基于GIS的礦產地數據庫建設與實現

趙 雍

（陜西地建土地勘測規劃設計院有限責任公司，陜西 西安 710075）

我國礦產資源一直分屬相關行業部門管理，為了促進和加快地學信息的系統管理與資料共享，有必要對礦產管理各有關單位進行標準和規范統一，根據國家空間信息管理“一張圖”的思路[1]，建設礦產地數據庫平臺，利用先進的數據庫管理技術和信息共享技術，全面系統地對當前礦產地及相關信息進行匯總、歸納整理和數據庫建設，進一步形成一套能夠動態的，以管理和應用為目標的礦產地資源信息數據庫系統，快捷方便地對礦產資料進行查詢和檢索，實現數據共享。

1 研究現狀

我國的各相關部門已不同程度地匯編和建立了本單位的數據庫管理系統，但這些已完成和正在實施的礦產地數據庫建庫工作目前還存在一些問題有待進一步解決，主要表現在：數據庫數據資料來源不夠完整，還沒有形成涵蓋我國地礦部門以外本行業其他原各工業部門的全國范圍的礦產地數據庫；完成的礦產地數據庫沒有總體設計，而是按各自的工作方案建庫，建庫的礦種也不均勻[2]。目前，國家頒布了關于礦產地數據庫建庫的統一數據格式和技術標準，在此基礎上建立的礦產地數據庫，為數據庫不斷的動態維護和更新提供了基礎[3]。

2 工作內容

根據國家統一的技術標準要求，組織各有關地勘單位全面收集固體礦產、能源礦產、化工原料非金屬礦產、建筑材料非金屬礦產等礦產地資料，建立全國重要礦種的礦產地數據庫[4-6]。具體研究內容是：

（1）全面系統收集我國大型、中型、小型、礦點和礦化點的礦產地資料。

（2）組織以GIS平臺為基礎建立相關礦種的礦產地數據庫。

（3）組織有關單位和人員，進一步修訂、補充和完善數據庫建庫技術標準和數據格式。

（4）綜合整理和完善已完成的礦產地數據庫。

（5）對各單位完成的礦產地數據庫，全面匯總集成，建立礦種統一格式的礦產地數據庫，利用可視化空間查詢、實時編輯更新、輸入輸出等功能提供綜合的數據服務。對已建立的礦產地數據庫進一步完善，進行動態維護和數據更新。

3 數據庫建庫流程

（1）制定礦產地數據建庫數據標準及規范，設計數據庫結構，開發屬性數據錄入界面和圖形自動生成軟件。

（2）資料的收集和整理；屬性數據庫卡片的填制和數據錄入；礦產地數據庫（ArcGIS格式）的建設；數據檢查及修正。

（3）礦產地數據進行匯總，建立礦產地空間數據庫。內容包括：數據庫的拼接和合并；數據庫檢查和修正；礦產地數據庫的集成；建立礦產地數據庫查詢、檢索等應用系統；建立全國礦產地數據庫信息共享服務體系（礦產地數據庫建設工作流程見圖1）。

圖1 數據庫建設工作流程圖

4 礦產地數據庫結構

應用ArcGIS矢量數據格式對礦產地質數據庫的圖形信息進行整合，數據庫的基礎坐標系統主要應用地理坐標系統（應用實際經緯度標注橢球面上的坐標）。信息數據的輸送運用到地理信息系統的動態投影技術和無級縮放技術。

數據庫屬性采用關系型數據庫進行存儲。在數據匯總階段，數據采集和輸入采用Access格式；在成果匯總階段，數據統一采用MS SQL SERVER格式。本數據庫共建立11個表，它們之間的關系如下圖（圖2）所示。圖中礦產地基本情況表與礦體特征表、開采技術表、地質情況表、勘查工作表和技術經濟評價表的關系是一對一；礦產地基本情況表與礦產儲量表和選礦表的關系是一對多；而礦產特征表與主要采礦層特征表和勘查區資源量表的關系又是一對多。

圖2 數據庫關系示意圖

5 數據庫應用設計

（1）數據的查詢、檢索。進行礦產地數據的查詢、檢索采用菜單和參數輸入等方式，由交互用戶根據需要自行選擇。發揮計算機的智能功能，盡量減少輸入的參數，采用由數據字典提供的查詢對話窗口，通過交互逐級引導，對所需要的內容進行查詢和檢索，以減少造成的輸入錯誤。

（2）數據的輸出。信息數據的傳輸方式可歸為兩大類：即信息數據的拷貝、打印。在信息數據可以共享的前提下，將數據庫內的信息進行復制、電子制作等等，即為數據拷貝；數據打印是根據用戶的實際需求，對經常查詢及檢索的數據進行輸出。

（3）數據維護、更新。礦產地數據庫是動態信息管理系統，是隨時間發展而不斷變化的。隨著不斷深入的礦產勘查工作，需要對數據庫進行日常的，不斷地進行數據信息的補充、完善和更新等維護工作。

（4）數據的空間管理與檢索。利用GIS平臺將經匯總的全國礦產地數據庫建立成空間數據庫格式（如：ArcGIS的Shapefiles格式數據），按礦產種類進行分層。同時，疊加其他相關圖層，如地理圖層、地質圖層等，如圖3所示。采用基于菜單驅動方式，逐級打開逐步深入的原則進行查詢和檢索；基于圖形方式的可視化數據查詢；利用空間分析功能實現多方位的數據查詢。

圖3 礦產地數據的空間管理圖

（5）數據的安全與保障。礦產地數據庫具有較強的保密性，在數據庫建庫時要處理大量的數據，數據的采集需要投入很大的人力和物力，因此在數據庫建設期間，要隨時備份和復制，特別是各級成果數據，需要刻制成光盤進行備份，以防數據的損失。同時，在建庫時，加強對數據庫資料安全保密意識，防范數據向社會擴散和進行其他非法商業活動。

6 總結

通過對礦產地GIS數據庫設計與實現，可以方便快捷地對礦產資料進行查詢和檢索，實現數據共享服務，為礦產資源的保護和合理利用提供保證；為社會公眾提供資源信息服務；同時，GIS數據庫系統的建立，更能夠對礦產資源信息進行全面的了解，為進一步做好資源潛力評價和礦產資源預測工作，為國家科學地制定長遠發展規劃決策，以及部署礦產資源戰略調查提供基礎數據。