河北省地质资料信息服务集群化产业化数据库建设及服务社会的几点思路

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

1.1 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。

1.2 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。

1.3 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。

1.4 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

2.1 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。

2.2 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。

2.3 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。

2.4 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。

科创板煤炭工业软件龙头企业龙软 科技 （688078.SH）是一家基于LongRuan GIS +互联网+大数据+云计算,并为智能煤矿信息化领域提供整体解决方案的高 科技 公司。其中，公司最硬核的技术及相关专利之一，是龙软 科技 凭借多年行业积累，基于自主研发的LongRuan GIS 打造的智能煤矿“一张图”。

如同百度、高德和谷歌等民用地图改变人们的出行方式一样，LongRuan GIS “一张图”综合解决方案，通过技术创新推动了煤矿传统的管理模式变革，为构建智能煤矿的信息化管理模式提供了高 科技 支持。

什么是“一张图” ？

龙软 科技 “一张图”是GIS（地理信息系统）技术在煤矿行业的创新应用。“一张图”是一种创新管理模式, 是煤矿的BI（商业智能）, 也是煤矿技术人员的SVN/GIT（分布式版本控制系统）。

“一张图”及智能管控平台是一个面向行业数据库的大型数据仓库，它通过综合信息监管来提取对业务的分析信息，且无论是原始数据还是挖掘分析后的信息，都可以通过基础服务平台向外提供服务访问和交互。具体到煤矿方面，实现了矿山“采、掘、机、运、通”相关的安全生产、监测监控、安全管理等业务和数据与基础地理数据的叠加集成、汇交更新。各业务单位分工协作、各司其职，共同构建起矿山一张图，为安全生产、动态监控、经营决策等提供多维数据支持。

突破关键技术 释放创新能量

一直以来龙软 科技 在自主创新研发方面投入巨大。截至目前，公司取得煤矿信息化、智能化领域相关专利权54项（其中发明专利31项）、软件著作权242项。研发团队瞄准了行业痛点，已逐步形成了“四大”核心专利技术组：（1）GIS协同“一张图”及智能管控平台相关专利组；（2）智能综采综掘工作面相关专利组；（3）透明化矿山相关专利组；（4）矿山新型开采方式及装备的相关专利组。

其中，第一大专利组GIS协同“一张图”及智能管控平台相关专利主要涉及六项高价值的创新型专利：（一）“煤矿分布式协同一张图系统及协同管理方法”（二）“一种矿井信息化管理多专业巷道图形的动态更新方法”（三）“一种基于时态GIS的煤矿可视化管控系统”（四）“一种交互式注记等值线数值的方法和装置”；（五）“一种参数式煤矿井下供电设计方法”（六）“一种快速生成煤层小柱状的方法和装置”。

据了解，该组专利涵盖了煤矿时空数据“一张图”协同处理及管控平台应用。

专利一“煤矿分布式协同一张图系统及协同管理方法”， 提出了煤矿多专业数据统一管理、动态即时更新和共享的方法，奠定了煤矿“一张图”系统的关键技术基础，最早形成了煤炭行业信息化建设“一张图”模式。2017年龙软 科技 基于项目研发成果申请了发明专利，并于2019年获得授权。项目技术成果“煤矿空间信息服务与管理关键技术研究及产业化应用”，获2018年中国煤炭工业科学技术一等奖。

专利二“一种矿井信息化管理多专业巷道图形的动态更新方法”， 基于煤矿“一张图”技术体系，围绕煤矿数据规范化管理和自动化处理应用问题，提出了基于协同思想的煤矿巷道图形动态更新方法，解决了煤矿地测专题图形、一通防专题图形、机电设备布置专题图形、监测监控专题图形中必不可少的巷道动态更新难题。由于巷道数据是煤矿各类专题图形的最基础内容，该专利适应于几乎所有应用“一张图”模式的煤矿专题图处理和更新，是该领域必不可少的技术方法。龙软 科技 于2020年获得该项发明专利授权。

专利三“一种基于时态GIS的煤矿可视化管控系统” ，提出了基于时态地理信息系统TGIS“一张图”和透明化矿山的煤矿二三维一体化管控平台技术和方法，奠定了煤矿可视化管控平台及透明化智能开采的关键技术基础，融合地理空间场景构建、传感数据采集与通讯、脚本化模型驱动等技术，形成了以实时、动态地理信息为支撑的矿井二维、三维可视化管控新模式。2021年龙软 科技 获得该项发明专利授权。

此外，结合煤矿地理信息系统及“一张图”平台应用中的日常需求，针对等值线生成、小柱状绘制、供电系统设计等问题，创新提出并形成了“交互式注记等值线”、“快速生成煤层小柱状”、“参数式煤矿井下供电设计”等发明专利。基于以上系列专利，公司产品可以为煤矿时空数据的处理提供更高效、便捷的处理支持，进而形成统一、规范、完整、动态更新的煤矿“一张图”时空数据库和管控平台，并最终建立“基于多维GIS或图形处理技术的煤矿可视化管控系统”，实现煤矿自动化、智能化工业控制和可视化多维地理信息的一体化集成。

公司始终从煤矿智能化需求出发，通过分布式协同一张图的理念，改变了煤炭行业传统的单机工作模式，建立了煤矿多专业业务数据的统一管理、协同处理、动态更新、可视化管控体系，并通过创新的巷道多专业更新等技术方法，提高煤矿时空数据处理的效率及完整性，解决了阻碍煤炭行业信息化、智能化建设的数据孤岛严重、跨专业无法协同、跨部门管理困难、数据实时性不高等难题，解决行业痛点，为煤炭行业信息化、智能化建设开辟了基于时空地理信息系统的“一张图”综合管控和自适应智能开采模式，给煤炭企业带来一种全新的、适应“智能矿山”信息化建设要求的新型信息化管理模式。

多应用领域推动产业升级

“一张图”协同处理及管控平台应用对象可以是单个煤矿，也可以是多级架构的煤矿企业集团，分布式架构的自身特点决定了“一张图”系列产品具有极强的适应性，可应用于多个领域与场景。无论对于大型煤矿企业集团，还是中小煤矿企业，“一张图”产品解决的统一空间数据存储和分析应用平台问题均是煤矿信息化建设中的核心问题之一，也是当前实现煤矿智能开采必须面对和解决的基础问题。

目前，公司凭借着“一张图”协同处理及管控平台相关专利技术已成功已应用于陕西陕煤黄陵矿业有限公司一号煤矿“黄陵一号煤矿矿井智能综合管控云平台”、河南煤化集团永煤集团新桥煤矿“安全生产智慧管控平台”、江苏徐矿能源股份有限公司张双楼煤矿“智能GIS“一张图”平台”、国家能源集团新疆能源乌东煤矿“基于急倾斜煤层的一张图智能管控平台”、山东能源兖煤股份东滩煤矿“智能矿山综合信息管控系统”、中煤陕西榆林能源化工有限公司大海则煤矿“生产执行系统”等智能化建设示范矿井。

实践表明，基于GIS协同“一张图”、虚拟矿井、大数据安全动态诊断等核心技术专利的研发，解决了高度一体化管控的智慧、高 科技 矿区的关键问题。“一张图”管理系统的推广与实施，将为我国智能矿山建设奠定坚实的基础，不仅能够减员增效，而且还能进一步保障矿井安全生产。龙软 科技 作为专注于行业发展的高新技术企业，具有持续、强大的创新能力，对推动我国煤炭工业安全生产技术的信息化管理具有重要的 社会 效益。

是的，不知道您是否用过google earth这款地图软件，他就是来源于GPS数据库喔。以下罗列出了一些GPS在我们现实生活中的广泛应用，希望能对您的问题有所帮助，谢谢！ GPS主要是为船舶,汽车,飞机等运动物体进行定位导航。例如： 1.船舶远洋导航和进港引水 2.飞机航路引导和进场降落 3.汽车自主导航 4.地面车辆跟踪和城市智能交通管理 5.紧急救生 6.个人旅游及野外探险 7.个人通讯终端（与手机，PDA，电子地图等集成一体） 1.电力，邮电，通讯等网络的时间同步 2.准确时间的授入 3.准确频率的授入 1.各种等级的大地测量，控制测量 2.道路和各种线路放样 3.水下地形测量 4.地壳形变测量，大坝和大型建筑物变形监测 5.GIS应用 6.工程机械（轮胎吊，推土机等）控制 7.精细农业 GPS在道路工程中的应用GPS在道路工程中的应用，目前主要是用于建立各种道路工程控制网及测定航测外控点等。随着高等级公路的迅速发展，对勘测技术提出了更高的要求，由于线路长，以知点少，因此，用常规测量手段不仅布网困难，而且难以满足高精度的要求。目前，国内已逐步采用GPS技术建立线路首级高精度控制网，然后用常规方法布设导线加密。实践证明，在几十公里范围内的点位误差只有2厘米左右，达到了常规方法难以实现的精度，同时也大大提前了工期。GPS技术也同样应用于特大桥梁的控制测量中。由于无需通视，可构成较强的网形，提高点位精度，同时对检测常规测量的支点也非常有效。GPS技术在隧道测量中也具有广泛的应用前景，GPS测量无需通视，减少了常规方法的中间环节，因此，速度快、精度高，具有明显的经济和社会效益。 GPS在汽车导航和交通管理中的应用三维导航是GPS的首要功能，飞机、轮船、地面车辆以及步行者都可以利用GPS导航器进行导航。汽车导航系统是在全球定位系统GPS基础上发展起来的一门新型技术。汽车导航系统由GPS导航、自律导航、微处理机、车速传感器、陀螺传感器、CD-ROM驱动器、LCD显示器组成。GPS导航系统与电子地图、无线电通信网络、计算机车辆管理信息系统相结合，可以实现车辆跟踪和交通管理等许多功能。 （1）车辆跟踪 利用GPS和电子地图可以实时显示出车辆的实际位置，并可任意放大、缩小、还原、换图；可以随目标移动，使目标始终保持在屏幕上；还可实现多窗口、多车辆、多屏幕同时跟踪。利用该功能可对重要车辆和货物进行跟踪运输。 （2）提供出行路线规划和导航 提供出行路线规划是汽车导航系统的一项重要的辅助功能，它包括自动线路规划和人工线路设计。自动线路规划是由驾驶者确定起点和目的地，由计算机软件按要求自动设计最佳行驶路线，包括最快的路线、最简单的路线、通过高速公路路段次数最少的路线的计算。人工线路设计是由驾驶员根据自己的目的地设计起点、终点和途经点等，自动建立路线库。线路规划完毕后，显示器能够在电子地图上显示设计路线，并同时显示汽车运行路径和运行方法。（3）信息查询 为用户提供主要物标、如旅游景点、宾馆、医院等数据库，用户能够在电子地图上显示其位置。同时，监测中心可以利用监测控制台对区域内的任意目标所在位置进行查询，车辆信息将以数字形式在控制中心的电子地图上显示出来。 （4）话务指挥 指挥中心可以监测区域内车辆运行状况，对被监控车辆进行合理调度。指挥中心也可随时与被跟踪目标通话，实行管理。 （5）紧急援助 通过GPS定位和监控管理系统可以对遇有险情或发生事故的车辆进行紧急援助。监控台的电子地图显示求助信息和报警目标，规划最优援助方案，并以报警声光提醒值班人员进行应急处理。 GPS的其它应用GPS除了用于导航、定位、测量外，由于GPS系统的空间卫星上载有的精确时钟可以发布时间和频率信息，因此，以空间卫星上的精确时钟为基础，在地面监测站的监控下，传送精确时间和频率是GPS的另一重要应用，应用该功能可进行精确时间或频率的控制，可为许多工程实验服务。此外，还可利用GPS获得气象数据，为某些实验和工程应用。

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