地質(zhì)資料信息管理系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用

姚麗君

（中國(guó)冶金地質(zhì)總局中南地質(zhì)勘查院，湖北 武漢 430000）

地質(zhì)資料檔案館館藏了多年來在全國(guó)各地工作形成的地質(zhì)、遙感、物化探資料數(shù)萬份，隨著時(shí)間的推移，館藏的地質(zhì)資料將越來越豐富。如何保存好如此豐富的多源地學(xué)信息數(shù)據(jù)；如何對(duì)現(xiàn)有地質(zhì)資料進(jìn)行快速查詢、閱覽；如何利用現(xiàn)有地質(zhì)資料，快速、經(jīng)濟(jì)有效地進(jìn)行二次開發(fā)，是當(dāng)前我們面臨的一個(gè)重大的研究課題。到目前為止，檔案館仍在使用傳統(tǒng)的簿式目錄、卡片式目錄手工檢索方法來檢索資料，這樣的查閱方式繁鎖且效率低下、耗時(shí)費(fèi)力，為了改變這一現(xiàn)狀，對(duì)檔案館管理系統(tǒng)進(jìn)行二次開發(fā)，設(shè)計(jì)出一套完整的地質(zhì)資料管理系統(tǒng)已迫在眉睫。

1 地質(zhì)資料管理系統(tǒng)的構(gòu)建

地質(zhì)資料管理系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)、軟件、存儲(chǔ)系統(tǒng)等設(shè)備將檔案館的資料信息存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，通過用計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)而代替重復(fù)的手工勞動(dòng)，讓用戶方便地利用和使用館藏資料。

該系統(tǒng)選用office、MAPGIS、3DMine軟件作為平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)。開發(fā)語言選擇VC6.0、C++編程語言編程，效率高，運(yùn)行速度快，且對(duì)底層處理支持比較好。數(shù)據(jù)庫管理工具選擇用SQL Server 2000，SQL Server 2000適合管理大中型企業(yè)數(shù)據(jù)庫，簡(jiǎn)單易用，并發(fā)處理能力好。其他組件工具包括MapGis6.5二次開發(fā)包、DWG讀寫工具ODA及3DMine的三維顯示控件等。

在軟件平臺(tái)的基礎(chǔ)上開發(fā)適合我局需要的地質(zhì)資料數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，達(dá)到快速查詢、閱覽等功能；完成利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對(duì)地球空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、檢索、三維建模、分析和表示的研究，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)資料快速、經(jīng)濟(jì)、有效的二次開發(fā)。該系統(tǒng)具有較快的響應(yīng)速度。支持關(guān)鍵字檢索、近似查詢、截?cái)嗖樵儯约叭旌蜅l件查詢，用戶界面格式統(tǒng)一、直觀高效、易于操作。

（1）系統(tǒng)體系總體結(jié)構(gòu)。根據(jù)地質(zhì)資料空間數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)需求分析，系統(tǒng)應(yīng)用模式是“C/S“的二層體系。C/S（Client/Server）結(jié)構(gòu)，即客戶機(jī)和服務(wù)器結(jié)構(gòu)。它是軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，通過它可以充分利用兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢(shì)，將任務(wù)合理分配到Client端和Server端來實(shí)現(xiàn)。

系統(tǒng)中C/S體系結(jié)構(gòu)由客戶應(yīng)用程序和服務(wù)器管理程序兩部分組成，也稱為前臺(tái)程序與后臺(tái)程序。應(yīng)用服務(wù)器運(yùn)行服務(wù)器管理程序，負(fù)責(zé)管理服務(wù)器端地質(zhì)資料數(shù)據(jù)庫和地質(zhì)資料文件，響應(yīng)客戶端的資料查詢和各種地質(zhì)資料文件的調(diào)用的請(qǐng)求；客戶應(yīng)用程序運(yùn)行在用戶自己電腦，負(fù)責(zé)輸入各種界面查詢和地質(zhì)資料文件的調(diào)用，向服務(wù)器發(fā)出查詢和調(diào)用請(qǐng)求，并在客戶端顯示查詢和調(diào)用結(jié)果，并統(tǒng)計(jì)和分析各種地質(zhì)數(shù)據(jù)。

（2）數(shù)據(jù)庫構(gòu)建。根據(jù)地質(zhì)資料空間管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)特點(diǎn)和管理上的要求，完成地質(zhì)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：①層次分明，布局合理；②保證數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化、規(guī)范化、編碼標(biāo)準(zhǔn)化；③數(shù)據(jù)的獨(dú)立性和可擴(kuò)展性；④共享數(shù)據(jù)的正確性和一致性；⑤減少不必要的冗余；⑥保證數(shù)據(jù)的安全可靠。

（3）數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)。①用戶管理表：存儲(chǔ)用戶登陸權(quán)限信息的數(shù)據(jù)表。②目錄表：存儲(chǔ)匯交地質(zhì)報(bào)告基本信息數(shù)據(jù)表。③成果表：存儲(chǔ)匯交報(bào)告主要成果信息的數(shù)據(jù)表。④地形表：存儲(chǔ)匯交報(bào)告中地形地質(zhì)圖信息的數(shù)據(jù)表，表格中必須指定當(dāng)前地形地質(zhì)圖紙空間和模型空間參考點(diǎn)坐標(biāo)、比例尺，中央子午線及投影方式等信息。⑤附件表：存儲(chǔ)匯交報(bào)告中附件信息，與成果表類似。

（4）地圖坐標(biāo)系定義。根據(jù)已提交地質(zhì)資料現(xiàn)狀和我國(guó)地勘行業(yè)規(guī)范，系統(tǒng)支持北京54、西安80和WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)。

當(dāng)用戶顯示單個(gè)地質(zhì)資料圖形文件（mapgis）時(shí)，系統(tǒng)不進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和投影變換，按照原圖的比例尺顯示圖形，如果同時(shí)載入多個(gè)圖形時(shí)，就要進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和投影變換，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換是根據(jù)地形圖表中基點(diǎn)圖紙XY坐標(biāo)和基點(diǎn)投影XY坐標(biāo)進(jìn)行對(duì)比轉(zhuǎn)換，計(jì)算出轉(zhuǎn)換參數(shù)，然后進(jìn)行變換，再根據(jù)圖紙的中央子午線和系統(tǒng)設(shè)置的中央子午線和坐標(biāo)類型，進(jìn)行換帶計(jì)算，最后顯示在統(tǒng)一的坐標(biāo)系中。

（5）數(shù)據(jù)錄入。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)完成后，就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，逐步入庫了，因?yàn)閿?shù)據(jù)庫表的格式是根據(jù)匯交數(shù)據(jù)格式來設(shè)計(jì)的，所以匯交好的數(shù)據(jù)入庫也比較簡(jiǎn)單，先把匯交數(shù)據(jù)按照表格式輸入到Excel表格中，然后直接導(dǎo)入庫。對(duì)導(dǎo)入數(shù)據(jù)要求務(wù)必完整，如目錄表中，題名字段如不是關(guān)鍵字段，可以為空，但為了檢索方便，盡量將題名填寫完整，對(duì)于起始經(jīng)緯度也是一樣，這樣在范圍查詢時(shí)就可以很快檢索到需要的地質(zhì)報(bào)告。

2 地質(zhì)資料管理系統(tǒng)的功能

該軟件可實(shí)現(xiàn)地質(zhì)資料數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)庫管理（空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)）、空間數(shù)據(jù)分析、查詢、輸出等功能；任意資料的查詢、瀏覽；建立各種比例尺的圖庫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圖形的任意拼接、裁剪、輸出。利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)將不同來源、不同類型的數(shù)據(jù)和相關(guān)的屬性信息進(jìn)行有機(jī)的集合查詢、綜合分析，建立三維可視化地質(zhì)模型，輔助成礦預(yù)測(cè)。

通過該系統(tǒng)可以選定區(qū)域，進(jìn)行勘查區(qū)面積、經(jīng)緯度范圍、礦種類型和數(shù)量的查詢、統(tǒng)計(jì)工作。同時(shí)，可以調(diào)入不同勘查區(qū)的地形地質(zhì)圖、空間地層模型、構(gòu)造模型以及礦體模型，從而在區(qū)域上進(jìn)行成礦構(gòu)造和含礦層的系統(tǒng)分析，來預(yù)測(cè)相鄰未知區(qū)域礦產(chǎn)分布情況，指導(dǎo)下一步探礦工作的開展。

3 地質(zhì)資料管理系統(tǒng)的應(yīng)用

（1）總體應(yīng)用。該系統(tǒng)總界面主要由四塊組成：目錄檢索結(jié)果面板、成果信息面板、MapGis文件顯示窗口和3DWeb顯示窗口。目錄檢索結(jié)果面板：窗體最左側(cè)為目錄檢索的查詢結(jié)果顯示區(qū)，該界面主要顯示目錄查詢的報(bào)告目錄，選定一個(gè)或多個(gè)目錄可以在信息窗口或者M(jìn)apGis瀏覽窗口顯示對(duì)應(yīng)的信息，該面板如果被用戶關(guān)閉，則可以通過點(diǎn)擊主菜單下視圖～工具欄顯示～檢索面板來打開。該檢索方式可通過要查找資料的題名、編著者、資料類別、工作程度、選擇行政區(qū)、資料歸檔的檔號(hào)、關(guān)鍵詞、形成單位、主要礦產(chǎn)、形成時(shí)間和工作區(qū)、礦權(quán)區(qū)范圍的坐標(biāo)進(jìn)行查詢。MapGis文件顯示窗口：圖形窗口主要是用來打MapGis文件的窗口，是用來顯示成果列表中的MapGis文件，該窗口既可以顯示單幅MapGis圖形，也可以顯示多幅MapGis圖形，坐標(biāo)方式有直角坐標(biāo)和經(jīng)緯度坐標(biāo)兩種，可通過系統(tǒng)設(shè)置在系統(tǒng)中快速切換。如果載入的MapGis圖形花紋沒有顯示，則通過鼠標(biāo)右鍵選“還原顯示”來切換。3DWeb顯示窗口：用來顯示成果列表中的3DMine或者其他可支持格式的三維成果文件。

（2）數(shù)據(jù)管理應(yīng)用。本系統(tǒng)可以將本地?cái)?shù)據(jù)庫進(jìn)行導(dǎo)出，以便于同級(jí)資料保管單位之間進(jìn)行部分資料的共享、或者下級(jí)將需要上報(bào)的資料導(dǎo)出來從而向上級(jí)機(jī)構(gòu)進(jìn)行匯交。為了防止機(jī)器因中感染病毒而造成數(shù)據(jù)丟失、系統(tǒng)安全性及方便數(shù)據(jù)庫的移植，系統(tǒng)提供了對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫的備份功能，便于數(shù)據(jù)丟失后能夠進(jìn)行還原，從而保證系統(tǒng)能正常運(yùn)行。①路徑配置：該設(shè)置需要用戶選擇數(shù)據(jù)庫、項(xiàng)目和MAPGIS庫文件存放的路徑，以保證可以正確的打開每一個(gè)文件。選定地質(zhì)資料數(shù)據(jù)庫，可以是系統(tǒng)安裝目錄下的默認(rèn)數(shù)據(jù)庫，也可以是自定義位置的數(shù)據(jù)庫。②文件打開方式：用戶可根據(jù)需求選擇模式，系統(tǒng)默認(rèn)為“信息系統(tǒng)自帶”，這個(gè)功能主要是選擇地質(zhì)報(bào)告文件打開的方式，信息系統(tǒng)自帶使用系統(tǒng)所帶的瀏覽器打開報(bào)告文件，操作系統(tǒng)自帶是用戶自己安裝的軟件來打開報(bào)告文件，如用Autocad來打開.Dwg文件。③默認(rèn)投影參數(shù)：當(dāng)用戶打開多個(gè)投影參數(shù)不一樣的平面圖的時(shí)候，必須要有統(tǒng)一的中央子午線和橢球參數(shù)，這樣才能把不同的圖紙放在同一個(gè)界面上，并且正確的顯示其內(nèi)容。④顯示坐標(biāo)：該系統(tǒng)可提供“直角投影坐標(biāo)”和“經(jīng)緯度”坐標(biāo)兩種顯示坐標(biāo)的方式供用戶選擇。

4 結(jié)語

隨著社會(huì)大環(huán)境的影響和計(jì)算機(jī)性能不斷提高、檔案管理軟件走向成熟之際，用計(jì)算機(jī)管理檔案就成了必然的手段。人們不需要再使用傳統(tǒng)的簿式目錄、卡片式目錄手工檢索方法來檢索資料，只需用鼠標(biāo)簡(jiǎn)單操作幾下就可以檢索到需要查詢的資料信息。大大降低了工作量，卻提高了準(zhǔn)確性。未來，檔案管理數(shù)字化將是不可阻擋的。數(shù)字檔案館技術(shù)及數(shù)字檔案館查詢系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，目前尚是一個(gè)較新的課題，文章所提出的數(shù)字檔案信息查詢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案定有不成熟之處。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及，Internet的迅速發(fā)展，數(shù)字檔案館的網(wǎng)絡(luò)化、互聯(lián)化、世界化的程序?qū)⑦M(jìn)一步加深，到時(shí)將有功能更加完善，技術(shù)更加成熟的數(shù)字檔案查詢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。