一　采礦空間、空間數據、空間信息采礦空間實(shí)體

　　在采礦空間認知模型中，空間實(shí)體是有相同屬性描述對象的集合。在G I s軟件工程中，空間實(shí)體是與空間位置有關(guān)、具有一定幾何形態(tài)的各種事物和現象�？臻g實(shí)體的最根本特征是任何一個(gè)實(shí)體都可按某種空間坐標進(jìn)行數字化表達，并實(shí)現對其定位、定性、定量以及拓撲關(guān)系的描述。采礦空間實(shí)體是抽象意義上的采礦生產(chǎn)管理系統中的事物和現象。采礦空間信息分類(lèi)就是對實(shí)體的本質(zhì)特征進(jìn)行分類(lèi)。

　　采礦空間數據

　　空間實(shí)體的位置、屬性類(lèi)型與級別的符號化表達是空間數據，是GIS操作與處理的對象。包含采礦空間定位數據與屬性描述數據�？臻g定位數據表現為空間地理坐標系中點(diǎn)、線(xiàn)、面等實(shí)體類(lèi)型離散化的空間坐標或坐標序列或用采區名、巷道編號等基于空間標識符來(lái)間接實(shí)現空間實(shí)體的定位。

　　屬性數據是空間實(shí)體的定性或定量特征的抽象。根據定性描述可區分實(shí)體的類(lèi)型，通過(guò)定量數據可辨別同一實(shí)體不同的級別。從地理數據層面看，屬性數據的定性、定量描述是采礦空間信息分類(lèi)編碼的依據。

　　采礦空間信息

　　采礦空間信息的分類(lèi)編碼碼問(wèn)題可表達為一個(gè)三元組（Z，R，s）。其中，x表示空間實(shí)體的結構或語(yǔ)義知識，表示可能分類(lèi)解的子集；R表示分類(lèi)的一些規則，描述空間實(shí)體結構間的關(guān)系；w表示分類(lèi)的控制策略，代表分類(lèi)規則選取的原則與策略。采礦空間信息以數據為載體，是對采礦空間數據與屬性數據的語(yǔ)義解釋。采礦空間信息內含四個(gè)相互關(guān)聯(lián)的特征：位置特征、空間關(guān)系、屬性和時(shí)間特征。位置特征由空間定位數據來(lái)表達，并通過(guò)對空間坐標的分析運算得到大部分空間關(guān)系。根據GIS的理論和技術(shù)，只要表示了空間位置，也就間接表示了空間關(guān)系。屬性特征的一個(gè)重要方面是它規定了空間實(shí)體的本質(zhì)特征與語(yǔ)義關(guān)系（空間關(guān)系之外的關(guān)系），包括實(shí)體的類(lèi)型關(guān)系、成分關(guān)系等。這種采礦空間信息的語(yǔ)義內涵是采礦空間信息的分類(lèi)編碼的基本依據。

　　鑒于，目前GIS軟件還主要在二維平面上模擬、處理現實(shí)世界問(wèn)題。采礦空間信息的分類(lèi)編碼應著(zhù)重考慮采礦空間信息語(yǔ)義和屬性信息的分類(lèi)分級與代碼化，而把空間關(guān)系的表達與運算由計算機實(shí)時(shí)完成。

　　二　屬性信息的表達

　　屬性數據的多專(zhuān)題屬性決定了一定采礦范圍內的采礦空間信息必須用多專(zhuān)題數據層的組合來(lái)表示，用地形層、地層、開(kāi)拓層、煤層等才能較完整地表達采礦空間。

　　礦山GIS系統之所以應關(guān)注采礦空間信息的分類(lèi)與編碼，是因為這些系統在技術(shù)上主要關(guān)注數據的采集、數據分層組織、數據精度、數據量、數據存貯、數據集成、分析以及數據共享等技術(shù)問(wèn)題。采礦空間信息分類(lèi)為GIS數據分層提供指導，屬性分類(lèi)直接關(guān)系到GIS中的數據組織。建立現勢性好，精度高和可供共享的采礦空間框架數據，是礦山空間信息應用系統的共同需求。

　　在GIS中空間數據與屬性數據采用面向對象數據庫組織，屬性數據一般用關(guān)系型數據結構管理。一般而言，一個(gè)二維表與一個(gè)數據層相對應；每個(gè)記錄與一個(gè)空間實(shí)體對應，每個(gè)字段與一個(gè)屬性對應，在每一行中相同的字段表示相同的屬性。

　　三　采礦空間信息分類(lèi)

　　分類(lèi)對象的形式表達

　　人們認識和研究客觀(guān)世界一般有三種方法：邏輯推理法，實(shí)驗法和模型法。模型法是我們了解和探索客觀(guān)世界最方便、最有效的方法。建立模型決不能企圖將客觀(guān)世界的所有因素和屬性都包括進(jìn)去，只能根據系統的目的和要求，抓住本質(zhì)屬性和因素，準確地描述。

　　采礦空間信息的基礎是礦山測量信息，因此，礦山測量信息的分類(lèi)問(wèn)題解決了，“采礦空間信息分類(lèi)與編碼”的主要問(wèn)題就解決了�？臻g實(shí)體復雜空間關(guān)系的模型均依數學(xué)理論為基礎。在文獻中，為了對礦山測量信息進(jìn)行抽象，以井工測量為例，對采礦測量對象進(jìn)行了形式化定義，并證明采礦空間測量信息的空間關(guān)系和邏輯關(guān)系是一種半序關(guān)系，并給出了下列命題。

　　命題：設x的論域為井下測量對象，t為控制或傳遞關(guān)系<，則（x，t）為半序空間。

　　我們將采礦空間信息的基礎空間信息分類(lèi)問(wèn)題抽象為分析或求解問(wèn)題（x，t，s），則可將上述命題作為采礦空間信息分類(lèi)問(wèn)題（x，t，s）的理論基礎，包括分類(lèi)對象的結構、規則和策略等。

　　分類(lèi)方法

　　傳統的信息分類(lèi)的基本方法有兩種：線(xiàn)分類(lèi)法（也稱(chēng)為層級分類(lèi)法）和面分類(lèi)法。

　　線(xiàn)分類(lèi)法。將分類(lèi)對象按所選定的若干個(gè)屬性或特征，作為分類(lèi)的劃分基礎，逐次地分成相應的若干個(gè)層級的類(lèi)目，并排成一個(gè)有層次的，逐級展開(kāi)的分類(lèi)體系。同位類(lèi)類(lèi)目之間是并列關(guān)系；下位類(lèi)與上位類(lèi)存在著(zhù)隸屬關(guān)系；同位類(lèi)不重復，不交叉。這利，分類(lèi)方法層次性好，對應數據模型中的層次模型，能較好地反映類(lèi)目之問(wèn)的邏輯關(guān)系；使用方便，既符合手工處理信息的傳統習慣，又便于電子計算機處理信息。其問(wèn)題是結構彈性較差，分類(lèi)結構經(jīng)確定，不易改動(dòng)；效率較低，當分類(lèi)層次較多時(shí)，代碼位數較長(cháng)。

　　面分類(lèi)法。按分類(lèi)對象的若干個(gè)屬性或特征視為若干個(gè)“面”，每個(gè)“面”中又可分成許多彼此獨立的若干個(gè)類(lèi)目。使用時(shí)，可根據需要將這些“面”中類(lèi)目組合在一起，形成一個(gè)復合類(lèi)目。這種分類(lèi)方法有較大彈性，對應數據模型中的網(wǎng)絡(luò )模型。一個(gè)“面”內類(lèi)目改變，不影響其他“面”；適應性強，可視需要組成任何類(lèi)目；易于添加和修改類(lèi)目。其問(wèn)題是不能充分利用容量，可組配的類(lèi)目很多，但有時(shí)實(shí)際應用的類(lèi)目不多，并且難干手工處理信息。

　　狀態(tài)空間法。鑒于采礦空間信息的復雜性、應用的復雜性，在上述兩種方法的基礎上，用“狀態(tài)空間法”作為補充完善，以解決傳統方法無(wú)法解決而現實(shí)應用中碰到的問(wèn)題。

　　狀態(tài)空間法是問(wèn)題求解（problemsolving）問(wèn)題，許多問(wèn)題求解方法采用試探搜索方法。也就是說(shuō)，這些方法是通過(guò)在某個(gè)可能的解空間內尋找一個(gè)解來(lái)求解問(wèn)題。這種基于解答空間的問(wèn)題表示和求解方法就是狀態(tài)空間法，它通過(guò)以狀態(tài)和算符（operator）為基礎來(lái)表示和求解問(wèn)題。

　　狀態(tài)（srate）：描述某類(lèi)不同事物間的差別而引入的一組最少變量的有序集合，，Q中的每個(gè)變量Qx稱(chēng)為狀態(tài)變量。

　　算符（operator）：把問(wèn)題從一種狀態(tài)變換為另一種狀態(tài)的手段；

　　狀態(tài)空間（state space）：表示該問(wèn)題的全部可能狀態(tài)及其關(guān)系圖。 問(wèn)題與討論 采礦空間信息分類(lèi)編碼的目的是用于對采礦數據進(jìn)行組織、建庫，以便于數據的集成分析與數據共享利用。在礦山信息化界，長(cháng)期以來(lái)未能形成統一的采礦空間信息分類(lèi)編碼體系，有客觀(guān)與主觀(guān)上的原因。ISO／TC211在制定元數據標準時(shí)，提供了個(gè)專(zhuān)題信息的分類(lèi)方案，但沒(méi)有采礦空間信息分類(lèi)方案，這個(gè)專(zhuān)題方案是否可作為我國制定采礦空間信息分類(lèi)編碼標準的思路，還有待研究。