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应用 IDL 开发矿山开采沉陷预计系统的方法与应用
孙灏,张伟,王栋
中国矿业大学 地理信息与遥感科学系,江苏徐州(221008)
E-mail: sunhaocumt2000@163.com
摘 要:开采沉陷是一种严重影响生态环境的地质灾害现象,为了减少或者预防开采沉陷造
成的不必要的经济、环境和人员的损害,需要高效地开发出相应的预计系统,但国内已有的
开采沉陷预计系统,大多存在开发工作量大、维护难度高和可视化开发困难等问题。本文针
对IDL语言的特点和功能以及矿山开采沉陷预计系统开发的需求,设计实现了矿山开采沉陷
预计系统的关键功能,从矩阵运算、图形系统和三维可视化三个应用案例探讨分析利用IDL
开发开采沉陷预计系统的适用性及优缺点,通过试验系统开发表明IDL编程可以提高计算效
率、减轻编程工作量、提高可视化性能,是开发矿山开采沉陷预计系统的有效工具。
关键词:IDL;开采沉陷预计;可视化
中图分类号: TP391;TD67 文献标示码:A
1. 引言
IDL(Interactive Data Language)交互式数据语言是由美国RSI公司开发的第四代科学计
算可视化语言,它是进行二维及多维数据可视化分析及应用开发的理想软件工具。作为面向
矩阵、语法简单的第四代可视化语言,IDL致力于科学数据的可视化和分析,是跨平台应用
开发的有效选择。它集可视、交互分析、大型商业开发为一体,为用户提供了完善、灵活、
有效的开发环境。
开采沉陷是一种严重影响生态环境的地质灾害,破坏耕地,损坏地面建筑物,给工农业
生产带来了严重威胁,引起了十分严重的社会问题,更严重的是它不仅表现为近期的经济损
失与危害,而由此引起地貌改造和地质作用过程将造成长期的环境问题。开采沉陷预计就是
模拟开采造成的地质运动过程,基于一定的力学或数理模型,预测沉陷结果并将其以图、表
等多种形式予以可视化表达。开采沉陷预计系统的开发具有重要应用意义和实用价值,但
IDL在这一领域的应用还比较少。因此本文基于成熟的开采沉陷预计模型和方法,研究利用
IDL开发开采沉陷预计系统的实现方法。
2. IDL 简介
由于采用交互式的环境和拥有实用的软件包,IDL 不仅仅是一种语言的开发环境,还是
一个非常容易使用的科学软件
[1]
。
它具有如下技术特点:
(1)、易学易用,容易入门。
(2)、语法结构简单,编程灵活高效。无论是利用什么编程工具,宏观上来看,只要有三
种语法结构就可以解决各种问题,即:顺序、选择和循环。IDL同其他流行的语言
(VC++,VB,C#等)一样,都具有简单易用的if语句、case语句、for语句和while语句等。同
时还保留了有争议的goto语句及指针。IDL具有完善的数学分析、统计、图像处理等工具包,
丰富的函数资源使编程人员从繁琐的程序代码中解放出来,从而给用户带来最直观、最简洁
的程序开发环境,提高编程效率。所以文献[2]中认为利用IDL开发软件的速度比采用C或C++
快6-10倍
[2]
。
(3)、IDL是一个高层次的可视化软件,可以实现计算结果可视化、计算过程跟踪可视化
和过程控制可视化。在开采沉陷模拟系统中,对确定开采导致的沉陷预计,属于计算结果可