5.係統簡介
從層次上整個係統可以劃分為三個層次：設備層、信息集成層、管理決策層；包括兩個支撐係統平台：一是以太網絡係統平台；二是數據庫管理係統平台。以太網絡（包括用於企業管理的普通以太網絡和用於工業控製的工業以太網絡）是所有係統傳輸平台；數據庫（包括地質、測量、采礦、生產等）是所有決策管理的基礎數據平台。這兩個平台的先進性、高效性、可靠性、安全性就決定了整個係統的先進性、高效性、可靠性、安全性。
整個係統的建設可GIS和WebGIS技術支持下，全麵統一地理信息係統平台，地質、測量、采礦、供電、通風、安全等專業數據統一存儲管理於後台數據庫管理係統、實現專業應用軟件組件式開發的方案，基於礦井生產技術層、管理層以及集團管理決策層多層麵管理集成開發安全生產專業應用係統。真正實現圍繞地測數據動態變化而達到生產技術專業應用數據的共享與交換。
係統實現的技術目標主要體現：（1）硬件為基於千兆以太網（包括管理信息網絡和工業以太網）傳輸係統和實時可靠的海量數據平台；（2）軟件為統一架構地理信息係統平台與數據存儲、集成開發專業應用軟件兩方麵上。就軟件方麵而言，地理信息係統平台是核心，統一數據存儲是係統運行的血液，專業應用軟件是生產技術管理的現代化工具，經營管理信息係統是領導決策服務的工具，四部分相互銜接，構成示範煤礦整個應用係統軟件內容。為此，軟件係統整體架構必須是瀏覽器/服務器+客戶端/服務器體係結構，即C/S+B/S結構為基礎，即基於WEBGIS的專業係統，進而實現全礦井、多管理層麵的數據共享與交換。
6.關鍵技術特點
（1）數據采集、處理與存儲技術
數字礦山工程建設的關鍵是地理信息係統，並將麵對的是具有多源、多維、動態、異質、異構、海量數據特點的礦業生產經營過程。其數據應具有無邊無縫的分布式數據層結構，能融合地上和地下、曆史和現時、多源、多比例尺、多分辨率的各種矢量和柵格數據。
數字礦山工程建設的多數據源決定了數據存儲的複雜性，主要涉及的關鍵技術有海量數據存儲技術、空間數據庫和數據倉庫技術。基於其數據的複雜多元化，必須采用合理的技術組織才能提高海量數據的存儲、管理效率和質量。既可以利用GIS本身的數據管理和分析功能，同時也可以采用Oracle和SQL Server等大型工業標準數據庫管理軟件建立礦山地理信息係統的數據中心，對複雜多源礦山信息進行有效的、合理的存儲、管理與分析。
數據處理技術是實現數字礦山成功應用的關鍵，它主要有地理信息係統技術、三維可視化技術和信息提取與決策處理技術等。在礦山地理信息係統應用中，地理信息係統理論與技術的研究不同於普通GIS，因為普通GIS處理的空間數據主要是指地球表麵空間位置為參照的自然、社會和人文經濟景觀數據，而礦山地理信息係統需要處理地表以下的不確定數據。正是如此，它具有專業的數據模型與數據結構以及相應的數據標準化體係與元數據體係。
（2）分布式空間數據庫和WebGIS技術
分布式數據庫及分布式處理是數據管理的發展趨勢。礦山各專業部門可以建立專業數據庫，以發揮各自在數據采集、更新和處理方而的特長，避免集中式係統帶來的管理困難和網絡擁塞。這些分散計算機經互連網絡連接成為多計算機係統，采用分布式計算技術和互操作技術實現資源共享。超媒體網絡GIS（WebGIS）和互操作規範（OpenGIS）分別是實現同構係統（相同軟件平台）和異構係統（不同軟件平台）分布計算和互操作的工具。
（3）三維虛擬環境可視化技術
礦業活動具有三維空間特征和動態特征，數字礦山建設應實現三維實體的實時顯示、虛擬井下和地麵生產活動實景的功能。基於3DGIS平台的真三維礦山數據模型是數字礦山建設的基礎工作之一，將三維虛擬環境可視化技術引入到三維礦體模型，可以實現三維地形和三維礦體的生成和仿真，有助於更好地理解礦體的空間信息及礦體與地表地形之間的空間位置關係，提高空間分析功能。
數字礦山工程建設涉及到的是地下及地上三維空間的動態變化問題。虛擬現實技術如能夠對整個地層環境及局部地質構造進行多維、多視角、多分辨率顯現，對礦區生態環境的動態變遷能進行實時監測和時空模擬，對井下監控係統進行實時監測和動態預警，對礦山安全係統能進行災情模擬（避災分析）等，那麼整個礦山地理信息係統將成為一個布局相當合理、結構極其優化、安全、高產、高效的良性循環運作係統。其中涉及很多關鍵技術，具體如下：
1）碰撞檢測技術
虛擬環境漫遊是礦山三維可視化應用的基本功能之一，它利用高性能的計算機創建使觀察者具有身臨其境的沉浸感和良好的人機交互能力，有助於啟發構思的信息環境，進而達到參與者在虛擬環境中獲取知識、形成概念的最終目標。
為增強真實感，在虛擬環境中進行漫遊時，必須進行碰撞檢測（Collision Detection）。有了碰撞檢測，才可以避免諸如觀察者飛入地下或者觀察者穿牆而過等不真實情況的發生。目前，有多種方法可以實現碰撞檢測技術。係統是從觀察者的角度出發，研究運動中的觀察者與靜態的虛擬環境之間的碰撞檢測算法。
2）三維交互技術
在礦山三維可視化係統中，三維交互主要包括空間對象的查詢、虛擬環境漫遊以及空間物體的操作和分析等。其中，空間物體的操作和分析又包括剖麵處理和虛擬鑽孔。
3）圖形加速技術