礦山水工環地質調查信息網絡查詢系統的設計與應用

類承濤

（山西省第二地質工程勘察院，山西 侯馬 043011）

1 礦山水工環地質調查信息網絡查詢系統軟件設計

1.1 設計數據庫

水工環地質調查信息網絡查詢系統軟件設計中，設計數據庫集成不同來源及形式的數據是一項關鍵環節[1,2]。本文系統的數據主要有山西省礦山水工環地質觀測以及圖件文檔資料，另有輔助計算數據對收集資料進行提煉分析，本文數據庫由數據結構定義部分和數據實體部分組成，通過SuperMap將數據存入數據庫。

數據采集過程中，地質調查信息網絡查詢系統在紙質地圖的基礎上，通過矢量化獲取空間數據，對數據所處空間位置進行描述，充分利用已有的專業圖件數字化的電子數據，從而在礦山水工環地質調查過程中，提高采集數據的錄用效率。設計數據庫輸入空間數據主要有兩種方式，由于水工環地質調查信息網絡查詢系統涉及數據信息量大，因此輸入數據主要為多種格式的矢量數據，輸入方式為掃描矢量化以及手扶跟蹤矢量化，保證原始數據的規范要求，從而形成滿足礦山水工環地質調查要求的矢量數據[3]。在設計數據庫完成數據采集后，本文系統通過SuperMap Deskpro控件，將所采集的矢量數據存儲到大型數據庫中，確保每一個數據對應一個數據庫，從而完成水工環地質調查信息網絡查詢系統數據庫的設計[4]。

1.2 設計系統查詢流程

設計系統查詢流程，是礦山水工環地質調查信息網絡查詢系統的重要組成部分，為地質信息網絡查詢系統提供最基本的軟件支撐。

用戶啟動軟件運行系統登錄界面，進行登錄認證后，成功連接數據庫，系統對登錄用戶進行身份驗證，后臺數據庫連接用戶名和用戶密碼，針對用戶角色不同，分配不同使用權限，用戶可以根據系統功能權限，進行山西省礦山地質調查信息網絡的查詢。

用戶發送礦山地質調查信息查詢請求，系統直接初始化進入功能界面，對用戶使用權限的處理進行簡化，用戶可根據自身需要，對系統數據庫進行配置，切換功能重新登錄對調查成果數據進行管理與維護，從而完成系統查詢流程的設計。至此完成礦山水工環地質調查信息網絡查詢系統的軟件設計。

2 礦山水工環地質調查信息網絡查詢系統硬件設計

2.1 設計系統結構

設計系統結構對礦山水工環地質調查信息數據進行有效管理，信息網絡查詢系統主要使用C/S與B/S運行模式，由客戶應用端服務器、中間件以及服務器管理三層結構構成。

功能分布在客戶端以及服務器上，基于web技術，將服務器分解為數據服務器以及web應用服務器，用戶通過COM/DCOM與中間件建立連接，系統通過web表示層接受請求，向數據庫獲取數據，根據編碼業務規則處理用戶請求，通過中間件與數據采集器進行交換，并將處理結果返回web表示層，向數據庫發送數據功能。

web表示層實現應用程序中的客戶端，是地質調查信息網絡查詢系統的接口，用戶在客戶端發送請求后，系統服務器對用戶請求進行優化與處理。web服務器用于啟動客戶端請求的進程，向業務邏輯層發送用戶輸入以及接收結果等，數據服務器響應web服務器的請求，管理數據庫進行數據分析查詢，并將處理結果返回到客戶端，利用分布式應用程序結構，完成web頁呈現和行為的管理，相應功能使用ADO.NET數據適配器和SQL服務器存儲過程來完成，從而完成系統結構的設計。

2.2 設計IBM工作站

IBM工作站是水工環地質調查信息查詢系統的多媒體工作站，以高性能圖形功能為主，包括礦山地質信息圖形掃描輸入以及圖形編輯儲存等。本文系統采用兩種配置，為配有標準鍵盤的IBM-PC和IBM-PCXTo，兩種配置分別為單獨使用以及多用戶共同使用，裝配彩色監視器、遠程通用接口以及字母輪式13英寸打印機。每臺機器至少256KB內存，并且具備IOMB硬磁盤共享配置的雙軸磁盤驅動器，作為與主機相聯的遠程終端，能夠輸入數據以及命令CRT顯示器，除此之外還可以簡單模擬標準終端，進行打印機輸出。IBM工作站局域示意圖如下圖所示：

圖1 IBM工作站局域示意圖

由圖可知，Client/Server作為IBM工作站的節點，作為主機連接PGWS及PGWS/PC，主要解決礦山地質調查地區的信息存儲，PGWS配置多用戶圖形工作站，用于地質信息網絡查詢系統的地質研究，PGWS/PC作為系統的數據采集器，并在用戶終端進行圖形數據輸出，配置微機工作站。為保證圖形彩色數據的精準輸出，IBM工作站配置PII450彩色顯示器，具備128M內存以及6.4G硬盤，附屬設備包括打印機、繪圖儀以及AO幅工程掃描儀，以此完成IBM工作站的設計。結合軟件和硬件設計，至此完成山西省礦山水工環地質調查信息網絡查詢系統的設計。

3 實驗論證分析

為保證礦山水工環地質調查信息網絡查詢系統設計的有效性，進行實驗論證。實驗論證采用山西省黏土礦，將本文地質信息網絡查詢系統與傳統系統進行對比測試，在相同實驗條件下，對同一區域內的黏土礦礦層分布情況進行查詢，兩個系統分別對1:10000礦層分布圖進行彩色圖形輸出。為保證實驗結果的準確性，設置30次實驗，并記錄地質信息網絡查詢系統的查詢時間，其實驗論證結果曲線如下圖所示：

圖2 實驗論證結果曲線

根據上圖分析，可以得出本文設計系統相比傳統地質調查信息網絡查詢系統，查詢時間縮短并且圖形輸出時間更加穩定。計算得出兩個系統查詢黏土礦礦層分布情況時的平均查詢時間，傳統地質信息網絡查詢系統平均查詢時間為68秒，本文設計系統平均查詢時間為59秒，查詢時間比傳統系統查詢時間縮短9秒。

4 結束語

實驗論證表明，本文設計的水工環地質調查信息網絡查詢系統具備極高的可實踐性，并且界面簡單，可直接在瀏覽器上訪問，技術調查人員操作方便，大大提高了礦山水工環地質調查的工作效率，為礦山建設項目提供基礎信息。但由于礦山水工環地質調查數據量大，本文系統在細節上仍存在不足，數據使用沒有達到真正統一的標準，僅僅符合山西省礦山行業的使用規范，如需大范圍推廣，還要調整數據使用規范。