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本文立足于GIS技术在露天矿开采设计中的需求，依据GIS建模原理，对建立露天矿床的地表模型、地质模型和矿床模型的理论与步骤进行探讨，并应用于水泥矿山工程实例，成功建立了该水泥矿山模型。
同时，针对水泥矿山开采范围广、开采深度浅的特殊性及矿业GIS软件无法对水泥矿山开采境界进行自动圈定的局限性，本文在水泥矿开采境界理论、边帮境界剥采比、平均剥采比理论的基础上，根据一般水泥矿山开采设计的思路和方法，开发出了水泥矿山境界自动圈定系统，并且详细叙述了该系统的程序流程。该系统经过试用取得了很好的效果，能够大大提高采矿设计的工作效率。
本研究进行的开拓性和探索性工作主要可归结为以下几个方面：
一、系统主要采用AutoCAD的二次开发语言VBA，开发出内嵌在AutoCAD中的采矿辅助设计程序，极大地扩展了AutoCAD的专业绘图功能，弥补了AutoCAD的采矿专业绘图相对较弱的特点，如采矿设计过程中经常需要使用的命令：两根线段的连接、样条曲线转多段线、改变多段线的方向等。
二、在系统研究过程中，充分结合了采矿学、计算机图形学与GIS技术的特点，注意了各个学科和领域的相互渗透交融，将GIS技术应用于矿床地质建模，使计算机图形学服务于采矿设计，同时将辅助设计生成的采矿设计方案反馈到GIS中，重新生成开采终了境界模型。在此过程中，本文以水泥矿山的特色为突破口，解决了水泥矿山信息化的关键问题。
三、本文建立的水泥矿山辅助设计系统的主要用于自动圈定水泥露天矿山采坑的底部周界，采用的圈定方法与传统矿业软件中的圈定境界方法完全不同。传统软件一般以建立地质数据库为基础，以建立的块段模型为依据，使用浮动圆锥法，动态的圈定露天开采境界，该方法比较复杂且效率低下，对于具有其自身特殊性的水泥矿山(矿体品位均匀、边界清晰)来说，更为繁琐且无实际应用价值。因此本文依据水泥矿山设计的特殊性，设计了具有自身特色的辅助设计系统，该系统能自动智能的确定矿床开采的底部周界，且操作简便、具有实际应用价值。