礦產(chǎn)資源“一張圖”海量數(shù)據(jù)集成整合的技術(shù)研究

張雪清，鄧 飛，李治友

（1.中冶賽迪重慶信息技術(shù)有限公司，重慶 401120；2.重慶拓土地理信息有限公司，重慶 400015；3.重慶助安科技有限公司，重慶 400039）

近年來，“一張圖”的建設(shè)工作取得顯著成績，依托互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)硬件，把土地資源、房屋管理、礦產(chǎn)資源、地質(zhì)環(huán)境等各類專題數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，GIS共享服務(wù)作為平臺支撐，通過統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和平臺將數(shù)據(jù)進(jìn)行整合集成，將各類專題圖形數(shù)據(jù)庫疊加一起，通過“一張圖”能夠清晰展示礦產(chǎn)信息，也能夠展示礦產(chǎn)的開發(fā)利用情況，甚至是規(guī)劃情況，有效服務(wù)于礦產(chǎn)資源宏觀調(diào)控[1]?！耙粡垐D”建設(shè)的重點(diǎn)工作自然聚焦海量數(shù)據(jù)庫的集成整合，本文以重慶兩江新區(qū)和沙坪壩區(qū)數(shù)據(jù)集成整合為例。

1 礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)特征分析

各類礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)有以下特點(diǎn)：①參照標(biāo)準(zhǔn)不一致，數(shù)據(jù)種類繁多；②數(shù)據(jù)基礎(chǔ)不一致，數(shù)據(jù)格式異質(zhì)；③坐標(biāo)系多樣；④數(shù)據(jù)質(zhì)量參差不齊；⑤數(shù)據(jù)獨(dú)立存儲；⑥數(shù)據(jù)邏輯層次混亂，數(shù)據(jù)類型復(fù)雜。

2 礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)庫坐標(biāo)系選取

（1）常用坐標(biāo)系。重慶市各區(qū)縣礦產(chǎn)資源空間數(shù)據(jù)常用坐標(biāo)系包括：北京54坐標(biāo)系、西安80坐標(biāo)系（包括經(jīng)緯度和平面）、WGS—84坐標(biāo)系、2000坐標(biāo)系、重慶獨(dú)立坐標(biāo)系。

（2）業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的投影要求。數(shù)據(jù)集成需要將多源數(shù)據(jù)整合到統(tǒng)一坐標(biāo)系下，進(jìn)行各類數(shù)據(jù)的坐標(biāo)統(tǒng)一中，先將數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到投影坐標(biāo)系上，然后做高斯投影反算，借助軟件工具完成平面坐標(biāo)還原球面坐標(biāo)的操作，完成所有數(shù)據(jù)的坐標(biāo)統(tǒng)一，保證在“一張圖”系統(tǒng)中集成展示。

3 礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理主要包括進(jìn)行格式、坐標(biāo)系統(tǒng)的統(tǒng)一，包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。

（1）預(yù)處理。數(shù)據(jù)預(yù)處理針對已形成的各類紙質(zhì)圖件，預(yù)處理包括：數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、紙質(zhì)圖件矢量化等。①數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換。在兩江新區(qū)“一張圖”和沙坪壩區(qū)“一張圖”項(xiàng)目實(shí)施過程中，格式轉(zhuǎn)換主要包括cad、shape、mapgis、vct以及dgn等格式互轉(zhuǎn)。通過FME以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換擴(kuò)展集MyFME For MapGIS6x工具進(jìn)行轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源多源異構(gòu)數(shù)據(jù)、國內(nèi)主流數(shù)據(jù)格式與其他數(shù)據(jù)格式的相互轉(zhuǎn)換和批量相互轉(zhuǎn)換。②數(shù)據(jù)矢量化。針對無法收集到數(shù)字化成果的圖件，主要包括1：50萬系列地質(zhì)圖、基礎(chǔ)地理圖（小比例尺）。矢量化的工作主要有紙質(zhì)圖掃描、圖形校正、建立空圖層、矢量化、賦屬性。

（2）坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。測繪學(xué)中規(guī)定，比例尺小于1:25000的圖形采取六度分帶投影，因?qū)纫蟛桓撸瑒t采取基于GIS坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方式直接轉(zhuǎn)換。其余大于等于1:25000的圖形采用統(tǒng)一投影到三度分帶，以二次土地調(diào)查國家下發(fā)的影像為基準(zhǔn)進(jìn)行轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)的精度分析。最后在集成展示階段統(tǒng)一投影為地理坐標(biāo)系。實(shí)際工程應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換及投影變換的方法主要有兩種：基于對應(yīng)同名點(diǎn)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，以及基于GIS軟件的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換及投影變換。

4 礦產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)來源類數(shù)據(jù)集成

（1）礦產(chǎn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分析。礦產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)是區(qū)縣“一張圖”核心數(shù)據(jù)庫的重要組成部分，能實(shí)時(shí)、有效反映當(dāng)前全局礦產(chǎn)業(yè)務(wù)辦理情況，通過數(shù)據(jù)的集成與綜合分析，有效實(shí)現(xiàn)對全局業(yè)務(wù)的監(jiān)管。例如：礦業(yè)權(quán)管理系統(tǒng)涉及探礦權(quán)、采礦權(quán)項(xiàng)目范圍（附重要屬性）；地質(zhì)災(zāi)害信息管理和監(jiān)測預(yù)警管理系統(tǒng)涉及地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)（附重要屬性）等等。

（2）數(shù)據(jù)集成方法。通過對系統(tǒng)圖形數(shù)據(jù)的分析，大多數(shù)系統(tǒng)采用西安80坐標(biāo)系，也有圖形數(shù)據(jù)為獨(dú)立坐標(biāo)系，兩者在進(jìn)行集成處理時(shí)分別采取不同的策略。

①針對西安80坐標(biāo)系的集成。通過“一張圖”核心數(shù)據(jù)庫與各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建立映射，編寫FME軟件程序，主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取以及圖形的投影（直接通過軟件投影功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從平面坐標(biāo)系投影到地理坐標(biāo)系上），定期從系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù)更新到區(qū)縣“一張圖”數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步與更新。②針對獨(dú)立坐標(biāo)系數(shù)據(jù)的集成。獨(dú)立坐標(biāo)系圖形數(shù)據(jù)由于為大比例尺數(shù)據(jù)，通常在進(jìn)行實(shí)地測繪時(shí)采用地方獨(dú)立坐標(biāo)系開展，力爭減少圖形變形較少。具體操作中，針對重慶獨(dú)立坐標(biāo)系，采取同名點(diǎn)對應(yīng)的方式通過定制程序直接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取、信息抽取、圖形坐標(biāo)轉(zhuǎn)換（包含坐標(biāo)系定義）。

5 礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)入庫

（1）數(shù)據(jù)組織。由于“一張圖”核心數(shù)據(jù)庫是行業(yè)管理數(shù)據(jù)的集合，建立相應(yīng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)也應(yīng)從統(tǒng)籌規(guī)范所有行業(yè)數(shù)據(jù)的角度出發(fā)，保證數(shù)據(jù)分類清楚，各數(shù)據(jù)集間建立有效關(guān)聯(lián)，最終形成行業(yè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系。兩江新區(qū)和沙坪壩區(qū)數(shù)據(jù)組織按照基礎(chǔ)信息、土地資源、房屋管理、礦產(chǎn)資源、地質(zhì)環(huán)境5類進(jìn)行組織。

（2）數(shù)據(jù)入庫。將集成好各類數(shù)據(jù)集中導(dǎo)入oracle數(shù)據(jù)庫中，進(jìn)行統(tǒng)一存儲，方案發(fā)布程序調(diào)用以及更新。

（3）數(shù)據(jù)發(fā)布。在整個(gè)“一張圖”發(fā)布體系中，從數(shù)據(jù)庫提取數(shù)據(jù)到客戶端展示，經(jīng)歷了數(shù)據(jù)組織、傳輸、符號化、排版整理的過程，有專業(yè)的GIS軟件來支撐ARCGIS SDE、ARCGIS SERVER以及SKYLINE（用于三維數(shù)據(jù)的展示與發(fā)布）。在二維數(shù)據(jù)發(fā)布中影像數(shù)據(jù)及專題數(shù)據(jù)大多采用切片方式業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采用矢量方式，Skyline Globe是美國SKYLINE公司的基于網(wǎng)絡(luò)三維地理信息系統(tǒng)平臺，在大三維場景的構(gòu)建、發(fā)布中已經(jīng)有了良好的應(yīng)用。

6 礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)應(yīng)用

根據(jù)技術(shù)路線，完成了對兩江新區(qū)和沙坪壩區(qū)的數(shù)據(jù)整合，并按照相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)完成建庫工作；同時(shí)和在運(yùn)行的各應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)據(jù)映射、關(guān)聯(lián)，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)能夠每天更新到區(qū)縣“一張圖”核心數(shù)據(jù)庫中。本次“一張圖”核心數(shù)據(jù)庫的集成整合，實(shí)現(xiàn)了各類礦產(chǎn)資源圖形的查看、疊加、空間分析以及基于圖形的圖屬互查等功能；實(shí)現(xiàn)了各類礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、預(yù)警以及綜合監(jiān)管管理。

7 結(jié)語

基于國土、房屋、礦產(chǎn)、地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀和自然資源信息化的統(tǒng)一規(guī)劃和管理的現(xiàn)實(shí)需要，對重慶市年度產(chǎn)生各類現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、礦產(chǎn)數(shù)據(jù)以及各類專業(yè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一管理，采用一套統(tǒng)一規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，采用多項(xiàng)技術(shù)和方法整合各類數(shù)據(jù)，從而建成區(qū)縣“一張圖”核心數(shù)據(jù)庫，為礦產(chǎn)資源“一張圖”和綜合監(jiān)管平臺提供數(shù)據(jù)支撐，為業(yè)務(wù)管理提供各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源“一張圖”的海量數(shù)據(jù)集成整合，對礦產(chǎn)資源管理、規(guī)范管理行為、促進(jìn)管理創(chuàng)新都有進(jìn)一步提升，為下一步預(yù)警決策提供可靠的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)，以輔助高效管理、科學(xué)決策。