礦產(chǎn)勘查開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

郭 建

（山東省地礦工程勘察院，山東 濟(jì)南 250014）

由于地表存在的礦山數(shù)量逐漸被大規(guī)模開發(fā)，因而礦難度也隨之增加，地下礦與地表難以識(shí)別的大型礦逐漸發(fā)展為我國(guó)的尋礦目標(biāo)，尋礦目標(biāo)的改變肯定會(huì)引起礦產(chǎn)勘查方法與技術(shù)的改變，從實(shí)地考察轉(zhuǎn)變到技術(shù)方法論的尋礦方法的改變均是這一改變的具體反映[1]。伴隨找礦難度的加大，多元化信息、綜合性方法互相聯(lián)系已經(jīng)發(fā)展為當(dāng)今礦產(chǎn)領(lǐng)域有效完成礦產(chǎn)勘查的重要方法，而且也勢(shì)必會(huì)在未來行業(yè)發(fā)展內(nèi)起到至關(guān)重要的作用。同時(shí)，勘查方法與手段的改變會(huì)在一定程度上產(chǎn)生諸多信息，比方說地理信息、環(huán)境信息、技術(shù)信息、社會(huì)信息等等，應(yīng)該怎樣在短時(shí)間內(nèi)有效利用這些信息為礦產(chǎn)勘探而服務(wù)遂成為現(xiàn)代礦產(chǎn)勘查人員面臨的一個(gè)重要問題。以對(duì)礦產(chǎn)勘查信息的相關(guān)研究作為基礎(chǔ)，利用對(duì)礦產(chǎn)勘查信息的具體分類，建構(gòu)出礦產(chǎn)勘查信息的有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)勘探項(xiàng)目成果的數(shù)據(jù)交互，更好地展示了勘探結(jié)果，可以滿足各個(gè)層次用戶的現(xiàn)實(shí)需要，為地質(zhì)礦產(chǎn)研究人員、礦產(chǎn)企業(yè)、國(guó)家資源部門等開展的地質(zhì)礦產(chǎn)工作提供高效便捷的服務(wù)。

1 礦產(chǎn)勘查開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

礦產(chǎn)勘查開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的硬件配置，對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器主要是采用COMPOQ或HP服務(wù)器，CPU設(shè)定為Plllsoo以上，內(nèi)存為256M以上，硬盤空間為30G以上；數(shù)據(jù)備份設(shè)備[2]。需要注意的是，客戶端硬件環(huán)境使用的系統(tǒng)均采取性能發(fā)揮穩(wěn)定的品牌機(jī)，CPU設(shè)定為Plll650以上，內(nèi)存為128M以上，硬盤空間為20G以上，有掃描儀、打印機(jī)等設(shè)備，還包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如交換機(jī)、網(wǎng)卡、三類雙絞線等。

2 礦產(chǎn)勘查開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)指的是按照用戶的現(xiàn)實(shí)需要，在某一個(gè)具體的系統(tǒng)運(yùn)作程序上，設(shè)計(jì)與構(gòu)建出數(shù)據(jù)庫(kù)的完整過程。數(shù)據(jù)層作為一個(gè)分布式的數(shù)據(jù)庫(kù)，其中的主要內(nèi)容包括文本信息、表格、圖像等等，在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中，將數(shù)據(jù)具體分為兩個(gè)數(shù)據(jù)集合，即空間數(shù)據(jù)集合與非空間數(shù)據(jù)集合。但凡能夠在圖像或圖表中表示出來的數(shù)據(jù)就稱之為空間數(shù)據(jù)集合，這主要是根據(jù)專題內(nèi)容的統(tǒng)一拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及其屬性特點(diǎn)作為分類圖層依據(jù)的，每一個(gè)圖層涵蓋了圖像信息及其與之對(duì)應(yīng)的屬性內(nèi)容；相反，如果沒有辦法在圖形中表示出來的數(shù)據(jù)就是非空間數(shù)據(jù)集合。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的總體結(jié)構(gòu)主要是將有關(guān)礦區(qū)的文字資料用6個(gè)表進(jìn)行儲(chǔ)存，空間數(shù)據(jù)則用2個(gè)圖形表以及40個(gè)屬性表儲(chǔ)存，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)2個(gè)表[3]。數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)會(huì)直接影響到入庫(kù)數(shù)據(jù)的采集格式與內(nèi)容，系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)均是以“礦區(qū)名稱”作為關(guān)鍵字進(jìn)行儲(chǔ)存的。

2.2 圖層數(shù)據(jù)的生成

圖層數(shù)據(jù)的生成主要包括屬性數(shù)據(jù)與矢量數(shù)據(jù)兩部分內(nèi)容。

數(shù)據(jù)庫(kù)屬性數(shù)據(jù)主要是通過兩個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)的，即填寫屬性卡片以及計(jì)算機(jī)輸入。有關(guān)屬性卡片的填寫，需要按照計(jì)算機(jī)編程代碼中設(shè)置的屬性字段表，去設(shè)計(jì)屬性填寫卡片，編寫說明。每一張卡片需要填寫一個(gè)地質(zhì)項(xiàng)目或一條記錄，并將其作為數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)檢查和質(zhì)量檢索的重要依據(jù)。有關(guān)屬性數(shù)據(jù)的輸入。屬性數(shù)據(jù)的輸入必須統(tǒng)一在Micro soft Access 2010平臺(tái)上進(jìn)行，由計(jì)算機(jī)項(xiàng)目編程小組開發(fā)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)輸入界面。

有關(guān)矢量數(shù)據(jù)，首先牢記數(shù)據(jù)庫(kù)的圖形數(shù)據(jù)主要有面元與點(diǎn)元。面元數(shù)據(jù)是指礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作范圍的地域表達(dá)，是地質(zhì)勘探項(xiàng)目的主要數(shù)據(jù)類型。點(diǎn)元數(shù)據(jù)具體表現(xiàn)在礦產(chǎn)地層的圖元類型上。利用礦產(chǎn)地質(zhì)空間點(diǎn)位數(shù)軸坐標(biāo)或礦區(qū)中心點(diǎn)位數(shù)軸坐標(biāo)，通過GIS 軟件中的空間投射功能，從而完成點(diǎn)元圖層數(shù)據(jù)的自動(dòng)生成。其次充分利用給定多邊形各個(gè)界點(diǎn)空間點(diǎn)位坐標(biāo)數(shù)軸借助程序生成多邊形的形式，在MALGIS、ARYINFM 以及ARCVIEW 等GIS軟件平臺(tái)上進(jìn)行單獨(dú)研發(fā)與應(yīng)用，所有矢量數(shù)據(jù)的生成都是利用屬性表中的“地理坐標(biāo)位置”字段中給定的界點(diǎn)坐標(biāo)自動(dòng)生成多邊形矢量數(shù)據(jù)的。對(duì)于圖層矢量數(shù)據(jù)的生成，需要牢記以下幾點(diǎn)原則：首先，利用程序首先生成的是一個(gè)封閉式的多邊形邊框圖像，屬性元，形成面元?jiǎng)t需要借助相匹配的GIS 程序軟件平臺(tái)進(jìn)行拓?fù)洹Ｆ浯危瑢?duì)于分布在省(市、縣)區(qū)域地方邊緣并需要和省(市、縣)邊界吻合的多邊形邊界的處理，主要采取在多邊形生成之后，以省(市、縣)(這里指的是以國(guó)家地理基礎(chǔ)信息中心機(jī)構(gòu)提供的1：100萬地理底圖界線為準(zhǔn))對(duì)多邊形切割的方法加以實(shí)現(xiàn)。

2.3 找礦勘查的查詢與輸出模塊

勘探信息的查詢采取用戶端接口的形式進(jìn)行操作，利用菜單輸入、圖形驅(qū)動(dòng)、參數(shù)驅(qū)動(dòng)三種方式進(jìn)行查詢、檢索。

需要說明的是，盡可能地減少參數(shù)數(shù)量，利用計(jì)算機(jī)的智能計(jì)算功能，通過數(shù)據(jù)詞典提供的的下滑式菜單輸入查詢指令，以降低因?yàn)檩斎脲e(cuò)誤而造成的查詢障礙。而圖形信息的查詢假設(shè)檢索條件有：查詢方式為完全匹配，礦區(qū)名稱，圖形信息為礦區(qū)物探信息。數(shù)據(jù)信息的輸出主要是在系統(tǒng)完成瀏覽或查詢以后，將結(jié)果進(jìn)行輸出。數(shù)據(jù)的輸出途徑主要設(shè)計(jì)成兩種，一種是數(shù)據(jù)打印，一種是數(shù)據(jù)拷貝。打印針對(duì)的是用戶的及時(shí)需求，通過對(duì)經(jīng)過一定步驟查詢、檢索而得出的結(jié)果，打印為一張或一節(jié)工作圖形。拷貝指的是根據(jù)共享原則，對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的電子產(chǎn)品進(jìn)行刻盤、復(fù)制操作。

2 實(shí)際應(yīng)用與效果分析

為了更加清楚、具體的看出此系統(tǒng)對(duì)于礦區(qū)勘探數(shù)據(jù)的具體效果，特與傳統(tǒng)礦區(qū)勘探系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)其勘探數(shù)據(jù)的精度進(jìn)行比較。

2.1 實(shí)際應(yīng)用準(zhǔn)備

為保證實(shí)際應(yīng)用的準(zhǔn)確性，以黑龍江黑河市三道灣某一礦區(qū)為例進(jìn)行找礦勘查。

2.2 實(shí)際應(yīng)用結(jié)果分析

實(shí)際應(yīng)用過程中，通過兩種不同的系統(tǒng)設(shè)計(jì)同時(shí)在相同環(huán)境下進(jìn)行勘探工作，分析其勘探數(shù)據(jù)精度的變化。具體效果對(duì)比見下圖所示。通過實(shí)際應(yīng)用結(jié)果的對(duì)比，可以看出，本文設(shè)計(jì)的礦產(chǎn)勘查開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，在同等規(guī)模的勘探范圍內(nèi)擁有較高的勘探精準(zhǔn)率，即勘探數(shù)據(jù)信息的采集與分析上遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，且表現(xiàn)平穩(wěn)，不會(huì)在具體實(shí)踐中出現(xiàn)較大誤差或紕漏，具有一定的實(shí)用價(jià)值。

圖1 應(yīng)用結(jié)果對(duì)比

3 結(jié)束語

本文對(duì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用進(jìn)行分析，依托礦產(chǎn)勘探開發(fā)的相關(guān)機(jī)制，根據(jù)尋礦數(shù)據(jù)的反饋與分析，對(duì)礦區(qū)尋礦方向進(jìn)行調(diào)整。實(shí)驗(yàn)論證表明，本文設(shè)計(jì)的方法具備極高的有效性。希望本文的研究能夠?yàn)榈V產(chǎn)勘查開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。