Особенности ведения базы данных детальной разведки
Для работы с БД не требуется никакого дополнительного программного обеспечения, соответственно нет необходимости в настройках и администрировании СУБД.
База данных детальной разведки организована так, что в ней уже "зашиты" все обязательные таблицы, поля и связи между ними, поэтому пользователь избавлен от необходимости прописывать стандартные элементы и сразу после создания новой БД (либо после добавлении новой таблицы БД), может сосредоточиться на содержательной части – добавлении нужных для хранения основной информации столбцов.
Добавление столбцов удобное, производится непосредственно в процессе работы с таблицей, без перехода в какие-либо специальные режимы настройки.
Кроме обычных столбцов для ввода информация, предусмотрены расчетные столбцы, для которых задается расчетная формула, во многом похожая на формулы, используемые в Excel. Наличие расчетных столбцов дает пользователю гибкость при работе с данными и избавляет от необходимости промежуточной обработки информации в какой-либо сторонней программе.
В процессе редактирования таблиц базы данных автоматически производятся пересчеты в связанных и расчетных полях и таблицах, поэтому все таблицы БД всегда находятся в "завершенном" состоянии.
Информация в графических окнах всегда соответствует информации в базе данных, то есть какой-либо специальной операции перегрузки БД, встречаемой во многих программах, не требуется.
Имеется возможность редактирования положения выработок в пространстве в графических окнах, что весьма актуально при восстановлении положения выработок по отсканированной графической информации. В том числе имеется возможность быстрого восстановления координат выработок по положению выработки на разрезе и горизонтальному проложению.
В графических окнах осуществляется прямое редактирование выработок, то есть не требуется создавать какие-либо вспомогательные объекты или файлы, как, например, в некоторых программах сначала делаются стринги выработок, а потом производится "насаживание" выработок на эти стринги.
Все операции редактирования, выполненные в графических окнах, сразу же отражаются в таблицах БД.
Имеется большое количество настроек, позволяющих (достаточно удобно для такого количества настроек) регулировать, какую информацию по выработкам отображать и надписывать в графических окнах.
Имеются возможности быстрого и удобного изменения того, какие выработки отображать в графических окнах.
Одновременно можно загружать несколько баз данных (пока хватает оперативной памяти).
Несколько пользователей одновременно могут редактировать одну и ту же БД.
Программа автоматически отслеживает и записывает информацию о том, кто из пользователей и когда произвел последнее редактирование каждой из таблиц по каждой выработке. Это позволяет лучше контролировать процесс создания БД, что весьма актуально при обработке большого количества информации.
Предусмотрено блокирование таблиц от случайного удаления и от нежелательного редактирования.
Программа не позволяет сделать "перехлест" интервалов, поэтому "заверка" такого рода не нужна. Если "перехлест" встретится при импорте информации, о нем будет сообщено, но в БД он не попадет.
В базе данных одновременно сосуществуют выработки, по которым инклинометрия введена углами и выработки, для которых положение в пространстве задано координатами. В первом случае по углам вычисляются координаты, а во втором – по координатам восстанавливаются углы. Поэтому во всех таблицах инклинометрии, независимо от вида исходной информации, имеются и углы и координаты.
Реализованы несколько вариантов расчета рудных интервалов по заданным кондициям. Несколько вариантов потому, что в этих расчетах есть некоторые тонкости, по которым нет единого мнения даже в ГКЗ. Для рудных интервалов создаются расчетные таблицы, информация из которых может участвовать при расчете других столбцов, в т.ч. и в других таблицах.
Композиты (интервалы рудные, погоризонтные, фиксированной длины) записываются в таблицы и легко могут быть визуализированы на графике.
Большой выбор форматов хранения информации в столбцах БД, что позволяет оптимизировать объем, занимаемый файлом БД.
Особенности ввода и редактирования векторной графической информации
Наиболее серьезным отличием DIGIMINE от всех известных автору программ, так или иначе работающих с полилиниями, является наличие механизма автоматического разделения полилинии при "стыковке" к ней в точке, не являющейся началом или концом.
Если точка "стыковки" к полилинии попадает не в точку этой полилинии, а на отрезок между двумя точками, производится вычисление и автоматическое добавление промежуточной точки в исходную полилинию.
Также имеется механизм автоматического слияния полилинии, срабатывающий, при возникновении в процессе редактирования ситуаций, когда две полилинии с одинаковыми характеристиками соединяются друг с другом в одной точке.
Остановимся на этих механизмах более подробно, т.к. они позволяют улучшить процесс редактирования полилиний и упростить дальнейшую работу.
Автоматическое разделение полилиний
Если при вводе первой точки новой полилинии произведена стыковка к точке (или к отрезку между двумя точками) внутри существующей полилинии, то после завершения ввода существующая полилиния будет автоматически разделена на две самостоятельных полилинии:
Если и начало, и конец новой полилинии стыкуются к точкам внутри одной и той же полилинии, существующая полилиния будет разделена на три части:
Допустим, на последнем рисунке, красной линией показано исходное состояние горных работ, а синей линией – отработанная часть блока. Тогда для получения нового состояния горных работ достаточно лишь удалить красную полилинию №2. Кроме того, из полученных полилиний №2 и №4 легко сформировать полигон, который будет соответствовать отработанному блоку. Это лишь один из возможных примеров, когда автоматическое разделение полилиний дает дополнительные удобства при дальнейшей работе.
Автоматическое добавление промежуточной точки
Автоматическое добавление промежуточной точки при стыковке к отрезку между двумя точками полилинии позволяет пользователю не думать о том, где находится ближайшая к курсору точка исходной полилинии и не заниматься добавлением дополнительной точки, если в нужном месте точки не оказалось. Это делает процесс редактирования полилиний более удобным и производительным.
Заметим, что при стыковке пользователь по внешнему виду маркера, которым отмечается точка стыковки, сразу видит, попадает ли точка стыковки на отрезок между точками или в точку полилинии, а если в точку, то в точку начала/конца или в промежуточную. Это бывает очень полезным в процессе работы.
Автоматическое слияние полилиний
Если в процессе ввода производится стыковка к точке начала или конца существующей полилинии, то после завершения ввода производится автоматическое слияние "старой" и новой полилиний (в точке стыковки не должно быть других полилиний и полилинии должны обладать одинаковыми характеристиками).
Удобство такого механизма очевидно – не нужно выполнять операции по объединению полилиний.
Автоматическое разделение/слияние полилиний учитывается при операциях Undo/Redo.
Векторизация растрового изображения
Отличительной особенностью программы DIGIMINE является наличие встроенного в режим ввода полилиний механизма векторизации с использованием для этой цели растровой подложки (о работе с растрами будет сказано ниже). Обратим особое внимание, что векторизация не является отдельным процессом, а лишь одной из возможностей, используемых в процессе редактирования полилиний. То есть, пользователь может ввести несколько точек полилинии вручную, затем, не прерывая ввода полилинии, векторизовать какой-либо фрагмент полилинии с растра, затем опять продолжить ввод вручную и т.д. Если какой-то фрагмент вводимой полилинии не устраивает пользователя, то, не прерывая процесса ввода, можно отменить ввод некоторого количества последних введенных точек.
Все это позволяет за один прием получать чистовую полилинию, а не заниматься склеиванием и разрезанием кусков, векторизованных в какой-либо другой программе.
'Мягкая' стыковка
Если пользователь не желает разделять исходную полилинию на части, но хочет все же "пристыковаться" к существующей полилинии (чтобы получить координаты точки "стыковки"), то можно воспользоваться так называемой 'мягкой стыковкой', при которой разделения исходной полилинии не производится.
Используя возможности 'мягкой' стыковки, легко включить во вводимую полилинию фрагмент той полилинии, к которой произведена 'мягкая' стыковка, от точки стыковки и до некоторой другой точки, изменяемой простым перемещением курсора.
Кроме того, 'мягкую' стыковку в процессе ввода можно произвести не только к полилиниям, но и к другим объектам – полигонам, точкам, выработкам (пробам) детальной разведки и др.
Автоматическая корректировка координат между точками стыковки
При вводе в плане программа обеспечивает автоматическую корректировку координаты Z промежуточных точек по известным координатам точек стыковки, в том числе и между точками 'мягкой' стыковки, которых при вводе одной полилинии может быть несколько. При вводе на разрезе или в 3D корректируются все три координаты промежуточных точек.
Координаты промежуточных точек рассчитываются либо пропорционально расстоянию от точек с известными координатами, либо, путем размещения всех точек на плоскость, проходящую через точки начала и конца полилинии.
Второй случай хорошо подходит для построения контуров рудных тел на разрезах по информации из выработок детальной разведки. Используя 'мягкую' стыковку к концам рудных интервалов, получаем точные координаты точек. Если между этими точками были введены промежуточные точки, то их координаты будут откорректированы так, чтобы они попали на вертикальную плоскость, проведенную через две точки с известными координатами.
Обратим особое внимание на то, что перечисленные выше возможности, касающиеся ввода полилиний, задействованы в одном режиме ввода. Вся работа по вводу полилиний ведется без переключения в другие режимы с использованием только мыши и клавиш Alt и Ctrl клавиатуры. Перемещение по экрану, изменение масштаба, настроек видимости файлов и объектов и т.п. можно производить, не прерывая процесс ввода.
Проверка полилиний перед построением поверхностей
Как и во многих других программах, в DIGIMINE имеется проверка полилиний перед построением поверхностей с целью исключения накладывающихся отрезков полилиний, близко расположенных точек, пересекающихся полилиний и т.п. Отличие заключается в том, что при нахождении ошибки программа выдает сообщение об ошибке и автоматически центрируется в то место, где ошибка обнаружена. Это позволяет избежать утомительного поиска ошибок после того, как получен только их общий список.
Автоматическое построение на разрезах линий пересечения плоскостью разреза изолиний поверхности, линий верхней, нижней бровки
В программе имеется автоматическое построение на разрезах линий пересечения плоскостью разреза изолиний поверхности, линий верхней, нижней бровки и т.п.
Особенности привязки растровых изображений к абсолютным координатам
В программе DIGIMINE реализована производительная и качественная привязка растровых изображений чертежей по всем точкам сетки. После привязки производится преобразование чертежа с целью минимизации искажений, возникших при хранении и сканировании исходных чертежей.
Имеются несколько вариантов привязки растровых изображений в плане и на разрезах, в зависимости от особенностей исходных чертежей.
В один файл может быть загружено несколько растровых изображений – ограничение только по размеру оперативной памяти.
Растровые изображения хранятся в тех же файлах, в которые можно записывать полилинии, полигоны, текстовые надписи, маркшейдерские отметки.
Объекты в координатах документа
В файлах с векторной графической информацией одновременно могут сосуществовать как объекты (полилинии, полигоны, тексты) в абсолютных координатах, так и объекты в координатах документа.
Документ - это чертеж, отправляемый на печать (или записываемый в файл). Документ имеет прямоугольную форму, его размеры задаются в миллиметрах получаемого при печати чертежа.
Объекты в координатах документа выводятся независимо от того, какой фрагмент в абсолютных координатах выбран для печати.
Объекты в координатах документа привязываются к некоторой точке документа и не меняют положения относительно этой точки при изменении размеров документа (например, угловой штамп может быть всегда в правом нижнем углу).
С помощью объектов в координатах документа удобно оформлять угловые штампы, легенды, различные надписи.
Благодаря наличию объектов в координатах документа не требуется каких-либо специальных режимов для подготовки чертежа к печати.
Особенности работы с триангулированными моделями поверхностей
В программе DIGIMINE реализованы уникальные алгоритмы построения моделей поверхностей, позволяющие эффективно бороться с недостатками обычной триангуляции Делоне с ограничениями.
Вместо плоских треугольников, опирающихся на точки одной и той же изолинии или разных изолиний с одинаковыми отметками, строятся треугольники, описывающие выпуклые или вогнутые формы рельефа (тальвеги/водоразделы, седловины, вершины/впадины).
На первом рисунке – триангуляция Делоне с ограничениями, на втором – триангуляция DIGIMINE:
Дополнительные построения можно использовать не только в случае изолиний, но и для откосов уступов или отвалов, образованных линиями верхних и нижних бровок.
С уверенностью можно сказать, что получаемые модели поверхностей лучше описывают истинные поверхности, чем модели, построенные без улучшения или модели с упрощенным подходом к улучшению триангуляции Делоне с ограничениями (соединение точек в пределах прямой видимости).
На настоящий момент времени ни одна из достаточно широко используемых в России горно-геологических [западных] программ не производит подобных построений.
"Внутри" моделей поверхностей программы DIGIMINE предусмотрено хранение информации не только о треугольниках модели поверхности, но и информации об исходных объектах (полилинии, полигоны, маркшейдерские отметки), которые были использованы при построении моделей поверхностей.
При выполнении операций по пересечению поверхностей производится корректное преобразование информации об исходных объектах.
Например, при пересечении модели поверхности, полученной из изолиний исходного рельефа и модели поверхности, полученной из полилиний проектируемого карьера, получается итоговая модель поверхности, в которой сохраняется информация о тех частях изолиниий дневной поверхности и полилиний проектируемого карьера, которые входят в состав соответствующих частей итоговой модели поверхности.
Имеется возможность записи линий пересечения моделей поверхностей как "исходных" полилиний, включая специальную обработку линий пересечения при "вставке карьера в рельеф". Если после этого разгрузить информацию из модели поверхности в файл с векторной графической информацией, то получим готовый файл, в котором будут только те полилинии, которые являются актуальными для итоговой поверхности плюс полилинии полученные из линий пересечения поверхностей.
"Внутри" моделей поверхностей также предусмотрено хранение дополнительных параметров (атрибутов), реализованное в виде столбцов в таблице с моделями поверхностей одного файла. Пользователь может добавлять произвольное количество столбцов, как числовых, так и текстовых. Кроме того, возможно добавление и расчетных столбцов.
В DIGIMINE реализованы различные механизмы, позволяющие повысить производительность и качество построения 'каркасов':
Выбор исходных полилиний
Имеется возможность 'собирать' полилинии, подаваемые на триангуляцию, из нескольких полилиний, которые стыкуются между собой.
Благодаря этому более удобно подготавливать исходные полилинии для триангуляции.
Кроме того, такой способ работы с исходными полилиниями может быть полезен при "ручном" построении разветвлений 'каркаса'.
Алгоритмы триангуляции
При соединении полилиний используются разные алгоритмы триангуляции между полилиниями, в том числе оригинальные алгоритмы с поиском подобия между исходными полилиниями, которые показывают хорошие результаты в местах "перегибов" исходных полилиний.
Алгоритм триангуляции может быть быстро изменен для [предварительно] построенной модели поверхности.
Соединительные линии
Очень удобной является возможность производить корректировку построений "на лету", без повторного ввода исходных полилиний, с использованием соединительных линий, которые могут быть легко добавлены или удалены. После добавления/удаления соединительной линии производится перетриангуляция [предварительно] построенной модели поверхности.
Плотное прилегание к ранее построенным моделям поверхностей
В тех случаях, когда строится модель поверхности, которая должна "плотно прилегать" к уже существующей модели поверхности, можно задать, чтобы программа отслеживала "плотное прилегание" смежных поверхностей и обеспечивала полную идентичность треугольников по границе смежных поверхностей.
Построение 'средней' полилинии между замкнутыми полилиниями
При построении разветвлений 'каркасов' может быть востребованной полилиния, проведенная между исходными замкнутыми полилиниями и смещенная, при необходимости, в заданном направлении на заданное расстояние или спроецированная на плоскость, заданную относительно плоскости разреза.
Выклинивание на точку
В режиме соединения полилинии с точкой предусмотрены различные варианты вычисления положения точки относительно исходной полилинии.
Имеется возможность записывать получаемую точку и промежуточные объекты, генерируемые в процессе ее вычисления, в файл-чертеж в виде полилиний (точек).
Помимо соединения полилинии с точкой прямыми линиями, имеется возможность производить триангуляцию с дополнительными точками, типа того, как это делается при построении рельефа дневной поверхности с отстройкой тальвегов/водоразделов.
Особенности работы с блочными моделями месторождений
При работе с блочными моделями, при помощи которых описываются достаточно большие по протяженности объекты, но, в то же время, состоящие из достаточно узких элементов - например протяженные пласты малой мощности, возникает проблема описания геометрии таких объектов при помощи блочных моделей. Требуемые для хорошего описания геометрии [малые] размеры субблоков приводят к появлению моделей громадных размеров, а размеры субблоков, при которых модели получаются приемлемых размеров недостаточно хорошо описывают геометрию объектов.
Если на стадии подсчета запасов еще есть некоторые механизмы для борьбы с таким явлением, то при переходе к решению вопросов отработки модели с плохим описанием геометрии подходят плохо.
Для того, чтобы избавиться от этого недостатка в программе DIGIMINE предусмотрен специальный способ хранения информации о субблоках. Субблоки, находящиеся внутри одного базового блока и имеющие одинаковый набор значений параметров (а он, часто является одинаковым, т.к. оценка содержаний, как правило, ведется в базовых блоках, а не в субблоках) , объединяются в группу субблоков. Для всех субблоков, относящихся к этой группе оставляется только одна запись в основной таблице блочной модели, а информация о размерах субблоков, их количестве и положении субблоков внутри базового блока хранится отдельно.
При использовании групп субблоков можно достичь существенного уменьшения размеров файлов блочных моделей, либо произвести разделение на более мелкие субблоки при тех же размерах файла.
Чем больше показателей хранится в каждой записи блочной модели, тем больший эффект получается за счет использования групп субблоков.
Внешне, для пользователя, модель с группами субблоков выглядит так же, как и модель без использования групп субблоков.
При подсчете запасов внутри каркасов вычисляются ТОЧНЫЕ объемы частей каждого блока (субблока), хотя бы немного попадающего в каркасы.
Кроме того, вычисляются и добавляются в таблицу отчета объемы ГОРНОЙ МАССЫ в каркасах, с разнесением, при необходимости, ПО ГОРИЗОНТАМ.
Имеется возможность удобной работы с таблицей блочной модели, можно использовать фильтры, сортировку, имеется удобная настройка параметров таблицы. Для формирования разного рода выборок можно использовать формулы, в том числе с оператором ЕСЛИ и со встроенными функциями, что дает чрезвычайную гибкость при работе.
Можно добавлять дополнительные поля (столбцы) в таблицу блочной модели, использовать расчетные формулы для вычисления значений в добавляемых столбцах.
При подсчете запасов по блочной модели используются удобные и гибкие механизмы для настройки отчета как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении - имеются различные способы определения столбцов и строк, получаемых в таблице с подсчетом запасов.
При этом используются макеты отчетов, позволяющие ускорить процесс подготовки отчета при повторных расчетах.
В программе сделана удобной и наглядной работа по построению блочных моделей. Имеются специальные механизмы по работе с эллипсоидами, используемыми при построении блочных моделей, чтобы минимизировать риск ошибки при определении ориентации эллипсоидов.
Использование при построении блочных моделей динамической анизотропии позволяет улучшить результат, особенно для рудных тел сложной формы.
В отличие от других горно-геологических программ, в которых для динамической анизотропии используются только два направления (азимут падения и угол падения), в программе DIGIMINE имеется возможность управлять всеми тремя направлениями при определении ориентации динамических эллипсоидов.