山東省礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)綜合信息集成技術(shù)方法探討

謝頌詩，蔡青，馬麗新

(山東省地質(zhì)調(diào)查院，山東 濟(jì)南 250013)

0 引言

根據(jù)山東省國土資源廳《關(guān)于開展全省礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)工作的通知》和中國地質(zhì)調(diào)查局的統(tǒng)一部署，山東省決定在全省范圍內(nèi)開展礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)工作[1]。該項(xiàng)目隸屬于全國礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)項(xiàng)目，是山東礦產(chǎn)資源潛力的一次重要省情調(diào)查，圈定出成礦遠(yuǎn)景區(qū)和找礦靶區(qū)，基本摸清山東省礦產(chǎn)資源潛力及其空間分布，為研究制定礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略與國民經(jīng)濟(jì)中長期規(guī)劃提供了科學(xué)依據(jù)，意義重大[2]。

省級(jí)項(xiàng)目目標(biāo)任務(wù)是在現(xiàn)有地質(zhì)工作基礎(chǔ)上，充分利用我國基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)勘查工作成果和資料，充分應(yīng)用現(xiàn)代礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)和理論方法和GIS評(píng)價(jià)技術(shù)，開展省內(nèi)鐵、鋁等礦種的資源潛力評(píng)價(jià)，基本摸清礦產(chǎn)資源潛力及其空間分布；開展成礦地質(zhì)背景、成礦規(guī)律、物探、化探、遙感、自然重砂、礦產(chǎn)預(yù)測(cè)等項(xiàng)工作的研究，編制各項(xiàng)工作的基礎(chǔ)和成果圖件，建立礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)相關(guān)的空間數(shù)據(jù)庫。在通過驗(yàn)收的省級(jí)單礦種(組)潛力評(píng)價(jià)成果基礎(chǔ)上，開展各預(yù)測(cè)礦種(組)潛力評(píng)價(jià)成果的綜合匯總與集成。該文以金礦種為例，就成果數(shù)據(jù)集成方法進(jìn)行探討。

1 綜合信息集成工作流程

山東省礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)項(xiàng)目成果，主要體現(xiàn)在應(yīng)用GIS技術(shù)所編制的各種專題圖件中[3]。按照全國礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)技術(shù)要求,工作以MapGIS為載體提交成果圖件，結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)符合項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)模型的規(guī)定，應(yīng)用GeoPEX軟件對(duì)規(guī)范化的成果圖件、輔助圖件及編圖說明書、元數(shù)據(jù)等附件進(jìn)行集成匯總，最終建立統(tǒng)一結(jié)構(gòu)的礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫[4]。礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)資料性成果集成建庫工作流程見圖1。

2 集成建庫所需條件及系統(tǒng)準(zhǔn)備

礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)項(xiàng)目涉及成礦地質(zhì)背景研究、成礦規(guī)律研究、礦產(chǎn)預(yù)測(cè)研究及重力、磁測(cè)、化探、遙感、自然重砂等多個(gè)專業(yè)，最終的成果圖件占用大量空間，對(duì)計(jì)算機(jī)性能有嚴(yán)格的要求。

(1)硬件條件。服務(wù)器：4CPU*3.0G以上，內(nèi)存4G以上；硬盤：數(shù)據(jù)資料容量4倍以上(1T～10T)。客戶端：2CPU*3.0G以上、內(nèi)存4G以上；硬盤：500G以上。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境：100～1000MB/NET，系統(tǒng)準(zhǔn)備主要包括成果數(shù)據(jù)集成軟件GeoPEX安裝和數(shù)據(jù)庫MS SQL Server安裝。

TCP/IP。備份設(shè)備：移動(dòng)硬盤或備份服務(wù)器、光盤。

圖1 集成建庫工作流程

(2)軟件及程序。需要有GeoMAG，GeoTOK軟件，對(duì)數(shù)據(jù)屬性結(jié)構(gòu)，屬性內(nèi)容及圖形拓?fù)潢P(guān)系等進(jìn)行檢查，檢查結(jié)果以Excel形式顯示，將出現(xiàn)的錯(cuò)誤修改正確后，才可以進(jìn)行入庫集成，以確保數(shù)據(jù)質(zhì)量。GeoPEX集成軟件、Microsoft SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫等。

GeoPEX由全國重要礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)綜合信息集成項(xiàng)目組委托四川省地質(zhì)調(diào)查院勘查技術(shù)中心開發(fā)，用于省級(jí)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)資料性成果匯總建庫，建立省級(jí)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)資料性成果數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。其為免安裝軟件，一般在硬盤的根目錄下創(chuàng)建。例如：D: GeoPEX。

全國礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)項(xiàng)目組要求成果數(shù)據(jù)匯總集成使用MS SQL Server數(shù)據(jù)庫，根據(jù)項(xiàng)目組下發(fā)的軟件進(jìn)行安裝。按照向?qū)нM(jìn)行安裝，只是在數(shù)據(jù)庫引擎配置界面，選擇“混合模式身份驗(yàn)證”，其中密碼要牢記，填寫正確才可以成功打開SQL Server?！爸付⊿QL Server管理員”項(xiàng)選擇“添加當(dāng)前用戶”，即可自動(dòng)添加當(dāng)前用戶的計(jì)算機(jī)名稱，方便操作也可先將計(jì)算機(jī)名稱進(jìn)行修改。在打開SQL Server和GeoPEX時(shí)，“服務(wù)器”均需要填寫計(jì)算機(jī)名稱。

3 數(shù)據(jù)匯總方法步驟

3.1 新建數(shù)據(jù)庫與測(cè)試聯(lián)接

MS SQL Server 2008安裝完成后，運(yùn)行SQL Server Management Studio，彈出的界面中“服務(wù)器名稱”和“密碼”為安裝時(shí)設(shè)置的當(dāng)前用戶和所設(shè)密碼,登錄成功后，在出現(xiàn)的SQL Server Management Studio界面，選中“數(shù)據(jù)庫”，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“新建數(shù)據(jù)庫”，設(shè)置新建數(shù)據(jù)庫的信息(圖2)。

圖2 設(shè)置新建數(shù)據(jù)庫相關(guān)信息界面

在圖2“數(shù)據(jù)庫名稱”欄填寫“GEOPEXDB***”，在“GEOPEX”軟件“注冊(cè)數(shù)據(jù)庫”中，已經(jīng)對(duì)“數(shù)據(jù)庫名稱”和“省級(jí)編圖及所有礦種成果圖庫”進(jìn)行規(guī)范，一一對(duì)應(yīng)(表1)。建立金礦數(shù)據(jù)庫時(shí)，在數(shù)據(jù)庫名稱欄填寫“GEOPEXDB011”。

3.2 GeoPEX注冊(cè)

GeoPEX軟件開發(fā)設(shè)置的初次登錄“用戶名稱”和“登錄密碼”均為“admin”,登錄系統(tǒng)后，可以根據(jù)需要對(duì)密碼進(jìn)行修改?！坝?jì)算機(jī)注冊(cè)”中選擇所在行政區(qū)“山東省”，計(jì)算機(jī)號(hào)從下拉菜單中選擇，不同用戶不可重復(fù)。最終編號(hào)則由系統(tǒng)依據(jù)前兩列的選擇自動(dòng)給出，最后選擇“注冊(cè)”?！皵?shù)據(jù)庫注冊(cè)”中首先選擇“增加注冊(cè)”。其中需要填寫注冊(cè)信息，“服務(wù)器”填寫數(shù)據(jù)庫所在計(jì)算機(jī)名，“數(shù)據(jù)庫”從下拉菜單中選擇數(shù)據(jù)庫名稱，“數(shù)據(jù)庫注冊(cè)信息”則自動(dòng)出現(xiàn)該礦種對(duì)應(yīng)的成果圖庫名稱，測(cè)試成功則證明與SQL Server新建數(shù)據(jù)庫已經(jīng)聯(lián)接。“MapGIS環(huán)境設(shè)置”，設(shè)置為潛力評(píng)價(jià)工作要求的“矢量庫”及“系統(tǒng)庫”，“工作目錄”和“系統(tǒng)臨時(shí)目錄”?！坝脩艄芾怼笨梢詫⒊跏嫉卿浢艽a“admin”進(jìn)行修改。也可以增加用戶，并進(jìn)行授權(quán)管理，分為“數(shù)據(jù)查詢”、“數(shù)據(jù)維護(hù)”、“用戶管理”3個(gè)權(quán)限。

3.3 圖件導(dǎo)入模塊

圖件導(dǎo)入分為“圖件導(dǎo)入”、“文檔維護(hù)”和“圖件維護(hù)”3個(gè)部分，“圖件導(dǎo)入”是把MapGIS格式的圖層文件和圖件工程導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫中，“文檔維護(hù)”是對(duì)已經(jīng)成功入庫的圖件增加相應(yīng)附件，主要包括編圖說明書、元數(shù)據(jù)、質(zhì)量檢查文檔、柵格圖像、遙感圖像、匯報(bào)材料、表格、其他等，還可以對(duì)附件進(jìn)行修改更新和刪除?！皥D件維護(hù)”是對(duì)已入庫的圖件及其圖件信息、圖層信息進(jìn)行修改或刪除。

表1 數(shù)據(jù)庫名稱與對(duì)應(yīng)成果圖庫

3.3.1 投影轉(zhuǎn)換

GeoPEX系統(tǒng)對(duì)具有地理空間坐標(biāo)圖件的入庫要求之一是：平面投影坐標(biāo)圖件必須轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的經(jīng)緯度坐標(biāo)圖件。在投影之前，需要把數(shù)據(jù)做備份，因?yàn)橥队昂蟮慕?jīng)緯度坐標(biāo)圖件將替換原始平面投影坐標(biāo)圖件。選擇“圖件導(dǎo)入”模塊的“投影轉(zhuǎn)換”，它有批量轉(zhuǎn)換功能，選中需要入庫的投影坐標(biāo)圖件，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)獲取當(dāng)前投影參數(shù)，并默認(rèn)被投影后參數(shù)，直接轉(zhuǎn)換即可。

投影轉(zhuǎn)換后，選擇“查詢投影參數(shù)”查看投影類型欄，投影類型顯示為“地理坐標(biāo)系”，單位為度，圖件投影轉(zhuǎn)換完成(圖3)。如有個(gè)別圖件不能正常進(jìn)行轉(zhuǎn)換，投影類型還是顯示為“高斯-克呂格”，則需要對(duì)原圖件的各圖層和工程文件的投影參數(shù)進(jìn)行檢查和修改。進(jìn)行下一批圖件的投影時(shí)，選擇清除列表清單，以清除當(dāng)前已投影完成的圖件。

圖3 投影轉(zhuǎn)換前后投影類型變化

3.3.2 圖件導(dǎo)入

礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)項(xiàng)目生成了大量成果圖件，按照項(xiàng)目規(guī)范要求，文件命名及存放路徑繁瑣，管理、查詢、維護(hù)和應(yīng)用很不方便，所以項(xiàng)目組要求應(yīng)用GeoPEX軟件將圖件進(jìn)行匯總。圖件導(dǎo)入時(shí)，選擇圖件所在路徑，系統(tǒng)將當(dāng)前路徑下所有規(guī)范命名的工程文件提取到顯示框內(nèi)，左側(cè)信息框中詳細(xì)顯示出圖件的工程名、圖件名稱、投影類型和比例尺等信息。雙擊工程文件名，界面右側(cè)“圖件入庫信息”系統(tǒng)自動(dòng)填寫“比例尺”、“工程名稱”、“空間編碼”及“圖名”，其他信息需要人工補(bǔ)充完善(圖4)。導(dǎo)入過程既可以導(dǎo)入當(dāng)前一幅圖件，也可以批量導(dǎo)入，通過“狀態(tài)”一欄查看是否成功。

圖4 圖件導(dǎo)入界面

導(dǎo)入圖件時(shí)系統(tǒng)將對(duì)成果圖件的結(jié)構(gòu)、值域、空間拓?fù)潢P(guān)系等進(jìn)行檢查，并提示主要的錯(cuò)誤類型及錯(cuò)誤內(nèi)容。由于實(shí)際工作條件的差異，往往有一些獨(dú)有的信息未記錄到評(píng)價(jià)項(xiàng)目數(shù)據(jù)模型中去，這些信息保留下來或者自增字段等情況可以在“忽略錯(cuò)誤信息”后進(jìn)行圖件導(dǎo)入，系統(tǒng)會(huì)提示導(dǎo)入成功。如果出現(xiàn)嚴(yán)重錯(cuò)誤，比如投影參數(shù)錯(cuò)誤、屬性結(jié)構(gòu)、屬性字段長度及屬性值出現(xiàn)錯(cuò)誤等，則只有“取消圖件導(dǎo)入”，對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行修改后，再行檢查導(dǎo)入。這樣在圖件入庫之前又進(jìn)行了一次全面檢查，保證了數(shù)據(jù)質(zhì)量。

3.3.3 附件及報(bào)告導(dǎo)入

項(xiàng)目中每個(gè)專業(yè)組的每張圖件，都有對(duì)應(yīng)的編圖說明書、元數(shù)據(jù)及圖像等文檔，每個(gè)礦種也有對(duì)應(yīng)的專家審查意見、工作報(bào)告、修改情況和資源量估算說明書等報(bào)告，所以在圖件導(dǎo)入后，也需要對(duì)附件進(jìn)行對(duì)應(yīng)導(dǎo)入。打開“文檔維護(hù)”界面，選擇圖庫后顯示數(shù)據(jù)庫內(nèi)所有已入庫的圖件，選中工程圖件，界面下方的打開目錄按扭找到該圖件的編圖說明書，元數(shù)據(jù)及圖像等文件，在前面方格內(nèi)打上“√”，點(diǎn)擊“增加附件”，“上傳”，附件增加成功。報(bào)告導(dǎo)入時(shí)，步驟同附件導(dǎo)入相同。首先選擇數(shù)據(jù)庫，然后打開目錄，找到報(bào)告所在文件夾，添加后上傳。

3.3.4 圖件與文檔維護(hù)

在圖件及附件報(bào)告導(dǎo)入過程中，可能會(huì)出現(xiàn)圖件名稱有錯(cuò)誤，或者附件導(dǎo)入時(shí)與圖件不對(duì)應(yīng)等情況，在圖件維護(hù)模塊中可以進(jìn)行修改。選擇需要進(jìn)行信息修改或刪除的圖件，輸入關(guān)鍵字進(jìn)行查詢，目標(biāo)工程圖件顯示在“圖件信息”欄，選中圖件后，就可以通過界面右側(cè)的按鈕進(jìn)行“人工修改”或“按模型更新”及“刪除選中圖件、圖層”等操作對(duì)圖件信息和圖層說明進(jìn)行維護(hù)。

3.4 數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)

因潛力評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)匯總，數(shù)據(jù)庫多，數(shù)據(jù)量大，所以必須做好備份，以避免在數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題時(shí)需要從頭導(dǎo)入而進(jìn)行大量重復(fù)性工作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。GeoPEX軟件也設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)的功能，且操作簡(jiǎn)單。點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)庫備份”，顯示所有已入庫的圖庫名稱，選擇“聯(lián)接測(cè)試”，狀態(tài)欄顯示聯(lián)接后，選中要備份的數(shù)據(jù)庫，點(diǎn)擊“備份方案”按鈕，選擇備份路徑及文件名，確定即可。備份方案保存了當(dāng)前的數(shù)據(jù)庫備份信息。

當(dāng)數(shù)據(jù)庫在操作過程中出現(xiàn)問題，可以根據(jù)先前做好的備份進(jìn)行恢復(fù)。恢復(fù)操作方法與備份相同，選擇要恢復(fù)的數(shù)據(jù)庫，“聯(lián)接測(cè)試”，選擇需要的備份方案，“執(zhí)行恢復(fù)”。

4 結(jié)語

礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)成果集成數(shù)據(jù)庫不同于圖件數(shù)據(jù)庫與空間數(shù)據(jù)庫的簡(jiǎn)單相加，對(duì)文檔資料、數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)管理，既可以入庫管理，還支持與圖件、礦種、專題等條件的檢索與關(guān)聯(lián)[5]。集成后的成果圖件可以通過GeoPEX軟件的圖件查詢、文檔查詢功能，按專題、礦種、空間范圍(省行政區(qū)范圍、預(yù)測(cè)工作區(qū)、典型礦床研究區(qū)或任意指定空間范圍)、圖元屬性等檢索和裁剪已入庫資料性成果，輔助相關(guān)專業(yè)開展綜合研究工作。圖件導(dǎo)出功能，可以導(dǎo)出原始投影圖件、經(jīng)緯圖件和其他投影圖件，方便利用。在圖件導(dǎo)入過程中，需要先將數(shù)據(jù)進(jìn)行全面檢查，無誤后才可以導(dǎo)入，保證了入庫后的數(shù)據(jù)質(zhì)量。應(yīng)用GeoPEX軟件及SQLServer數(shù)據(jù)庫對(duì)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)成果進(jìn)行匯總集成，使得數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)空間占用少、提高了訪問效率，方便對(duì)成果進(jìn)行管理、維護(hù)和應(yīng)用。

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