移動(dòng)端地質(zhì)資料借閱服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

［關(guān)鍵詞］地質(zhì)資料；借閱服務(wù)；移動(dòng)客戶(hù)端

成果地質(zhì)資料是國(guó)家重要的數(shù)字資源，為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了重要的專(zhuān)業(yè)信息支撐。內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)資料館依法對(duì)全區(qū)地質(zhì)資料進(jìn)行統(tǒng)一管理和提供社會(huì)化服務(wù)。近年來(lái)，根據(jù)《自然資源部關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)地質(zhì)資料社會(huì)化服務(wù)的指導(dǎo)意見(jiàn)》〔2018〕179號(hào)文的要求，進(jìn)一步放寬了借閱資料的限制，資料借閱量逐年增加。“十三五”期間，內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)資料館累計(jì)借閱檔案份數(shù)73090 份次，利用檔案7509312件次。

另外，在過(guò)去的三年中，新冠疫情席卷全球，全國(guó)上下投入到了疫情防控工作中，這無(wú)疑對(duì)地質(zhì)資料服務(wù)能力是一次重大考驗(yàn)。互聯(lián)網(wǎng)的便攜性、覆蓋范圍廣、信息實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)明顯。地質(zhì)資料信息化應(yīng)通過(guò)構(gòu)建數(shù)字資料館，完善多元化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模式，推動(dòng)地質(zhì)資料多種形式的集群化發(fā)展[1]。為此，根據(jù)地質(zhì)資料借閱服務(wù)的實(shí)際需求開(kāi)發(fā)出適用于省級(jí)地質(zhì)資料館的“移動(dòng)端地質(zhì)資料借閱服務(wù)系統(tǒng)”，將傳統(tǒng)的到館服務(wù)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合實(shí)現(xiàn)地質(zhì)資料在移動(dòng)端借閱，不僅能提高借閱服務(wù)速度，也拓寬了借閱服務(wù)渠道，這一系統(tǒng)的應(yīng)用具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義。

1. 建設(shè)基礎(chǔ)

1.1 數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

根據(jù)國(guó)家長(zhǎng)期部署，截止到“十三五”，內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)資料館已經(jīng)完成地質(zhì)資料數(shù)據(jù)管理中心建設(shè)。數(shù)據(jù)庫(kù)包括地質(zhì)資料目錄數(shù)據(jù)庫(kù)、圖文數(shù)據(jù)庫(kù)、電子文件數(shù)據(jù)庫(kù)、涉密地質(zhì)資料數(shù)據(jù)庫(kù)、監(jiān)管平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)等，數(shù)據(jù)量達(dá)20T以上。數(shù)據(jù)涉及區(qū)域地質(zhì)、綜合礦產(chǎn)調(diào)查、區(qū)域物化探調(diào)查、金屬及非金屬礦產(chǎn)勘查、水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)調(diào)查、工程地質(zhì)、水源及礦泉水勘查、綜合研究等多種。這些數(shù)據(jù)是地質(zhì)調(diào)查工作中的重要參考，具有很強(qiáng)的再利用需求。隨著全社會(huì)轉(zhuǎn)向數(shù)字化、信息化、智能化建設(shè)，地質(zhì)調(diào)查工作也從傳統(tǒng)的工作方式逐步向信息化、智能化靠攏[2]。提高資料的利用率要從資料的獲取渠道、手段等多方面做工作。

1.2 借閱服務(wù)形態(tài)

目前來(lái)看，雖然有部分信息化條件較好的資料館采用窗口＋電腦網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)方式，但各級(jí)地質(zhì)資料館藏機(jī)構(gòu)的主要服務(wù)方式仍以傳統(tǒng)的到館服務(wù)和電子閱覽室服務(wù)為主，這是地質(zhì)資料需求者獲取、借閱地質(zhì)資料的主要方式[3]。到館人員只需攜帶身份證件，自助登錄借閱服務(wù)系統(tǒng)后，通過(guò)查閱所需資料、提交申請(qǐng)幾個(gè)步驟就可以完成地質(zhì)資料收集并離館。另外，內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)資料館還通過(guò)微信公眾號(hào)、QQ群等多種網(wǎng)絡(luò)渠道提供社會(huì)化服務(wù)。移動(dòng)端地質(zhì)資料借閱服務(wù)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)有利于整合網(wǎng)絡(luò)中零散的人工服務(wù)方式，讓服務(wù)更規(guī)范、有效。

2. 成果地質(zhì)資料數(shù)據(jù)形態(tài)特點(diǎn)

成果地質(zhì)資料（表1）是一種“多學(xué)科、多模態(tài)”的數(shù)據(jù)集合體，這種數(shù)據(jù)形態(tài)對(duì)地質(zhì)資料管理和借閱有重要的影響。多學(xué)科主要是指每一檔資料中包括了地質(zhì)類(lèi)多個(gè)子學(xué)科的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)量大是指現(xiàn)在匯交的地質(zhì)資料的數(shù)據(jù)體越來(lái)越大；多模態(tài)是指地質(zhì)資料的數(shù)據(jù)形態(tài)包括多種格式形態(tài)，有文檔類(lèi)、圖形圖像類(lèi)以及音頻視頻類(lèi)。這些特點(diǎn)說(shuō)明地質(zhì)資料本身是一個(gè)復(fù)雜的數(shù)據(jù)體，移動(dòng)端借閱服務(wù)系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)中必須適應(yīng)這些特點(diǎn)可能帶來(lái)的困難。比如，成果地質(zhì)資料中存在大體積的圖像數(shù)據(jù)文件，傳統(tǒng)的方式很難在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行快速閱覽，必須研制針對(duì)性的技術(shù)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)延遲調(diào)閱。

另外，成果地質(zhì)資料的管理延續(xù)多年，國(guó)家陸續(xù)

發(fā)布多個(gè)數(shù)據(jù)組織管理、匯交規(guī)范，最終形成了包括地質(zhì)資料圖文掃描庫(kù)、多個(gè)Edmaker版本的成果庫(kù)、原始資料庫(kù)、實(shí)物資料目錄等的多種數(shù)據(jù)組織形態(tài)。這些內(nèi)容都在利用服務(wù)范圍之內(nèi)。

3. 系統(tǒng)的整體框架設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)的整體框架設(shè)計(jì)

移動(dòng)端服務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)延續(xù)了內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)資料館地質(zhì)資料大數(shù)據(jù)智能化服務(wù)體系建設(shè)的總體規(guī)劃，包括成果數(shù)據(jù)庫(kù)、原始數(shù)據(jù)庫(kù)、實(shí)物數(shù)據(jù)庫(kù)、目錄庫(kù)、共享服務(wù)庫(kù)、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)庫(kù)。移動(dòng)端借閱服務(wù)系統(tǒng)利用共享服務(wù)庫(kù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)發(fā)布和知識(shí)化提取后對(duì)外進(jìn)行借閱服務(wù)。

移動(dòng)端系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)在移動(dòng)設(shè)備上完成地質(zhì)資料的借閱服務(wù)為基本業(yè)務(wù)需求，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)端和互聯(lián)網(wǎng)電腦端業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)、信息統(tǒng)一、同步。設(shè)計(jì)了兩條主要邏輯，一是地質(zhì)資料基本信息通過(guò)數(shù)據(jù)發(fā)布工具發(fā)布到地質(zhì)資料網(wǎng)絡(luò)服務(wù)庫(kù)，然后通過(guò)地質(zhì)資料信息服務(wù)接口提供成果地質(zhì)資料、原始資料的元數(shù)據(jù)和文件信息給移動(dòng)客戶(hù)端；二是通過(guò)地質(zhì)資料知識(shí)化工具把地質(zhì)資料知識(shí)化后形成地質(zhì)資料知識(shí)庫(kù)，開(kāi)發(fā)地質(zhì)資料知識(shí)服務(wù)接口實(shí)現(xiàn)移動(dòng)端的知識(shí)查詢(xún)。具體應(yīng)用流程如圖1所示。

3.2 客戶(hù)端框架設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用前后端分離模式開(kāi)發(fā)。系統(tǒng)前端通過(guò)HBuilderX 進(jìn)行開(kāi)發(fā)、調(diào)試和發(fā)布，架構(gòu)方案采用MVVM 設(shè)計(jì)模式，采用符合Vue規(guī)范的uni-app跨平臺(tái)應(yīng)用框架。相比其他開(kāi)發(fā)環(huán)境，具有響應(yīng)速度快、UI更漂亮，強(qiáng)大的UI編輯功能的優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)與服務(wù)端通信采用http協(xié)議，使用Android網(wǎng)絡(luò)框架完成http協(xié)議的相關(guān)操作。過(guò)程中設(shè)計(jì)了共享Socket，減少了對(duì)服務(wù)器的請(qǐng)求次數(shù)，通過(guò)連接池，減少請(qǐng)求延遲，提高請(qǐng)求的效率。

3.3 服務(wù)端框架設(shè)計(jì)

服務(wù)端采用NET集成開(kāi)發(fā)環(huán)境和ASP.NET CORE框架開(kāi)發(fā)。ASP.NET Core MVC框架是輕量級(jí)、開(kāi)源、高度可測(cè)試的開(kāi)發(fā)框架，提供一種基于模式的方式，用于生成可徹底分開(kāi)管理事務(wù)的動(dòng)態(tài)網(wǎng)站。它提供對(duì)標(biāo)記的完全控制，支持TDD友好開(kāi)發(fā)并使用最新的Web標(biāo)準(zhǔn)。由于傳統(tǒng)的地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)方式與技術(shù)方法很難滿足當(dāng)今地質(zhì)工作和社會(huì)公眾對(duì)地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)的需求[4]，本次移動(dòng)端系統(tǒng)中采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和圖數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合使用的模式，不但能滿足資料數(shù)據(jù)管理還為知識(shí)服務(wù)建立了基礎(chǔ)。其中，地質(zhì)資料網(wǎng)絡(luò)服務(wù)庫(kù)采用Post?greSQL數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，知識(shí)庫(kù)采用neo4j數(shù)據(jù)庫(kù)。

服務(wù)端服務(wù)采用標(biāo)準(zhǔn)的WebAPI接口實(shí)現(xiàn)，集成了Swagger RESTful風(fēng)格的Web服務(wù)框架。實(shí)現(xiàn)了案卷屬性通用接口、電子文件數(shù)據(jù)接口、訂單管理接口、用戶(hù)權(quán)限接口、智能查詢(xún)接口、日志與動(dòng)態(tài)信息管理接口，通過(guò)這些接口為移動(dòng)端地質(zhì)資料的借閱功能提供后臺(tái)基礎(chǔ)支撐。

4. 系統(tǒng)功能

移動(dòng)端地質(zhì)資料服務(wù)子系統(tǒng)的功能緊扣借閱用戶(hù)的實(shí)際需求，在總結(jié)到館借閱實(shí)際問(wèn)題的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)資料查詢(xún)、借閱等一系列的服務(wù)功能，有效支撐借閱服務(wù)業(yè)務(wù)。主要功能有：地質(zhì)資料查閱、借閱定制服務(wù)、最新驗(yàn)收信息（移動(dòng)端）、最新入庫(kù)信息、最新借出信息、移動(dòng)端基于地圖的資料查詢(xún)、訂單管理、移動(dòng)端用戶(hù)管理、移動(dòng)端日志記錄、系統(tǒng)工具接口等，具體功能如圖2所示。

通過(guò)上述功能的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，首先完成了移動(dòng)端借閱管理全流程的移動(dòng)信息化。其次，結(jié)合移動(dòng)設(shè)備實(shí)時(shí)定位的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了根據(jù)移動(dòng)設(shè)備位置進(jìn)行周?chē)刭|(zhì)資料檢索的功能，輔助地勘項(xiàng)目人員根據(jù)工作區(qū)位置或者范圍進(jìn)行周?chē)Y料信息查閱。

傳統(tǒng)的資料檢索方式基本上都是根據(jù)有限的條件來(lái)檢索地質(zhì)檔案，這種方法只能檢索到檔案而不能找到深度相關(guān)的資料，更不能從其中發(fā)現(xiàn)知識(shí)[5-6]。移動(dòng)端地質(zhì)資料服務(wù)子系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初就留下了基于地質(zhì)資料知識(shí)圖譜提供知識(shí)服務(wù)的接口，將實(shí)現(xiàn)面向地質(zhì)專(zhuān)業(yè)人員的地質(zhì)檔案智能化檢索服務(wù)，提升地質(zhì)資料服務(wù)的專(zhuān)業(yè)化程度。

5. 技術(shù)特點(diǎn)

5.1 大圖像瀏覽關(guān)鍵

成果地質(zhì)資料中MapGIS和AutoCAD圖件都匯交了對(duì)應(yīng)的圖像文件，在移動(dòng)端統(tǒng)一瀏覽圖像文件。但是部分圖像文件非常大，這給網(wǎng)絡(luò)中瀏覽圖像帶來(lái)了一定的困難。在移動(dòng)端地質(zhì)資料借閱服務(wù)系統(tǒng)中，采用了基于分級(jí)切片的大圖像文件閱覽技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖像文件在移動(dòng)端快速打開(kāi)瀏覽（圖3），改善了在移動(dòng)端圖像文件的瀏覽體驗(yàn)。實(shí)現(xiàn)了在手機(jī)端瀏覽上百兆或者上千兆的圖像文件時(shí)延遲小、操作流暢的操作體驗(yàn)。

具體實(shí)施時(shí)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了圖像瀏覽組件，使用多分辨率圖像來(lái)實(shí)現(xiàn)大圖像的高幀速率和快速打開(kāi)體驗(yàn)。在加載時(shí)，只有少量數(shù)據(jù)需要在屏幕上快速顯示內(nèi)容。最初加載體驗(yàn)是顯示圖像的低分辨率版本，然后在變得可用時(shí)逐漸提高分辨率，實(shí)現(xiàn)由模糊到鮮亮體驗(yàn)，不管圖像有多大都能立即打開(kāi)圖像而不用等待很長(zhǎng)時(shí)間加載圖像數(shù)據(jù)。除了初始打開(kāi)的快速加載體驗(yàn)之外，當(dāng)用戶(hù)與應(yīng)用程序交互（例如，縮放和平移）時(shí)也能有相同的流暢體驗(yàn)。

5.2 內(nèi)外網(wǎng)的統(tǒng)一

移動(dòng)端地質(zhì)資料服務(wù)系統(tǒng)基于內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)資料大數(shù)據(jù)智能化服務(wù)體系框架建設(shè)，總體框架涉及內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)服務(wù)、移動(dòng)端和PC電腦端服務(wù)。移動(dòng)端系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，數(shù)據(jù)資源在系統(tǒng)間的共享使用，以及業(yè)務(wù)邏輯的統(tǒng)一是非常重要的考量。移動(dòng)端地質(zhì)資料借閱服務(wù)系統(tǒng)訪問(wèn)的數(shù)據(jù)包括基本目錄信息也包括處理發(fā)布后的圖像和文檔數(shù)據(jù)。圖像文件經(jīng)過(guò)脫密、切片處理后，在存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、占用空間、文件零碎度各個(gè)方面都大大增加。系統(tǒng)在實(shí)施過(guò)程中將閱覽室已有系統(tǒng)進(jìn)行融合共用，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)發(fā)布過(guò)程，做到數(shù)據(jù)和信息統(tǒng)一。

在業(yè)務(wù)方面，移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)在用戶(hù)管理、資料借閱過(guò)程和內(nèi)網(wǎng)閱覽室邏輯統(tǒng)一。不同終端可接續(xù)處理其他終端的處理進(jìn)度，將整個(gè)地質(zhì)資料館的借閱業(yè)務(wù)統(tǒng)一規(guī)劃，形成數(shù)據(jù)統(tǒng)一、信息一致、內(nèi)外同步的服務(wù)平臺(tái)。

6. 實(shí)際應(yīng)用體驗(yàn)

地質(zhì)資料服務(wù)由重視利用服務(wù)數(shù)量向重視利用服務(wù)質(zhì)量轉(zhuǎn)型[7]。根據(jù)系統(tǒng)上線運(yùn)行后的實(shí)際觀察，用戶(hù)正在逐漸遷移到移動(dòng)端進(jìn)行借閱下單，然后到線下進(jìn)行數(shù)據(jù)刻盤(pán)（圖4）。根據(jù)實(shí)際情況總結(jié)出以下幾個(gè)特點(diǎn)。首先，移動(dòng)端地質(zhì)資料服務(wù)系統(tǒng)減少了時(shí)間和地域上的限制，隨時(shí)隨地可以查閱下單，甚至在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)也可以查看到現(xiàn)場(chǎng)附近的資料信息。其次，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在地質(zhì)資料管理和服務(wù)領(lǐng)域中的應(yīng)用，不僅方便了用戶(hù)的操作，還減輕了地質(zhì)資料到館服務(wù)的壓力，提升了政務(wù)服務(wù)效率。

7. 結(jié)語(yǔ)

本文面向地質(zhì)資料借閱服務(wù)中的實(shí)際問(wèn)題，基于內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)資料大數(shù)據(jù)智能化服務(wù)體系構(gòu)建了移動(dòng)端地質(zhì)資料借閱服務(wù)系統(tǒng)，拓寬了地質(zhì)資料借閱服務(wù)渠道，在緩解日常到館借閱服務(wù)壓力的同時(shí)，也為突發(fā)情況不能到館借閱開(kāi)發(fā)了新的借閱途徑。“十四五”期間，作為科研生產(chǎn)的重要信息資源，地質(zhì)資料必然要進(jìn)行自我驅(qū)動(dòng)智慧化轉(zhuǎn)型[8]，通過(guò)智能化技術(shù)手段促使地質(zhì)資料信息資源向知識(shí)服務(wù)轉(zhuǎn)換。

移動(dòng)端系統(tǒng)的應(yīng)用也體現(xiàn)了政府放、管、服中提倡的減少行政干預(yù)，提高行政服務(wù)質(zhì)量的基本精神，是響應(yīng)政府放、管、服三大政策下的一個(gè)具體實(shí)現(xiàn)，也對(duì)進(jìn)一步深化地質(zhì)資料服務(wù)能力，提高地質(zhì)資料管理水平有積極作用。