基于GIS的境外礦產(chǎn)資源項(xiàng)目管理系統(tǒng)平臺(tái)總體設(shè)計(jì)

摘要:本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外礦產(chǎn)資源項(xiàng)目管理系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)相關(guān)研究的分析歸納，探索建立了對(duì)境外礦產(chǎn)資源項(xiàng)目的信息管理模型，實(shí)現(xiàn)了GIS系統(tǒng)與信息結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的融合、工作流技術(shù)與GIS的無(wú)縫集成、GIS平臺(tái)、工作流平臺(tái)與境外礦產(chǎn)資源項(xiàng)目管理的集成等，力圖大幅減少境外礦產(chǎn)項(xiàng)目承包的時(shí)間成本，提高相關(guān)收益，并為項(xiàng)目的整體管理和運(yùn)營(yíng)提供合理的依據(jù)和措施。

關(guān)鍵詞:境外礦產(chǎn)資源;地理信息系統(tǒng);礦產(chǎn)資源項(xiàng)目管理

中圖分類號(hào):F407.1文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1002-2589(2010)18-0107-02

礦產(chǎn)資源作為不可再生的有限寶貴資源，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，為支持國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、滿足人民物質(zhì)生活日益增長(zhǎng)的需求提供了廣泛的資源保障。然而礦產(chǎn)資源分布的不均衡性，決定了任何國(guó)家都不可能做到實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)品的完全自給，“走出去”的勘查開(kāi)發(fā)我國(guó)所需的礦產(chǎn)資源的開(kāi)放戰(zhàn)略成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然選擇。規(guī)范化、科學(xué)化地管理好這些境外資源，不僅是高效利用和開(kāi)發(fā)好這些資源的基礎(chǔ)，也是直接關(guān)系到境外礦產(chǎn)資源可持續(xù)性利用的基本保證。因此，應(yīng)用現(xiàn)代化手段提高境外礦產(chǎn)資源項(xiàng)目管理水平已成為推行境外礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略急需解決的問(wèn)題。本文先評(píng)述國(guó)內(nèi)外有關(guān)GIS技術(shù)應(yīng)用于礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的研究成果，在此基礎(chǔ)上提出中國(guó)境外礦產(chǎn)資源項(xiàng)目信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，對(duì)GIS平臺(tái)工作流管理系統(tǒng)建模并提出GIS工作流設(shè)計(jì)基本構(gòu)想。

一、相關(guān)理論研究評(píng)述

1963年，加拿大學(xué)者R·ETomlinson首先提出了地理信息系統(tǒng)這一概念，從此開(kāi)創(chuàng)了利用計(jì)算機(jī)技術(shù)處理地理空間數(shù)據(jù)的先河，并于1971年將此理念成功地運(yùn)用于世界上第一個(gè)城市和土地利用的地理信息系統(tǒng)(CGIS)，這為GIS以后的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。自70年代起，一些發(fā)達(dá)國(guó)家相繼建設(shè)和研究各種專題的、規(guī)模的、類型的GIS，GIS集成了一系列豐富的技術(shù)，其應(yīng)用也受到越來(lái)越多行業(yè)的重視。礦業(yè)部門(mén)把GIS應(yīng)用到礦山地理信息系統(tǒng)中(MGIS)，并提出了各種解決的模式和技術(shù)路線，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)開(kāi)發(fā)了第一個(gè)面向我國(guó)礦業(yè)領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)礦山GIS基礎(chǔ)平臺(tái)。他們使用TITANGIS的開(kāi)發(fā)控件，采用組件模式進(jìn)行半底層開(kāi)發(fā)。目前，礦產(chǎn)資源里應(yīng)用GIS的主要有:第一，應(yīng)用礦產(chǎn)資源管理方面。礦產(chǎn)資源的合理開(kāi)發(fā)和有效利用越來(lái)越受到各國(guó)重視，加強(qiáng)礦產(chǎn)資源的管理工作就需要依靠先進(jìn)的管理技術(shù)和地理信息技術(shù)來(lái)改變傳統(tǒng)的礦產(chǎn)資源管理落后的缺點(diǎn)。如昆明理工大學(xué)研制開(kāi)發(fā)了以查詢?yōu)橹鞯牡V產(chǎn)資源信息管理系統(tǒng)。該軟件在成熟的地理信息系統(tǒng)平臺(tái)的支撐下，實(shí)現(xiàn)了豐富的功能，能夠?qū)Ω鞯胤秸㈤_(kāi)發(fā)部門(mén)、資源管理部門(mén)、勘查部門(mén)了解各地的礦產(chǎn)資源狀況提供有效的支持。同時(shí)，系統(tǒng)良好的擴(kuò)展性，保證了系統(tǒng)可以隨應(yīng)用而不斷更新、變化，對(duì)提高礦產(chǎn)工作的現(xiàn)代化管理起到了巨大的推動(dòng)作用。第二，礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)方面。GIS技術(shù)應(yīng)用于礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)方面的優(yōu)勢(shì)在于它能集成管理多源地學(xué)數(shù)據(jù)、建立相應(yīng)的各種模型和模擬，使數(shù)據(jù)的分析更有效和定量化，為預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)工作提供強(qiáng)有力的手段。

目前，礦產(chǎn)資源管理系統(tǒng)研究方法主要有下列兩種:第一，認(rèn)為礦產(chǎn)資源是資源的一種，所以沿用了資源管理系統(tǒng)的方法。而資源管理系統(tǒng)由于受管理系統(tǒng)建設(shè)思想的影響，沿用CAD開(kāi)發(fā)的圖形系統(tǒng)或一般的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件開(kāi)發(fā)對(duì)資源進(jìn)行管理與評(píng)價(jià)。如施振東(2000)以FoxPro語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的礦產(chǎn)資源管理系統(tǒng)，主要功用是查詢檢索和統(tǒng)計(jì)分析，卻無(wú)法進(jìn)行制定區(qū)域發(fā)展規(guī)劃，地區(qū)的綜合治理方案，對(duì)環(huán)境進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)視和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，為生產(chǎn)實(shí)踐提供信息和指導(dǎo)。因而該方法不適用于礦產(chǎn)資源管理系統(tǒng)的研究。第二，以現(xiàn)存的地理信息平臺(tái)為基礎(chǔ)，利用其本身所提供的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言(如MapInfo公司的MapBasic等)來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。但是其開(kāi)發(fā)手段不夠靈活，實(shí)現(xiàn)煩瑣，代碼的重用性也不高，遠(yuǎn)趕不上編程語(yǔ)言功能的強(qiáng)大，開(kāi)發(fā)出來(lái)的應(yīng)用程序效率低下且在接口設(shè)計(jì)上相對(duì)單一，難以滿足不同GIS應(yīng)用的需要。

因此，GIS應(yīng)用于我國(guó)對(duì)外礦產(chǎn)資源管理的相關(guān)研究仍處于空白，使用地理信息系統(tǒng)的空間分析和管理、圖件處理的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合功能強(qiáng)大的面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言來(lái)進(jìn)行礦產(chǎn)資源管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，對(duì)提高我國(guó)對(duì)外礦產(chǎn)資源項(xiàng)目管理水平具有極端重要的意義。

二、GIS平臺(tái)總體設(shè)計(jì)中工作流管理系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)與建模

工作流管理系統(tǒng)(WfMS)是定義、創(chuàng)建、執(zhí)行工作流的系統(tǒng)。在最高層上，WfMS應(yīng)能提供以下三個(gè)方面的功能支持:一是建造功能。對(duì)工作流過(guò)程及其組成活動(dòng)定義和建模;二是運(yùn)行控制功能。在運(yùn)行環(huán)境中管理工作流過(guò)程，對(duì)工作流過(guò)程中的活動(dòng)進(jìn)行調(diào)度;三是運(yùn)行交互功能。指在工作流運(yùn)行中，WfMS與用戶(礦產(chǎn)資源承包者和系統(tǒng)服務(wù)人員)交互的功能。工作流管理是人與電腦共同工作的自動(dòng)化協(xié)調(diào)、控制和通訊，在電腦化的業(yè)務(wù)過(guò)程上，通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行軟件，使所有命令的執(zhí)行都處于受控狀態(tài)。在工作流管理下，工作量可以被監(jiān)督，分派工作到不同的用戶達(dá)成平衡。

在境外礦產(chǎn)資源項(xiàng)目信息系統(tǒng)中，工作流管理系統(tǒng)發(fā)揮的作用主要是:1)與信息結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行交互功能。2)根據(jù)信息結(jié)構(gòu)系統(tǒng)用戶的要求選擇輸出的對(duì)象，如地理位置，地理圖象參數(shù)等。3)支持豐富的過(guò)程元素、多樣的活動(dòng)類型、支持子過(guò)程等，可適應(yīng)不同的業(yè)務(wù)處理需求。4)支持多種工作流模式。5)模型文件統(tǒng)一存放，安全管理。6)擴(kuò)展的XPDL模型文件存儲(chǔ)。7)與組織機(jī)構(gòu)建模工具結(jié)合進(jìn)行靈活地角色分配。8)轉(zhuǎn)移條件支持各種邏輯操作。9)支持用戶自定義類型數(shù)據(jù)。10)可設(shè)定業(yè)務(wù)過(guò)程時(shí)限。11)模型的合法性檢查。12)模型文件的圖形輸出。

工作流管理系統(tǒng)的實(shí)施需要三個(gè)基本步驟:映射、建模和管理。映射是第一個(gè)步驟，其首要任務(wù)是確定任務(wù)明細(xì)，并且文檔化任務(wù)流程;建模則是開(kāi)發(fā)一個(gè)有助于建成流線型業(yè)務(wù)過(guò)程的模型，即完成所需信息的封裝;第三階段是軟件實(shí)施以及跨越全部工作部門(mén)、業(yè)務(wù)單元甚至是整個(gè)企業(yè)或組織的無(wú)縫系統(tǒng)集成，即信息封裝完畢，可以供其他部門(mén)使用，本文是面向客戶端用戶。為了確保工作流管理系統(tǒng)能夠“無(wú)縫隙”實(shí)施到組織機(jī)構(gòu)中，項(xiàng)目組必須遵從已經(jīng)定義好的、經(jīng)過(guò)實(shí)踐確認(rèn)的行之有效的工作方法，并且在每個(gè)工作階段都必須有可以度量的結(jié)果。通過(guò)工作流管理系統(tǒng)的三個(gè)步驟，就完成了對(duì)服務(wù)器端命令的執(zhí)行工作，即完成了對(duì)需求信息的明細(xì)，提取，封包工作，以便下一步服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)包的發(fā)送工作。GIS平臺(tái)完成工作流的GIS設(shè)計(jì)與建模，其工作流程為:根據(jù)客戶端發(fā)送的要求，提取工作流相關(guān)的境外礦產(chǎn)資源信息，填充并封裝模塊，然后連接服務(wù)器端，發(fā)送所封裝好的信息模塊。

三、基于GIS的工作流設(shè)計(jì)

基于GIS的工作流模型相關(guān)的主要要素有工作流模板、角色庫(kù)、角色、用戶①。工作流模板通過(guò)GIS可視化的形式完成業(yè)務(wù)邏輯的定制，即對(duì)客戶端需求的定制，包括信息的提取，信息的過(guò)濾，信息的封裝;“角色庫(kù)”記錄了所有角色以及角色與用戶之間的關(guān)系，它是工作流中所有角色的載體，主要完成角色與用戶、角色和角色之間的統(tǒng)一管理，它是由工作流模板來(lái)記錄，通過(guò)“拓?fù)潢P(guān)系”來(lái)表現(xiàn);“角色”是完成工作的用戶集合，通常表示一種橫向的合作關(guān)系，它在工作流中與結(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)，GIS作為用戶，完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)調(diào)取、錄入的功能。這樣就完成了GIS、工作流、信息結(jié)構(gòu)平臺(tái)三部分的無(wú)縫結(jié)合。

在工作流系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中利用了GIS的TOP結(jié)構(gòu)來(lái)管理工作流的節(jié)點(diǎn)、角色等，通過(guò)GIS的圖形操作實(shí)現(xiàn)工作流的可視化編輯。系統(tǒng)主要功能在工作流編輯器中實(shí)現(xiàn)，包括工作流顯示、編輯、權(quán)限管理、自定義表單生成向?qū)У裙δ堋９ぷ髁鞑糠职０鍘?kù)和案件庫(kù)，模板是工作流的可視化部分，案件庫(kù)是工作流的管理部分，是模板的實(shí)例庫(kù)，一個(gè)案件就是對(duì)應(yīng)模板的一個(gè)實(shí)例。

工作流的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)采用GIS存儲(chǔ)模式，支持單機(jī)和網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)庫(kù)(包括案件庫(kù)、自定義表單管理表、真用戶表等)采用GIS的WB文件。流程模板采用GIS的WP文件，用節(jié)點(diǎn)和弧段分別表示事件和辦理流向，利用TOP關(guān)系中的權(quán)重來(lái)表示流程節(jié)點(diǎn)之間的連通關(guān)系。GIS工作流組件提供了建立、編輯流程模板的功能。可以通過(guò)輸入角色、連接角色、編輯角色、編輯角色用戶等菜單將需求分析所獲得的信息建立工作流程，建立流程之后，GIS平臺(tái)根據(jù)各個(gè)步驟的需求，調(diào)取數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，這就完成了客戶所需信息的獲取。

GIS的礦產(chǎn)資源境外項(xiàng)目管理系統(tǒng)是一個(gè)基于GIS礦產(chǎn)資源的信息結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)境外礦產(chǎn)資源項(xiàng)目的信息管理模型，可以使項(xiàng)目承包花費(fèi)的時(shí)間更短，收到的利益更多，并且為項(xiàng)目的整體管理、運(yùn)作提供合理的依據(jù)和措施。

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