浅谈广东省地质资料信息服务集群化建设

罗晓龙

(广东省国土资源档案馆)

摘要 本文简要介绍了广东省地质资料管理与服务的现状，并针对目前地质资料信息集群化建设中存在的问题，结合广东省地质资料管理和应用的实际情况，围绕着地质信息的集成和服务提出了广东省建设地质资料信息服务集群化的基本理念和技术方法，为地质资料信息服务集群化提供一个研究例子。

关键词 地质资料 信息服务 集群化 产业化

0 前言

地质资料信息服务集群化是矿政管理的一项重要改革，是解决地质资料管理存在问题的一项根本性措施，是对传统服务理念、服务方式和服务能力的重大变革。也是今后几年广东省地质资料管理工作的重点，是一项庞大的系统建设工程。过去的几十年里，广东省各地质部门开展了大量的地质工作，积累了海量的基础地质、矿产地质等专业资料。由于历史和技术原因，这些资料有些分散在各部门，有些还是纸质资料。地质资料的管理和应用遭遇了信息“孤岛”，即各类地质资料信息之间不能互通、共享和综合利用等瓶颈问题，导致了重复调查、投资浪费等现象。地质资料信息的巨大潜在价值未能得到充分发挥。

随着计算机、网络等相关技术的飞速发展，海量信息的集成、管理与可视化已经不再是难题。因此对已有的地质资料进行整理、实施标准化规范化、开展地质信息数据库的建库与入库，对海量地质信息进行深度整合，实现对其的综合集成与管理，推动广东省地质资料信息服务集群化建设迫在眉睫。

1 广东省地质资料管理与信息服务现状

1.1 地质资料信息资源情况

地质资料包括原始地质资料、成果地质资料、实物地质资料。地质资料按专业划分，包括基础地质、矿产地质、城市地质、水文地质、工程地质、环境地质、地质灾害、地球物理和地球化学等。广东省上述专业的成果地质资料主要由广东省国土资源档案馆依据《地质资料管理条例》(国务院令第349号)接收保管，并向全社会提供利用服务。目前，全省地质资料汇交情况并不十分理想，还存在着部分欠交情况。工程地质资料因缺乏相关配套措施，全省基本未汇交；水文、环境地质资料大部分在省地质局、省地质环境监测总站等相关单位；工程地质、物化探方面的地质资料，大部分在省地质局所属各个地质队。地质资料信息资源比较分散。

1.2 网络环境建设情况

目前，广东省国土资源系统建成了上通国土资源部、下联市县国土资源局的网络体系，省国土资源档案馆建成有涉密网、政务网、互联网三网分离、分级管理的网络资源环境，可以作为地质资料信息服务集群化网络环境的组成部分。但是，全省地质资料管理没有跨行业、跨部门的网络环境，地质资料分散在各单位网络中，没有实现互联互通，建设程度也各不相同。

1.3 地质资料数据资源建设情况

省国土资源档案馆已完成了全部馆藏地质资料的图文数据库和目录数据库的建库工作，完成了储量空间数据库建库、探矿权采矿权空间数据建库，建成地质资料管理与服务系统。

省地质环境监测总站以全省县市地质灾害调查为手段、以省为单位，建立了全省市县地质灾害数据库，并着手以此为基础建立一套全省地质灾害服务预警系统。实现对全省地质灾害隐患点的动态管理，并通过与气象、水文部门的合作与数据共享，将地质环境背景资料、地质灾害数据资料、实时降雨数据有机整合，建立相关预警分析模型，对气象因素引发地质灾害实现灾前预警，为广东省地质灾害防治及应急工作提供有效时间保障和区域重点。

省地质局拥有大量一手的原始地质资料，近年来该单位基本完成了1：20万数字地质图空间数据库、1：20万水文地质图数据库、全国矿产地数据库(广东部分)、1：20万重砂数据库等数据库的建设。但是，由于经费等方面的原因，有些老化甚至严重受损的地质资料没有得到有效的保护，仍未进行数字化扫描建库工作。

广州城市建设档案馆掌握了改革开放以来广州市几乎所有的工程地质资料，该单位数据资源丰富，信息化管理水平比较高，已建成多个工程地质资料数据库。

1.4 对厅矿政管理的支撑服务情况

目前，地质资料对矿政管理的服务支撑主要有储量管理、建设项目压覆矿产资源查询服务、地质勘查以往地质工作程度核查、地质灾害检测、地下水监测等。地质灾害数据库管理系统、地下水数据库管理系统，由于其基础地理信息图层因涉密受限，目前只能在涉密机上单机 *** 作，不能实时有效地为厅矿政管理提供服务。矿政管理的采矿权管理信息系统和探矿权管理信息系统使用的是部提供的系统，该系统仍未使用空间数据库，功能不齐，已不能满足日常行政工作的需求。矿产压覆的查询仍然沿用落后的方式，工作效率不高。

1.5 对全省经济社会发展的服务情况

地质资料广泛应用于建设项目规划建设、矿产资源开发利用、防灾减灾、科学研究、社会民生。全省所有建设项目用地审批、矿产资源开发利用、矿政管理等都离不开地质资料的信息服务和支撑。多年来，地质资料为全省经济社会发展和重大工程建设的服务取得了突出成绩，特别是为扩大内需项目提供地质资料信息服务成绩突出，省国土资源档案馆2010年被国土资源部评为“保增长保红线行动成绩显著单位”。

2 存在问题

2.1 地质资料汇交的制度保障不力、汇交机制不畅

尽管《地质资料管理条例》明确规定地质资料汇交人必须向国土资源主管部门汇交地质资料，但由于没有相应的法规制度和行政办法约束，汇交人缺乏积极性和主动性，目前还不能做到“应交尽交”，给地质资料信息服务集群化建设带来很大的不便。

2.2 地质资料信息化程度低，标准规范不统一

由于历史和技术原因，2002年以前的地质资料绝大部分是以纸质图件、报告、报表的形式管理。2002年以后，依据有关法规和规范要求，地质资料汇交了相应的电子资料，但数据格式混杂、标准不统一，造成难以在同一平台下直接进行管理。由于60多年来形成的地质资料管理工作没有跟上信息技术发展的步伐，地质资料管理手段落后、服务能力不足、利用水平低，造成资源的浪费和建设的重复投资。矿政管理信息化建设，也因地质资料信息支撑不足而只能按单一业务开展，不能做到信息平台上的管理体系建设。

目前要实现历史资料集群化管理，产业化应用，还需要突破标准规范不统一的瓶颈，构建面向地质资料集群化产业化的地质资料信息化标准。

2.3 多元地学数据整合及共享服务平台构建困难

地质资料涉及多个专业领域，包括基础地质、矿产地质、水文地质、工程地质、环境地质、地质灾害、地球物理和地球化学等，具有多期性、多来源、格式多样性、数据海量异构等特点。为解决各个行业领域内的专业问题，地矿单位建立了许多专业性很强的数据库和应用系统，如地质灾害预警预测系统、地下水资源监测系统、城市地质信息系统等，这些数据库系统的内容相互交叉，但是管理方式却大相径庭。如何整合已有的地质资料数据，构建统一的数据共享平台，将是地质资料集群化建设过程中急需解决的问题。

2.4 缺乏共建共享及利益分配机制

地质资料分为公益性地质资料和商业性地质资料。改革开放以来，各单位将形成的地质资料据为己有，甚至需要依靠地质资料产生经济效益来维持单位的正常运转，担心地质资料的共享将威胁到单位的生存，因此不愿意汇交或共享地质资料。地质资料信息服务集群化产业化是一项跨部门、多领域的浩大系统工程，需要各部门密切合作，相互协调。如省和地方的协调、各横向单位之间的协调、各纵向单位之间的协调等。必须建立有效的数据共享机制和利益分配机制，将公益性与商业性分平台运行，开发不同类别的信息产品，提供不同层次的利用服务。做到既公开公益性地质资料，又保护商业性地质资料，充分维护权益人的利益。使各参与共建共享的单位在承担义务的同时，能够合理分享“两化”带来的好处。因此，建立健全地质资料信息数据共建共享和利用分配机制是“两化”建设的关键。

2.5 网络互通与数据保密的问题

地质资料集群化建设将跨专业、跨部门、跨行政区域，然而目前部门与部门之间、行政区域之间都没有实现网络互通。集群化建设的重要内容就是建设地质资料数据中心，实现省级地质资料数据中心与横向和纵向各数据分中心的网络互联互通。同时，必须在安全的网络环境下，建立各专业系统数据的通信接口，保证数据中心之间的数据流转和共享安全。

2.6 缺乏法律及行政手段的保障

建设地质资料集群化项目首当其冲就是需要解决跨行业、跨部门之间的数据整合共享问题。目前，跨部门的相关单位不受地质资料管理条例的约束，数据整合无法保障。例如城市工程地质资料保存在城建档案馆，而城建档案馆并无义务共享城市工程地质资料。急需创新地质资料汇交机制，建立地质资料信息共建共享服务集群体系。

3 广东省地质资料集群化建设理念及手段方法

3.1 建设理念

针对目前地质资料信息的集群化建设中存在的问题，结合广东省地质资料管理和应用的实际情况，围绕着地质信息的集成和服务提出广东省建设地质资料集群化的两个基本理念。

3.1.1 实现地质信息与地理信息资源的深度整合

地质资料集群化建设的思路不仅是实现传统地质资料管理技术与GIS技术的简单融合，而且是实现地质资料信息数据与其他基础地理信息数据的无缝衔接。充分利用广东省馆藏的国土资源信息数据优势，利用基础地理信息数据搭建的空间平台，实现在这一平台下多源信息数据资源的整合，如影像数据与地质数据的叠合，三维模型的地质资料数据分析，地形地貌与地质矿产之间的地理关系模型等。

3.1.2 实现地质信息系统标准规范的理论研究

地质资料集群化的建设不仅仅是对地质资料集群化管理系统的建设方案的设计，更重要在于完成地质信息系统标准规范的理论研究。在整个项目研究过程中，提出地质资料信息的分类、收集、整理、整合的标准与规范。

3.2 建设方法及工作手段

3.2.1 建立并完善全省地质资料汇交、共享机制

建立集群化背景下的地质资料汇交制度，创新资料汇交和共建共享机制，初步形成地质资料数据中心的长效更新机制，保障地质资料信息服务集群化产业化工作的逐步推进。地质资料的集群化和产业化依赖于资料的汇交机制，建立集群化基础上相关地质资料汇交的制度设计，理顺汇交关系，保障资料信息的汇交；以集群化项目建设为契机，构建多方共赢的地质资料信息资源共建共享机制，形成政府搭建基本平台、地质单位和企业广泛参与的良性机制。

3.2.2 集群各类地质资料信息，形成基础数据管理服务支撑体系

完成广东省成果、原始和实物地质资料清理，对其中应数字化的重要地质资料进行数字化，并建成相关数据库。整合现有的地质资料信息数据资源，同时与相关部门和单位合作，构建广东省地质资料数据中心体系。通过对各类地质资料信息的汇集、整合，形成省级地质资料数据中心，实现对广东省地质资源及其开发利用的全面掌握，并为构建全省国土资源“一张图”数据库打下良好基础。构建广东省分布式地质资料数据中心，利用地质资料集群化成果，为各级政府、各地质行业利用与开发提供地质资料信息服务。

3.2.3 建立地质资料信息共享服务平台和网络服务体系，实现地质资料信息服务渠道和方式多元化

地质资料应用服务主要有两方面：一是为政府服务；二是为地质行业和社会公众服务，针对这两个层次的服务对象搭建应用服务平台。以应用服务为导向，拓展集群化的地质资料在政府各部门和地质行业内的应用，实现地质资料信息服务渠道和服务方式的多元化。

在地质资料数据中心的支持下开展典型应用示例研究，如加强对矿业权的监管服务，构建全省矿产资源储量价值评估服务平台，基于WebGIS的矿产资源分析预测平台等。

围绕信息资源开发利用和共享服务这条主线，充分利用已有基础，以统筹规划、集成整合、建立制度、探索机制为指导，以满足经济社会发展对地质信息日益增长的需求，培育和带动相关信息产业的形成和地质矿产市场的繁荣发展为目的，在统一的技术环境中构建多级、分布式地质资料信息服务集群化框架，从而实现丰富、多样、广泛的地质资料信息服务，逐步推进地质资料信息服务的产业化。

3.2.4 深化地质资料信息资源开发利用，逐步推进地质资料信息服务产业化

积极跟进，捕捉和发掘地质资料为政府管理支撑服务和为行业及社会应用服务的需求，在地质资料信息服务共享平台的基础上，深化地质资料信息资源的开发利用，增强参与宏观调控的针对性和灵活性，提供满足不同需求的地质资料信息服务产品，逐步推进地质资料信息服务的产业化发展。

4 结语

地质资料信息服务集群化是一项庞大的系统建设工程。需要通过促进多单位、多部门、多专业、多层次分布的地质资料信息的集成综合，充分挖掘地质资料信息资源，才能实现地质资料为经济社会发展提供全面、专业、方便、高效的服务，从而提高地质工作对经济社会发展的支撑能力。

刘玲玲

（长安大学资源学院，西安，710054）

摘要：土地资源管理主要是土地信息的管理。由于土地信息属于空间信息，其位置的识别是与数据联系在一起的。土地信息系统主要管理涉及土地所有、使用、市场价值等相关海量数据。这些数据对于社会经济发展有重要意义。在很多国家，和土地有关的数据都是由相关不同部门来管理。如何使各种利益攸关者获得良好的服务是各个国家努力实现的一项主要任务。本文在对集成式数据库（FDB），集成数据模型（FDM）研究基础上，分析FDB在德国、埃及土地管理中的应用，结合我国土地管理工作的现状，提出FDB在我国土地管理中的应用价值。

关键词：集成数据模型；集成式数据库系统；土地管理；ALKIS

近年来，各国以实现一站式电子政务为目标，努力做到准确、快捷地为需要相关信息的利益攸关者提供综合信息。土地信息作为空间信息的一种，其位置的识别与数据紧密联系在一起。但是由于土地信息及与土地相关的信息一般由不同的部门来管理，因此土地管理工作符合集成式数据库系统的应用范围。通过集成数据模型可以看到集成式数据库在土地管理工作中应用的实际意义。

1 集成式数据库系统

在空间数据基础设施（SDI）下，很多数据分布于数个机构和组织。一个集成式数据库系统（Federated Database System，简称FDS）包含一系列在应用网络中相互连接的站点，而这些站点都是在各自的数据库管理系统中独立运行的。局部应用程序在内部数据库中运行，与此同时，广域应用程序在部分或者全部在集成式数据库中的各个站点运行。

1.1 集成式数据库系统的定义

FDS是物理上分布而逻辑上集中的数据库系统。物理上分布是指分布式数据库系统中的数据分布在由网络连接起来的、地理位置分散的不同站点上；逻辑上集中是指各数据库站点之间在逻辑上是一个整体，并由统一的数据库管理系统进行管理，同时各站点又具有管理本地数据的能力。集成式数据库系统可看成是计算机网络与数据库系统的有机结合。

集成式数据库系统有两个重要的组成部分：集成式数据库（Federated Database，简称FDB）和集成式数据库管理系统（Federated Database Management System，简称FDMS）。

1.2 集成式数据库系统的特点

根据集成式数据库系统的定义，可以知道集成式数据库系统有四个基本特点。

图1 集成式数据库结构

1.2.1 物理分布性

数据不是存在一个站点上，而是存储在计算机网络的多个站点上。由于数据的分布性特点，数据获取的有效性、安全性和获取速度大大提高。数据的分部性一般取决于在集成式数据库管理系统建立之前的各个数据库系统的建立。

1.2.2 异质性

由于技术的不同，存在很多异质性问题。例如，硬件、系统软件和交互式系统的差别。在数据库中，一般来讲，主要存在两种，一是不同的数据管理系统的差别；二是语义差别。语义差别指引用某些相关或相同数据时在不同数据库中不同的定义、解释方法。

1.2.3 自治性

各站点上的数据由本地的分布式数据库管理系统管理，具有自治处理能力，完成本场地的应用（局部应用）。

1.2.4 协作性

各站点虽然具有高度的自治性，但是又相互合作构成一个整体。对全局用户来说，使用分布式数据库系统如同集中式数据库系统一样，用户可以在任何一个站点执行全局应用。

2 集成数据模型 （FDM）

集成数据模型（Federated Data Model，简称FDM）在使用时位于分布在不同站点的各种数据库的上一层。例如，在土地管理领域中，地籍数据库在不同的单位和组织，根据其使用目的的不同，其设计和实施也不尽相同。因此，这些数据库通过不同的数据模型来定义不同的语义以期描述现实世界中的物体。例如，土地所有权数据库一般是根据其记录土地交易的目的而设计的，而地籍数据库主要通过确定宗地边界和宗地面积来支持税收和记录土地资源。

土地管理工作中应用最广泛的是三层结构集成数据模型。此结构是基于传统的三层次数据库设计，外部视图层为第三层，即所需要的各种信息根据利益攸关者的需求而呈现的不同表示；概念集成图式为第二层，即利益攸关者需要的信息；第一层是内部图式层，即实际上是融合了各自独立的数据库的集合，它通过使用转换器将内部各个数据库中数据消除数据冲突后传递给第二层。此模型结构图如图2所示。

图2 集成数据模型结构

3 德国、埃及两国的 FDM 在 FDS 中的应用和特点

目前国际土地管理中，集成式管理越来越多的国家所采纳，近年来，德国和埃及两国的FDM在FDS中的应用取得了一定的成绩。

3.1 德国

德国土地管理工作中地籍部分已经超过150年的历史。根据德国联邦法律委员会规定，国家具有地籍登记的合法效益。但是德国16个州先后通过了统一的联邦测量法案，即各种土地相关测量任务不是由国家测绘局来完成而是由各个州的测绘与制图管理局来完成。国家测量局（State Survey Offices）和劳动委员会共同商讨和制定基本的技术规范。尽管16个州负责德国地籍数据库，数据库一致性较强，但是有时还是难免出现一些例外情况不便于全国范围内解决。同时，德国的宗地具有法律效应的几何描述全部存储于自动化地籍图（Automated Cadastral Map）中，而文字性记录则存储于自动所有权登记（Automated Property Register）系统中。只有两个数据库合在一起才可以查阅到一个合法土地权利全面的情况。两个数据库必须同时加以维护并确保二者高度的一致性。

在20世纪后30年内德国地图索引及存档已经完全数字化。数字地籍图和数字文档记录保存在上述两种不同的数据库系统中。从1997年开始，联邦德国测绘局（AdV）组织了一个工作组致力于研究一个集成办公地籍信息系统的模型，此模型被称为：ALKIS。此系统是第一个世界范围内使用 ISO 标准下的统一建模语言 UML （Unified Modeling Language）来设计的。ALKIS运用国际技术规范描述了地籍模型，此模型促进了德国地籍信息系统作为21世纪信息社会基础信息系统的重要地位的形成。此地籍信息系统中部分是根据国际测量连邦委员会FIG （International Federation of Surveys）颁发的文件——2014地籍（Cadastre 2014）来设计的。

在ALKIS中，用于地图和数据描述规则的集成式数据模型被定义且此模型记录了属性数据和关系数据。集成数据模型的空间和非空间基本物体是被已定义的属性关系中的最小单位。例如，具有几何拓扑关系的宗地、房屋等被定义为几何元素，而非空间物体（土地所有权等），虽然没有空间拓扑关系，但是可以根据其相关的空间物体连接其关系。

3.2 埃及

在埃及，土地登记和地籍管理目前由两个不同的部门来执行。埃及司法部（Ministry of Justice）负责私有土地合法交易。隶属于司法部的不动产司执行日常土地交易及维护土地所有权记录。隶属于埃及公共建设与灌溉部（Ministry of Public Work and Irrigation）的国家测绘局（Egyptian Survey Authority）负责地籍测量、地图制图及维护宗地空间信息记录。两个部门根据114/1946法案履行各自的职责。国家测绘局需要提供信息地籍信息给财政部（Ministry of Finance）以实现其税收的主要职责。

为繁荣经济，建立新型的房地产市场，埃及政府近期成立了国有土地事务局（State Owned Land Office）。局内设置多个部门，各部门分别负责一种专题数据库。这些不同的数据库作为集成式数据库的主要组成，类似于集成数据模型结构中的内部图式层存储于不同的单位。通过媒介转换成用户可以理解的概念式信息，最后通过外部视图服务于不同的利益攸关者。集成式数据库的应用，其集成过程非但不影响各个部门专题数据库的运行和服务，而且集成后的数据可以服务更为广泛的利益攸关者。

3.3 特点

通过以上两国应用集成式数据库及集成式数据模型的介绍，可知集成式数据库最大的优点就是在保持各自数据库最基本的功能实现的情况下，通过集成其他数据库以实现更大范围的多种功能，以服务其他用户。这样数据库利于管理与维护，提高效率，降低成本，公平公正，提升了政府形象。

4 结语

随着数字化、网络化信息的生产速度不断加快，信息资源总量的急剧膨胀，我国的电子政务建设，正在由网络硬件建设向法规化、标准化、电子工作模式的软环境建设方向发展，由各部门独立发布网络信息方式向利用网络和信息资源实现信息的整合、共享、深度利用的方式发展。面对大量且分散的信息资源，建设基于网络的、以跨部门的信息整合为特征的、可供政府和社会快速定位和检索的信息库，使各级信息的使用者在各自的权限内获取全面、准确的信息，是电子政务深化发展的重要内容。

土地信息，尤其是和土地相关的地上建筑物等信息目前日益受到广泛关注。我国土地信息是由国土资源部门来管理，而地上建筑物，例如房屋信息则是由建设部门来管理。在某些情况下，如果用户同时需要两方面的信息，获取时会有一定的不便；而土地与房屋数据作为空间数据基础设施的主要数据组成部分，在必要的时候可以与其他数据或者二者本身进行集成。空间数据基础设施，为数据用户和提供者提供了空间数据的采集、评估和实施的平台。

通过以上集成式数据库、集成式数据模型以及目前应用实例的介绍，结合我国现状，以期能够对我国原数据库管理部门不变更的情况下，应用集成式数据库管理土地、房屋数据，以对各种用户实现多种服务，即实现集成式的综合服务，从而使一站式电子服务真正地服务于社会大众。

参考文献

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Dr.-Ing.Winfried HAVERK，ALKIS-GERMANY'S WAY INTO A CADASTRE FOR THE 21ST CENTURY，P2，P6

DENNIS HEIMBIGNER，A Federated Architecture For Information Management，ACM Vol.3，No.3，Ju-ly1985，P258

Fouzia Benchikha，Integration of the Viewpoint Mechanism in Federated Databases，SAC 2001 Las Vegas，NV，P282

Richard Groot and John McLaughlin，Geospatial data infrastructure，P128，P137，P163

郭玉梅，政务信息资源目录体系建设的基本框架，2005.5，中国计算机报

看看数据库环境:

连接方式类型,是不是Windows和SQL身份验证都允许?

SQL身份验证的密码是否合法(比如密码不正确或者是密码过期)?

数据库的TCP/IP和Name Piped服务是否都已经启动?

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