礦產勘查開發(fā)數(shù)據庫管理系統(tǒng)設計與應用

郭 建

（山東省地礦工程勘察院，山東 濟南 250014）

由于地表存在的礦山數(shù)量逐漸被大規(guī)模開發(fā)，因而礦難度也隨之增加，地下礦與地表難以識別的大型礦逐漸發(fā)展為我國的尋礦目標，尋礦目標的改變肯定會引起礦產勘查方法與技術的改變，從實地考察轉變到技術方法論的尋礦方法的改變均是這一改變的具體反映[1]。伴隨找礦難度的加大，多元化信息、綜合性方法互相聯(lián)系已經發(fā)展為當今礦產領域有效完成礦產勘查的重要方法，而且也勢必會在未來行業(yè)發(fā)展內起到至關重要的作用。同時，勘查方法與手段的改變會在一定程度上產生諸多信息，比方說地理信息、環(huán)境信息、技術信息、社會信息等等，應該怎樣在短時間內有效利用這些信息為礦產勘探而服務遂成為現(xiàn)代礦產勘查人員面臨的一個重要問題。以對礦產勘查信息的相關研究作為基礎，利用對礦產勘查信息的具體分類，建構出礦產勘查信息的有關數(shù)據庫，實現(xiàn)了地質勘探項目成果的數(shù)據交互，更好地展示了勘探結果，可以滿足各個層次用戶的現(xiàn)實需要，為地質礦產研究人員、礦產企業(yè)、國家資源部門等開展的地質礦產工作提供高效便捷的服務。

1 礦產勘查開發(fā)數(shù)據庫管理系統(tǒng)硬件設計

礦產勘查開發(fā)數(shù)據庫管理系統(tǒng)的硬件配置，對于數(shù)據庫服務器主要是采用COMPOQ或HP服務器，CPU設定為Plllsoo以上，內存為256M以上，硬盤空間為30G以上；數(shù)據備份設備[2]。需要注意的是，客戶端硬件環(huán)境使用的系統(tǒng)均采取性能發(fā)揮穩(wěn)定的品牌機，CPU設定為Plll650以上，內存為128M以上，硬盤空間為20G以上，有掃描儀、打印機等設備，還包括網絡設備，如交換機、網卡、三類雙絞線等。

2 礦產勘查開發(fā)數(shù)據庫管理系統(tǒng)軟件設計

2.1 數(shù)據庫的設計

數(shù)據庫的設計指的是按照用戶的現(xiàn)實需要，在某一個具體的系統(tǒng)運作程序上，設計與構建出數(shù)據庫的完整過程。數(shù)據層作為一個分布式的數(shù)據庫，其中的主要內容包括文本信息、表格、圖像等等，在數(shù)據庫設計中，將數(shù)據具體分為兩個數(shù)據集合，即空間數(shù)據集合與非空間數(shù)據集合。但凡能夠在圖像或圖表中表示出來的數(shù)據就稱之為空間數(shù)據集合，這主要是根據專題內容的統(tǒng)一拓撲結構以及其屬性特點作為分類圖層依據的，每一個圖層涵蓋了圖像信息及其與之對應的屬性內容；相反，如果沒有辦法在圖形中表示出來的數(shù)據就是非空間數(shù)據集合。本系統(tǒng)數(shù)據庫的總體結構主要是將有關礦區(qū)的文字資料用6個表進行儲存，空間數(shù)據則用2個圖形表以及40個屬性表儲存，基礎數(shù)據2個表[3]。數(shù)據庫結構的設計會直接影響到入庫數(shù)據的采集格式與內容，系統(tǒng)中所有數(shù)據均是以“礦區(qū)名稱”作為關鍵字進行儲存的。

2.2 圖層數(shù)據的生成

圖層數(shù)據的生成主要包括屬性數(shù)據與矢量數(shù)據兩部分內容。

數(shù)據庫屬性數(shù)據主要是通過兩個環(huán)節(jié)實現(xiàn)的，即填寫屬性卡片以及計算機輸入。有關屬性卡片的填寫，需要按照計算機編程代碼中設置的屬性字段表，去設計屬性填寫卡片，編寫說明。每一張卡片需要填寫一個地質項目或一條記錄，并將其作為數(shù)據庫數(shù)據檢查和質量檢索的重要依據。有關屬性數(shù)據的輸入。屬性數(shù)據的輸入必須統(tǒng)一在Micro soft Access 2010平臺上進行，由計算機項目編程小組開發(fā)統(tǒng)一的數(shù)據輸入界面。

有關矢量數(shù)據，首先牢記數(shù)據庫的圖形數(shù)據主要有面元與點元。面元數(shù)據是指礦產地質勘查工作范圍的地域表達，是地質勘探項目的主要數(shù)據類型。點元數(shù)據具體表現(xiàn)在礦產地層的圖元類型上。利用礦產地質空間點位數(shù)軸坐標或礦區(qū)中心點位數(shù)軸坐標，通過GIS 軟件中的空間投射功能，從而完成點元圖層數(shù)據的自動生成。其次充分利用給定多邊形各個界點空間點位坐標數(shù)軸借助程序生成多邊形的形式，在MALGIS、ARYINFM 以及ARCVIEW 等GIS軟件平臺上進行單獨研發(fā)與應用，所有矢量數(shù)據的生成都是利用屬性表中的“地理坐標位置”字段中給定的界點坐標自動生成多邊形矢量數(shù)據的。對于圖層矢量數(shù)據的生成，需要牢記以下幾點原則：首先，利用程序首先生成的是一個封閉式的多邊形邊框圖像，屬性元，形成面元則需要借助相匹配的GIS 程序軟件平臺進行拓撲。其次，對于分布在省(市、縣)區(qū)域地方邊緣并需要和省(市、縣)邊界吻合的多邊形邊界的處理，主要采取在多邊形生成之后，以省(市、縣)(這里指的是以國家地理基礎信息中心機構提供的1：100萬地理底圖界線為準)對多邊形切割的方法加以實現(xiàn)。

2.3 找礦勘查的查詢與輸出模塊

勘探信息的查詢采取用戶端接口的形式進行操作，利用菜單輸入、圖形驅動、參數(shù)驅動三種方式進行查詢、檢索。

需要說明的是，盡可能地減少參數(shù)數(shù)量，利用計算機的智能計算功能，通過數(shù)據詞典提供的的下滑式菜單輸入查詢指令，以降低因為輸入錯誤而造成的查詢障礙。而圖形信息的查詢假設檢索條件有：查詢方式為完全匹配，礦區(qū)名稱，圖形信息為礦區(qū)物探信息。數(shù)據信息的輸出主要是在系統(tǒng)完成瀏覽或查詢以后，將結果進行輸出。數(shù)據的輸出途徑主要設計成兩種，一種是數(shù)據打印，一種是數(shù)據拷貝。打印針對的是用戶的及時需求，通過對經過一定步驟查詢、檢索而得出的結果，打印為一張或一節(jié)工作圖形?？截愔傅氖歉鶕蚕碓瓌t，對整個數(shù)據庫的電子產品進行刻盤、復制操作。

2 實際應用與效果分析

為了更加清楚、具體的看出此系統(tǒng)對于礦區(qū)勘探數(shù)據的具體效果，特與傳統(tǒng)礦區(qū)勘探系統(tǒng)進行對比，對其勘探數(shù)據的精度進行比較。

2.1 實際應用準備

為保證實際應用的準確性，以黑龍江黑河市三道灣某一礦區(qū)為例進行找礦勘查。

2.2 實際應用結果分析

實際應用過程中，通過兩種不同的系統(tǒng)設計同時在相同環(huán)境下進行勘探工作，分析其勘探數(shù)據精度的變化。具體效果對比見下圖所示。通過實際應用結果的對比，可以看出，本文設計的礦產勘查開發(fā)數(shù)據庫管理系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，在同等規(guī)模的勘探范圍內擁有較高的勘探精準率，即勘探數(shù)據信息的采集與分析上遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)系統(tǒng)設計，且表現(xiàn)平穩(wěn)，不會在具體實踐中出現(xiàn)較大誤差或紕漏，具有一定的實用價值。

圖1 應用結果對比

3 結束語

本文對礦產勘查開發(fā)數(shù)據庫管理系統(tǒng)設計與應用進行分析，依托礦產勘探開發(fā)的相關機制，根據尋礦數(shù)據的反饋與分析，對礦區(qū)尋礦方向進行調整。實驗論證表明，本文設計的方法具備極高的有效性。希望本文的研究能夠為礦產勘查開發(fā)數(shù)據庫管理系統(tǒng)設計提供理論依據。