東北地區基礎地質數據庫維護與建設成果現狀

康 莊，張長捷，張廣宇，毛朝霞

（沈陽地質礦產研究所，遼寧沈陽110034）

東北地區基礎地質數據庫維護與建設成果現狀

康 莊，張長捷，張廣宇，毛朝霞

（沈陽地質礦產研究所，遼寧沈陽110034）

東北地區基礎地質數據庫建設與維護是在中國地質調查局已建各類基礎地質數據庫（包含區域地質圖空間數據庫、礦產地數據庫、工作程度數據庫、地球化學數據庫等）基礎上做進一步維護建設，保證數據庫現勢性和穩定運行，創新數據管理方式和手段，提高數據管理和維護水平，對公益性地質數據進行綜合、整理和二次開發，為地質調查信息化建設和數據資料社會化服務提供基礎數據支撐.

數據庫；基礎地質數據庫；區域數據庫建設；東北地區

東北地區基礎地質數據建設和維護目標是：補充更新已建各類基礎地質數據庫，提高數據管理和維護水平，確保數據庫現勢性和穩定運行，確保地質調查數據的可持續性發展；創新數據管理方式和手段；對公益性地質數據進行綜合、整理和二次開發，為地質調查信息化建設和數據資料社會化服務，提供基礎數據支撐；為開展國家地質資料數據中心建設研究工作提供基礎數據支撐.其具體內容為建設和維護1∶5萬區域地質圖空間數據庫、1∶25萬區域地質圖空間數據庫、1∶20萬區域地質圖空間數據庫、東北地區礦產地數據庫、東北地區地質工作程度數據庫、東北地區區域重力數據庫、東北地區地球化學數據庫等，保證東北地區基礎地學數據庫穩定運行；繼續開展區域地質圖空間數據庫的建庫工作；參與地質調查數據共享服務平臺建設，并按照統一標準開展東北地區相關數據庫的集成與整合.

1 主要進展與成果

1.1 1∶5萬區域地質圖空間數據庫建設

基于先進、實用的地質調查數據庫模型技術及其發展主流，在目前推廣應用數字填圖技術數據模型的基礎上，依據《地質圖空間數據庫標準》?中國地質調查局編制.2006.，應用現代計算機技術、空間數據管理技術和信息共享技術，對傳統填圖和數字填圖完成的1∶5萬地質圖成果數據進行綜合整理，建立全國1∶5萬數字地質圖空間數據庫、元數據庫及區域地質圖空間數據庫管理系統，進而達到科學化、系統化、數字化的匯總和管理.

1∶5萬區域地質圖空間數據庫數據質量必須滿足《1∶5萬數據庫建設技術要求與實施細則》?中國地質調查局發展研究中心編制.2009.相關標準，嚴格規范地執行空間數據庫建庫工作方法、流程與技術路線.在建立空間數據庫的工作中，形成并規范空間數據庫建庫工作方法,保證了空間數據質量在數學基礎、空間精度、空間數據標準化程度、圖元錄入質量、圖形分層、拓撲一致性、結點關系、屬性精度、代碼一致性、圖元編碼、屬性與圖元對應等方面具有堅實可靠的基礎，確保了數據資料的完整性、可靠性、可復查性和再研究性，工作成果質量符合技術要求.截至2011年，東北地區已完成1∶5萬區調圖幅數總計382幅（不包含數字填圖系統區調圖幅），從2000～2011年，每年部署建庫任務見表1.目前東北地區1∶5萬區域地質圖空間數據庫已經完成數據庫建設341幅（見圖1），其中黑龍江省2008年底完成了本省圖幅建庫.

1.2 1∶20萬區域地質圖空間數據庫建設

建庫工作從1995～2002年，涉及地質專業內容范圍廣，參加單位及人員多.由于地質大調查前后兩個階段任務目標不同，地質大調查開始后對建設空間數據庫的目的認識不同等多種因素，即建庫目的是面向應用還是面向資料保存，致使原資料處理過程中形成兩種情況：進行地層清理的圖幅和未進行地層清理的圖幅.

2000年以前建庫的圖幅多數是進行了地層清理與套改，而2001年以后則為與原圖一致的圖幅.東北三省地層清理套改情況見表2.

（1）未進行地層清理套改的圖幅（與原圖一致）

原圖質量：1∶20萬區調報告及地質圖分別由東北地區各省區調隊在歷時30多年時間內共同完成.20世紀60年代中期以前，填圖或圖幅分幅也不甚規范；60年代中晚期至70年代末填圖內容比較粗；而70年代末至80年代以后，區域地質調查工作研究程度和填圖質量較高.

表2 1∶20萬數字地質圖空間數據庫東北三省建庫圖幅情況表Table 2 Constructing progress of the 1∶200 000 geological spatial database

資料處理原則及方法：遵照原圖，基本保持原貌，只對出版過程中出現的明顯錯誤進行修改.

（2）進行地層清理套改的圖幅

資料處理原則及方法：汲取和學習國際科學領域的新理論、新方法、新技術，特別是區調地質工作中基礎地層學應用多重性概念進行地層對比研究，對以往所建立的地層單位進行研究和清理，重新鑒定各時代地層單位含義、層次類型與特征，查清或清除同名異物，清理長期沿用不規范的地層單位等.

2006～2010年因相關項目需要，重新對1∶20萬地質圖數據庫做了維護.工作包括2個方面：一方面對于套改的圖幅，需要按照“原汁原味”的原則進行重新建庫；另一方面，對于沒有套改的圖幅需要替換成統一的系統庫.數據庫維護工作量情況見表3.

1.3 1∶25萬區域地質圖空間數據庫建設

采用的數據模型是根據地質調查數據產品生產的需要及以往數據模型建模的實踐，基于地理信息應用模式規則（ISO 19109）和地理信息空間模式（ISO 19107），以ESRI的地理數據庫描述框架、UML和關系數據庫規范化理論為基礎，采用面向對象（地理數據庫模型）的建模技術，在空間數據模型研究的基礎上，建立的反映數字地質圖數據（實體）、數據（實體）之間的聯系以及有關語義約束規則的數據模型.該數據模型用15個基本要素類、8個綜合要素類、12個對象類和5個獨立要素類來表達地質圖信息.

表1 1∶5萬地質圖空間數據庫建設工作圖幅任務詳表Table 1 Constructing progress of the 1∶50 000 geological spatial database

圖1 東北地區1∶5萬區域地質圖空間數據庫建設工作程度圖Fig.1 Working progress of construction of the 1∶50 000 Regional Geolegical Spatial Database of Northeast China

2005～2008年，對東北地區的1∶25萬區域地質調查成果地質圖（截至2006年已匯交）進行數據庫建設，共完成23個圖幅（見圖2）.建庫依據《地質圖空間數據庫標準》?中國地質調查局編制.2006.，采用一體化數據組織、存儲和管理技術，對傳統填圖和數字填圖完成的1∶25萬地質圖成果數據進行綜合整理，建立統一的空間數據庫.

1.4 東北地區礦產地數據庫

表3 1∶20萬地質圖數據庫維護工作量表Table 3 Amount of maintenance for the 1∶200 000 geologic map database

圖2 東北地區1∶25萬地質圖數據庫建設工作程度圖Fig.2 Working progress of construction of the 1∶250000 Geological Map Database of Northease China

系統于1999年啟動，2002年分省建立礦產地數據庫并完成驗收，2003～2004年各省對本省提交的礦產地數據庫分別進行了維護和更新.全國有關地勘單位的礦產地數據庫建設于2001年啟動，2004年12月提交工作成果.2005～2006年由中國地質調查局對全國地礦系統等有關地勘單位所建的礦產地數據庫進行集成維護，形成了一個完整的全國礦產地數據庫.目前已完成了東北地區包括原地礦系統和有色、冶金、煤炭、核工業、化工、建材、武警黃金等部門各礦種在內的大中小型礦床、礦點及重要礦化點信息，資料截止日期為1999年.

2007年因項目需要，按照相關技術要求繼續收集整理各省2000年以來發現的大中小型礦床、礦點和礦化點信息，補充完善各省原來的礦產地數據庫.截至2010年底，完成情況如表4.

表4 礦產地數據庫維護工作量一覽表Table 4 Amount of maintenance for the mineral site database

1.5 東北地區地質工作程度數據庫

2004年完成的全國地質工作程度數據庫，較全面系統地收集和整理了全國20世紀的地質成果資料，建立了1901～2000年我國區域地質調查、礦產勘查、地球物理勘查、地球化學勘查、遙感地質調查、水文地質調查、工程地質調查、環境地質調查和海洋地質調查工作程度和包括黑色金屬、有色金屬、貴重金屬、稀有稀土金屬等礦產、分散元素礦產、放射性礦產、冶金輔助原料礦產、化工原料非金屬礦產、建筑材料及其他非金屬礦產、地下水和地下熱水資源、能源礦產等信息的全國地質工作程度空間數據庫，資料截止時間為2000年.

2007年繼續收集、整理2000年以來各相關地質工作資料，補充完善原來完成的“地質工作程度數據庫”.2008～2010年對其進行了維護（見表5）.

表5 工作程度數據庫維護工作量一覽表Table 5 Amount of maintenance for the working progress database

1.6 東北地區區域地球化學數據庫

遼寧省、吉林省、黑龍江省各自建立了省級區域地球化學數據庫，匯集了2002年以前開展的1∶20萬和1∶50萬水系沉積物樣品數據，包括1∶20萬比例尺的4km2一個組合樣，以及1∶50萬比例尺的16～32km2單點樣的39種元素和氧化物數據.區域地球化學數據庫管理系統具有數據庫管理、可視化圖形顯示與數據檢索、地球化學數據處理與分析、數據轉換和成果圖示與輸出等功能.現有的東北地區區域地球化學數據庫，由于是以1∶20萬分幅的數據，沒有進行統一的調平，須經處理后才能進行區域性的資料處理和地球化學特征研究.2008～2009年對其進行了維護，更新了黑龍江省地球化學分析成果數據4174條（見圖3）.

1.7 東北地區區域自然重砂數據庫

圖3 東北地區地球化學數據庫數據維護分布圖Fig.3 Working progress of maintenance of the Geochemistry Database of Northease China 1—全國庫數據；2—更新數據；3—有工作程度需下一步更新數據

截至1999年，東北地區建立了全區和省級1∶20萬自然重砂數據庫，系統收集整理了1∶20萬區域地質調查和部分1∶20萬區域化探測量工作中所采集的自然重砂樣品分析鑒定資料.按照統一標準完成了1∶20萬圖幅的自然重砂數據庫建設，包括圖幅基本信息數據文件、樣品基本信息數據文件、重砂鑒定結果數據文件、重砂鑒定結果不定量值的表示方法和量化值的數據文件.自然重砂數據庫系統提供按各級行政區劃（最小行政區劃為縣）、各種比例尺標準圖幅（1∶25 萬、1∶20萬、1∶5萬）、任意范圍、緩沖區等多種空間數據查詢.可以根據單礦物名、組合礦物、礦物含量值或含量區間值等實現屬性查詢.系統提供各種專業圖形處理、表達手段，包括數據統計、數據標準化、異常計算、圖形表達、異常處理等，提供等值線圖、礦物分布圖（可按不同含量級別）、條形圖、八卦圖等常規重砂礦物異常表示方法.2008～2009年對其進行了維護.

1.8 東北地區區域重力數據庫

區域重力數據庫涉及的基礎資料是1∶20萬、1∶100萬區域重力數據.該庫具有數據入庫、數據查詢、專題圖制作、數據輸出及數據庫維護等功能，提供了元數據.區域重力數據庫包括重力基點網數據表、高程數據表、重力工區參數信息表、工區范圍表、重力數據表等內容.2008～2009年對其進行了維護，更新黑龍江省重力成果數據2011條.

1.9 維護的其他數據庫

如東北地區區域航磁數據庫、遙感影像圖數據庫、典型礦床數據庫、1∶25萬地理地形圖數據庫、工作程度數據庫等，主要是對其進行數據的核實、檢查.

2 數據庫建設與維護現狀

中國地質調查局雖然在地質數據資源積累方面取得了長足的進步，建立了十多個國家級基礎地質數據庫和百余個不同地質專題的數據集，基礎地質數據資源的積累達到了相當規模，但是，尚有許多有重要使用價值的數據資源未完成建庫，如大比例尺地質圖數據、地質鉆孔數據、圖文地質資料數據和地學文獻數據庫等，數字化信息資源的積累遠不能滿足社會與地質應用的需求.

新一輪國土資源大調查生產了新的大量原始數據和成果數據，未能及時、全面開展數字化建庫工作，又沉淀了一批需要回溯性整理、建庫的信息資源.

加速開展基礎地質數據庫建設，及時更新、完善已建立的國家基礎數據庫并提供服務利用，是當前地質調查工作，尤其是數字國土工程需要部署的重要工作以及地質調查成果轉化和利用所不可缺少的重要環節.

3 數據庫建設與維護的意義

加強信息資源積累，夯實服務基礎，建立完整的國家級地質數據庫體系.開展有重要利用價值的地質數據資源建庫工作，集成整合各類地質信息資源，形成橫向覆蓋各專業領域、縱向跨多比例尺的國家地質數據庫體系.實現國家地質數據庫在統一標準下的一體化管理和更新維護，為地質工作提供基礎數據支撐，為國土資源全國“一張圖”核心數據庫提供數據支撐，為地質信息社會化服務提供數據支撐?張明華,劉榮梅，張振芳，等.地質調查數據庫建設與應用服務.全國數學地球科學與地學信息學術會議論文集.2009..

4 信息共享服務存在的問題

雖然我們在地質空間信息基礎設施方面取得了一定的發展，但應該看到與國家經濟發展的整體需求還不相適應，并在一定程度上影響了信息共享，導致重復投資和建設，阻礙了空間信息產業的發展.特別是目前一些部門各自為政以及多年形成的部門條塊分割，許多數據庫只是限于本部門、本單位使用，利用效率極低.一方面是大量數據閑置，另一方面需要數據的單位又找不到數據.這對于很好地發揮空間信息基礎設施的作用有一定的影響，從而在一定程度上制約了空間信息應用的普及和產業發展［2］.具體表現在以下幾個方面：（1）空間信息資源的建設分布在不同部門及相關單位，空間信息不能充分共享；（2）空間信息共享與服務相關機制與法律法規相對滯后；（3）目前的元數據標準制定與數據庫建設還是以部門為單位，建立相應的元數據庫，對于國家級層面的元數據信息共享和服務造成一定的困難；（4）信息采集與服務還是以政府部門為主，沒有社會各階層的廣泛參與.

5 思考與建議

從發達國家在信息共享與服務水平方面的經驗來看，推動空間信息產業的發展，應大大提高政府的決策能力和公眾的參與程度，這樣才能改善資源利用率，提高工作效率.總結國外的經驗，提出以下建議：建立國家空間信息共享與服務的聯盟機制，打破部門間信息壁壘.發達國家在實施空間信息共享與服務的同時，都組織了由社會各階層參與的合作伙伴關系或聯盟機制，確定嚴密可行的整體計劃和權威的協調機構，明確各組成成員的職責來保障計劃的完成.對我國來說特別需要實現部門間的統籌協調、統一管理和統一標準［3］.

［1］趙鵬大，姜作勤.數學地質和地質信息［A］//第30屆國際地質大會論文集.北京：地質出版社，1999.

［2］李曉波，姜作勤，張子平.現代信息技術發展與國土資源信息化［J］.國土資源信息化，2002（1）:17—22.

［3］李芳芳.發達國家空間信息共享與服務啟示［J］.國土資源信息化，2006（4）:45—48.

CONSTRUCTION AND MAINTENANCE OF THE BASIC GEOLOGICAL DATABASES OF NORTHEAST CHINA

KANG Zhuang,ZHANG Chang-jie,ZHANG Guang-yu,MAO Chao-xia

（Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources,Shenyang 110034,China）

The basic geological databases of Northeast China involves regional geological map spatial database,mineral site database,working progress database,geochemical database and so on.Further construction and maintenance will ensure these databases to be up-to-date and in stable operation.The innovation of data management methods and means will improve the management and maintenance level.The basic data will provide support for the integration and secondary development of the public-welfare geological data,and service for the informatization and socialization of geological survey.

database;basic geological database;construction of regional geological database;Northeast China

1671-1947（2012）03-0313-06

P628.4

A

2011－10－08；

2012-04-12.編輯：李蘭英.

中國地質調查局“國家基礎地質數據庫更新與維護”項目（1212010815004）資助.

康莊（1979—），男，主要從事地質、地理信息研究，通信地址沈陽市黃河北大街1號16號樓，E-mail//sybeetle@Gmail.com