地學(xué)數(shù)據(jù)庫建設(shè)方法研究

劉春娥

摘 要：近幾十年來，隨著地理信息系統(tǒng)（GIS）相關(guān)技術(shù)以及軟件的持續(xù)更顯和計(jì)算機(jī)處理速度的日益加快，很多的領(lǐng)域著手打造屬于自己的行業(yè)空間信息處理系統(tǒng)。本文闡述了地理數(shù)據(jù)庫的基本概念和基本特征，從國外地質(zhì)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)和應(yīng)用著手，對于一些快速地理空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)過程點(diǎn)的位圖和顏色改變以及填充、輸入屬性數(shù)據(jù)等進(jìn)行了研究，為加快地質(zhì)空間信息系統(tǒng)的建設(shè)速度奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫 地學(xué) 方法

中圖分類號：TP392 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1672-3791（2017）08（c）-0029-02

近幾十年來，伴隨著地理信息系統(tǒng)（GIS）相關(guān)技術(shù)以及軟件的持續(xù)更顯和計(jì)算機(jī)處理速度的日益加快，很多的領(lǐng)域著手打造屬于自己的行業(yè)空間信息處理系統(tǒng)。一般來講，空間數(shù)據(jù)庫的建立在整個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)中占有舉足輕重的作用，這項(xiàng)任務(wù)的投資也占了整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)總投資的70%以上。從另一個(gè)角度而言，數(shù)據(jù)庫的跟進(jìn)質(zhì)量和速度成為整個(gè)行業(yè)系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵因素，因此，怎樣高質(zhì)量、快節(jié)奏地建立好的空間數(shù)據(jù)庫成為很多學(xué)者和實(shí)踐操作人員共同探討的熱點(diǎn)問題。當(dāng)前，地質(zhì)這個(gè)行業(yè)的數(shù)據(jù)庫建立，所需要的相關(guān)數(shù)據(jù)基本都是通過掃描、計(jì)算拓?fù)涫噶炕炔僮魅?shí)現(xiàn)，本文就是在充分總結(jié)調(diào)度相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)和做法的基礎(chǔ)上，凝練一些方法，旨以加快地質(zhì)空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)。

1 地學(xué)數(shù)據(jù)庫概述

1.1 地學(xué)數(shù)據(jù)庫的基本概念

地質(zhì)工程數(shù)據(jù)庫是在油氣勘探開發(fā)階段，根據(jù)地質(zhì)目標(biāo)區(qū)或研究項(xiàng)目的研究內(nèi)容，為項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)人員的應(yīng)用建立的專業(yè)數(shù)據(jù)庫。它管理的數(shù)據(jù)包括各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)、結(jié)果數(shù)據(jù)和歸檔與項(xiàng)目研究相關(guān)的數(shù)據(jù)。通過對地質(zhì)工程數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的一體化建設(shè)，既要充分支持業(yè)務(wù)在不同勘探開發(fā)中的應(yīng)用研究，可以探索和發(fā)展業(yè)務(wù)的不斷進(jìn)步和容易調(diào)整與擴(kuò)展、歸檔。優(yōu)化一致的項(xiàng)目數(shù)據(jù)管理，有效支持多學(xué)科的資產(chǎn)組進(jìn)行持續(xù)高效的項(xiàng)目研究。

1.2 地學(xué)項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫框架模型

各種地質(zhì)資料（地震、地質(zhì)、井、生產(chǎn)等）經(jīng)過整理和質(zhì)量控制，標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)按一定程序裝入數(shù)據(jù)庫。對于很多通過結(jié)構(gòu)化而搭建的數(shù)據(jù)庫管理轉(zhuǎn)件而言，它們內(nèi)部存儲(chǔ)著相當(dāng)多的非結(jié)構(gòu)化的相關(guān)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)往往以一些文件的形式處在結(jié)構(gòu)化文件中，如果把這些數(shù)據(jù)建立一個(gè)工作區(qū)，這樣很多通過實(shí)踐而建成的應(yīng)用程序可以比較輕松地調(diào)用各種數(shù)據(jù)，為相當(dāng)多的地質(zhì)研究提供了基礎(chǔ)支撐，此外，還可以通過網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)瀏覽查詢的一個(gè)研究項(xiàng)目和進(jìn)行項(xiàng)目檔案管理。

2 地學(xué)項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫的主要特點(diǎn)

2.1 符合國際標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)模型

對于一些科研和勘測項(xiàng)目，在建立數(shù)據(jù)庫的過程中應(yīng)該遵循一些標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)包括POSC以及石油、地質(zhì)工業(yè)等方面的保護(hù)性質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)，只有這樣才能夠構(gòu)建相對統(tǒng)一規(guī)范的數(shù)據(jù)庫模型，盡管很多數(shù)據(jù)的管理是廣泛、寬泛的，涉及了很多的數(shù)據(jù)類型，在勘探開發(fā)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的全過程保障，各個(gè)學(xué)科之間總是用交易保持一致性。

2.2 系統(tǒng)集成度高

一般而言，對于一套系統(tǒng)、完善的地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫，服務(wù)器處理能力強(qiáng)、能夠存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)非常的多、能夠提供比較穩(wěn)固的工作站以及很多網(wǎng)絡(luò)支撐的硬件系統(tǒng)等往往是一些必備的基礎(chǔ)條件，再加上一些軟件操作系統(tǒng)，比如：在地質(zhì)應(yīng)用方面的軟件，這樣就能夠構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的整體系統(tǒng)，相互配合、周密部署，通過合理的配置和優(yōu)化，以達(dá)到最佳的整體性能。

2.3 真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享

地質(zhì)工程數(shù)據(jù)庫具有多學(xué)科、多類型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力和勘探開發(fā)、油藏管理的綜合應(yīng)用能力，與其他學(xué)科的應(yīng)用模塊經(jīng)濟(jì)評價(jià)數(shù)據(jù)和信息之間的交流技巧廣泛，達(dá)到了那種無縫隙對接的程度和條件，這樣下來對于整個(gè)數(shù)據(jù)庫大平臺(tái)、大系統(tǒng)的融合成系統(tǒng)以及多學(xué)科的在交叉研究方面的數(shù)據(jù)應(yīng)用都有很大的便利性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)從探索研究、儲(chǔ)層評價(jià)等階段到整個(gè)研究實(shí)踐過程的數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)傳遞。

3 國外地學(xué)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)與應(yīng)用

20世紀(jì)70年代以來，美國信息化速度加快，科學(xué)數(shù)據(jù)積累迅速增加。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在1975，世界上59%的計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)庫中有1/3來自美國。在1985—1993年間，美國數(shù)據(jù)庫穩(wěn)定在全球數(shù)據(jù)庫的2/3左右。20世紀(jì)90年代，日本數(shù)據(jù)庫的數(shù)量穩(wěn)步上升，達(dá)到了19年來的最高點(diǎn)。但它在1997開始下降，就像在20世紀(jì)90年代初，原因是自1997以來，從海外的數(shù)據(jù)庫數(shù)量已下降了38%。韓國數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)起步于1970年初期，當(dāng)時(shí)，韓國主要是利用國外科技信息中心數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)庫服務(wù)。1982年，韓國，根據(jù)政府的數(shù)據(jù)通信振興政策建立數(shù)據(jù)通信公司，建立高速通信網(wǎng)絡(luò)信息流，在1983年開始向公眾提供通信網(wǎng)絡(luò)的使用受到數(shù)據(jù)庫的循環(huán)服務(wù)。與此同時(shí)，學(xué)術(shù)研究網(wǎng)絡(luò)、教育網(wǎng)絡(luò)與韓國和其他公共信息網(wǎng)絡(luò)也相繼建立和提供基于互聯(lián)網(wǎng)的信息服務(wù)，為韓國數(shù)據(jù)庫產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。振興中心統(tǒng)計(jì)，直到1998年，韓國國內(nèi)為商業(yè)目的共有3920個(gè)公共用途的生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫。自1992年以來，數(shù)據(jù)庫的數(shù)量增加了1.75倍，用戶數(shù)增加了37.7倍。加拿大建立了專門的機(jī)構(gòu)進(jìn)行地球科學(xué)數(shù)據(jù)庫以及相關(guān)數(shù)據(jù)的管理，對三層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)之前（B/S）數(shù)據(jù)庫技術(shù)，數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在一個(gè)單獨(dú)運(yùn)行的數(shù)據(jù)庫，其中的數(shù)據(jù)沒有充分共享。隨著互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和新數(shù)據(jù)庫技術(shù)的迅速成熟，加拿大基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用程序開發(fā)接口，將海洋地質(zhì)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)共享，用戶可以登錄到遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)。今天，加拿大的大部分?jǐn)?shù)據(jù)庫都是三層結(jié)構(gòu)。

4 地學(xué)空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)快捷方法研究

對于相關(guān)地質(zhì)學(xué)數(shù)據(jù)庫的入口數(shù)據(jù)而言，建立整個(gè)像圖書館似得數(shù)據(jù)庫的過程和方法可分為三種：（1）建庫是建立在已公布的地質(zhì)圖的基礎(chǔ)上。（2）地質(zhì)圖件數(shù)字化基地的基礎(chǔ)。地質(zhì)圖空間庫與區(qū)域調(diào)整工作同步建立。（3）對原始圖像的入口是不同的，在阿特拉斯法施工生產(chǎn)過程中也有差異，包括（1）（2）不同的是，后者應(yīng)進(jìn)行更多的地質(zhì)人員參與映射，和相關(guān)部門評審的映射識(shí)別與（1）相同的位置后。（3）（4）不同之處在于后者更易操作。endprint

4.1 點(diǎn)位圖的快速生成

（1）用Excel或FOXPRO等相關(guān)的數(shù)據(jù)軟件，進(jìn)行點(diǎn)、線、面等相關(guān)數(shù)據(jù)以及坐標(biāo)的記錄和存儲(chǔ)，按照相關(guān)的規(guī)則一般會(huì)存儲(chǔ)為存Dbase性質(zhì)的文件或者類似于Tab等的文本文件。

（2）啟動(dòng)ArcView等地理信息系統(tǒng)軟件，在這個(gè)軟件中雙擊Project窗口，選擇相對應(yīng)的文件類型和源表性質(zhì)的文件，這樣就能夠較為輕松地將表格添加到軟件中，然后可以在軟件中操作坐標(biāo)數(shù)據(jù)和字段，即能夠輕松地生成點(diǎn)位圖，需要注意的是在最后儲(chǔ)存的時(shí)候一定要存為“.SHP”類型的文件文件。

（3）需要點(diǎn)擊進(jìn)入MAPGIS6.5地理信息軟件以上的版本，因?yàn)橹挥羞@樣的軟件才能夠生成模塊，進(jìn)而可生成后綴為“.WAT”的點(diǎn)位圖文件。

4.2 色塊快速換色及填充

當(dāng)通過MAPGIS這樣的軟件進(jìn)行區(qū)域文件等數(shù)據(jù)的建立時(shí)候，軟件往往先去操作的是所處理文件的點(diǎn)、線等相對簡單的文件，進(jìn)而去操作那些比較復(fù)雜的區(qū)域文件字段。但是，由于軟件本身的限定性和不完善性，它自動(dòng)生成的每個(gè)區(qū)域文件的顏色是隨機(jī)的、自動(dòng)的，需要人為地去進(jìn)行后續(xù)修改，這樣下來造成給我們的工作量非常大，而且在操作過程中一不小心就很容易出錯(cuò)。當(dāng)然，有一個(gè)比較快捷、高效的方式，那就是，當(dāng)在屬性自動(dòng)分配的前提下，可以在中間的相關(guān)區(qū)域進(jìn)行編輯菜單中的模塊，就可以解決這個(gè)問題。然而，非常棘手的問題是，通過軟件自主生成的數(shù)據(jù)文件，除了能夠僅僅完成自動(dòng)生成ID、面積、周長等一些簡單的數(shù)據(jù)外，沒有其他的性質(zhì)，所以，它是不可能直接使用系統(tǒng)根據(jù)性能參數(shù)的函數(shù)賦值改變每一塊的顏色或圖案填充。對點(diǎn)數(shù)據(jù)、矢量量化一般是在失去相應(yīng)的位置是每一個(gè)代碼塊（如土地類型、地層代號），所以，要標(biāo)注屬性函數(shù)的代碼分配給字段，保存后關(guān)閉文件；與其他菜單標(biāo)簽合并功能將點(diǎn)文件注釋字段添加，使得文件標(biāo)簽屬性增加字段，然后使用面積在編輯參數(shù)基于屬性分配系統(tǒng)在現(xiàn)場改變顏色菜單功能。

4.3 屬性數(shù)據(jù)的快速錄入

（1）一般意義上來講，當(dāng)一個(gè)點(diǎn)或者幾條線在同一個(gè)空間或者層級對象區(qū)域的時(shí)候，這樣形成的文件，它們的一些屬性字段或者是數(shù)據(jù)字段的值是相同的、一樣的，因此，如果在各種空間對象的參數(shù)設(shè)置對相位矢量量化，根據(jù)使用的同場統(tǒng)一分配速度屬性數(shù)據(jù)錄入工作屬性值賦屬性函數(shù)的參數(shù)。

（2）點(diǎn)數(shù)據(jù)的屬性，而且如上所述，在Excel等軟件的屬性數(shù)據(jù)的第一項(xiàng)，利用ArcView軟件轉(zhuǎn)化，方法快速、簡便，比使用MAPGIS本身的聯(lián)動(dòng)功能的管理模塊的屬性更方便。

（3）進(jìn)入地區(qū)的特性，也可以在同一類型的街區(qū)第一次進(jìn)入相同的字符串或圖形，并修改屬性結(jié)構(gòu)，然后通過系統(tǒng)改變屬性、等功能，為字符串或子圖指定屬性值相同的類型，然后使用點(diǎn)標(biāo)簽屬性可以合并功能可以快速地被分配到相應(yīng)的塊。

5 結(jié)語

通過以上的論述，我們可以十分清晰地發(fā)現(xiàn)，在地質(zhì)空間數(shù)據(jù)庫的打造進(jìn)程中，能夠熟練地、系統(tǒng)地應(yīng)用GIS等地理信息系統(tǒng)方面的軟件以及它所關(guān)聯(lián)的一些軟件的潛在功能，這樣一來就可以大大提高工作水平，提升工作質(zhì)量，最終能夠滿足建立一個(gè)快速、高效、務(wù)實(shí)、高質(zhì)量的空間數(shù)據(jù)庫的要求，加快空間信息系統(tǒng)建設(shè)。我們希望一代又一代的地質(zhì)工作者和研究人員在不懈地探索和摸索應(yīng)用過程中，進(jìn)一步改善項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用水平和管理方法，在標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的程度上進(jìn)行操作領(lǐng)域的更廣泛的推廣應(yīng)用，做好數(shù)據(jù)的整理和歸檔工作。我們相信，隨著地質(zhì)實(shí)踐的迅速發(fā)展，在數(shù)據(jù)庫研究及時(shí)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)資源共享，提高管理效率等，工程地質(zhì)數(shù)據(jù)庫的完整、一致的數(shù)據(jù)和大量的研究成果和有效的基礎(chǔ)上發(fā)揮出更重要的作用。

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