矿产资源储量空间数据库建设与维护中MAPGIS 应用实践

蒋洪明 李雪洁 肖 茜

（江苏省地质资料馆）

摘 要 利用馆藏地质资料信息对全省矿产资源储量空间数据库进行实时更新维护，是馆藏地质资料服务经济社会的有效途径之一。为了提高建库与维护工作的质量、效率以及加强技术交流，作者对江苏矿产资源储量空间数据库建设应用过程中，地质资料发挥的重要作用，以及利用 MAPGIS 技术采集矿体资源储量估算范围、水平投影图形拐点坐标的方法和步骤进行了总结阐述。

关键词 地质资料 MAPGIS 矿产资源 空间数据库

随着地质资料信息化的发展，对地质资料信息需求也在不断地提高。储量空间数据库建设与数据维护工作，是我省地质资料信息资源管理的一项重要内容。在促进地质资料深化利用过程中，地质资料为矿产资源储量空间数据库建设与维护，提供了重要的基础信息资源。通过地质资料提供的可靠数据信息来源，我馆以 MAPGIS 技术为基础，采用创新方法以及现代化信息系统技术，使矿产资源储量空间数据库数据得到了不断补充、更新与完善，实现了矿产资源储量空间数据库的动态管理，同时，也进一步加强了地质资料信息集群化产业化的发展。

1 储量空间数据库的建设与维护

随着信息技术在国土资源领域的应用发展，2003 年 10 月 14 日，国土资源部办公厅下发了《关于建立矿产资源储量空间数据库的通知》（国土资厅发 [2003]324 号），要求各省国土资源行政主管部门开展矿产资源储量空间数据库建设与日常维护工作，带动矿产资源储量科学化、规范化、标准化、图形化管理发展，促进矿产资源储量管理由传统的“以数管矿”向“以图管矿”新模式的转变，增加矿产资源储量信息对探矿权、采矿权和矿产资源规划等矿政管理工作的支撑力，进一步提高矿政管理现代化水平。此项工作的开展，拓展了馆藏地质资料服务经济社会的新途径。

11 矿产资源储量空间数据库建设

根据国土资源部下发的矿产资源储量空间数据库建设工作技术要求，矿产资源储量空间数据库建设，是通过提取地质资料信息，进行矿区矿产特征以及资源储量估算范围水平投影图形拐点坐标数据等相关信息的采集。

储量空间数据库建库的流程为：确定入库矿产地；收集矿区资料；矿区资料预处理分析，确定作为矿产资源储量估算水平投影的图件；圈定矿体资源储量估算范围水平投影图形，量算拐点坐标；采集矿区地质特征等相关信息；坐标数据与信息采集质量检查与订正；数据录入；数据录入质量检查与订正；提供利用。

12 矿产资源储量空间数据库维护

矿产资源储量空间数据库维护工作就是对新发现的矿产地，按建库工作流程，采集坐标数据与信息，填加入库；同时对已提供利用的矿产资源储量空间数据库在应用过程中发现的问题，进行检查、核实与更正，从而增强矿产资源储量空间数据库的现势性、准确性。

2 矿产资源储量空间数据库维护现状

矿产资源储量空间数据库建设与维护是一项长期、持续的工作。在工作应用过程中，发现存在着以下两个方面的问题。

一是矿产资源储量数据库中的矿产基本特征信息的数据采集，来源于汇交至我馆的地质资料报告中的数据，但在实际的工作过程中，仍然有大量的成果地质资料报告并未汇交至我馆。

二是在初期建库阶段，矿体资源储量范围水平投影图形拐点坐标，采用了人工直接在纸质矿区图件上丈量、读取数据、填写数据采集表；这一方法的弊端为采集的数据精度比较低，而且差错率也较高，大大增加了数据录入及校对工作的工作量，从而降低了工作效率。

3 MAPGIS 技术在矿产资源储量空间数据库建设中的辅助作用

针对储量空间数据库应用中存在的问题，我馆总结经验，研究方法，从而采取了相应的解决措施。矿产资源储量空间数据库建设是“以图管矿”思想的体现，其技术关键点是矿体资源储量估算范围水平投影图形科学、合理、准确地圈定，拐点坐标精准地量算。从建库工作流程和此项工作的技术关键点可以看出，矿体资源储量估算范围水平投影图形的拐点坐标精准量算工作环节，存在探索研究的空间与必要性。

为了提高矿体资源储量估算范围水平投影图形拐点坐标数据采集的精度与工作效率，江苏在矿产资源储量空间数据库建设过程中进行了探索研究，引入 GIS 技术，实现计算机自动、精准采集坐标数据，很大程度上提高了拐点坐标数据采集精度与工作效率，创建了矿体资源储量范围水平投影图形拐点数据采集新方法。

由于矿体是成矿地质作用形成的可开发利用的自然地质体，且形态多样，千差万别，其水平投影范围的平面形状亦是多样、各异。因此，人工量算其坐标点数据，费时、费力，且精度与效率都低。应用MAPGIS 软件的强大功能，可精确、快捷地采集拐点数据，并能自动生成坐标点数据。具体工作步骤如下。

31 MAPGIS 生成标准图框

打开 MAPGIS 投影变换模块，利用键盘生成矩形图框，根据需要填写上相应的参数。坐标系通常填写“国家坐标系”，它的起始代号根据原地质图相应的带号填写；标注选择为“公里值”；网起始值是公里网从哪点开始，以光栅图内图廓左下角 X 及 Y 值作为起始公里值，以内图廓右上角 X 及 Y 坐标作为终止公里值，单位选择“公里”。根据原图比例尺，填写网格间距，例如，原图比例尺为 1∶2000，则网格间距为 02，网格线类型选择“绘制实线坐标线”，通过以上设置，将生成所需要的标准图框。

32 生成 MSI 影像文件

在 MAPGIS 主界面上，通过图像处理模块，打开图像分析，在转换数据类型中选择要转换的光栅文件的类型（如JPG、TIF、BMP等），选择需要转换的光栅文件，然后指定转换后的MSI影像文件存放目录。在影像文件中，选定生成的 MSI 影像文件，打开“镶嵌融合”功能，选择“参照点 / 线 / 区文件”。为保证配准的精度，选取多个控制点，进行配准，每确定一个控制点后，影像图下方控制点 ID 就会依次出现控制点的 X、Y 坐标，然后通过校正预览，查看校正后的影像是否准确，影像完成校正后，对形成的校正影像文件进行保存。

33 拐点投影及坐标转换

在 MAPGIS 中，进入实用服务模块，选择投影变换下级目录用户数据点文件投影转换，将已知的坐标点文件（TXT 文本文件）导入进来。通过“用户投影参数”设置，输入投影相应的参数，根据要求，设置相应的文件类型。按要求完成“结果投影参数”的设置。其中，注意比例尺按需要投影的比例尺确定，投影带类型及序号应根据坐标确定，对“点图元参数”进行“子图号”的设定。设置完成后，将点保存，即形成了矿体资源储量估算范围水平投影图形拐点（含标志点）坐标表，见表 1。

新建一个MAPGIS项目工程，新建一个点文件，打开点编辑，根据属性标注释。然后再新建一个线文件，将点文件按属性标上的序号顺序，进行连接，按住 Ctr 键，点鼠标右键，线将自动闭合。通过其他文字及图的编辑功能，形成矿体资源储量估算范围水平投影图形，见图 1。至此，矿体资源储量估算范围水平投影图形拐点坐标计算机软件化采集工作完毕。

表 1 矿体资源储量估算范围水平投影图形拐点坐标表

图 1 矿体资源储量估算范围水平投影图

4 地质资料在矿产资源储量空间库中的作用

从矿产资源储量空间库建设与维护过程可以看出，矿产资源储量空间数据库建设核心任务是采集矿体资源储量估算范围水平投影范围的拐点坐标和矿区地质特征等相关信息进行入库。这两方面的重点信息均蕴藏在矿区地质勘查报告中。因此，收集到合格的矿区地质勘查报告是矿产资源储量空间数据库建设的前提条件。馆藏的矿区地质勘查报告均为通过评审、正式印刷汇交的地质报告；且通过了汇交验收，报告质量与权威性毋庸置疑，其文字内容的齐全性、数据的准确性、图件的精确性，为矿产资源储量空间库的建设提供了数据与信息来源与质量保障。

5 结语

利用馆藏地质资料，通过 GIS 技术在矿产资源储量空间数据库建设中的创新应用，江苏于 2004 年率先建设了全省矿产资源储量数据库，并提供全省矿政管理和基本建设等领域利用。同时根据有关要求，在已建数据库的基础上，不断补充、维护、完善，实现对空间数据库的动态管理。江苏地质资料馆持续应用在实践中自己创建的矿体资源储量范围水平投影图形拐点坐标采集方法，按年度维护与实时维护相结合的方式，开展全省矿产资源储量空间数据库维护工作。截至 2011 年底，全省矿产资源储量空间数据库中入库的矿区达 499 个，涉及 616 个矿产地，较好地维护了江苏矿产地信息的现势性与准确性，为全省矿业权设置、矿产资源规划、建设项目压矿审批等矿政管理工作提供了有力的支撑服务。

李 林 张红英 李 珂

（中国地质调查局西安地质调查中心）

摘 要 应用信息技术将海量的地质调查数据信息按照一定的标准进行数字化存储、管理，通过现代网络服务技术，不仅可以实现信息资源的目录查询，而且可以实现信息的空间查询、检索、浏览，及时有效地为用户提供综合客观的地质信息服务。本文基于此地质信息服务发展方向，依据西北地质灾害调查项目特点和空间数据库现状探索地质灾害管理与防治信息通过网络信息术进行集成与服务。系统基于地质数据库管理思想，架构于大型数据库系统（SQL Server2008）上，充分利用数据融合、集成及管理技术，空间搜索查询技术以及网络技术，采用 C/S 和 B/S 模式将地质灾害数据获取体系、数据管理与分析评价体系，以及数据共享与发布体系关联起来，探索实现集地质灾害的数据采集、信息分级管理、灾情评估、快速响应以及信息发布。

关键词 地质资料 数据集成 系统建设

1 引言

我国是世界上地质灾害最严重的国家之一，每年因地质灾害造成的直接经济损失占自然灾害总损失的 20% 以上，直接影响了人民的生活，制约了社会的可持续发展。国家对此很重视，尤其 1999 年以来地质灾害逐步成为地质环境工作的一项重要职能，越来越受到重视。随着地质灾害研究的深入和地质灾害资料的积累，地质灾害信息基础数据库日益庞大。如何管理这些基础数据乃至从中挖掘和组织出更有用的信息，这都是传统的方法和技术所难以胜任的。随着以 GIS 技术为核心的 3S（GIS，GPS 和 RS）技术在地球科学领域中的蓬勃发展，地质灾害的研究和信息服务工作开辟了一条崭新的途径，使得地质灾害信息共享和动态管理、综合分析和预测、快速预报和应急指挥等成为可能。

西北地质灾害调查数据集成与服务系统的建设就是探索将地质灾害管理与防治信息，通过网络数据库技术进行集成，打破时间、空间和部门分隔的限制，将地质灾害防治管理带入不断积累、科学管理和合理利用，地质灾害防治带入动态评估、快速响应、远程会商及应急指挥的良性循环轨道，系统全方位地实现了向社会提供优质、透明和高效的信息服务，达到了提高地质灾害防治管理效率和质量的目的。

2 系统框架

西北地质灾害调查数据集成与服务系统基于地质数据库管理平台，架构于大型数据库系统（SQL Server 2008）上，充分利用数据融合、集成及管理技术，空间搜索查询技术以及网络技术，采用 C/S 和B/S 模式将地质灾害数据获取体系、数据管理与分析评价体系以及数据共享与发布体系关联起来，实现集地质灾害的数据采集、信息分级管理、灾情评估、快速响应以及信息发布等功能为一体的综合应用。

3 数据集成内容

完整、齐全、有效的第一手资料是建立空间数据库的前提，而地质灾害所涉及的信息众多且来源广泛，能有效地对系统所涉及的多源海量数据进行管理、再现和分析是系统的核心、关键。本次数据集成依据西北地质灾害调查项目特点和空间数据库的建库现状，进行数据筛选、以确定建库所需的数据资料。

集成数据内容包括西北地区历年来完成的“县（市）地质灾害调查”与“1∶50000地质灾害调查”成果，目前分类别分阶段完成了西北“县（市）地质灾害调查”200 多个县市成果的地质灾害调查报告、成果图件及数据库等内容和“1∶50000 地质灾害详细调查”成果，包括延安等 30 个县调查报告、成果图件及数据库等内容进行整合。

为便于数据管理与分析，对地质灾害信息采用了分类、分组、分层的管理模式，将数据库划分为地质灾害调查数据库、地质灾害成果图件数据库、非结构化资料数据库（office 文档、照片、视频等）等多个专题数据库，每个专题数据库中的数据又由若干分组信息组成。易于实现整体查询和归并检索输出，同时也保证了系统的快速高效的性能要求。

4 数据处理与汇总

将地质灾害信息数据上载至集成与服务系统之前，须经数据整理与汇总集成，具体包括灾害调查属性数据整理、成果图件数据整理、图件图层文件整理、投影变换整理、图件图例统一、元数据等几方面的整理。

41 灾害调查属性数据整理

灾害调查属性数据整理，重点是根据最新版“县市地质灾害调查数据库”和“1∶50000 地质灾害调查数据库”格式为标准，整理崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、遥感解译等地质灾害点属性表，统一属性结构；检查统一编码一致性，确保编码与空间位置、行政编码逻辑一致性；检查空间位置经纬度坐标表达是否正确；检查调查表关键属性的正确性，如灾害类型、规模、危害性、稳定性等关键字段是否为空，表达是否严谨、下属词是否正确。

42 图件数据整理

成果建库图件文件进行规范检查和统一处理，统一转换为西安 80 坐标系下的经纬度投影图件，所有建库图件及索引图件必须统一转换为 ArcGis Shape 格式，便于上传。

43 非结构化文档整理

office 文档、照片、视频等数据，是地质工作实践产生最多、利用率最高的数据。相对存储在各类数据库应用系统地质图数据库、矿产地数据库结构化数据，统称为非结构化数据。采用的处理解决方案是 Mapgis 图形统一为 Mapgis67 文件格式；Word、Excel、Powerpoint 文档统一为 office2003 文件格式；PDF 文档为支持汉字编码的 PDF 版本；、照片格式统一为 JPEG 格式；未列出的其他文件格式统一压缩为 ZIP 格式。

44 查询索引整理

索引整理主要将行政区划、图幅、工作程度等基本、常用检索方式进行统一要求整理。行政区划参照国家最新省、市、县、乡行政区，标准图幅分别按 1/50 万、1/25 万、1/20 万、1/10 万、1/5 万、1/1 万整理，工作程度以县为单元整理（表 1）。

表 1 查询索引属性表

续表

5 系统功能

51 地质灾害资料目录管理

地质灾害资料目录服务模块组织并管理地质灾害调查所有的基础与成果信息，是数据信息 *** 作的入口，是整个软件系统数据管理的核心；表现为目录树窗口。地质灾害资料目录管理服务模块可为各个子系统公共调用。

为便于对数据信息的查找与索引，建立目录树结构应对数据进行分类。结合地质灾害调查的实际情况与多年来地质灾害建库经验，同时考虑数据性质、数据类型、数据用途等多方面因素，将信息分为自然地理、地质环境、地质灾害、风险管理与预测评价、气象预警和综合文档等六大类进行管理。大类由系统组织管理，在建库伊始确定，在数据库维护与使用过程中固定不变。其下各个专题可以依据部门以及项目需求自由组织管理，可与信息存放文件夹结构一致，用户可以根据部门及项目数据具体情况，通过调整数据存放路径来改变。

52 地质灾害元数据查询

数据查询检索，是在数据库中查找符合某些特定条件的数据信息，包括空间特征查询和属性特征查询。查询功能主要依据用户不同需求完成，能够实现查询结果的定位、闪烁与生成查询结果属性列表。

空间特征查询，包括点击查询、矩形查询、多边形查询，由用户在浏览窗口内用鼠标选取，是以用户交互的方式获取感兴趣信息。

属性特征查询，包括字符串查询、模糊查询和 SQL 查询，用户可以根据实际需要选择适当的方式，同时属性选择支持 SQL 查询和错误检验，输入 SQL 语句，即可进行查询。另外，属性选择还提供了一个查询向导，使用这一向导，一般用户可以很方便地进行属性选择。

53 地质灾害调查信息统计

对于数据库中入库的大量地质灾害调查数据而言，能够面向应用才是建库的根本目标，对于目前的研究水平以及应用层次，系统可以提供多种调查信息统计与基于统计的分析功能来满足项目管理的需求。

信息统计功能可以实现对于地质灾害信息属性的各种统计分析，并可将统计结果以图表、饼图、柱状图等形式直观展示。多种统计结果展现形式实现信息的高效管理。

54 地质灾害资料文档共享

数据输出包括图形数据和属性数据的输出，输出的范围包括当前查询结果输出和当前数据全集输出，输出方式有存盘输出和打印输出。图形数据的输出涉及图形数据的导出、图形数据格式转换输出、图形数据的生成输出。属性数据的输出涉及属性数据的其他格式导出、属性数据的统计及输出、属性数据的报表输出。

55 地质灾害调查信息网络发布

将数据入库整理后，挖掘出部分数据，构建网络信息发布数据库，自动发布地质灾害调查信息，为社会各部门提供不间断网络查询服务。

6 结论

（1）数据平台与数据挖掘服务的结合，在内容处理与信息二次加工方面能够得到极大的增强。挖掘服务可以帮助用户整理完善海量的数据，智能地对地质资料进行数据抽取和索引数字化，从而获得统一的标准化内容集，最终实现以海量内容驱动为基础的综合信息管理和服务系统。

（2）基于 B/S 和 C/S 网络的跨部门、跨地域分布式模式，可以做到资料信息即时产生即时更新维护，减少了传统手动管理的时间延时，从而最大程度地提高资料管理的质量和效率。

（3）系统支持面向空间位置、核心元数据、专业关键词和电子介质文档内容的文字检索等多种资料查询检索模式。

（4）针对地质矿产行业特殊资料如 Mapgis 图件、文档报告等，都给出了特殊的处理方法和解决方案，方便用户利用、浏览。

（5）通过网络和数据库系统安全控制机制，能够保证电子介质资料在线预览的安全控制和脱机安全控制。基于多级角色权限管理模式，实现细粒度的功能控制，最大限度地保证系统平台的安全访问。

（6）此平台基础上集成构建西北地区地质灾害资料管理库，初步形成西北地区地质灾害调查成果数据库管理系统的框架结构，为成果资料信息的社会化共享和服务奠定基础。

该平台专门针对海量异构地质资料数据集成应用难题，提出对包括综合成果、中间研究成果、图件、档案等多种非结构化资料实施分布式统一管理，跨部门、跨地域透明检索的专业解决方案。通过在地质专业核心元数据和地质主题词库基础上构建动态编目、全文检索，以及对地质图件缩略图、在线显示和内容检索的支持，使其更具行业特色，查准率更高。

段秀丽1 王庆民2

(1河北省地质资料馆；2河北省地质调查院)

摘要 本文通过总结河北省武安-沙河铁煤矿集区地质资料信息服务集群化产业化试点项目研究成果，概要介绍了项目各类地学数据库建设及维护的工作内容，以及应用的标准。项目在地质资料信息数据库建设及集群化方面取得了一定经验，建立一套技术方法及工作流程。通过对各类数据库内容及共性的研究，在各类资料数据空间及属性互联互通的基础上，初步建立了工作区地质资料信息共享服务平台。通过功能的定制，实现了信息的快速查询、综合利用、展示等。

项目的建设对河北省地质资料信息服务集群化产业化工作提供了思路。为下一步更好地推进此项工作奠定了基础。

利用集群化的信息资源提供多元、多层次产业化信息服务，发挥地质资料信息的社会效益和经济价值。

关键词 集群化 产业化 数据库维护 建设 全方位服务 思路

地质资料信息是经济社会发展的一项重要基础信息。新中国成立以来，河北省地质工作投入了大量资金，形成了上万档成果地质资料以及大量的实物地质资料和原始地质资料。但传统的地质资料信息管理方式大都是各单位分散管理，各部门各自为政，地区、行业之间缺乏畅通的数据共享渠道，处于相对封闭的状态。服务一般局限于某些特定的对象和行业，服务面窄，服务方式单一，服务内容简单，服务效率较低，造成信息资源的巨大浪费。如何推进地质资料信息服务集群化产业化，提升服务水平，成为广大地质资料管理工作者面临的重大挑战。地质资料信息服务集群化就是：打破地域、行业的限制，将孤立、零散的地质信息数据收集到一起，利用现代化的技术手段提高地质资料的信息化数字化程度，把各种相关资料信息分类整合起来，建立信息间的联系，从信息内部提炼出更有价值的新信息，并放到一个能被共享的信息平台上充分利用。地质资料信息服务产业化就是：根据各个行业社会各层的需求，主动扩大信息社会服务的范围，利用集群化的有利信息资源提供多元、多层次产业化信息服务，最大限度发挥地质资料信息的社会效益和经济价值。推进地质资料信息服务集群化产业化工作意义重大，是地质工作更好地满足经济社会发展的重要举措，是提高国土资源管理公共服务水平的重要内容。下面以河北省武安-沙河铁煤矿集区地质资料信息服务集群化产业化试点项目成果为例，对地质资料信息集群化数据库建设及产业化方面进行概括总结，并提出一些思路和看法。

1 全面开展地质资料集群化数据库建设与维护

11 建立基础地理地质数据库

基础地理数据主要包括等高线、地物控制点、地貌分区、行政区、行政界线、居民地、城镇区域、交通、水系、湖泊与水体等内容，为确保工作区内地物地貌的完整性，基础地理数据库的空间范围覆盖了整个工作区。基础地理数据要求各图层空间位置要精确，以便于数据的综合利用，数据采用统一的空间数据基础，坐标系类型为地理坐标系、椭球参数为西安80、坐标单位为“度”，空间数据精度为1：1万。基础地理数据来源主要是收集最新现势数据，通过矢量化、投影变换、误差校正、挂接属性等数据处理手段，满足数据库建设要求。

基础地质数据主要包括地层、岩性及岩相、侵入岩、脉岩、断层、矿产等数据图层，数据库建设数据的来源以1：5万、1：20万地质图空间数据库为主。基础地质数据类型、空间数据基础通过投影转换等与地理数据保持一致。

12 建立元数据目录数据库

元数据目录数据库内容主要包括各行业领域、各类地质工作资料成果的基本信息和索引内容，数据项和表格内容以成果地质资料目录数据库为主，表格中各数据项的内容和结构主要参照《DA/T 23—2000 地质资料档案著录细则》中的规定。

元数据目录数据库数据表的划分为：资料空间信息表、资料基本信息表、资料内容概要表、代码信息表。其中资料空间信息表中的数据内容以及各数据项的划分主要包括：资料标识码、档案编号、空间范围、保管单位等4项内容。资料标识码是工作区内各类地质资料的唯一标识码；档案编号主要是省地质资料馆、各单位资料馆中现存各档资料的编号；空间范围指各档地质资料工作区范围，单位为“度”，坐标系为西安80；保管单位指收集到的各类地质资料存放单位名称。

13 建立图文地质资料数据库

图文地质资料数据库是在图文扫描数字化的基础之上，按照相关的技术要求对已有的电子文件进行系统整理，建立集存储、管理、利用于一体的图文数据库，提高图文地质资料综合利用水平。

工作区图文数字化资料收集内容，主要是收集有关煤铁矿区的数字化成果资料，包括矿区地质工作的不同阶段、不同性质、不同专业领域的数字化成果资料，数据来源主要包括已有数字化成果和前期扫描的数字化成果。另外，还要收集整个工作区范围内的区域地质、矿产、水文、工程、环境、物探、化探、遥感等有关专业的基础性地质数字化成果资料。

已有电子资料处理，主要是指文件格式的标准统一和资料的分类。图文地质资料数据库中文件格式及资料分类标准参照《成果地质资料电子文件汇交格式要求》(国土资发〔2006〕210号)进行处理，图文扫描的成果资料中文字部分资料需要按照要求转换成PDF格式，其目录要与原件中的内容一一对应；图文地质资料分类依据主要包括资料类别、矿区名称、工作程度，其中资料类别分为：区调类、矿产勘查类、水工环勘查类、物化遥勘查类、地质科学研究类、技术方法研究类、其他类，区域地质调查类资料工作程度划分以比例尺为依据，矿产勘查工作程度分为：预查、普查、详查、勘探等。此外，文件目录的组织、存贮及命名按照数据库建设要求进行处理。

涉密资料屏蔽处理，主要是在前期开展的涉密清理工作基础之上，对涉及国家秘密的图件和文字部分进行技术屏蔽，对于不同借阅人设置不同的访问权限。图文资料与涉密清理数据库挂接整合，主要针对工作区内的涉密资料进行处理，使地质资料管理既能够满足利用者的需求，又能够确保资料的安全。

图文地质资料数据库主要包括：栅格文件、分类信息表、涉密信息表、涉密屏蔽栅格文件等内容。

14 专题数据库更新维护

河北省现有地学专题数据库主要包括：矿产地数据库、地质工作程度数据库、矿业权实地核查数据库、矿产资源储量利用现状调查数据库、地质钻孔数据库、区域化探数据库、区域物探数据库、水工环数据库等。本次工作区涉及的各地学专题数据库均按技术要求分类进行了数据整理、更新、维护工作。数据库结构严格按照《地质资料信息服务集群化产业化工作参考标准规范目录》中相关规范文件标准执行。

2 地质资料信息服务集群化产业化数据库全方位服务社会几点思路

21 为各级管理部门服务产业化思路

元数据目录数据库与基础地理数据信息整合，目录数据库中每档地质资料的工作范围与地理数据进行空间叠加，建立信息之间的相互联系，实现目录数据库以空间方式检索，便于地质资料管理和利用。

矿业权实地核查数据库与基础地理数据信息整合，矿业权空间分布图层与基础地理图层进行空间叠加，能够直观反应矿业权的空间分布，可以通过空间检索查找相关矿业权属性信息，能够实现矿政管理信息化。

矿业权数据与储量利用现状调查数据信息整合，矿业权空间分布图层与储量核查中矿体、采空区等图层进行空间叠加，可以反映出矿区资源的利用和分布情况，挖掘信息之间的相互联系，为矿区的管理规划提供依据。

22 为各行业地质工作者服务产业化思路

元数据目录数据库与图文地质资料数据库信息整合，数据库之间通过关键字段建立联系，实现两个数据库之间的相互挂接，实现目录检索与资料的借阅利用一体化。

地质工作程度数据库与元数据目录数据库信息整合，地质工作程度数据库分为图形数据和属性数据两部分，通过设置属性数据表关键字段与目录数据库挂接，实现以工作程度内容和空间范围方式检索地质资料，拓展地质资料服务的渠道。

钻孔数据库与基础地理数据信息整合，钻孔数据库能够反应各钻孔的空间分布位置与钻孔的属性信息，钻孔空间分布图层与地理数据图层进行空间叠加，实现钻孔数据信息空间检索。

钻孔数据库与图文地质资料数据库信息整合，钻孔数据库中钻孔属性信息关键字段与图文地质资料数据库中钻孔柱状图文件建立联系，通过钻孔位置的空间检索，可以为资料借阅者提供详细信息。

23 为科研部门服务产业化思路

矿产地数据库与基础地理地质数据信息整合，矿产地空间分布图层与地理数据、地质数据进行空间叠加，可以直观反应矿产地分布，也可以参考地质数据信息进行综合研究分析。

水工环数据与区域化探数据信息整合，水文、环境、地质灾害数据与区域化探数据中的等值线分布图、元素异常图空间叠加，能够反映出元素含量值分布与水文、环境条件的规律，为进一步研究本地区水文、地质环境提供依据。

24 为社会公众服务产业化思路

充分利用网络工具，尤其是移动网络工具，构建多功能网络服务环境，为社会公众提供便捷 *** 作、通俗易懂的应用服务功能，通过网络空间，提供地质、矿产、环境等方面的开放式应用服务。与地理、气象、旅游、农业、环保、水利等专业信息紧密结合，建立可快速定位、查询一体的地质空间信息服务环境，通过地质与地理结合实时查询当前或查询位置的地质矿产信息内容及具体情况；地质环境与气象信息结合，动态监测预测当地的地质环境影响；地质与旅游结合，通过通俗的地质知识普及，包括二维、三维地图展示，普及大众感兴趣的地球地质话题，使地质内容概念在大众群体中得到传播；地球化学信息与农业结合，可查询土壤化学环境及质量状况，为农业发展提供最新地球化学参考数据；地质矿产、地质环境、水文环境与环保、水利结合，动态展示地域环境、水利环境现状，以及影响的深层因素，警示社会尊重生态，保护环境的迫切性等。充分利用通俗地质，拓展地质信息服务的大众化途径，以生动化、形象化的地质信息成果展示给社会公众。

3 结语

通过系统功能的定制，充分与地理信息产业结合，通过定位服务和查询，通俗地反映地域地质结构特点，矿产赋存情况，地球物理化学特性，矿产环境影响因素等系列内容。从而满足社会各层次、各水平的公众需求，为社会公众提供各式特色的地质信息服务，地质信息得以广泛为公众接受利用。

20世纪80年代以后,我国地矿领域(包括地矿管理部门、学校、研究单位和生产矿山等单位)学习、研究地质统计学的活动方兴未艾。许多单位开始结合自身工作的特点,把学习、研究地质统计学的重点向生产应用方面转移。先后研制出一批水平较高,在全国范围内有较大影响的地质统计学软件。这批软件代表了我国八九十年代地质统计学软件研制的最高水平。开创了我国自己研制开发地质统计学软件的先河。

1“CGES”地质勘探系统软件

该软件是在武警黄金指挥部引进加拿大“IGC”公司GEOLOG软件基础上由武警黄金地质研究所经过3年(1987~1990年)艰苦研制于1990年开发出来的。该软件结合我国地勘工作特点和编制地勘报告成果的要求,对英文版GEOLOG软件实施全面汉化开发。软件开发成功后,先后应用在河北省平泉县洼子店岩金矿、山东省招远市夏甸岩金矿、山东省栖霞县后奇岩金矿、山东省烟台市辛安河砂金矿及外夹河砂金矿等矿床的储量计算上,取得了满意的结果。随后开发出的“CGES”24版本,在武警黄金指挥部所属地质队推广使用近10年,并被原化学工业部化学矿产地质研究所、有色总公司北京地质研究所和山东招远黄金集团公司地质队等单位购买应用。在黄金地质领域产生了较大影响。实践证明,由武警黄金地质研究所对“IGE”公司GEOLOG软件进行汉化、适合我国地勘工作特点的改造而研制成功的“CGES”中文地质勘探系统软件,完全适合在我国的地勘工作中使用。

该软件还作为国家“七五”项关项目的成果,于1991年1月通过了国家计委主持的专家评审鉴定,1992年在第二届全国电子信息应用展览会上,获得国务院电子信息系统推广应用办公室颁发的“优秀项目”奖。以后经“中国软件登记中心”审定核发了软件著作权证书,从而确认了该软件的技术合法地位。

1993年4月,在全国矿产储量委员会的支持下,国家武警黄金指挥部黄金第十四支队采用“CGES”软件提交了陕西省洛南县驾鹿金矿地质勘探储量报告,由陕西省矿产储量管理局审查通过。该报告是全国第一份采用地质统计学储量计算方法和自行开发研制的软件系统提交的储量报告。该软件对地质统计学在我国地质勘探工作中的推进与应用作出了很大贡献。

武警黄金地质研究所的李维明高级工程师是研制“CGES”软件的主要技术专家。“CGES”软件的研制成功,使李维明高级工程师成为我国汉化改造国外软件的先行者。

2固体矿产勘查评价自动化系统(KPX软件系统)

KPX软件系统是我国地质矿产部与联合国开发计划署的合作项目,研发于1994年,1991年完成KPX10版本,1993年完成KPX20版本。

该“系统”以地质统计学储量计算为核心,紧密跟踪我国矿产勘查及储量分类规范(1999年以前即GB/T17766—1999颁布前的储量分类规范)完全适用于我国从矿产勘查到矿山生产整个矿产资源开发阶段的软件系统。应该说,它是一个颇具中国特色的勘查评价系统。这一特色清楚地标明在系统的基本功能与流程中(见图示)。

地质统计学(空间信息统计学)基本理论与方法应用

“KPX”研制成功后,原地质矿产部已在其所属的全国各省(自治区、直辖市)地矿部门全面推广应用,并向全国地勘行业推广。

3三维普通克里格法程序系统(3DOK)和SMICKS系统

该两个软件均由北京科技大学地质系侯景儒教授领导的地质统计学研究组开发的,前一个软件为原冶金工业部第三地质勘查局312队所用。用于编写山西省灵邱县刁泉银铜矿床地质勘探报告。该报告由原全国矿产储量委员会办公室于1995年4月组织专家评审通过。

“SMICKS”软件系统属研究类软件,其内容为空间域多元信息协同克里格系统。

4“GASOR”(储层地质统计分析系统)

“GASOR”系统是由西安石油学院计算机系王家华教授主持研制开发的。该“系统”以地质统计学中的随机建模理论、技术为基础理论和方法,用于建立地层构造模型、层模型、沉积相模型、物性参数模型、砂体厚度变化等模型,从而形成相应的三维定量地质模型。

这是一个很实用的储层随机建模软件系统,自1994年起,成功地应用于大庆、胜利、塔里木、辽河等油田。在这之后,与其他软件一起被集成“石油滚动勘探开发一体化应用软件技术”,由中国石油天然气集团公司开发生产局推广使用,在石油地质领域产生了较大的影响。

5克里格技术矿山开发系统

该软件系统为江西德兴铜矿开发,用于该矿山的生产中。该矿山在生产管理中,以矿石品位的正确估计和局部块段储量计算为核心,对矿山开采实施管理,取得了很好的经济效果。

除上述地质统计学软件外,有关学校、研究院和地质队等还自行开发出供本单位使用的地质统计学软件,因影响范围较小,这里不一一列出了。列出的这些地质统计学软件基本上反映了我国20世纪八九十年代研制、应用地质统计学软件的情况和水平。这个时期,我国经济体制正处在由社会主义计划经济向社会主义市场经济转型时期,计划经济体制起着主导作用。从研发地质统计学软件这项工作来看,各级政府矿产资源管理部门、学校、研究院、设计院、矿山企业等国有单位起着决定性作用。进入21世纪以后,我国已是社会主义市场经济体制,矿产勘查市场十分活跃,矿产资源勘查开发投资主体多元化。在此背景下,地质统计学软件的开发应用,随着政府职能部门的变化和职能的转变,已无条件实施已有的地质统计学软件成果,因失去了稳定的管理与服务,很难再发挥作用,再研发就更难了。

地质统计学软件的研发,开始进入新的发展阶段。如果从时间上简单地划分,可分作两个发展时期。

第一时期(1985~1998年):

1985年是我国第一个地质统计学软件研发时期。

1998年为地质矿产部和全国矿产资源委员会撤销重组,国土资源部成立时间。这一时期是我国经济体制转型时期,但计划经济体制仍起着主导作用。作为主抓地质统计学这项新科学技术工作的全国矿产资源委员会撤销后,这项工作也就无条件实施了。所以把这一时期的终止时间定为1998年。

第二时期(1998年~至今):

这一时期,我国已是社会主义市场经济体制,进入市场自由竞争时期。地质统计学软件的研发主体呈现多元化,为实际应用而研发,成为这个时期的突出特征。许多有实力的矿山企业和经济实体,看到地质统计学在矿业经济中的巨大作用和活力,特别是在蓬勃兴起的数字化矿山中的作用,根据地矿领域和自身矿业企业的需要,多层次、多方位地进行地质统计学软件系统的研发与应用。

研发水平比第一时期有了长足的进步。当今,活跃于我国矿业市场、具有代表性和影响力的有两个软件系统:一个是Dimine数字化矿山软件系统;另一个是3DMine矿业工程软件。这是两个各具特色的软件系统。

Dimine数字化矿山软件系统是由中南大学数字矿山研究中心与长沙迪迈数码科技服务有限公司联合研发的。它在众多相关地质统计学软件中脱颖而出,代表着当前国内同类软件的领先水平。

该软件系统推出后,迅速在中国铝业公司、中国五矿集团公司、中铁资源集团有限公司、攀钢集团有限公司、中国核工业集团公司等近20家大型矿业集团得到推广应用。如今已经发展到近百座矿山,为这些矿山企业带来了显著的经济效益。该软件系统所以能够得到众多矿山企业的青睐,是与该软件系统紧密结合中国矿山特点的实用性和理论、技术上的先进性分不开的。

该软件系统以矿山企业的经济命脉——矿产资源储量为核心,把储量动态管理系统作为主系统,围绕着主系统开发出一系列适合中国矿山特点的系统软件,如矿山生产调度实时监控与动态报告系统等,这是很具特色的。

在研发的储量动态管理系统中,以广泛通用的地质工程数据库为基础,建立三维矿体模型,进而得到块段模型、品位模型,进行地质统计学克里格估值。这一估值过程,能够随着生产探矿工作的进展,根据经济效益分析,对矿体进行动态固定,取得最佳的储量效果,这是该软件系统的又一大特色。此外,在矿体建立三维模型的过程中,能够很清晰地得到矿体空间形态及其与勘探工程网度之间的关系,这对于矿山寻找后备储量,制定矿山生产远景规划和指导矿山生产勘探,具有十分现实的意义。

同时,要特别提到的是,该软件系统的研发工作,吸取了我国以往研发和应用地质统计学软件,以先进的地质统计学理论为指导的经验和缺少稳定的研发力量及技术服务的教训,在研发力量和技术服务方面加大了力度,作了稳定扎实的安排。该软件系统的研制,以中南大学数字矿山研究中心和资源与安全工程学院雄厚的科研力量为依托,坚持组织稳定、研发人才稳定、研制资金稳定的三稳原则,从而保证了软件系统的先进性和技术服务的稳定性。

3DMine矿业工程软件是北京三地曼矿业软件科技有限公司在鞍山矿业公司和中国地质大学(北京)的合作指导下,研发成功的具有自主知识产权的软件系统。该软件以矿产资源储量计算作为主要功能模块,追踪我国现行的矿产勘查及矿产资源储量分类规范,把先进的地质统计学储量计算方法与传统的储量计算方法有机结合起来,比较好地解决了既能满足国际矿业领域对于地质统计学储量计算方法的需要,又能适应国内传统储量计算现状的要求。这在同类软件中很少见到,应该说,在我国矿产资源储量计算方面,这是一个创新范例,也是该软件的一个突出特点。此外,该软件另一个具有特色的地方,是它的实用性。这一特性集中地反映在该软件的块体模型上。

品位模型(也叫块体模型)是一种数据库的格式,是将数学地质与品位空间分布相结合的具体应用。这与传统储量计算的块段法不同,存储数据的时候更像内插替换一个值,而不是度量一个值。另外,一个主要的不同在于这个值具有空间参照性。第三个不同在于块体模型在打开的时候置于内存中,从而实现动态运作,许多复杂的地质属性,如各种等值线、界线等,只要需要均能够绘制出来。

当前矿业软件中引入块体模型概念是在空间上,在一定的范围内,确定一定尺寸的空间块体,相对应的块体有一个质心点,质心点上可以存储所有属性。在此基础上,进一步划分次级模块,并保证矿体边缘的块体尽可能地与矿体界线(曲面)相一致,从而得到准确的估值。该软件应用地质统计学方法,应用克里格法对品位分布进行估值,既实用又灵活,充分体现了估值技术的先进性。

块体模型的实用性和科学性,大大提高了矿产储量计算过程的可靠性,对于实现矿山设计及矿山生产科学化管理奠定了良好的基础。

该软件推向市场后,已在国内外许多矿山企业和地质部门得到应用,取得了良好的应用效果。

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