山東省礦產資源潛力評價綜合信息集成技術方法探討

謝頌詩，蔡青，馬麗新

(山東省地質調查院，山東 濟南 250013)

0 引言

根據山東省國土資源廳《關于開展全省礦產資源潛力評價工作的通知》和中國地質調查局的統一部署，山東省決定在全省范圍內開展礦產資源潛力評價工作[1]。該項目隸屬于全國礦產資源潛力評價項目，是山東礦產資源潛力的一次重要省情調查，圈定出成礦遠景區和找礦靶區，基本摸清山東省礦產資源潛力及其空間分布，為研究制定礦產資源戰略與國民經濟中長期規劃提供了科學依據，意義重大[2]。

省級項目目標任務是在現有地質工作基礎上，充分利用我國基礎地質調查和礦產勘查工作成果和資料，充分應用現代礦產資源預測評價和理論方法和GIS評價技術，開展省內鐵、鋁等礦種的資源潛力評價，基本摸清礦產資源潛力及其空間分布；開展成礦地質背景、成礦規律、物探、化探、遙感、自然重砂、礦產預測等項工作的研究，編制各項工作的基礎和成果圖件，建立礦產資源潛力評價相關的空間數據庫。在通過驗收的省級單礦種(組)潛力評價成果基礎上，開展各預測礦種(組)潛力評價成果的綜合匯總與集成。該文以金礦種為例，就成果數據集成方法進行探討。

1 綜合信息集成工作流程

山東省礦產資源潛力評價項目成果，主要體現在應用GIS技術所編制的各種專題圖件中[3]。按照全國礦產資源潛力評價技術要求,工作以MapGIS為載體提交成果圖件，結構及數據符合項目標準模型的規定，應用GeoPEX軟件對規范化的成果圖件、輔助圖件及編圖說明書、元數據等附件進行集成匯總，最終建立統一結構的礦產資源潛力評價數據庫[4]。礦產資源潛力評價資料性成果集成建庫工作流程見圖1。

2 集成建庫所需條件及系統準備

礦產資源潛力評價項目涉及成礦地質背景研究、成礦規律研究、礦產預測研究及重力、磁測、化探、遙感、自然重砂等多個專業，最終的成果圖件占用大量空間，對計算機性能有嚴格的要求。

(1)硬件條件。服務器：4CPU*3.0G以上，內存4G以上；硬盤：數據資料容量4倍以上(1T～10T)。客戶端：2CPU*3.0G以上、內存4G以上；硬盤：500G以上。網絡環境：100～1000MB/NET，系統準備主要包括成果數據集成軟件GeoPEX安裝和數據庫MS SQL Server安裝。

TCP/IP。備份設備：移動硬盤或備份服務器、光盤。

圖1 集成建庫工作流程

(2)軟件及程序。需要有GeoMAG，GeoTOK軟件，對數據屬性結構，屬性內容及圖形拓撲關系等進行檢查，檢查結果以Excel形式顯示，將出現的錯誤修改正確后，才可以進行入庫集成，以確保數據質量。GeoPEX集成軟件、Microsoft SQL Server 2008數據庫等。

GeoPEX由全國重要礦產資源潛力評價綜合信息集成項目組委托四川省地質調查院勘查技術中心開發，用于省級礦產資源潛力評價資料性成果匯總建庫，建立省級礦產資源潛力評價資料性成果數據庫系統。其為免安裝軟件，一般在硬盤的根目錄下創建。例如：D: GeoPEX。

全國礦產資源潛力評價項目組要求成果數據匯總集成使用MS SQL Server數據庫，根據項目組下發的軟件進行安裝。按照向導進行安裝，只是在數據庫引擎配置界面，選擇“混合模式身份驗證”，其中密碼要牢記，填寫正確才可以成功打開SQL Server。“指定SQL Server管理員”項選擇“添加當前用戶”，即可自動添加當前用戶的計算機名稱，方便操作也可先將計算機名稱進行修改。在打開SQL Server和GeoPEX時，“服務器”均需要填寫計算機名稱。

3 數據匯總方法步驟

3.1 新建數據庫與測試聯接

MS SQL Server 2008安裝完成后，運行SQL Server Management Studio，彈出的界面中“服務器名稱”和“密碼”為安裝時設置的當前用戶和所設密碼,登錄成功后，在出現的SQL Server Management Studio界面，選中“數據庫”，點擊鼠標右鍵，選擇“新建數據庫”，設置新建數據庫的信息(圖2)。

圖2 設置新建數據庫相關信息界面

在圖2“數據庫名稱”欄填寫“GEOPEXDB***”，在“GEOPEX”軟件“注冊數據庫”中，已經對“數據庫名稱”和“省級編圖及所有礦種成果圖庫”進行規范，一一對應(表1)。建立金礦數據庫時，在數據庫名稱欄填寫“GEOPEXDB011”。

3.2 GeoPEX注冊

GeoPEX軟件開發設置的初次登錄“用戶名稱”和“登錄密碼”均為“admin”,登錄系統后，可以根據需要對密碼進行修改。“計算機注冊”中選擇所在行政區“山東省”，計算機號從下拉菜單中選擇，不同用戶不可重復。最終編號則由系統依據前兩列的選擇自動給出，最后選擇“注冊”。“數據庫注冊”中首先選擇“增加注冊”。其中需要填寫注冊信息，“服務器”填寫數據庫所在計算機名，“數據庫”從下拉菜單中選擇數據庫名稱，“數據庫注冊信息”則自動出現該礦種對應的成果圖庫名稱，測試成功則證明與SQL Server新建數據庫已經聯接。“MapGIS環境設置”，設置為潛力評價工作要求的“矢量庫”及“系統庫”，“工作目錄”和“系統臨時目錄”。“用戶管理”可以將初始登錄密碼“admin”進行修改。也可以增加用戶，并進行授權管理，分為“數據查詢”、“數據維護”、“用戶管理”3個權限。

3.3 圖件導入模塊

圖件導入分為“圖件導入”、“文檔維護”和“圖件維護”3個部分，“圖件導入”是把MapGIS格式的圖層文件和圖件工程導入數據庫中，“文檔維護”是對已經成功入庫的圖件增加相應附件，主要包括編圖說明書、元數據、質量檢查文檔、柵格圖像、遙感圖像、匯報材料、表格、其他等，還可以對附件進行修改更新和刪除。“圖件維護”是對已入庫的圖件及其圖件信息、圖層信息進行修改或刪除。

表1 數據庫名稱與對應成果圖庫

3.3.1 投影轉換

GeoPEX系統對具有地理空間坐標圖件的入庫要求之一是：平面投影坐標圖件必須轉換為統一的經緯度坐標圖件。在投影之前，需要把數據做備份，因為投影后的經緯度坐標圖件將替換原始平面投影坐標圖件。選擇“圖件導入”模塊的“投影轉換”，它有批量轉換功能，選中需要入庫的投影坐標圖件，系統會自動獲取當前投影參數，并默認被投影后參數，直接轉換即可。

投影轉換后，選擇“查詢投影參數”查看投影類型欄，投影類型顯示為“地理坐標系”，單位為度，圖件投影轉換完成(圖3)。如有個別圖件不能正常進行轉換，投影類型還是顯示為“高斯-克呂格”，則需要對原圖件的各圖層和工程文件的投影參數進行檢查和修改。進行下一批圖件的投影時，選擇清除列表清單，以清除當前已投影完成的圖件。

圖3 投影轉換前后投影類型變化

3.3.2 圖件導入

礦產資源潛力評價項目生成了大量成果圖件，按照項目規范要求，文件命名及存放路徑繁瑣，管理、查詢、維護和應用很不方便，所以項目組要求應用GeoPEX軟件將圖件進行匯總。圖件導入時，選擇圖件所在路徑，系統將當前路徑下所有規范命名的工程文件提取到顯示框內，左側信息框中詳細顯示出圖件的工程名、圖件名稱、投影類型和比例尺等信息。雙擊工程文件名，界面右側“圖件入庫信息”系統自動填寫“比例尺”、“工程名稱”、“空間編碼”及“圖名”，其他信息需要人工補充完善(圖4)。導入過程既可以導入當前一幅圖件，也可以批量導入，通過“狀態”一欄查看是否成功。

圖4 圖件導入界面

導入圖件時系統將對成果圖件的結構、值域、空間拓撲關系等進行檢查，并提示主要的錯誤類型及錯誤內容。由于實際工作條件的差異，往往有一些獨有的信息未記錄到評價項目數據模型中去，這些信息保留下來或者自增字段等情況可以在“忽略錯誤信息”后進行圖件導入，系統會提示導入成功。如果出現嚴重錯誤，比如投影參數錯誤、屬性結構、屬性字段長度及屬性值出現錯誤等，則只有“取消圖件導入”，對錯誤進行修改后，再行檢查導入。這樣在圖件入庫之前又進行了一次全面檢查，保證了數據質量。

3.3.3 附件及報告導入

項目中每個專業組的每張圖件，都有對應的編圖說明書、元數據及圖像等文檔，每個礦種也有對應的專家審查意見、工作報告、修改情況和資源量估算說明書等報告，所以在圖件導入后，也需要對附件進行對應導入。打開“文檔維護”界面，選擇圖庫后顯示數據庫內所有已入庫的圖件，選中工程圖件，界面下方的打開目錄按扭找到該圖件的編圖說明書，元數據及圖像等文件，在前面方格內打上“√”，點擊“增加附件”，“上傳”，附件增加成功。報告導入時，步驟同附件導入相同。首先選擇數據庫，然后打開目錄，找到報告所在文件夾，添加后上傳。

3.3.4 圖件與文檔維護

在圖件及附件報告導入過程中，可能會出現圖件名稱有錯誤，或者附件導入時與圖件不對應等情況，在圖件維護模塊中可以進行修改。選擇需要進行信息修改或刪除的圖件，輸入關鍵字進行查詢，目標工程圖件顯示在“圖件信息”欄，選中圖件后，就可以通過界面右側的按鈕進行“人工修改”或“按模型更新”及“刪除選中圖件、圖層”等操作對圖件信息和圖層說明進行維護。

3.4 數據庫備份與恢復

因潛力評價數據匯總，數據庫多，數據量大，所以必須做好備份，以避免在數據出現問題時需要從頭導入而進行大量重復性工作，費時費力。GeoPEX軟件也設計了數據庫備份與恢復的功能，且操作簡單。點擊“數據庫備份”，顯示所有已入庫的圖庫名稱，選擇“聯接測試”，狀態欄顯示聯接后，選中要備份的數據庫，點擊“備份方案”按鈕，選擇備份路徑及文件名，確定即可。備份方案保存了當前的數據庫備份信息。

當數據庫在操作過程中出現問題，可以根據先前做好的備份進行恢復。恢復操作方法與備份相同，選擇要恢復的數據庫，“聯接測試”，選擇需要的備份方案，“執行恢復”。

4 結語

礦產資源潛力評價成果集成數據庫不同于圖件數據庫與空間數據庫的簡單相加，對文檔資料、數據元數據管理，既可以入庫管理，還支持與圖件、礦種、專題等條件的檢索與關聯[5]。集成后的成果圖件可以通過GeoPEX軟件的圖件查詢、文檔查詢功能，按專題、礦種、空間范圍(省行政區范圍、預測工作區、典型礦床研究區或任意指定空間范圍)、圖元屬性等檢索和裁剪已入庫資料性成果，輔助相關專業開展綜合研究工作。圖件導出功能，可以導出原始投影圖件、經緯圖件和其他投影圖件，方便利用。在圖件導入過程中，需要先將數據進行全面檢查，無誤后才可以導入，保證了入庫后的數據質量。應用GeoPEX軟件及SQLServer數據庫對礦產資源潛力評價成果進行匯總集成，使得數據庫存儲空間占用少、提高了訪問效率，方便對成果進行管理、維護和應用。

參考文獻：

[1] 王來明,王桂松.開展山東省礦產資源潛力評價科學評估全省礦產資源潛力[J].山東國土資源,2008,24(9):1-4.

[2] 李洪奎,于學峰.山東省大地構造相研究[M].北京:地質出版社,2012.

[3] 劉福魁,馬莉.礦產資源潛力評價成果圖空間數據庫中屬性數據質量檢查探討[J].山東國土資源,2013,29(1):31-34.

[4] 過劍,汪新慶,常思思,等.全國礦產資源潛力評價地質圖件規范化技術研發[J].電子科技,2010,23(5):15-22.

[5] 左群超,楊東來.中國礦產資源潛力評價數據模型研制流程及方法技術[J].中國地質,2012,39(4):1049-1061.