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国家实物地质资料管理信息系统浅析

Answer 1

一、引言

国家实物地质资料管理信息系统，将以国家实物地质资料中心和全国各个省（市、自治区）实物地质资料分支机构的实物地质资料为数据源，通过筛选、收集、储藏，建立能够体现地质科学体系、反映中国地质条件和地质工作成果的实物地质资料数据库和信息服务系统，实现实物地质资料数据管理和服务现代化。

国家实物地质资料管理信息系统通过向社会提供公益性服务、普及地质科学知识，推进地矿工作成果的社会化，从而提高为国家经济建设服务的水平。

国家实物地质资料中心建设的重点：建设现代化的实物储藏库；筛选、收集、珍藏、保管、利用具有重要地质意义和反映地矿工作成果的实物；建立科学、规范的管理服务机构和技术标准体系；建设实物地质资料管理信息系统，实现信息资源共享，向社会提供服务。

实物地质资料数据（属性、图形、文档）是描述地球演化历史及其变化趋势的多学科数据，它涉及地层、岩石、构造、古生物、矿产等专业学科的数据，在空间上和属性上具有相互关联的关系。它们携带的丰富信息在经济建设中起着重要作用。

基于计算机应用技术、Internet网络通信和地理信息系统，建立InternetWeb-GIS数据库共享系统是解决国家实物地质资料管理与服务现代化的理想工具。

GIS系统具有数据输入、数据存储、数据检索、数据更新、综合分析和图形可视化、图件输出的强大功能，通过与Web技术的结合可以集中二者的优点，充分利用数据库的信息资源，提高工作效率，改善工作方式，提高管理与服务水平，正在逐渐成为国与国之间、地区与地区之间、部门与部门之间和桌面与桌面之间互联与资源共享的高效途径。

二、系统的组成

本系统将包含实物地质资料专业属性数据库、地理信息空间数据库、技术规定和方法文档库、实物地质资料管理体系、信息服务技术体系、中心局域网和广域网站系统，以实现如图1所示的功能。在中国地质调查局的领导下，统筹规划、统一标准、互联互通、资源共享、服务社会。

图1 实物地质资料管理信息系统总体功能框图

三、系统的功能

（1）向国家管理机构提供动态的实物地质资料形成、保管、利用现状；

（2）向社会发布公开的、可利用的实物地质资料成果、原始属性数据、图像信息；

（3）向社会介绍全国各个省（市、自治区）实物地质资料管理分支机构保存的实物地质资料状况；

（4）发布实物地质资料的分类、编录、汇交、验收、保存、更新、服务等工作的有关技术标准或规程、规范；

（5）系统维护将根据数据库、文本、网络软件的操作环境，由系统管理人员按照具体的规定进行。主要包括文本数据、表格数据、图形数据的编辑、录入、导出、更新。图层数据利用Arcinfo软件，创建、修改、添加、更新。此外，还包括系统元数据的添加、补充、更新；符号的编辑、更新；权限设置与管理；系统备份、日志和安全管理；数据、图形输出、下载。

四、系统的结构

实物地质资料管理信息系统，通过数据库、服务器、客户端构成网络服务、数据共享系统。

专业属性数据库采用Access、SQL-Server数据库软件开发。空间数据采用ArcInfo软件格式，建立空间数据与属性数据的拓扑关系。各专业子库（典型矿床、地层剖面、岩石、特殊地质现象等），均包括数据输入与编辑、数据处理与分析、数据浏览与输出等功能（图2）。并利用VB6.0和MapObject控件，建立模块化、单机版的可视化界面，实现属性数据和空间数据的查询、浏览。

图2 专业数据子库结构框图

在数据共享服务方面，服务器端存放数据，通过IMS（Internet Map Server）控件和ArcExplorer空间数据浏览器与网页相连，完成数据的发布。

客户端通过Internet网连接中心的局域网，进行数据、图形的查询、浏览。

通信平台的建设主要考虑局域网的建设，局域网与广域网之间的互联以及网络维护三个方面。

网络信息资源及信息管理服务器平台主要以实物地质资料数据库资源和管理、服务信息建设为主，包括服务器（DatabaseServer，WebServer，E-mailServer）及多台客户机。并配以硬盘阵列、数字化仪、扫描仪、激光/喷墨打印机以及可读写光盘机等。

应用Web数据库可以实现对数据的动态访问和安全控制，使用户在Web 浏览器上方便地检索、浏览、下载数据库的内容，完成网络间的信息查询、数据管理和远程大众用户的数据库信息访问。通过ASP技术实现Web浏览器与数据库的连接（图3、图4）。

五、可视化界面

用户界面由自左向右排列的目录树窗口、图例窗口、图层窗口构成（图5），类似于Windows操作系统的资源管理器的平台，采用“鼠标点到底”的方式，实现实物地质资料数据和图件的查询、浏览，属性数据综合查询如图6。

（1）用户单击目录树窗口的图层名称，将在图例窗口、图层窗口添加相应的图层名和图层图像；

（2）单击图层表示符号（点、线、多边形），将显示该图层或图元的属性列表；

图3 广域网与内部局域网互联结构图

图4 实物地质资料管理信息系统原理图

（3）单击属性列表窗中的属性项，将显示与之关联的下一级属性参数列表或图像。

六、数据类型

按照系统、数据库软件环境的要求，可把实物地质资料数据划分为三种数据类型——文本、表格和图形数据。

1.文本数据

主要包括系统元数据、法令、法规、技术方法、专业标准、工作指南、用户帮助等。采用超级链接的方式与目录树的事件相连，由word等软件或专题网页显示。

2.表格数据

主要由4个地质专业子库的属性表组成。

（1）典型矿床：矿床种类表、矿床表、岩矿心表、岩石标本表、副样表、光薄片表、图像表、成果表。

（2）地层剖面：地层学分类表、剖面表、岩心表、岩石标本表、副样表、古生物化石表、光薄片表、图像表、成果表。

（3）岩石：岩石种类表、岩石表、岩心表、岩石标本表、副样表、光薄片表、图像表、成果表。

（4）特殊地质现象：地质现象表、岩心表、岩石标本表（蛇绿岩、榴辉岩、糜棱岩、蓝片岩、岛弧火山岩、埃达克岩、含柯石英岩、橄榄岩）、地幔包体表、陨石表、副样表、光薄片表、图像表、成果表。

图5 实物地质资料管理信息系统可视化界面

图6 岩心库位地址参数综合查询界面

3.图形数据

主要由地理地图、中国政区图、地质专业的图层、图像数据组成。利用Arcinfo软件，根据不同专业属性表中的位置属性项（经度、纬度或投影坐标），建立不同专业空间数据子库的专题图层。

（1）典型矿床：矿床种类图层、岩矿心图层、岩石标本图层。

根据不同的矿床种类，建立各种矿床的图层（40～50个）。

同种矿床的点图元，构成同种矿床的图层（如铜、铁、金、煤等）。

每种矿床的岩矿心图斑（点图元组成），构成同种矿床的岩矿心图层。

每种矿床的岩石标本图斑，构成同种矿床的岩石标本图层。

图像：岩矿心柱状图、岩矿心荧光图、岩矿心自然光图、岩石标本图、光薄片图。

（2）地层剖面：地层剖面图层、岩心图层、岩石标本图层、古生物图层。

地层剖面的位置（经度、纬度或投影坐标）图元，构成地层剖面图层。

同一地层剖面的岩心点图元，构成同一地层剖面的岩心图斑。同类地层剖面的岩心图斑，构成同类地层剖面的岩心图层。

同一地层剖面的岩石标本点图元，构成同一地层剖面的岩石标本图斑。同类地层剖面的岩石标本图斑，构成同类地层剖面的岩石标本图层。

同一地层剖面的古生物点图元，构成同一地层剖面的古生物图斑。同类地层剖面的古生物图斑，构成同类地层剖面的古生物图层。

图像：地层剖面素描图、等厚线图、岩相图、等时线图、沉积地层图、岩心柱状图、岩心荧光图、岩心自然光图、岩石标本图、光薄片图、化石图版、化石照片。

（3）岩石：岩石种类图层、岩心图层表、岩石标本图层。

根据不同的岩石种类，建立各种岩石的图层（约50个）。

同种岩石的点图元，构成同种岩石的图层（如橄榄岩、花岗岩、大理岩等）。

每种岩石的岩心图斑（点图元组成），构成同种岩石的岩心图层。

每种岩石的标本图斑，构成同种岩石的标本图层。

图像：岩心柱状图、岩心荧光图、岩心自然光图、岩石标本图、光薄片图。

（4）特殊地质现象：地质构造图层、岩心图层、岩石图层（蛇绿岩、榴辉岩、糜棱岩、蓝片岩、岛弧火山岩、埃达克岩、含柯石英岩、橄榄岩）、标本图层、地幔包体图层、陨石图层。

根据不同地质构造带的展布位置（经度、纬度或投影坐标）线图元，建立不同地质构造图层（12个）。

根据不同构造带的岩石种类，建立不同构造带的岩石种类图层（8个）。

同种岩石的点图元，构成同种岩石的图层（如橄榄岩、蛇绿岩、含柯石英岩等）。

同一地质构造带的岩心点图元，构成同一地质构造带的岩心图斑。所有构造带的岩心图斑，构成构造带的岩心图层。

同一地质构造带的标本点图元，构成同一地质构造带的标本图斑。所有构造带的标本图斑，构成构造带的标本图层。

同一构造带的地幔包体点图元，构成同一构造带的地幔包体图斑。所有构造带的地幔包体图斑，构成构造带的地幔包体图层。

根据陨石的坠落位置（经度、纬度或投影坐标）点图元，建立所有陨石的图层。

图像：构造带描述图、岩心柱状图、岩心荧光图、岩心自然光图、岩石标本图、光薄片图、陨石照片。

七、实物地质资料数据来源

在中国地质调查局领导下，国土资源部实物地质资料中心将与各个省（市、自治区）地质资料管理部门协作，开展全国实物地质资料分库的实物、数据汇交、收集工作（图7）。

图7 数据收集技术路线

八、社会、经济效益

国家实物地质资料管理信息系统是一个集地质学、信息技术、数据库技术、计算机应用技术和硬件设备组成的复杂、庞大的综合管理、服务系统。在建设、管理、维护、服务的过程中，将通过简单、便捷的操作界面，针对实物地质数据的多源性、多类别、多层次的特点，采用分块、分层、分子库的数据和图形结构，充分考虑平面及空间数据、属性数据之间的相互关系和条件限制，通过实体性质、特征的存在性、可变性分析与元数据描述，表征不同地质实物携带的可利用信息，构成一个能够管理空间数据、属性数据、文本数据、元数据和系统引导信息的完整的地学数据库。并在局域、广域网络上实现实物地质资料的管理、服务、共享和可视化。

国家实物地质资料管理信息系统可以为国家地质矿产决策机关提供动态的全国实物地质资料保管、利用现状，提高工作效率，改善工作方式，提高管理水平，扭转当前实物地质资料管理水平滞后于经济发展要求的被动局面。同时还可以为国土资源调查和矿产资源勘探、开发储备必要的信息资源，促进国际交流和学术研究，提高为国家经济建设和社会公益性服务的水平。