计算机系统开发的流程如图所示:
计算机系统开发步骤包括:
1、制定开发计划,根据用户对系统功能的要求和业务管理的需要,在充分分析当前省级界线信息管理系统开发和设计的技术与平台的基础上,确定本系统的技术方案和开发计划,为系统的建设和实施提供一个基本的概要方案。
2、系统调研与需求分析,调研考察与用户需求分析是系统设计成功的关键,这个过程就是客户将系统要完成的工作描述给系统设计者;另外,客户的业务流程要描述给系统设计者。从技术角度为客户提高系统的档次。总之,客户与系统设计者要充分交流思想,最后要达成一致。
3、功能设计,在系统需求调研分析的基础上,对系统的功能进行设计、组织和安排,确定系统中各项业务功能的具体实施情况,以及每项功能需要实现的具体内容。
4、系统设计,系统设计的主要任务包括系统组织结构设计、系统数据库设计、系统功能和实现方式的设计、系统用户界面设计等,也包括系统应用中的软硬件结构组织设计。
5、系统编码与实现,系统的设计书是一种可 *** 作性描述,接下来就是根据该设计书的数据结构及软件流程进行程序编码;同时要对系统软件进行采购以便建立起相应的开发环境。完成系统服务器的配置和应用服务的启动,保证系统的正常运行。
6、集成阶段,当各子系统样机已实现并经测试后,这些样机必须组合到一起成为一个完整的可运行的系统。
扩展资料开发一种能提供期望服务的高可信计算机系统是一个复杂的工程化过程,通常包括需求、 设计、 实现、 集成四个阶段为使系统达到期望的可信程度。
计算机系统可信性是描述系统所提交服务的性质的一种定性量度,用于表征系统可提交用户有足够理由依赖的期望服务能力。
系统提交的服务是指所有由用户察觉到的系统行为,可信性作为一种定性量度需根据不同应用来对其属性具体化或定量化。
典型的可信性定性/定量量度包括:可靠度、可用度、安全度。可维修度、可测性、完整性等。
参考资料来源:百度百科-计算机系统开发
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
污水处理是消除污染、化害为利、造福于民的产业。污水处理厂的生产和管理数据量大,数据之间关系复杂,如果不根据污水处理实际情况采用信息化管理,将很难保证生产合理运行,更无法提高污水处理的劳动生产率,降低污水处理成本,满足我国经济快速发展的需要。污水处理信息综合管理系统设计方案充分利用计算机网络优势,将管理与生产处理紧密联系起来,分析、整理生产和管理数据,提高整体工作效率。
一、系统目标
系统目标包括:(1)建立企业各部门工作站的网络结构,组成企业网络信息系统。(2)建立污水处理厂信息管理,实现企业资源的合理化应用,建立企业年度计划,平衡物料计划及产能计划,对月生产计划进行动态跟踪;监督和控制工艺运行及建立企业财务电算化,对企业的人力、设备、物料、生产方法这四个企业基本要素进行综合平衡管理,为企业的生产、经营决策提供准确的依据。(3)提供信息综合查询系统,为决策层提供分析和解决依据。(4)建立污水处理行业的技术档案数据库。(5)实现水质监测分析。(6)实现厂务信息管理。(7)实现企业信息资源及设备资源共享。(8)建立企业办公自动化系统。(9)建立与外部企业的信息沟通平台,逐步满足企业的电子商务需求。
二、信息管理系统目标设定
信息管理系统主要包括生产数据管理与分析、物料库存管理、生产计划、固定资产管理、设备管理、人力资源管理、质量管理、综合查询、档案管理等子系统模块。每个系统要达到的具体目标如下:(1)数据管理与分析。实时采集生产数据;通过生产数据分析当前的生产状况;管理历史生产数据。(2)物料库存量管理。提高服务水平,保证按时、按量、按品种成套配备,经济合理地满足生产经营所需的各种物资的供应;提高库存的管理水平,减少库存资金的占用,加快流动资金的周转;降低物资消耗,减少产品成本,提高物资利用率。(3)生产计划。指导各项生产经营活动顺利进行,实现对整个生产经营活动的计划与控制;用计算机处理计划过程中的大量信息,使计划有良好的应变能力;协调可用资源与资源需求之间的差距,即实现资源优化配置管理;合理安排制造资源,高效低耗地组织生产;实现通过网络查询相关生产计划。(4)固定资产管理。主要处理固定资产的增减变动核算、折旧计提以及登记固定资产等业务;可以根据需要任意设置固定资产项目。(5)设备管理。对设备情况进行监控,建立设备档案管理。(6)人力资源管理。(7)综合查询。对各个子系统的数据进行查询;对不同的用户赋予不同的查询权限。(8)档案管理。类目管理,文书档案管理,科技档案管理;对所有档案根据年度、分类号与保存期限等组卷信息进行修改、追加、删除、插入、分类、序号调整等。
三、系统规划方案
(一)系统设计原则
(1)系统的标准化和规范化。系统的标准化和规范化是信息系统建设的关键一步,要实现信息共享,必须规范信息技术标准。(2)系统的实用性、稳定性和可靠性。系统建设要以满足工作的业务需求为首要目标,建设方案以实际可接受能力为尺度,避免盲目追求新技术。系统中的软硬件及信息资源要满足可靠性设计要求,系统必须能长期安全运行,即系统的设计必须在成本可以接受的条件下,从系统结构、设计方案、设备选型、厂商的技术服务与维护响应能力、备件供应能力等方面考虑,使得系统故障发生的可能性尽可能少,对各种可能出现的紧急情况有应急的工作方案和对策。(3)系统的安全性。遵循有关信息安全标准,系统具有很强的安全防卫机制,应提供多方式、多层次、多渠道的安全保密措施,防止各种形式与途径的非法侵入和机密信息泄露,保证系统信息的安全。(4)系统的灵活性和可扩充性。计算机技术发展迅速,日新月异,系统的设计要在保证软件兼容的情况下,利用最小代价,使网络系统结构平滑过渡到新的网络结构体系,可以灵活扩充。系统应有较强的应变能力,实现程序与处理数据分离,处理数据的变化不需要修改应用程序软件,如表格、数据结构的定义,既满足上级的要求,又满足用户自己的特殊需要,用户可以灵活定义和变化。
(二)网络结构
网络主要由企业内部网和信息发布系统两部分组成。根据企业用户信息管理系统的需求,在网络系统的设计中,采用目前先进成熟的快速以太网技术,以最优的性能价格比实现整个网络系统的高性能和高可靠性。这样,用户在外地也可通过公众网访问本信息系统。网络设计的目标是:(1)系统采用星型网络结构,单机损坏对整个系统无影响;(2)采用高容错技术,系统可以不间断运行;(3)星型布线使站点不受限制,在站点增加、减少的情况下,系统不停机;(4)采用实用的客户机/服务器和浏览器/服务器结构;(5)服务器采用易于管理的Windows NT系统;(6)客户端采用方便实用的Windows 98、2000和XP
(三)Intranet/Web开放平台
Intranet是企业内部网络,它既可以独立自成体系,也可以非常方便地通过接入方式成为Intranet的一部分。Intranet的技术基础是Web技术,自它问世以来,很快发展成为兼有很多Intranet服务功能的集合体,其优点之一是它的协议和技术标准的公开性,不局限于任何硬件平台或 *** 作系统,并可以同时支持多种机型和 *** 作系统平台。Web采用的是>
刘向东
(国土资源实物地质资料中心)
摘要 本文分析了钻孔资料保管现状,介绍了钻孔数据库建设进展情况,对前期工作进行了评估,提出了下一步开展重要地质钻孔数据库建设试点的对策建议。
关键词 地质钻孔 数据库建设 现状 对策建议
1 引言
钻孔资料是地质勘查工作形成的重要成果。世界发达国家都非常重视对钻孔资料的管理和使用,建立了各类钻孔数据库,并提供广泛服务。
在 2012 年 2 月发布的《国土资源信息化“十二五”规划》中,把建立国家重要地质钻孔数据库,作为地质和矿产资源数据库建设的重要内容列出。建立地质钻孔数据库,旨在有效保护地质勘查工作成果,避免地质资料内在价值的流失,为地质基础研究、资料综合评价、矿产资源综合开发利用等提供可靠依据,实现地质基础信息的共享及信息社会化服务。
2 钻孔资料保管现状分析
新中国成立以来,国家投入大量资金,由全国地勘行业,包括原地矿部、冶金、核工业、武警黄金、石油、煤炭、有色、建材、化工等部门上百万地质工作者辛勤劳动数十年,开展了全面的、不同尺度的地质矿产勘查工作,获取了大量翔实、可靠的地质勘查基础资料。据不完全统计,全国钻探总进尺超过 4 亿米,其中固体矿产钻探总进尺约 133 亿米,水文地质钻探总进尺约 10 亿米,约有 3500 万米典型岩矿心得以保存。这些地质钻孔资料是我国开展基础地质研究、国土资源调查评价、矿产勘查开发、地下水资源开发、环境治理、地质灾害防治、国土整治、城市规划与建设等必不可少的重要基础数据源。这些重要基础信息是国土资源调查评价与认识程度的标志和进一步工作的依据,也是国家自然资源调查实力的体现,是国家的宝贵财富,是社会的公共财产。它们对国家经济建设的宏观决策、远景规划的制定,以及推动国民经济和社会发展,具有重要的基础性作用;对矿产资源的勘查开发及相关基础地质研究,有重要的重复使用价值。
但是,长期以来,钻孔资料全部以纸介质和实物形式存储和保存,受资金的限制,数字化程度不高,利用率极低,造成许多单位一方面大量需要这些资料和数据,另一方面又无法得到或很难应用的尴尬局面,同时造成国家珍贵资料的严重浪费。随着时间的推移和机构变动,对于钻孔资料的保存、利用、管理和服务十分不利。因此,尽快采用先进技术和设备,抢救保护、统一管理这些钻孔资料,显得更加迫切和必要。
3 钻孔数据库建设现状评估
31 进展情况
早在 20 世纪 80 年代后期,我国就开始对地质钻孔资料的应用开展试验研究。以《固体矿产勘查评价自动化系统》(KPX)的勘查数据管理为基础,成功研制出固体矿产钻孔数据采编系统(CHINAZK),并尝试在全国地勘项目中推广使用。1994 年,地质钻孔(井)基本数据文件、石油钻井地质数据基本文件、水文地质钻孔数据基本文件、煤田钻孔地质数据基本文件和固体矿产地质钻孔数据基本文件 5 个地质矿产行业标准发布,用于全国各专业地质钻孔数据的宏观管理、数据交换、处理、共享和数据库建设。2001 年,中国地质调查局组织制定了《固体矿产钻孔数据库工作指南》,专门用于指导固体矿产钻孔数据库建设。目前已完成 10 个省区的约 350 多个矿区、120 万米进尺的重要钻孔岩心编录资料的数据采集及数据库建设。2009 ~ 2010 年,国土资源部在山东、四川两个省组织开展了重要地质钻孔数据库建设试点研究工作。通过试点工作,基本摸清了试点省的地质钻孔资料保管现状,初步建立了试点省钻孔基础信息库和重要钻孔数据库。2011年,国土资源部组织开展了钻孔基本信息清查工作。据统计,有31个省(区、市)1165 个单位进行了钻孔基本信息清查,已查出有钻探工作量的项目数 27963 个,已查出的钻孔总数618972 个,其中信息完整的钻孔数 496734 个,仅有部分信息的钻孔数 80649 个。钻孔基本信息数据库的建立,为重要地质钻孔数据库建设奠定了基础。
32 存在的问题
(1)经过多年的努力,钻孔数据库建设工作虽然取得了一些成果,但是与目标相比,数据库建设工作进度缓慢,全国性的钻孔数据库还未建成,还远远无法满足社会对钻孔资料的巨大需求。
(2)固体矿产钻孔数据采编系统不是一个开放性的系统,所有编录的数据库必须依托此软件才能打开,不能实现与其他格式的数据库进行数据交换。对于不同格式的数据追加还存在困难。该系统是根据固体矿产钻孔编录规程开发的,所以包含的钻孔信息面较窄,不太适用其他类型和行业的钻孔数据库建设需求。因此,要想建设涵盖各行业的地质钻孔数据库,就必须开发一套适合各行业钻孔数据库建设需求的软件,统一标准和技术要求,全国统一开展钻孔数据库建设工作。
(3)全国范围的钻孔数据库没建设起来,不是缺乏政策的支持,也不是缺少标准规范的指导,而是没有定好位,一步到位是很难实现的。
4 下一步工作建议
全国地质钻孔基本信息数据库建设,仅仅是重要地质钻孔数据库建设的第一步。2012 年,国土资源部启动重要地质钻孔数据库建设试点工作。为了此项工作的顺利开展和扎实推进,提出如下工作建议。
总体建议是:在国土资源部和中国地质调查局的统一领导下,由国土资源实物地质资料中心组成牵头项目组,采用分层次建设、分步实施的原则,开展重要地质钻孔数据库建设试点,明确重要地质钻孔数据库建设的定位,做好总体设计,制定分步实施方案,解决不同层次建库的技术问题,建立重要地质钻孔数据信息采集管理与服务平台。在全面总结以往工作经验的基础上,形成重要地质钻孔数据库建设工作指南和工作方案,分阶段向全国推广,争取在“十二五”时期完成全国重要地质钻孔数据库建设。
41 数据库建设定位
由于重要地质钻孔数据库建设涉及面广,工作量大,难度大,为解决一次性建库困难大的难题,建议采取分层次、分步实施的原则,推进重要地质钻孔数据库建设,逐步建立健全地质钻孔资料管理服务机制,为实现地质钻孔资料开发利用和社会化服务奠定基础。要使重要地质钻孔数据库成为一个动态的、随时更新的数据库,避免二次建库。
( 1)分层次建设。将地质钻孔信息分为 5 个层次进行数据采集、入库,并根据钻孔资料的实际保管状况及钻孔资料所达到的数据库层次,建立各层次钻孔数据库。5 个层次是:地质钻孔基本信息数据库、地质钻孔重要信息库、地质钻孔柱状图属性数据库、地质钻孔基础信息属性数据库和重要地质钻孔岩心数据库。其中,基本信息数据库是在钻孔基本信息清查工作成果的基础上形成的;重要信息库可在地质钻孔基本信息库基础上,增加包括钻孔小结以及钻孔柱状图、钻孔剖面图、钻孔平面布置图的扫描件等内容;柱状图属性数据库主要以钻孔柱状图包含的信息为主;基础信息属性数据库可参照已有钻孔数据库建设标准、指南及上海等省级专业钻孔数据库建设经验完成;岩心数据库可将钻孔岩心重要属性数据增加进去。
(2 )分步实施。第一步,将地质钻孔基本信息数据库建好并尽快对外提供服务,现在这项工作已经基本完成;第二步,在地质钻孔基本信息数据库基础上,建设包括钻孔柱状图等信息在内的其他 4 个层次钻孔数据库;第三步,是根据地质钻孔信息的实际和服务需求,搭建重要地质钻孔数据信息平台,向社会不同用户提供服务。
42 技术规范研究
为规范重要地质钻孔数据库建设试点的内容、程序、方法及要求,保证数据库建设质量,促进重要地质钻孔数据信息的管理与共享,建议在试点工作之前尽快组织有关人员进行重要地质钻孔数据库建设试点技术规范研究,为重要地质钻孔数据库建设试点工作做好技术准备。技术规范应从数据库建设总体设计、准备工作、数据采集与处理、数据入库、质量控制、数据库成果要求、数据库更新、数据库管理与维护等方面进行深入研究。
43 数据采集软件和平台系统开发
依据重要地质钻孔数据库建设试点技术规范及相关标准,进行重要地质钻孔数据采集软件和平台系统开发。数据采集软件和平台系统,要通过全方位需求分析研究,在技术指标、标准体系、数据库结构等方面具有系统性,并与地质钻孔基本信息数据库具有良好的衔接性和相关性。采用标准的数据交换格式,使成果数据正确汇交和共享。在确保钻孔数据信息安全的前提下,平台系统要能实现国家、省(区、市)两级之间的互联互通,满足国家对重要地质钻孔数据的调查统计、数据更新和维护,以保证数据的现势性。
地质钻孔数据采集软件应能够满足按地质勘查单位、按地质工作项目、按年度等汇交钻孔资料,能够快捷地进行数据更新维护、汇总与统计分析。实现地勘单位、省级地质资料管理部门、国家的三级数据库维护。在全面整合汇总全国地质钻孔基本信息清查数据的基础上,建设全国地质钻孔数据信息网,使钻孔资料更好地发挥重复利用作用,拓展地质钻孔信息公开的渠道及对外宣传的窗口。网络平台是服务广大地质工作人员及社会公众的重要桥梁。根据网站建设和管理的要求,结合网站建设模式,按照全国各省(区、市)分网页建设的思路,搭建全国地质钻孔基本信息服务平台,向社会提供地质钻孔数据信息服务。
44 重要地质钻孔数据库管理与服务办法研究
从 20 世纪 80 年代后期以来,我国在地质钻孔数据库建设方面开展了大量研究工作,初步建立了地质钻孔数据库建设的技术标准和工作流程,为今后开展全国地质钻孔数据库建设积累了工作经验和奠定了良好基础。建议在前人工作成果的基础上,根据新时期地质钻孔数据库建设与服务需求,并征求领导和专家对地质钻孔数据库建设与服务的意见和建议,开展地质钻孔数据库建设管理服务办法研究。
钻孔数据库管理可采取国家、省级二级管理。国家和省级地质资料管理部门负责钻孔数据库管理、维护和服务等。二级管理能最大限度满足用户尤其是地勘单位科研人员对于钻孔数据信息的查询利用服务需求。地勘单位负责管理本单位的钻孔数据。钻孔数据共享服务可采取会员制。所有汇交钻孔数据的地勘单位即是会员,按照汇交钻孔资料的数量和详细程度进行会员分级。根据会员的等级,分为有权查询浏览钻孔数据而无权下载钻孔数据、有权查询浏览钻孔数据提出申请可少量下载钻孔数据等。没有汇交钻孔数据的地勘单位和个人如需查询钻孔数据信息,需首先申请成为会员,并进行有偿使用。国家一级主要负责全国地质钻孔目录数据信息的发布与服务,省级负责本省(区、市)钻孔数据信息的服务。
5 结语
地质钻孔数据库建设试点工作的成功与否,直接影响着钻孔数据库的建设进程。因此,一定要在国土资源部和中国地质调查局的统一领导下,组织有关单位协同工作,试点省全力配合,开展地质钻孔数据库建设试点工作。在总结以往工作经验的基础上,逐步推广省级重要地质钻孔数据库建设试点,分阶段向全国推广,争取在“十二五”时期完成全国重要地质钻孔数据库建设工作。
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]>
数据库开发是数据库管理系统(DBMS)和数据库应用软件设计研发的总称,数据运维、参与数据库生产环境的问题优化和解决等方面的事宜。
一般数据库开发要经过设计、开发数据库系统和数据库应用软件,因此与软件研发的过程一样,会覆盖需求、设计、编程和测试四个阶段:
需求:深入调研用户市场需求,认清项目的应用场景,解决的问题,性能指标等,需要与数据库系统使用方反复沟通,确定具体的需求。
设计:根据收集整理的需求文档设计数据库系统软件的模型和架构,划分模块分别进行概要和详细设计。
编程:按照模块分工和设计文档,进行编码和调试。
测试:将开发完成的数据库系统交给测试人员进行测试,主要使用的测试方法有黑盒测试、白盒测试、压力测试、性能测试等,测试全部通过后即可等待发布。
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