WEB技術在地質資料二次開發中的應用探討

歐陽友和

(中國建筑材料工業地質勘查中心山東總隊，山東 濟南 250100)

目前國內館藏地質檔案基本完成了數字化[1]，但地勘單位成立時間較早，在找礦及勘查過程中不僅留存大量的地質檔案，亦留存有大量未形成報告的地質資料，這些資料都是幾輩地質工作者辛苦努力留下來的寶藏，具有豐富的信息及潛在價值[2]。這些寶貴的礦點檢查、地質調查、找礦資料以卡片、記錄簿等形式存在，特別是普查、詳查、勘探前進行了大量的找礦工作，最終提交勘查報告后，前期的基礎性工作中形成的找礦資料作為原始資料封存在檔案室，未能得到充分利用，并且地勘單位資料信息化建設較弱[3]，地質資料的二次開發利用較少，充分利用好這些資料具有重要意義[4]。

1 地質資料二次開發利用的意義

對地質資料的有效整理和信息化處理，避免寶貴的資料成為信息的孤島，可以更高效的利用，有利于提升知識的運行效率，并且可以快速重復利用[5]，能夠更好地為找礦等工作服務。“礦產資源”自然屬性決定了其在一定的經濟技術條件下才能成為資源。隨著社會的發展，很多礦產在現行經濟條件下已經成為了“資源”，對資料的二次開發利用，可以直接或間接篩選出找礦靶區或礦點、礦產地，可以避免重復的野外調查工作[6]。根據地質資料的綜合分析研究能夠快速選擇成礦遠景區，更好地為找礦及立項提供指導。隨著環境保護及生態紅線意識逐步加強，盡量減少對野外的擾動、進行綠色勘查是下一步地質工作的方向，其中挖掘潛在的礦產資源，重視地質檔案資料的二次開發，能實現其社會價值和經濟效益，這也是地質工作者的責任和使命。

2 WEB技術應用方式探索

2.1 WEB技術應用的優缺點

WEB技術相對傳統的桌面應用程序，能夠實現最大的資源共享，維護與部署成本低，對客戶端的要求較小，能夠兼容各類瀏覽設備及操作系統。采用WEB技術B/S結構模式，可以提供直觀的數據展現。B/S結構優點[7]是成本低、維護方便、分布性強、開發簡單，通過瀏覽器瀏覽即可滿足用戶使用需求。B/S結構下地質資料二次開發利用方式簡單方便，能夠提供點、線、面的交互查詢及對比分析功能。首先將地質資料信息化；然后將需要的信息疊加到基礎圖件中，基礎圖件可采用公開的地理底圖，如天地圖、百度地圖等；再疊加WMTS地質圖及信息化的地質資料。

2.2 地質資料的信息化

地質資料二次開發利用，信息化是基礎，為達到重復利用、按需利用的目的，在對地質資料信息化時，可根據工作需要，提取地質資料中礦種、坐標、找礦信息、工作年份以及工作人員等數據，并建立地質資料數據庫，以備檢索調用。

2.3 結合WMTS，提供可視化服務

為達到綜合研究的目的，充分利用以往成果是關鍵，在應用中引入了WMTS服務。WMTS，WEB地圖瓦片服務(Web Map Tile Service)，其提供了一種采用預定義圖塊方法發布數字地圖服務的標準化解決方案，采用WMTS服務可以將預定義的瓦片圖片無縫拼接為一張完整的地圖，從瀏覽器上直觀的看到各類地質要素。目前全國地質資料館發布的國家地質圖數據庫[8](投影類型：經緯度，坐標系∶CGCS2000)提供了1∶5萬、1∶20萬、1∶25萬到1∶500萬的電子版在線地圖，采用WMTS服務格式。將其作為基礎地質底圖使用非常方便，并且已經過脫密處理，減少了泄密風險。

2.4 GeoJSON數據提供實時加載

在WMTS底圖的基礎上，通過GeoJSON調用前期地質資料信息化形成的數據庫，按照需求進行加載。

JavaScritp屬于網絡的腳本語言，已經被廣泛用于WEB應用開發，對各大瀏覽器支持較好。GeoJSON[9]基于JavaScript對象表示法的地理空間信息數據交換格式，是一種對各種地理數據結構進行編碼的格式。GeoJSON支持以下幾何類型：點(Point)、線 (LineString)、 面 (Polygon)、 多 點 (MultiPoint)、多線(MultiLineString)、多面(MultiPolygon)和幾何集合(GeometryCollection)。首先是將這些要素封裝到單個的Geometry里，然后作為一個個的要素(Feature)；放到一個要素集合(FeatureCollection)里，要素集合、要素、Geometry成層次結構，如圖1所示。針對多點、多線、多面、集合等在后臺可以拆解為單個的點、線、面進行處理，以備后期調用，極其方便。GeoJSON繼承了JSON的特點，可以同步或異步調用，這樣在選擇信息化的地質資料時，可以實時顯示，并疊加到現有圖層。

3 應用實例

3.1 礦產地質調查預研究

礦產地質調查遵循預研究、野外調查、綜合評價、綜合研究及專題研究、成果編制、成果提交等實施步驟[10]，預研究是礦產地質調查的重要的基礎工作。預研究的主要工作是全面搜集、整理和綜合分析調查區以往各類資料。

將收集的資料進行信息化處理后為下一步二次開發利用做準備。在應用中可以加載大比例尺地質圖(例如1∶5萬的WMTS數據(圖2d))，再采用GeoJSON調用收集的以往地質資料，包括以往的調查、勘查成果(圈定的靶區、新發現的礦產地、礦(化)點)等資料。可以為確定主攻礦種、含礦建造及控礦構造提供依據，同時也可以根據圖面信息劃分重點調查區及一般調查區，為工作部署提供依據。通過WEB技術可以讓礦產地質調查預研究工作更加便捷、高效。

3.2 成礦規律研究

成礦規律研究是礦產預測工作的核心內容，一般采用從點到面，點面結合的方法，通過區域圖件反映礦床形成的地質背景，即地質建造和區域構造環境，通過按需加載的區域礦點反映了各礦點的空間變化及分布特征。以山東為例，在地理底圖(圖2a)上進行疊加地質圖(圖2b)。為顯示方便，加載了WMTS 1∶50萬地質圖，圖件可以隨意放大縮小。在地質圖的基礎上加載了點要素的測試用信息化數據(圖2c)，后臺編碼為GeoJSON數據，返回前臺異步加載，同時點擊點要素可以實時顯示該點的地質信息，通過綜合分析可以為成礦規律研究奠定基礎。

圖1 GEOJSON 數據結構

圖2 應用實例

4 結論和討論

(1)通過地質資料的二次開發，結合WEB技術的應用，大大提高了地質資料的二次開發利用效率。

(2)通過加載專題底圖，如構造底圖、全國地質資料館發布的礦產地數據庫[8]及其他專題地圖等，可以提供更豐富的找礦信息或成礦地質背景信息，為綜合地質找礦、成礦規律研究等提供更多信息，為地質資料的二次開發利用提供更多依據。

(3)通過WEB技術可以進行身份驗證及權限控制[11]。可以同步建立起內部綜合找礦數據庫，同時為多人在產學研等方面提供服務。