDY ON THE GIS-BASED VISUALIZED DAMAGE EVALUATION SYSTEM FOR CONSTRUCTIONS IN SUBSIDENCE AREA Candidate: Zhangsan Supervisor: Prof. Lisi Academic Degree Applied for: Master of Engineering Specialty: Geotechnical Engineering Date of Oral Examination: June 2005 University: Qingdao Technological University 硕 士 学 位 论 文 沉陷区建筑物损害 GIS 可视化评价系统研究 学位论文答辩日期： 指导教师签字： 答辩委员会成员签字： 青 岛 理 工 大 学 学 位 论 文 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得青岛理工大学或其它教育机 构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献 均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名： 日 期： 青 岛 理 工 大 学 学 位 论 文 使 用 授 权 声 明 青岛理工大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、CDMD 和 DMD 有权保 留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手 段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保 密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括刊登）论文的全部或部分内 容。论文的公布（包括刊登）授权青岛理工大学研究生处办理。 研究生签名： 导师签名： 日 期： 青 岛 理 工 大 学 工 程 硕 士 学 位 论 文 I 目 录 摘要 Abstract 第 1 章 绪 论1 1.1 研究的背景、意义和目的1 1.1.1 研究的背景1 1.1.2 研究的意义2 1.1.3 研究的目的3 1.2 国内外研究应用现状3 1.2.1 地理信息系统的发展现状3 1.2.2 GIS 在矿区环境资源损害评价中的应用4 1.3 课题研究的内容及目标5 1.4 研究工作基础6 第 2 章 地理信息系统基础7 2.1 地理信息系统的基本概念7 2.1.1 地理信息系统的定义和特点7 2.1.2 地理信息系统的发展8 2.1.3 地理信息系统的分类和组成9 2.1.4 地理信息系统的功能10 2.1.5 地理信息系统的应用10 2.2 地理信息系统的空间数据结构11 2.2.1 地理信息系统的数据来源12 2.2.2 栅格数据结构12 2.2.3 矢量数据结构13 2.3 地理信息系统的空间分析13 2.4 ArcView 地理信息系统简介 14 2.4.1 ArcView 地理信息系统特点 14 2.4.2 ArcView 地理信息系统的主要功能 15 2.4.3 ArcView 的空间分析模块 15 2.4.4 ArcView 的操作文档 15 青 岛 理 工 大 学 工 程 硕 士 学 位 论 文 II 2.5 基于 GIS 评价沉陷区建筑物损害的优越性17 2.6 本章小结17 第 3 章 沉陷区建筑物损害评价模型19 3.1 地表沉陷引起的建筑物损害19 3.1.1 建筑物受力分析19 3.1.2 地表沉陷引起的建筑物破坏机理20 3.2 建筑结构损害评价理论22 3.3 煤矿开采损害建筑物补偿办法27 3.3.1 开采损害建筑物补偿标准27 3.3.2 开采损害建筑物补偿办法28 3.4 开采沉陷引起的地表建筑物损害防治对策29 3.5 系统模型的选取30 3.6 本章小结32 第 4 章 基于 GIS 的建筑物损害评价系统设计33 4.1 系统分析33 4.1.1 数据需求33 4.1.2 功能需求34 4.2 系统总体设计35 4.2.1 系统目标35 4.2.2 系统设计的基本原则35 4.2.3 软件平台的选择35 4.3 系统功能设计37 4.4 建立空间数据库37 4.4.1 空间数据采集38 4.4.2 AutoCAD 与 GIS 的数据转 换39 4.5 空间分析41 4.5.1 空间数据内插41 4.5.2 空间叠加分析42 4.5.3 空间信息再分类43 4.5.4 统计分析43 4.6 建筑物损害评价可视化分析44 4.7 系统的基本界面与功能模块简介45 4.7.1 数据管理子系统45 青 岛 理 工 大 学 工 程 硕 士 学 位 论 文 III 4.7.2 沉陷预计子系统47 4.7.3 损害评价子系统48 4.7.4 数据库操作模块48 4.7.5 损害评价模块49 4.8 本章小结51 第 5 章 工程应用实例52 5.1 地质采矿条件52 5.2 建立基础数据库52 5.2.1 建筑物基本信息录入52 5.2.2 地表变形数据预计54 5.2.3 空间基础数据库的建立56 5.3 评价参数提取56 5.3.1 空间数据插值56 5.3.2 数据分区汇总统计57 5.4 建筑物损害评价60 5.5 可视化工程分析61 5.6 评价结果分析66 5.7 本章小结67 结论68 参考文献70 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作73 致谢74 青 岛 理 工 大 学 工 程 硕 士 学 位 论 文 I 摘 要 地下开采必然引起地表沉陷，导致环境资源损害。随着“三下”开采强度和 开采范围的扩大，地表建筑物损害评价及其治理也成为迫切需要解决的技术性课 题。对于大面积的沉陷区来说，地表变形不均，建筑物错综分布、结构复杂，手 工分析和计算将会耗费大量的人力和物力，同时会出现损害程度认定不准，技术 论证不充分等现象。为了提高工作效率，保证这项工作的程序化、规范化，本课 题对沉陷区建筑物损害的 GIS 可视化评价方法作了深入研究。 建筑物损害评价涉及因素众多，评价模型不统一，本文深入研究了沉陷 区建筑物损害的破坏机理，综合分析了国内外建筑物损害评价模型，并在此基础 之上建立了本系统的损害评价理论模型； 着重研究了基于 GIS 技术的沉陷区建筑物损害评价的空间分析方法和可 视化方法； 以 ArcView 地理信息系统平台为基础，利用 VB 语言二次开发集成专业 型可视化评价系统，编制了专业的数据管理模块和评价模块，实现了程序的模块 化，丰富了地理信息系统的功能，提高了系统的质量和可移植性； 以十采区的具体地质采矿条件为背景，运用评价系统对典型区域进行了 示范评价，文中详细介绍了整个评价过程，并阐明了评价中的参数提取方法和值 得注意的问题。 随着计算机技术的广泛应用，地理信息系统作为一类功能强大的空间数据管 理和空间信息分析工具已深入到各行各业。本文正是利用这项先进技术，探索了 一种矿区建筑物损害评价的全新方法，开发了沉陷区建筑物损害 GIS 可视化评价 系统，简化了评价过程，提高了评价的准确性，实现了数据的可视化表现，解决 了传统方法难以实现的技术性课题。 关键词 地理信息系统；损害评价；模型；空间分析；子系统；可视化 青 岛 理 工 大 学 工 程 硕 士 学 位 论 文 II Abstract Underground mining will cause the surface subsidence of the earth and environment resources damage as well. With the intensification of “three-under” mining and expansion of mining area, it is urgently needed to evaluate and prevent the damage of constructions. For large subsidence area, unequal surface distortion, intricate building distribution and complex frames make the manual calculation becoming a money and labor consuming work, also the accuracy and sufficiency is doubted. Therefore, this study lucubrates the visualized evaluation method based on GIS to improve work efficiency and make the construction damage evaluation standardized and programmed. There are many factors involved in construction damage evaluation, and the evaluation models are various. This thesis presents the detailed study on the damage mechanism of constructions influenced by mining subsidence, analyzes the native and oversea models synthetically, and establishes own model of this evaluation system. The study on the GIS-based method of spatial analysis and visualization for constructions damage evaluation in subsidence area is emphasized. Basing on ArcView GIS, the specialization visualization evaluation system has been redeveloped using “Visual Basic”. The modules of datum management and evaluation were written to realize the programme modularization, which enriched the function of GIS and improved the quality and transplantation ability of the system. Taking the condition of the tenth mining area, the evaluation system is used to evaluate the construction damage in representative area. The detailed evaluation process together with parameter chosen and some problems are represented in this study. With the wide use of the computer technology, GIS has already been used in many fields as a powerful tool of spatial datum managing and spatial information analysis. This advanced technology is used to explore a new evaluation method of construction damage in subsidence area, and to develop a visualized evaluation system based on GIS. This method simplifies the evaluate process, improves the accuracy of evaluation, realizes the visual display, and solves the technology problem which is difficult for tradition method. 青 岛 理 工 大 学