地质空间数据库建设(地质数据库建设规范)

一、内容概述

在地质制图技术手段的变革中，真正具有革命性的是与数字式地质图生产模式相关的技术进步，涉及从野外地质工作直至最终成果提交的全过程。建立国家数字式地质空间数据库，是推行这种新工作模式的总体目标和必然结果。为此，各国都下大力气狠抓数据库设计、建设和不同类型数据库的联网，大力推进地质制图的标准化，除了对符合现代要求的现有数据进行数字式信息提取之外，还积极创造条件把数字式工作方式延伸到最基础的野外工作环节。GIS的产生、发展与机助制图系统存在着密切的联系，两者的相同之处是基于空间数据库的空间信息的表达、显示和处理。GIS包含了机助制图系统的所有组成和功能，并且GIS还有数据处理分析的功能。它用空间数据库和属性管理地质数据，包括了图形数据及属性数据，并可对二者的数据进行空间分析和空间查询。GlS技术是数据库技术、图形图像处理技术和数据分析与处理技术的综合，在地质制图及多学科研究数据的处理、集成、模拟、显现乃至成果图件的编绘等方面，都起着不可替代的作用。通过数字式地质图生产模式的推行，可以使反映新认识、新成果的新数据得以及时输入数据库并与原有的数据资源融为一体，既能以常规纸图的形式输出，也能以数字产品的形式输出，必要时还能根据用户的要求以非标准的专用产品形式输出。GIS的出现及其在地学领域应用的深入，使地质图作为地学研究的基础图件，正在告别纸质时代，进入数字化时代（姜作勤等，2001；王永生，2011）。

二、应用范围及应用实例

在国际上，美国、英国等国在20世纪80年代开始进行国家空间数据库的建设。1992年，美国国会通过了《国家地质填图法案》，要求开发一个国家地质数据库（NGMDB），该数据库涵盖了地质学、地球物理学、地球化学、地质年代学和古生物学等地质领域。从1997年起，美国地质调查局（USGS）和宇航局（NASA）建立了全国统一的分类标准和数据标准，并开始进行地质图的数字化工作。至今已完成了占国土面积一半以上区域的地质数据数字化工作，并建立了数据库。

在国际上，对1∶100万国际分幅地质图编制与更新工作非常重视。俄罗斯从1999年正式开始第三版（第三代）1∶100万国家地质图系列编制和出版工作，并且专门制定了《俄罗斯联邦1∶100万国家地质图系列编制和出版规范》，英国、法国、南非、印度、蒙古、朝鲜等也编制出版了全国1∶100万地质图件或专业图件，美国和加拿大编制出版了部分地区1∶100万地质图件或专业图件，意大利在2003年新出版了第五版1∶100万意大利地质图。

巴西1∶100万地质图由46幅按国际标准分幅的地质图幅拼接而成。这些图幅组成了数字地质信息库，通过地质信息系统来 *** 作管理。这些地质图数据是在野外工作、卫星图像解译、采样、同位素测年等工作基础上，通过对数据的编辑、分析、综合以及说明获得的。资料截止于2003年年底，由巴西地质调查局完成。他们出版了41张包含46幅地质图幅的电子光盘。

在巴西1∶100万国际分幅地质图的基础上，南美地质编图委员进行了南美洲1∶100万地质及矿产资源图的编制工作。南美洲1∶100万地质及矿产资源图由92幅标准图幅组成，其中包括了巴西的46幅。阿根廷、巴西和乌拉圭地质调查局在修正更新了1∶100万地质底图并结合了航天TDM雷达图像，共同完成了该项工作。

印度地质调查局在20世纪70～80年代编制了一套1∶100万地质图集，包括了28个图幅。近年来又陆续编制了AraValli地区1∶100万岩石层位图，KolarSchistBelt1∶100万综合地球物理及地质图，MadhyaPradest1∶100万地质矿产图（2幅），∶100万地质矿产图，喜马拉雅1∶100万地质图（45幅），印度及周边地区1∶100万地震构造图（42幅）。

目前，“planetearth”在2007～2009年的Year计划中提出了“透明地球”方案，并已经开始着手实施，目的在于提供不同比例尺的动态的、可以交互 *** 作的覆盖世界范围的数字地质图。该计划拟采用双重结构来 *** 作。第一层由UNESCO、IYPE、IUGS、CGMW、ISCGM、ICOGS组成的执行委员会来负责。第二层由各参与国家、调查机构和组织来运作。

该计划已经确定了由3个部分组成，这3个部分的图层都可以通过像GoogleEarth那样的动态地图浏览器被广大用户应用。前两个部分是为更大比例尺图层服务的介绍性图层，由CGMW提供：第一层（“25G”）建立在GCMW世界1∶2500万地质图基础上；第二层（“5G”）建立在大陆和大洋1∶500万地质图基础上。这两个图层将根据简单的图例在地质内容上进行相互协调。第三层“1M”由英国地质调查局（BGS）开始进行，又被称为“OneGeology”计划，这个图层是由各参与国地质调查局提供的1∶100万地质图组成的。不同地质数据间的重叠和不连续问题将由GeosciML（计算机图形接口数据模型及编码）软件来解决。同时，这些地质数据是动态的，可以随时进行更新。由英国地质调查局（BGS）发起并于2007年3月12日～16日在Brighton召开了会议讨论并正式启动该计划。

三、资料来源

姜作勤，张明华2001野外地质数据采集信息化所涉及的主要技术及其进展中国地质，28（2）：36～42

王永生2011地质资料信息服务集群化产业化政策研究中国地质大学（北京）博士学位论文

高延梅 王贵山

（黑龙江省地质资料馆，哈尔滨150036）

摘要 地质资料是国土资源的信息载体，是我们认识和研究地球、保护和合理利用地球资源的重要基础。地质资料数据中心建设要坚持以国务院和国土资源部关于地质资料信息化建设的总体方针为指导，深入贯彻落实科学发展观，坚持统一部署，分步实施，突出重点，集中维护，利用丰富的馆藏资源和现代信息技术，建立和完善地质资料社会服务平台，实现“资料管理法制化、馆藏机构标准化、地质资料数字化、资料服务网络化”的建设目标。地质资料数据中心建设是一项系统工程，需要发挥政府部门、地勘单位、专家学者以及社会各界的积极性，统筹规划，周密部署，逐步抓好落实。

关键词 数据中心；建设

地质资料数据中心是地质资料数据的聚集、存储、研发、服务中心，是规划、管理和有效使用地质基础信息资源、为政府部门提供决策和管理支持、向社会提供公益信息服务的国家全额拨款的公益性事业单位。本文结合黑龙江省实际，对建设地质资料数据中心的必要性、可行性和可 *** 作性进行了深入研究和探讨，为省级地质资料数据中心建设提供借鉴。

1 地质资料数据中心建设的必要性

地质资料是国土资源的信息载体，是我们认识和研究地球、保护和合理利用地球资源的重要基础。科学管理和有效利用地质资料，满足人类生活需要，保护人类生存环境，是地质资料数据中心建设的根本目的和重要任务。

11 建设地质资料数据中心是贯彻《国务院关于加强地质工作的决定》 重要举措

地质工作的实践表明，资源保障能力和服务水平的显著提高，必须要以科学理论为指导，逐步建立和完善现代化管理体系，规范运行，协调发展。《国务院关于加强地质工作的决定》明确提出：“要建立健全地质资料信息共享和社会化服务体系，加快利用现代信息技术，建设国家地质资料数据中心和全球矿产资源勘查开采投资环境信息服务系统，依法及时向社会提供地质信息服务”。既指明了基础性地质工作的未来发展方向，也提出了具体要求。贯彻落实这一重要指示，需要我们建立省级地质资料数据中心，为国家地质资料数据中心搭建基层平台，实现全国地质资料有序衔接、集中管理、统一开发、社会共享。

12 建设地质资料数据中心是服务经济和社会发展的现实需要

随着国民经济的快速发展，地质工作的服务领域不断拓展，社会对地质资料信息需求日益增长，对地质信息资源社会共享的呼声越来越高，地质资料数据中心建设已势在必行。例如，当前黑龙江省在推进新型工业化进程中，提出建设西部哈大齐工业走廊和东部煤电化基地的总体构想。在具体部署中，对一些重要矿产资源保障提出了明确要求。毋庸置疑，作为矿产资源规划、勘查、开发、利用和保护的重要依据—地质资料将发挥不可替代的作用。从这一角度讲，建设地质资料数据中心，规范地质资料管理；建立地质资料网络信息服务系统，实现资源共享，将更加有利于发展地质勘查市场，有利于提高资源保障能力和服务水平，有利于政府宏观调控和决策，有利于社会基础工程建设，有利于地质环境保护和地质灾害防治，有利于地球科学的创新发展。

13 建设地质资料数据中心是地质资料日常管理的必要手段

第一，从根本上保证馆藏地质资料数据的电子化存储、日常工作中的微机化管理、对社会服务的网络化应用；第二，以全省基础地理信息为基础，集成所有与地质相关的空间专题信息和各类地质报告，建立“以图查信息”、“以报告查图”等多维立体查询系统，为社会提供一个地质资料综合应用的查询方案；第三，可以盘活全省基础地质资料信息，把零散的地质资料数据聚集，形成地质电子数据，提供专业的地质数据服务信息平台；第四，解决了现阶段原始资料的汇交问题，促进了矿权的公平竞争，培育矿权市场的健康发展。

14 建设地质资料数据中心是实现地质工作管理创新的根本保证

近年来，各省地质资料为地勘单位和社会提供借阅和利用服务的件次持续上升，服务的领域涉及矿产资源勘查、资源储量核查、矿业权招拍挂、矿业权评估、资源储量评审、地方规划制定、项目招投标以及教学、科研等多个方面。然而，从黑龙江省的实际情况看，地质资料管理水平难以适应社会化服务保障的需要，有的地勘单位不够重视，基础设施不够配套、人员配置不够合理、管理手段不够先进、管理模式不够统一、汇交资料不够及时。建设地质资料数据中心，将更加有利于我们站在服务经济和社会发展大局的高度，充分认清加强地质资料管理的重要性和紧迫性，进一步统一思想，提高认识，加大工作力度，实现地质资料管理规范化、科学化、信息化、服务化，促进地质资料管理工作由保管型向开发型、利用型转变。

2 地质资料数据中心建设的可行性

随着国民经济的快速发展，国务院、国土资源部、地方各级政府对地质工作高度重视，投入大量资金勘查、开发、利用和保护资源，全国各地矿业经济都得到了长足进步。去年，黑龙江省根据资源赋存现状和经济发展需要，提出“由矿业大省向矿业强省转变”的发展思路，积极与中国地质调查局合作，加大重点成矿区带重点矿种勘查力度，积极评价全省矿产资源潜力，进一步提高矿产资源保障能力和服务水平。因此，当前正是全面启动建设地质资料数据中心的最佳时机。

21 国家有关政策的出台为建设地质资料数据中心提供了政策支持

国务院先后发布实施的《地质资料管理条例》和《国务院关于加强地质工作的决定》对建设地质资料数据中心都有明确要求。国土资源部在制定信息化建设“十一五”规划时，也提出了地质信息化工作要“以地质调查主流程信息化为主线，以基础地质数据库建设为数据支撑，以信息化基础设施建设为技术支撑，以信息的社会化服务为目标”的总体思路，为各省建立地质资料数据中心提供了依据。

22 丰富的馆藏资料为建设地质资料数据中心提供了重要的数据源

截至2007年底，黑龙江省地质资料档案馆目前已收藏了5218多种纸质资料，其中电子文档资料4000余种。这些资料将是地质资料数据中心建设的核心，是全国地质资料实现数据空间对接的重要基础，是地质工作综合分析评价、部署、决策的信息源，是进一步开展地质工作必要的基础资料，是信息服务的基本要素。

23 飞速发展的现代信息技术为建设地质资料数据中心提供了强大的技术支撑

电子信息技术日新月异、突飞猛进，正被广泛应用人类活动的各个领域。随着国家矿业经济的不断发展，国土资源数字化技术、地质工作信息化技术逐步成熟，特别是在应用网络技术实现地质资料数据共享方面取得了突破性进展。目前，中国地质调查局已经建成地质资料网络通道，形成了中国地质调查局、大区地调中心和各省专业地质调查单位间的三级网络体系；基本建立了地质调查信息化标准体系框架，规范了建库、质量控制、数据描述、产品、数据采集等各类技术标准，完成了国家863重点项目“地质数据平台建设”；全国地质资料馆研制开发了地质资料电子汇交软件，逐步完善地质成果社会化服务体系。这些技术成果，为建立地质资料数据中心奠定了技术基础，为各省地质资料数据中心建设提供了技术支撑，积累了宝贵经验。

24 各级政府及其国土资源管理部门的高度重视，为建设地质资料数据中心提供了有力保障

随着社会进步和经济发展对矿产资源的需求量不断扩大，地质工作程度日益提高，以往找矿技术手段已经难以满足工作需要，更多的省、区开始在研究地质综合资料、实现地质理论创新、提高找矿科技含量和综合效益上下功夫。因此，各省对基础性地质工作的投入力度逐年加大，黑龙江省近两年用于加强地质资料管理和服务的资金已经达到600万元，同时，拟于2009年开始，利用8年时间，投资26亿元，建设地质资料数据中心。

3 关于地质资料数据中心建设的构想

地质资料数据中心建设要坚持以国务院和国土资源部关于地质资料信息化建设的总体方针为指导，深入贯彻落实科学发展观，坚持统一部署，分步实施，突出重点，集中维护，利用丰富的馆藏资源和现代信息技术，建立和完善地质资料社会服务平台，实现“资料管理法制化、馆藏机构标准化、地质资料数字化、资料服务网络化”的建设目标，满足矿业经济发展的需要。

31 技术路线

采用B/S三层结构与C/S混合模式，设计并开发一套能满足地质资料数字化管理、应用及服务的信息系统，采用最先进的WebGIS技术，实现地质空间信息与专业信息的发布和地质电子报告的查询与应用。①地质报告文字及表格，采用数码拍照、扫描识别进行电子化处理。②地质图件采用矢量化处理方法。③电子地质报告和矢量化地质图关联进行数据库存储。④把地质数据按照专业分类的方式进行综合系统的开发。⑤对系统进行充分的应用调试，达到最终目的。

32 采集方法

采集文字数据。主要利用高清晰扫描仪扫描并进行识别，形成与原版式一致的电子文件。

采集图形数据。采用MapGis软件，将比例尺相同的同类标准分幅的矢量化图件拼接在一起，建立全省某个比例尺某类图件的整体空间数据库；对未矢量化的图形，要先按照纸图扫描、处理、校准、跟踪矢量化、属性录入、数据检查的流程进行矢量化处理，然后再进行数据采集。

采集影像数据。直接存储为电子文件格式。

建立各类数据之间的关系。将采集到的各类数据按照地理位置上的关联和其他相关性的关系，联系在一起，以便在应用中按照一个报告或图件就能很方便地寻找到与之相关的图件或报告等。

进行批量的数据入库。把所有电子化并通过检查的数据录入数据库，在后台编写好 SQL 脚本语言。

33 系统框架

系统逻辑结构。地质资料数据中心采用大型数据库和最成熟的GIS平台、C/S（客户端/服务器）和B/S（浏览器/服务器）共同存在的混合结构模式进行搭建。

系统网络结构。针对地质资料数据中心综合管理应用系统网络拓扑结构，分两个层面进行，即内网、外网。内网的网络通信方式实际是在内部的局域网间完成，不涉及与INTERNET网络的连接；外网主要是提供对外资料信息发布和服务的层面，只要保证WEB服务器具有固定公网地址，就可以满足用户地质资料的检索、查看等功能。

34 信息安全保障

资料合法使用的安全措施。用户在使用地质资料之前需要验证其合法信息，比如分配给用户的安全账号和口令，对于远程使用资料的用户还要验证是否取有交纳费用的通行密码。

资料自身安全的保证措施。非涉密地质资料及涉密的非保护性地质资料网络共享；涉密的保护性地质资料通过网络提供时，需要密码认证和确认；国家秘密和投资者秘密的资料，不允许在网络上提供资料内容。

4 地质资料数据中心建设需要把握的三个问题

地质资料数据中心建设是一项系统工程，需要发挥政府部门、地勘单位、专家学者以及社会各界的积极性，统筹规划，周密部署，逐步抓好落实。

一是要切实加强领导。省政府及主管部门要高度重视，把此项工作纳入全省（区）地质勘查规划和政府、厅党组年度工作计划，政府主管领导负总责，厅主要领导亲自抓；成立工作领导小组，下设顾问组、技术组、工作组、办公室，负责日常具体工作。

二是要搞好统筹协调。首先是在时间上要统筹好。按照地质资料数据中心建设方案，列出各项工作时间推进表，明确责任人，定期召开工作汇报和任务部署会，督促抓好落实。其次在工作上要统筹好。要突出重点，统筹兼顾，把每一个大项工作分解成若干个小项工作，逐个落实。再次在人员上要协调好。各部门、各单位都要把业务骨干选派到地质资料数据中心建设任务上来，专职专配，专心开展地质资料数据中心建设。

三是要确保资金保障到位。一方面，积极向国土资源部有关部门汇报，争取部里下达专项经费，支持地质资料数据中心建设；另一方面，将地质资料数据中心建设纳入地质工作年度财政预算，由政府出资进行主体工程建设。与此同时，通过多种形式募集社会资金。

通过这些最新理念和地质资料管理实践，将会大幅度提升我省地质资料管理水平，并将在地质资料管理的广度和深度上发生前所未有的巨大变化。

一、编写目的

建立山东半岛城市群地质－生态环境空间数据库，是“山东半岛城市群地区地质－生态环境综合调查评价及可持续发展研究”项目的设计要求，而山东半岛城市群地质－生态环境空间数据库建设，涉及地质、环境、水文、矿产等专业，并涉及单位较多，需要提交入库的数据也较多，为了指导和规范数据库项目的建设，特编写本指南，重点从建库的数据整理与格式转换阶段规范工作流程，明确最终提交成果，同时对元数据的填写做出了详细规定，本指南对山东半岛城市群空间数据库建设具有指导作用。

二、适用范围

本指南适用于山东半岛城市群地质－生态环境空间数据库建设工作。

三、编写依据及参考标准

1国家及行业标准

GB/T2260—1999中华人民共和国行政区划代码

GB/T17798—1999地球空间数据交换格式

GB/T13923—92国土基础信息数据分类与代码

GB/T17766—1999固体矿产资源/储量分类

GB/T13989—92国家基本比例尺地形图分幅和编号

GB/T9649—88地质矿产术语分类代码

GB/T964916—1998地质矿产术语分类代码矿床学

DZ/T0197—1997数字化地质图图层及属性文件格式

2部门标准

GX199900X－200X国土资源信息高层分类编码及数据文件命名规则国土资源部省级矿产资源规划编制指南国

国土资源部矿产资源储量数据库标准

中国地质调查局空间数据库工作指南20版

版山东半岛城市群地质－生态环境空间数据库建库标准(试行稿)

四、数据库框架设计

1数据库需求分析

山东半岛城市群数据库是在“山东半岛城市群生态环境地质”项目研究成果的基础上研制、基于Arcinfo平台的空间数据库系统，其总体目标是存储和管理“山东半岛城市群生态环境地质”项目研究成果的资料、信息、地图及提供查询服务，为山东半岛城市群的空间布局管理、规划和决策以及重大项目建设和经济社会可持续发展提供依据。为达成这一总体目标，对数据库建设的需求应该包括以下方面:

1)对项目成果图件及其他数据存储管理的需求，需要构建一个符合要求的空间数据库。

2)提供对山东半岛城市群生态环境地质研究成果的管理、查询与展示。

3)提供山东半岛城市群生态、环境的现状与分级分布情况。

4)组织山东半岛城市群生态环境专题图件，直观地为决策咨询提出相应的对策和解决方案。

(1)功能需求

通过需求分析，得到软件的功能需求。除基本的数据输入、编辑和管理功能外，本系统还应具有以下4个方面的要求:

1)对现有地质－生态环境问题的展示、查询;

2)地质－生态环境质量现状的分析;

3)对地质－生态环境与可持续发展关系的分析评价;

4)保持经济增长和地质－生态环境相协调的对策与建议。

(2)性能需求

本数据库系统的性能需求为:

1)系统稳定性好;

2)可扩展性好;

3) *** 作简单;

4)可移植性好;

5)保密性。

根据“山东半岛城市群地区地质－生态环境综合调查评价及可持续发展研究”项目需求分析，数据库涉及的基础图件和数据、项目研究的成果数据如下:

1)基础地理、地质图件，采用1∶20万的地理底图和经过简化的地质底图。

2)各专题项目编汇的成果图件，包括:

山东半岛城市群地区地质图;

山东半岛城市群地区卫星遥感影像图;

山东半岛城市群地区区域稳定性综合评价图;

山东半岛城市群地区土地资源环境质量评价图;

山东半岛城市群地区矿产资源综合评价图;

山东半岛城市群地区地表水评价图;

山东半岛城市群地区地下水环境评价图;

山东半岛城市群地区海岸带地质灾害分布图;

山东半岛城市群地区生态环境综合评价图;

山东半岛城市群地区地质灾害易发区分布图;

山东半岛城市群地区地质生态与经济可持续发展对策图;

烟台地区地壳稳定性评价分区图;

烟台地区地质－生态环境分析与评价图;

烟台地区生态功能区划与生态市建设规划图;

青岛地区地壳稳定性评价分区图;

青岛地区海岸带地质环境质量评价图;

青岛地区地质－生态环境评价分区图。

3)属性数据;

4)文字报告;

5)专题图件数据。

2数据库系统架构

根据以上对数据库需求的分析，结合目前项目的需要和经费情况，采用的系统架构见图12－1。

图12－1 数据库系统架构

本项目采用 ArcGIS Desktop 来搭建系统平台，用以实现定义好的空间数据和非空间数据的存储和管理。系统的核心采用地理数据库 GeoDataBase 体系结构。在后台通过 ArcCat-alog 应用模块来组织和管理所有的 GIS 信息，比如地图、数据集、模型、元数据、服务等; 通过 ArcToolBox 工具来完成数据转换、叠加处理、地理编码、统计分析和投影变换等数据处理。

客户端采用定制的 ArcMap，用以完成数据的显示、分析和编辑。另外可以通过 Arc-GIS 的扩展模块来实现对空间数据进行高效率的可视化和分析; 用 ArcGIS Spatial Analyst实现栅格数据的显示和处理。ArcGIS Desktop 系统平台表现示例见图 12 －2。

在系统数据库建成之后，如项目的后期需要进行数据的共享和发布，可采用 ArcSDE +ArcIMS 的搭配来实现 B / S 构架的数据共享。

图12－2 ArcGIS Desktop系统平台表现示例

3数据库系统功能软件的系统功能分为基本系统数据管理功能和专业应用扩展功能两大部分。根据需求分析，确定各部分的功能。

1)基本功能部分:包括系统管理，数据输入、编辑、查询和输出，数据处理和图形符号库管理等。

2)扩展功能部分:包括现状展示、分析评价、可持续发展评价和决策支持等。系统的功能模块构成见图12－3。

图12－3 系统的功能模块构成

4系统软件平台

在本项目的研究中，结合调查评价研究项目的工作实际，选取了美国ESRI公司的ArcGIS软件作为数据库开发的GIS软件平台，同时考虑到各专题研究单位的实际情况，选取MapGIS作为电子图件的绘制软件。在汇总各专题研究单位提交的MapGIS数字图件后，进行MapGIS格式数据向ArcGIS格式数据的转换，将研究成果加载到项目统一的地质－生态环境空间数据库中。本项目选择的ArcGIS软件平台包括ArcGISDesktop、ArcS-DE、ArcIMS等组件。

5硬件平台选择

除按系统平台的选择原则外，硬件选择从以下方面考虑:

1)硬件的性能:能够满足系统软件平台的运行需求;

2)与其他硬件的兼容性:各种硬件设备可以协同工作;

3)与软件的兼容性:要兼容 *** 作系统、数据库软件或其他应用软件。

可利用现有的计算机硬件，适当增设需要的硬件来构造系统的硬件环境。

6系统实现步骤

(1)系统设计

1)总体结构设计:主要指系统中各子系统之间关系的设计。

2)系统各子系统或子功能模块的描述:各功能模块要划分到软件单元的层次，要求描述清晰，以满足编码、编译和测试的需要。

3)系统外部接口设计:完成系统外部接口、各软件单元之间的详细设计。

4)数据结构和数据库设计:主要指规划数据组织与表达方式的设计。

5)界面设计:主要指应用系统的 *** 作界面设计。

6)软、硬件设计:主要指系统软硬件运行环境的设计。

7)系统单元测试的详细计划:包括测试集、测试用例和测试步骤。

(2)软件编程

完成程序代码的编写及数据库建库任务。

1)遵照软件设计说明书的要求，利用编程工具编制程序代码，并完成程序代码的测试工作。

2)按照半岛城市群项目数据库标准及数据库建库规范的要求，完成数据建库工作。

(3)系统集成与测试

完成系统集成及测试，生成可实际运行的系统，编写用户使用手册。

1)系统集成。

2)系统集成测试。集成测试的步骤为:

①制定系统各单元、模块、子系统的集成计划和集成测试计划，内容包括测试要求、步骤、数据和时间表等;②编写系统集成、测试文档;③按计划进行系统集成与集成测试，修改错误，再测试，直到符合设计要求;④编写测试报告。

3)编写用户使用手册。

五、数据入库工作流程

工作流程主要用于对规划数据库数据入库方法和过程进行指导。项目数据库的数据入库流程见图12－4。

图12－4 数据入库流程

1资料收集

主要包括图件、表格和文字资料等项目所涉及的数据和成果。

2资料预处理

数据预处理就是在全面收集资料的基础上，对资料进行系统的分析研究、综合整理及筛选等。

3建库文档准备

主要是指对建库所需的文档进行准备，主要为数据整理记录表、属性填卡表准备，MapGIS编图的花纹符号库、线型库、颜色库设定等。

4数据采集

数据的采集主要包括图件的输入、建立分层文件、属性的输入。

5数据整理

数据整理的主要内容为:检查数据分层，重新命名分层文件，补充新增图层、调整部分地理、地质和规划专题属性结构，增加部分属性表格，以及整理附加文档等，完成上述工作后要填写元数据采集表并完成对元数据的录入，最后，对所有文件要进行标准化命名。

6空间数据格式转换

按照项目建库的统一要求，各子项目在MapGIS平台下完成的成果图件，数据需要向ArcInfo格式进行转换。

六、数据质量监控

1质量监控体系

项目承担单位和实施单位要建立完善的规划数据库建设质量监控体系，并制定相应的制度。

(1)自互检

建立完整的自互检表，每个作业人员的建库工作都要进行100%的自检，并将自检所发现的问题及时改正。在自检的基础上，由项目负责人安排其他作业人员进行60%以上的互检，并将互检结果和修改处理结果如实、完整地记录下来。

(2)抽检

每张图完成后，由项目负责抽取10%进行检查，并确保检查内容全部符合质量要求。

(3)阶段性检查

对建库的每个阶段性成果要进行严格检查把关，如图件扫描矢量化后的图元检查;属性录入后的图元、属性一致性检查等。

2数据质量监控

(1)空间数据质量检查

空间数据质量检查主要是对成果图上的内容进行质量检查，要分别对MapGIS和ArcInfo格式的所有图层进行逐项检查，包括入库数据图层套合精度、拓扑、命名的标准化规范化、分层的正确性、数据的完整性、属性表结构的正确性、图元与属性的对应性、属性代码的准确性等。

(2)图面质量检查

图面检查是指对提交的成果数据图进行图面内容检查，发现错误应及时修改完善，直至准确无误。

(3)数据表数据质量检查

是指对非空间数据表和空间属性数据表检查数据的正确性，检查数据结构的一致性，并对照规划文本检查与规划实施相关内容的完整性和正确性。

(4)文档检查

资料文档检查主要是检查数据库所要求的文本、研究报告、编制说明、附表等资料文档是否齐全，内容是否正确，并检查元数据采集表及入库数据内容是否合乎要求。

3数据质量监控指标

上述内容的检查总错误率小于2%，其中，图元(包括点、线、面、注释)错误率小于1%，属性(包括文字、代码、ID号对应、记录个数等)错误率小于2%，凡错误率大于该两值的，或发生图层缺失、附表缺失、文档缺失以及未提交正确的元数据采集表和入库数据的，一律不予通过。

七、提交数据要求

1提交格式

成果图件:MapGIS格式，含工程、图层和系统库文件。

文档:包括编制说明、研究报告及其他文档资料(Word和Html两种格式)。表格:Access和Excel两种格式。

元数据采集表:Word格式。

2提交形式

汇交数据存储介质为光盘。在提交成果之前，要进行全面查杀毒，确保数据安全。

刘向东1张立海1赵立鸿2高 立2

（1 国土资源实物地质资料中心；2 江苏省地质调查研究院）

摘 要 地质钻孔基本信息数据库建设，是全国重要地质钻孔数据库建设的第一步。严格规范建库流程，建立钻孔基本信息数据库数据关系和框架结构，开发运行软件，设置查询、统计、汇总等多种功能，突出实用性、人性化，强调一切为方便用户服务。在全国地质钻孔基本信息清查工作的基础上，利用计算机信息技术，使钻孔基本信息系统化、标准化和数据化，完成钻孔基本信息数据库建设。

关键词 地质钻孔 基本信息数据库 数据采集系统 标准化 工作建议

1 引言

钻孔资料是地质调查、资源评价最重要的原始成果，即是原始地质资料最重要的组成部分，是岩心不可缺少的属性说明资料，是成果地质资料中主要成果来源的基础性资料。国外发达国家应用现代高新技术和先进的管理模式建立了各类地质矿产基础数据库，开展了网上元数据和目录发布，并提出了一站式服务的理念。新的形势要求我们必须改变传统的地质资料管理模式，充分利用先进的信息管理技术和手段，建立国家级各类地质矿产基础数据库，实现地质矿产信息管理的数据库化、网络化，提高信息的使用效率和水平[1，2]。

2011 年，根据《地质资料管理条例》的规定和《国土资源部关于印发 的通知》（国土资发 [2010]113 号）关于建设重要地质钻孔数据库的要求，国土资源部办公厅下发《关于开展钻孔基本信息清查工作的通知》（国土资厅发 [2011]31 号），要求在全国开展地质钻孔基本信息清查工作，旨在基本查清我国地勘单位保管的地质钻孔基本信息，基本掌握我国地勘单位保管的地质钻孔类型、分布及数量，初步建立全国地质钻孔基本信息数据库，为制订全国地质钻孔数据库建设方案提供依据[3，4]。

2 钻孔基本信息数据库

为适应今后地质工作对钻孔数据的应用，保障未来地质钻孔数据库建设的顺利部署，在全国地质钻孔基本信息数据清查工作中，需要对其基本数据进行信息化、规范化处理，依据所掌握的全国地质钻孔资料自身特点，首先要建立全国地质钻孔基本信息数据库。

21 建库原则

钻孔基本信息数据库是展示全国地质钻孔基本信息清查最新工作成果的计算机信息管理系统。服务对象为整个地质系统的专业人员、领导决策层、地质资料专业研究人员和野外地质工作者。这就要求地质钻孔基本信息数据库的框架结构和软件系统突出实用性、人性化，强调一切为方便用户服务。数据库应具备查询、统计、汇总等多种功能，窗体式表达，达到直观、查询快捷；内部实施数据动态管理，能随时修订、及时更新；软件运行系统兼容性强，有利扩展改造，数据结构合理，最终符合关系型通用数据库要求。

22 数据库类型

为便于地质钻孔基本信息清查工作的数据采集，并考虑到本次全国地质钻孔基本信息清查并未涉及钻孔资料的空间数据、图形属性数据等内容，因此选用日常办公通用的 MS Access 格式数据库作为后台管理数据库，提供多种存储结构和存取方法，针对不同的应用任务选定合适的物理存储结构（包括文件类型，索引结构和数据的存放次序等）、存取方法和存取路径。目前建设的《全国地质钻孔基本信息数据库》属于单机版数据库类型。这种类型数据库专门为移动的单台计算机设计，结构和运行软件相对简单，库容量小。但保密性强、建设目的专一，特别方便移动办公和野外地质人员使用。随着移动存储技术的发展，单机版数据库会越来越重要。

23 数据分割

依据已有地质钻孔基本信息数据资料实际，并根据地质钻孔基本信息清查工作产生的数据特征，将数据文件分割为三种数据表。

第一种，钻孔资料保管单位基本信息表。描述地质钻孔资料保管单位相关信息，包括保管单位名称、组织机构代码、最高资质等级、上级单位名称、所属行业部门、通讯地址和通讯方式等。

第二种，项目基本信息表。描述地质工程施工中形成相关地质钻孔的地质项目相关信息，包括项目名称、项目类型、工作程度或比例尺、主要矿种等。

第三种，钻孔基本信息表。具体描述地质钻孔的相关信息，包括钻孔编号、名称、类型、坐标系、坐标、深度、施工单位，以及相关原始档案和岩心等实物地质资料的保存状况等。

24 逻辑结构

在地质钻孔基本信息数据库建设中采用分布式数据库系统，概念模型用实体—联系图（简称 E-R）表示，地质钻孔基本信息数据采集按实体进行：保管单位信息表—项目基本信息—地质钻孔基本信息。以保管单位（组织机构代码）—项目名称作为数据表的关联主键，查询检索相应数据信息。

地质钻孔基本信息数据库三种数据文件之间的逻辑关系。“组织机构代码”为第一、第二种数据文件的主关键字，“项目名称”为第二、第三种数据文件的关键字，保管单位基本信息数据与项目基本信息数据为 1∶n 关系，项目基本信息数据与地质钻孔基本信息数据也为 1∶n 关系。

3 资料数据采集标准化

31 数据源选择

源数据采集对象为地勘单位保管的除油气以外的区域地质、矿产地质、水文地质、工程地质（大型以上项目）、环境地质、灾害地质勘查等形成的地质钻孔基本信息。实现全国地质钻孔基本信息数据采集、入库、整理和分析研究，数据采集和入库规范化与标准化。

地勘单位以地质工作项目为单元，清查地质工作项目施工的钻孔，逐个钻孔填报信息表。只清查钻孔的最基本信息，不清查每个钻孔的详细原始编录内容、测试数据等。地质项目工作中收集的钻孔资料不在清查范围内[5]。

32 数据构架

根据《国土资源部办公厅关于开展钻孔基本信息清查工作的通知》（国土资厅发 [2011]31 号）的要求，构建全国及各省（区、市）地质钻孔基本信息数据构架，见图 1。

图 1 地质钻孔基本信息数据构架

33 数据采集流程

根据《国土资源部办公厅关于开展钻孔基本信息清查工作的通知》（国土资厅发 [2011]31 号）的要求和钻孔资料保管单位工作内容，依据《固体矿产勘查地质档案立卷归档规则》（DZ/T0222—2004）、《原始地质资料立卷归档规则》（DA/T41—2008）和《地质资料档案著录细则》（DA/T23—2000）等标准，编制钻孔资料保管单位钻孔基本信息清查工作步骤，钻孔资料保管单位亦可根据本单位成果地质资料和原始地质资料的归档保管情况，优化和改进工作步骤，拟定本单位钻孔基本信息清查工作流程。

为了便于钻孔资料保管单位采集钻孔基本信息清查数据，各单位可利用“地质钻孔基本信息数据采集系统”的生成工作表功能，生成 excel 格式工作表。各单位可以通过以下两种方式采集、上报钻孔基本信息数据：

第一种方式是，严格按照属性项填写说明在 excel 工作表中录入数据，最后导入到“地质钻孔基本信息数据采集系统”中，生成“ACCESS 数据库”文件上报。

第二种方式是，手工填写工作表，然后再逐条录入到“地质钻孔基本信息数据采集系统”中，使用采集系统“数据管理”中的“数据备份”功能，生成“ACCESS 数据库”备份文件上报。

4 数据库建设和软件开发

41 开发平台

数据库或信息管理系统的发展方向是实现不同学科、不同行业、不同层次数据库的联网对接，达到广泛的信息共享。钻孔基本信息数据库建设和软件开发，既要考虑到行业发展和数据库扩展改造，也要考虑适应不同数据采集者和用户的计算机设备、使用软件和 *** 作水平参差不齐的情况。这就要求数据库开发软件具有最普遍兼容性。

地质钻孔基本信息数据库具 C/S 结构，采用通用的 MS Access 作为后台数据库管理系统。为保证数据库编程的规范化，界面制作美观大方，采用广泛应用的 Microsoft Visual Basic 60 编程语言。用户端不须安装专门运行软件，直接通过 Microsoft Access2003 以上打开数据库，方便用户查询、修改。对用户设备配置要求也较低，安装 Windows 2000、Xp，以及 Windows 7 的 PC 计算机均可使用，满足流动办公的需要。

42 编程规范化

这是数据库软件开发的最基本保证，决定数据库建设能否顺利完成和今后扩展改造。主要内容包括编程语句、编码的规范化，如语句长度、注释，常（变）量定义、命名等；各类字段名称、性质、代码和字节的统一；数据库结构构造、查询窗体、查询方式的规范化，以及数据录入、存储和流通是否符合关系型通用数据库要求[6]。

43 数据库建设流程

采用数据表单形式开发数据采集界面，提供数据列表形式浏览所录入的数据内容。录入数据不合要求时，系统会给出提示信息；录入各种代码项时，有详细的代码列表供用户选择；录入时间项时，提示信息会自动显示；数据采集界面上输入完数据后，数据入库前进行数据检验，不符合要求的数据记录无法入库，保证数据安全性及数据完整性。在数据采集完成之后，实现数据的统计检索功能。数据查询分两种形式：基本查询和可视化查询。

系统直接读取 Access 格式的地质钻孔基本信息数据库，全国地质钻孔基本信息数据库建设流程，如图 2 所示。

图 2 全国地质钻孔基本信息数据库建设流程图

5 系统框架结构与功能设置

51 系统框架结构

全国地质钻孔基本信息数据采集系统，主要实现数据维护、备份以及统计、应用，满足全国地质钻孔基本信息清查阶段的数据处理需求，实现全国地质钻孔基本信息数据的入库、查询、统计、分析、报表等基本功能，建成全国地质钻孔基本信息数据库，其框架结构见图 3。

图 3 全国地质钻孔基本信息数据采集系统结构

52 主要功能

全国地质钻孔基本信息数据采集系统适用于全国范围内地质钻孔基本信息数据清查工作；系统设计实现数据入库、数据查询、数据统计、数据报表、数据管理、数据字典、数据修改和生成工作表 8 个方面主要功能，此外还有视图、帮助等辅助功能，见图 4。

图 4 全国地质钻孔基本信息采集系统功能界面

数据入库。数据入库是系统的主要功能之一。打开数据入库表单界面，有三种方法：一是利用主菜单，二是利用主窗体的系统工具栏，三是利用导航窗格。系统数据入库（添加或编辑）采用表单方式。

数据查询。数据查询是全国地质钻孔基本信息数据采集系统基本的功能。打开数据查询界面，有三种方法：一是利用主菜单，二是利用主窗体的系统工具栏标签，三是利用导航窗格。“全国地质钻孔基本信息数据采集系统”提供了基本查询和可视化查询两种数据查询方式。

数据统计。数据统计是全国地质钻孔基本信息数据采集系统的重要功能之一。利用此功能，可以便捷地进行数据统计。系统打开数据统计界面有两种方法：一是利用主菜单，二是利用导航窗格。系统共提供 10 种数据统计方式，包括按保管单位统计、按行业部门统计、按项目类型统计、按比例尺统计、按工作程度统计、按矿种统计、按项目工作时间段统计、按勘查资质等级统计、按钻孔深度段统计和按矿区统计。

数据报表。全国地质钻孔基本信息数据采集系统提供保管单位基本信息报表、项目基本信息报表和钻孔基本信息报表三种报表打印功能。以“钻孔基本信息报表”打印为例，选择钻孔基本信息报表，系统d出“数据报表输出”界面，用户可以选择要打印的字段，预览后即可执行打印 *** 作。

数据管理。全国地质钻孔基本信息数据采集系统提供5种数据管理功能，包括数据导入、数据导出、数据备份、数据恢复和数据追加。

数据字典。全国地质钻孔基本信息数据采集系统数据字典是本软件的重要功能之一，利用此功能，用户可以进行数据结构和单元格内容设置。

数据修改。鉴于保管单位基本信息表、项目基本信息表和钻孔基本信息表之间，是以“组织机构代码”和“项目名称”作为关键字进行联结的，在修改时，需要三者相互关联。全国地质钻孔基本信息数据采集系统在试运行后，根据各省建议增加了统改组织机构代码和统改项目名称功能，用户可根据需要进行统改。

生成工作表。为便于用户准确填报钻孔资料基本信息，系统在试运行后，根据各省建议，增加了生成工作表功能，生成 excel 格式工作表，用户可以通过以下两种方式填报数据：

一是用户严格按照属性项填写说明在 excel 表中录入数据，最后通过数据导入功能将 excel 工作表数据按要求导入到系统中。

二是用户手工填写工作表，然后再将手工填写的工作表数据逐条录入到系统中。本系统同时提供方便快捷的数据记忆、提示录入方式。

6 数据库建设进展及其意义

61 工作进展

截至 2012 年 2 月，全国省级地质资料管理部门累计清查馆藏资料 187690 档，涉及 36226 个地质工作项目，从馆藏资料中共清查出 519570 个钻孔。据统计，全国共参加地质钻孔基本信息清查的地勘单位1087 个，清查出有钻探工作量的项目 26007 个，钻孔数量共计 575615 个。目前，全国已完成 427772 个信息完整的钻孔基本信息建库工作。

62 数据库建设意义

地质钻孔基本信息数据库建设，是全国重要地质钻孔数据库建设的第一步，是具有开创性的研究工作。近年来，我国一直致力于钻孔数据库建设方面的研究工作，也发布了固体矿产钻孔数据库工作指南等标准。但是，这些新成果未能得到全面推广，严重阻碍了钻孔数据库建设进程。随着时间的推移，地质工作单位及工作者积累了大量新资料，亟待进行新一轮钻孔资料的收集、整理和研究工作。

目前，我国地质资料管理与研究人员比较匮乏，少数在职人员既要承担多个项目的工作重担，还要努力钻研，促进行业发展。同时，科研、地调工作的深入开展，要求新起点、新突破、新水平，迫切需要通过挖掘钻孔资料的内在信息来发挥其作用。我国在 20 世纪 50 ～ 60 年代参加工作的老地质专家均过了退休年龄，他们在工作中形成的地质资料尤其是钻孔资料急需抢救、保护。严峻的人才形势迫使尽快建立钻孔数据库。建设全国范围的地质钻孔基本信息数据库，是一项意义深远的基础工程，为今后国家开展重要地质钻孔数据库建设工作奠定了基础。

参 考 文 献

[1] 吴冲龙 计算机技术与地矿工作信息化 [J] 地学前缘，1998，5（1-2）343 ～ 353

[2] 李兵，陈旭瑞，胡俊峰等 基于 GIS 的地质数据库系统：研究现状和发展趋势 [J] 地球物理学进展，1998，17（3）532 ～ 539

[3] 国土资源部矿产资源储量司 推进地质资料信息服务集群化产业化工作方案 [EB/OL]>

[4] 国土资源部矿产资源储量司 国土资源部办公厅关于开展钻孔基本信息清查工作的通知 [EB/OL]>

[5] 国土资源部矿产资源储量司 钻孔基本信息清查工作指南 [EB/OL]>

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