地質資料信息管理系統的構建與應用

姚麗君

（中國冶金地質總局中南地質勘查院，湖北 武漢 430000）

地質資料檔案館館藏了多年來在全國各地工作形成的地質、遙感、物化探資料數萬份，隨著時間的推移，館藏的地質資料將越來越豐富。如何保存好如此豐富的多源地學信息數據；如何對現有地質資料進行快速查詢、閱覽；如何利用現有地質資料，快速、經濟有效地進行二次開發，是當前我們面臨的一個重大的研究課題。到目前為止，檔案館仍在使用傳統的簿式目錄、卡片式目錄手工檢索方法來檢索資料，這樣的查閱方式繁鎖且效率低下、耗時費力，為了改變這一現狀，對檔案館管理系統進行二次開發，設計出一套完整的地質資料管理系統已迫在眉睫。

1 地質資料管理系統的構建

地質資料管理系統是利用計算機、軟件、存儲系統等設備將檔案館的資料信息存儲在計算機中，通過用計算機處理數據而代替重復的手工勞動，讓用戶方便地利用和使用館藏資料。

該系統選用office、MAPGIS、3DMine軟件作為平臺進行開發。開發語言選擇VC6.0、C++編程語言編程，效率高，運行速度快，且對底層處理支持比較好。數據庫管理工具選擇用SQL Server 2000，SQL Server 2000適合管理大中型企業數據庫，簡單易用，并發處理能力好。其他組件工具包括MapGis6.5二次開發包、DWG讀寫工具ODA及3DMine的三維顯示控件等。

在軟件平臺的基礎上開發適合我局需要的地質資料數據庫管理系統，達到快速查詢、閱覽等功能；完成利用數據庫管理系統對地球空間數據進行采集、存儲、檢索、三維建模、分析和表示的研究，實現地質資料快速、經濟、有效的二次開發。該系統具有較快的響應速度。支持關鍵字檢索、近似查詢、截斷查詢，以及全混和條件查詢，用戶界面格式統一、直觀高效、易于操作。

（1）系統體系總體結構。根據地質資料空間數據管理系統需求分析，系統應用模式是“C/S“的二層體系。C/S（Client/Server）結構，即客戶機和服務器結構。它是軟件系統體系結構，通過它可以充分利用兩端硬件環境的優勢，將任務合理分配到Client端和Server端來實現。

系統中C/S體系結構由客戶應用程序和服務器管理程序兩部分組成，也稱為前臺程序與后臺程序。應用服務器運行服務器管理程序，負責管理服務器端地質資料數據庫和地質資料文件，響應客戶端的資料查詢和各種地質資料文件的調用的請求；客戶應用程序運行在用戶自己電腦，負責輸入各種界面查詢和地質資料文件的調用，向服務器發出查詢和調用請求，并在客戶端顯示查詢和調用結果，并統計和分析各種地質數據。

（2）數據庫構建。根據地質資料空間管理系統數據特點和管理上的要求，完成地質數據庫的設計。數據庫設計必須遵循以下原則：①層次分明，布局合理；②保證數據結構化、規范化、編碼標準化；③數據的獨立性和可擴展性；④共享數據的正確性和一致性；⑤減少不必要的冗余；⑥保證數據的安全可靠。

（3）數據表設計。①用戶管理表：存儲用戶登陸權限信息的數據表。②目錄表：存儲匯交地質報告基本信息數據表。③成果表：存儲匯交報告主要成果信息的數據表。④地形表：存儲匯交報告中地形地質圖信息的數據表，表格中必須指定當前地形地質圖紙空間和模型空間參考點坐標、比例尺，中央子午線及投影方式等信息。⑤附件表：存儲匯交報告中附件信息，與成果表類似。

（4）地圖坐標系定義。根據已提交地質資料現狀和我國地勘行業規范，系統支持北京54、西安80和WGS84坐標系統。

當用戶顯示單個地質資料圖形文件（mapgis）時，系統不進行坐標轉換和投影變換，按照原圖的比例尺顯示圖形，如果同時載入多個圖形時，就要進行坐標轉換和投影變換，坐標轉換是根據地形圖表中基點圖紙XY坐標和基點投影XY坐標進行對比轉換，計算出轉換參數，然后進行變換，再根據圖紙的中央子午線和系統設置的中央子午線和坐標類型，進行換帶計算，最后顯示在統一的坐標系中。

（5）數據錄入。系統數據庫設計完成后，就可以進行數據準備，逐步入庫了，因為數據庫表的格式是根據匯交數據格式來設計的，所以匯交好的數據入庫也比較簡單，先把匯交數據按照表格式輸入到Excel表格中，然后直接導入庫。對導入數據要求務必完整，如目錄表中，題名字段如不是關鍵字段，可以為空，但為了檢索方便，盡量將題名填寫完整，對于起始經緯度也是一樣，這樣在范圍查詢時就可以很快檢索到需要的地質報告。

2 地質資料管理系統的功能

該軟件可實現地質資料數據輸入、數據轉換、數據庫管理（空間數據、屬性數據）、空間數據分析、查詢、輸出等功能；任意資料的查詢、瀏覽；建立各種比例尺的圖庫系統，實現圖形的任意拼接、裁剪、輸出。利用數據庫管理系統將不同來源、不同類型的數據和相關的屬性信息進行有機的集合查詢、綜合分析，建立三維可視化地質模型，輔助成礦預測。

通過該系統可以選定區域，進行勘查區面積、經緯度范圍、礦種類型和數量的查詢、統計工作。同時，可以調入不同勘查區的地形地質圖、空間地層模型、構造模型以及礦體模型，從而在區域上進行成礦構造和含礦層的系統分析，來預測相鄰未知區域礦產分布情況，指導下一步探礦工作的開展。

3 地質資料管理系統的應用

（1）總體應用。該系統總界面主要由四塊組成：目錄檢索結果面板、成果信息面板、MapGis文件顯示窗口和3DWeb顯示窗口。目錄檢索結果面板：窗體最左側為目錄檢索的查詢結果顯示區，該界面主要顯示目錄查詢的報告目錄，選定一個或多個目錄可以在信息窗口或者MapGis瀏覽窗口顯示對應的信息，該面板如果被用戶關閉，則可以通過點擊主菜單下視圖～工具欄顯示～檢索面板來打開。該檢索方式可通過要查找資料的題名、編著者、資料類別、工作程度、選擇行政區、資料歸檔的檔號、關鍵詞、形成單位、主要礦產、形成時間和工作區、礦權區范圍的坐標進行查詢。MapGis文件顯示窗口：圖形窗口主要是用來打MapGis文件的窗口，是用來顯示成果列表中的MapGis文件，該窗口既可以顯示單幅MapGis圖形，也可以顯示多幅MapGis圖形，坐標方式有直角坐標和經緯度坐標兩種，可通過系統設置在系統中快速切換。如果載入的MapGis圖形花紋沒有顯示，則通過鼠標右鍵選“還原顯示”來切換。3DWeb顯示窗口：用來顯示成果列表中的3DMine或者其他可支持格式的三維成果文件。

（2）數據管理應用。本系統可以將本地數據庫進行導出，以便于同級資料保管單位之間進行部分資料的共享、或者下級將需要上報的資料導出來從而向上級機構進行匯交。為了防止機器因中感染病毒而造成數據丟失、系統安全性及方便數據庫的移植，系統提供了對現有數據庫的備份功能，便于數據丟失后能夠進行還原，從而保證系統能正常運行。①路徑配置：該設置需要用戶選擇數據庫、項目和MAPGIS庫文件存放的路徑，以保證可以正確的打開每一個文件。選定地質資料數據庫，可以是系統安裝目錄下的默認數據庫，也可以是自定義位置的數據庫。②文件打開方式：用戶可根據需求選擇模式，系統默認為“信息系統自帶”，這個功能主要是選擇地質報告文件打開的方式，信息系統自帶使用系統所帶的瀏覽器打開報告文件，操作系統自帶是用戶自己安裝的軟件來打開報告文件，如用Autocad來打開.Dwg文件。③默認投影參數：當用戶打開多個投影參數不一樣的平面圖的時候，必須要有統一的中央子午線和橢球參數，這樣才能把不同的圖紙放在同一個界面上，并且正確的顯示其內容。④顯示坐標：該系統可提供“直角投影坐標”和“經緯度”坐標兩種顯示坐標的方式供用戶選擇。

4 結語

隨著社會大環境的影響和計算機性能不斷提高、檔案管理軟件走向成熟之際，用計算機管理檔案就成了必然的手段。人們不需要再使用傳統的簿式目錄、卡片式目錄手工檢索方法來檢索資料，只需用鼠標簡單操作幾下就可以檢索到需要查詢的資料信息。大大降低了工作量，卻提高了準確性。未來，檔案管理數字化將是不可阻擋的。數字檔案館技術及數字檔案館查詢系統的實現，目前尚是一個較新的課題，文章所提出的數字檔案信息查詢系統的設計與實現方案定有不成熟之處。隨著計算機應用的普及，Internet的迅速發展，數字檔案館的網絡化、互聯化、世界化的程序將進一步加深，到時將有功能更加完善，技術更加成熟的數字檔案查詢系統的設計方案。