數(shù)據(jù)庫建設(shè)Arc GIS 在礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)庫構(gòu)建中的應(yīng)用

劉 柳

（遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110032）

當(dāng)前，國土資源部推行第三輪礦產(chǎn)資源規(guī)劃，要求資源數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)無縫對接，數(shù)據(jù)格式也具有嚴(yán)格要求，對規(guī)劃數(shù)據(jù)空間中的數(shù)據(jù)庫成果，必須以Arc GIS 格式提交的空間數(shù)據(jù)庫。國土資源部已經(jīng)對礦產(chǎn)資源實行了規(guī)劃改革，假如還是根據(jù)以往的工序來建構(gòu)空間數(shù)據(jù)庫，Arc GIS 格式結(jié)果就需要經(jīng)過多次繁雜的數(shù)據(jù)輪轉(zhuǎn)，難以有效確保數(shù)據(jù)的安全性。為保證數(shù)據(jù)不會出現(xiàn)丟失問題，應(yīng)該在每次數(shù)據(jù)輪轉(zhuǎn)時都再次考察數(shù)據(jù)質(zhì)量，盡可能增強作業(yè)強度?；贏rc GIS 平臺建立的數(shù)據(jù)庫不用在歷經(jīng)幾次數(shù)據(jù)輪轉(zhuǎn)，以此避免數(shù)據(jù)存在遺漏的情況，能夠有效確保數(shù)據(jù)的完整性與安全性。

1 礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)分析

1.1 數(shù)據(jù)庫的構(gòu)成

礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)需要有效運用現(xiàn)有的工作結(jié)果，并連通礦政管理的其它數(shù)據(jù)庫，還需要做好和土地規(guī)劃與地籍?dāng)?shù)據(jù)庫的連接工作。礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)庫重點包括了規(guī)劃成果數(shù)據(jù)、規(guī)劃管理數(shù)據(jù)、規(guī)劃編制涉及的社會與經(jīng)濟數(shù)據(jù)等三部分。站在數(shù)據(jù)庫建設(shè)的角度出發(fā)，主要是按照屬性數(shù)據(jù)集與空間數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)庫建設(shè)。

1.2 規(guī)劃成果數(shù)據(jù)

規(guī)劃成果數(shù)據(jù)在需要有屬性數(shù)據(jù)的同時，也需要有空間數(shù)據(jù)。屬性數(shù)據(jù)重點包括了礦產(chǎn)資源的基本信息、存儲信息、開發(fā)利用情況、規(guī)劃信息、礦產(chǎn)品需求量、產(chǎn)量預(yù)測信息、開采規(guī)模信息以及礦山生態(tài)環(huán)境恢復(fù)治理規(guī)劃信息等。空間數(shù)據(jù)重點包括了標(biāo)準(zhǔn)地理地圖信息、勘查規(guī)劃圖、地質(zhì)要素圖、礦產(chǎn)資源分布圖、礦產(chǎn)資源開發(fā)利用情況圖、開發(fā)利用與保護(hù)規(guī)劃圖……

1.3 規(guī)劃實施管理數(shù)據(jù)

規(guī)劃實施管理數(shù)據(jù)通常是屬性數(shù)據(jù)，主要包含了計劃指標(biāo)數(shù)據(jù)與項目審批數(shù)據(jù)。計劃指標(biāo)數(shù)據(jù)是例如規(guī)劃指標(biāo)、計劃指標(biāo)以及統(tǒng)計數(shù)據(jù)等的礦產(chǎn)資源規(guī)劃控制指標(biāo)。項目審批數(shù)據(jù)更多的是指國土資源部對項目審批的相關(guān)信息，保存在審批辦公中涉及到的項目申請表、審批表、各類資質(zhì)表單以及證書信息……

1.4 規(guī)劃編制涉及到的社會與經(jīng)濟數(shù)據(jù)

進(jìn)行礦產(chǎn)資源規(guī)劃主要目的是提升礦產(chǎn)資源對社會長期、穩(wěn)定發(fā)展起到的保證作用，所以，礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)庫當(dāng)中也需要包括有關(guān)的社會和經(jīng)濟數(shù)據(jù)。屬性數(shù)據(jù)主要有規(guī)劃區(qū)域中的環(huán)境信息、人口信息、交通信息、基礎(chǔ)設(shè)施信息、以及地方經(jīng)濟發(fā)展數(shù)據(jù)……

1.5 數(shù)據(jù)庫建設(shè)流程

數(shù)據(jù)庫建設(shè)流程重點分為采集數(shù)據(jù)信息、預(yù)處理、構(gòu)建空間和屬性數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行元數(shù)據(jù)處理，同時建設(shè)元數(shù)據(jù)庫。最后結(jié)合上述信息，生成礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)庫。在建設(shè)數(shù)據(jù)庫時，根據(jù)行政區(qū)區(qū)分成國家、省、市三種級別分類，為所有行政區(qū)建設(shè)獨立的圖形數(shù)據(jù)庫，把各行政區(qū)劃的圖形數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)分開存儲到不同的數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，這種管理方式具有更高效的性能，有利于數(shù)據(jù)庫間的自由轉(zhuǎn)換和連接。

2 礦產(chǎn)資源規(guī)劃管理系統(tǒng)設(shè)計分析

2.1 整體架構(gòu)設(shè)計

從整體上進(jìn)行分析，礦產(chǎn)資源規(guī)劃管理系統(tǒng)分為基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)層、應(yīng)用層這四層。包括操作系統(tǒng)、Arc GIS 軟件、SQL Server 軟件、服務(wù)器、機房以及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境在內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施層是系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的軟件、硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。數(shù)據(jù)層包含了規(guī)劃成果數(shù)據(jù)、規(guī)劃實施管理數(shù)據(jù)、規(guī)劃編制涉及的社會與經(jīng)濟數(shù)據(jù)……在具體存儲當(dāng)中，是根據(jù)空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲的。此外，還有支撐數(shù)據(jù)庫起到保證系統(tǒng)運行的作用。業(yè)務(wù)層是建設(shè)礦產(chǎn)資源規(guī)劃系統(tǒng)的業(yè)務(wù)板塊。另外，為可以和地籍系統(tǒng)、采礦權(quán)系統(tǒng)、探礦權(quán)系統(tǒng)以及土地二調(diào)系統(tǒng)等系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，還需要提供數(shù)據(jù)共享接口。應(yīng)用層位于最頂層，在建設(shè)前三層基礎(chǔ)上，建設(shè)了礦產(chǎn)資源規(guī)劃系統(tǒng)，為各訪問用戶提供不同的權(quán)限與頁面。在建設(shè)系統(tǒng)時，需要根據(jù)國土資源有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，防止出現(xiàn)信息孤島。

2.2 功能結(jié)構(gòu)設(shè)計

礦產(chǎn)資源規(guī)劃管理系統(tǒng)統(tǒng)共區(qū)分了多個模塊功用，下面進(jìn)行具體分析。

規(guī)劃成果管理。其包含了文檔成果管理與圖件成果管理。重點是對各類圖件、文檔進(jìn)行歸檔、調(diào)用以及查詢統(tǒng)計?？梢詫Ω黝悎D件當(dāng)中的專題圖層中的圖形與屬性加以修改，對圖例與圖層加以管理，同時提供各種表現(xiàn)形式的文檔、圖件成果的輸出。

規(guī)劃審查管理。其包含了采礦權(quán)、探礦權(quán)、調(diào)查評價以及礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理等項目的規(guī)劃審核?？梢詫?dǎo)入項目申請屬性表；也能從探礦權(quán)與采礦權(quán)等已有的信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中自動提前項目申請屬性表；還能有效管理系統(tǒng)中的國家法律規(guī)定、產(chǎn)業(yè)政策、生態(tài)環(huán)境、技術(shù)結(jié)構(gòu)以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等信息；同時在審查當(dāng)中自動獲取以上信息供審查人員參照，并具有提供填寫、打印機導(dǎo)出審查意見表的功用。

專題分析。針對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的專題分析應(yīng)用，對業(yè)務(wù)的開展具有輔助決策作用。分析規(guī)劃指標(biāo)，統(tǒng)計分析通過對探礦權(quán)與采礦權(quán)項目進(jìn)行審查，形成圖形查詢、拓?fù)洳樵?、屬性查詢、圖文互查等功用。數(shù)據(jù)分析重點形成疊加分析、緩沖分析以及空間分析等功用。

數(shù)據(jù)導(dǎo)出。就是把工作人員查詢統(tǒng)計的結(jié)果與規(guī)劃審查結(jié)果打印出來。數(shù)據(jù)文本模式、地圖模式、報表模式以及專題圖模式都是數(shù)據(jù)顯示形式，可以通過多種模式導(dǎo)出。

后臺管理。后臺管理可以為系統(tǒng)運轉(zhuǎn)提供支持，設(shè)制系統(tǒng)參數(shù)與業(yè)務(wù)參數(shù)，有效管理不同用戶的權(quán)限，提供接口和探礦權(quán)系統(tǒng)、采礦權(quán)系統(tǒng)、地籍系統(tǒng)以及土地二調(diào)系統(tǒng)共享服務(wù)。

3 Arc GIS在礦產(chǎn)資源規(guī)劃管理系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用

文章所闡述的是基于GIS 平臺的Arc GIS.9.3，開發(fā)工具是數(shù)據(jù)庫平臺是SQL Server2005。采用這個系列軟件來建設(shè)國土資源管理有關(guān)的運用系統(tǒng)，已經(jīng)是國土資源信息化領(lǐng)域中相對完善的GIS 處理方案。在設(shè)立數(shù)據(jù)庫時，需要基于Arc GIS 實現(xiàn)建庫，根據(jù)數(shù)據(jù)庫、要素圖以及圖幅來導(dǎo)入有關(guān)數(shù)據(jù)庫的要素種類，批量導(dǎo)入數(shù)據(jù)，同時檢查數(shù)據(jù)入庫質(zhì)量，檢查數(shù)據(jù)基礎(chǔ)情況、檢查位置與屬性精度、檢查邏輯統(tǒng)一性、檢查數(shù)據(jù)完好性以及檢查時間精度等都包括在內(nèi)。在開發(fā)系統(tǒng)時，采用Arc SDE 管理圖形數(shù)據(jù)，通過Arc GIS Server 來開發(fā)B/S 應(yīng)用系統(tǒng)軟件，Arc SDE是空間數(shù)據(jù)庫管理中心，和SQL Server 2005 數(shù)據(jù)庫以及Arc GIS Server 應(yīng)用，形成三層體系結(jié)構(gòu)。礦產(chǎn)資源規(guī)劃管理系統(tǒng)的建設(shè)，可以達(dá)到國土資源部對礦產(chǎn)資源規(guī)劃管理工作的要求。

4 Arc GIS數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)管理與后期維護(hù)

Arc GIS 平臺的數(shù)據(jù)庫對于礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)的儲存與后期管理維護(hù)有著較好的優(yōu)勢。

4.1 有利于后期管理維護(hù)

Arc GIS 軟件平臺中的SHP 圖形文件本身有著強大的屬性計算與圖形拓展功能，同時可以把圖形本身屬性表運算結(jié)果通過圖形的方式表現(xiàn)。對比Map GIS 文件單純的圖形屬性表只可以輸出Excel 表格不一樣，Arc GIS 軟件平臺中的SHP 圖形文件的文件屬性表能夠在Arc Map 上對屬性進(jìn)行運算和統(tǒng)計。SQL 查詢語言是屬性項數(shù)據(jù)間的統(tǒng)計運算的基礎(chǔ)，其統(tǒng)籌計算了圖形文件的多個基礎(chǔ)屬性項，并對圖形區(qū)塊中多個屬性項的分組結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計。在具體運用規(guī)劃數(shù)據(jù)當(dāng)中，需要對各規(guī)劃區(qū)塊中的面積周長拐點坐標(biāo)等基本圖形信息進(jìn)行統(tǒng)計，能夠在SHP 圖形文件要素屬性表中設(shè)置相應(yīng)的新字段，通過屬性表本身的計算幾何功能來對圖形區(qū)塊中不同ID 號的區(qū)塊面積進(jìn)行計算，同時把計算結(jié)果添加到屬性項目中。假如必須從上百個礦點中明確開采模型是中型以上的礦點進(jìn)行獨立研究，就可以通過屬性表中的字段計算器來篩選礦點規(guī)模≥中型的屬性數(shù)據(jù)，同時把帶有篩選結(jié)果的點文件輸出為新的點文件。這種應(yīng)用能為工作人員提供直觀的統(tǒng)計結(jié)果，還可以實現(xiàn)圖形與屬性表的統(tǒng)一，極大程度的便利了工作人員日常工作中對規(guī)劃數(shù)據(jù)的利用，并有利于后期數(shù)據(jù)更新與維護(hù)。

4.2 有利于挖掘數(shù)據(jù)本身信息

Arc Toolbox 是Arc GIS 軟件中一個強大的運算工具，其有利于工作人員對Arc GIS 軟件平臺當(dāng)中的圖形文件進(jìn)行統(tǒng)計、對比以及分析，同時可以和其它行業(yè)中的圖形數(shù)據(jù)實現(xiàn)疊加利用。在規(guī)劃數(shù)據(jù)的具體運用當(dāng)中，工作人員假如需要對某地區(qū)的砂石集中開采區(qū)域內(nèi)的礦點數(shù)量、礦產(chǎn)資源存儲、探礦權(quán)數(shù)量以及采礦權(quán)數(shù)量等信息進(jìn)行分析統(tǒng)計，就需要利用Arc Toolbox 分析工具當(dāng)中的疊加分析功能，把該區(qū)域開采區(qū)分別和該區(qū)域的礦點圖形、采礦權(quán)以及探礦權(quán)進(jìn)行疊加分析工具當(dāng)中的相交運算，獲得相交圖形文件之后，就可以對所需屬性項的表格進(jìn)行統(tǒng)計。此外，Arc Toolbox 還具有圖形數(shù)據(jù)投影變換、圖形拼接、圖形數(shù)據(jù)和航片衛(wèi)片間疊加以及SHP 中的3D 建模等大量的數(shù)據(jù)處理功能。應(yīng)用這些功能能夠便于挖掘規(guī)劃數(shù)據(jù)的信息潛力。而通過和國土部門的航片、衛(wèi)片、氣象、水文等圖形圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析，可以讓數(shù)據(jù)合理應(yīng)用到其它領(lǐng)域，以此構(gòu)建一個整體的自然資源管理體系，更好的為政府各部門的實際工作需要提供服務(wù)。

4.3 有利于第三方運用

Arc Toolbox 中的轉(zhuǎn)換工具有著強大的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能，便于Arc GIS 中的數(shù)據(jù)和國際通用數(shù)據(jù)間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。從而為交通、水利、氣象等行政管理部門提取與利用自身所需的圖形和表格數(shù)據(jù)提供便利，并可以把有關(guān)行業(yè)反饋的數(shù)據(jù)加以轉(zhuǎn)換，對礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)庫中的信息進(jìn)行更新。

5 結(jié)語

總而言之，根據(jù)國土資源部門發(fā)布的第三輪礦產(chǎn)資源規(guī)劃要求，數(shù)據(jù)庫的最終結(jié)果還是需要轉(zhuǎn)換為Arc GIS。在上交最終結(jié)果時，需要同時上交Arc GIS 和Map GIS。Arc GIS 數(shù)據(jù)是最終結(jié)果具有的共同點，所以，直接采取在Arc GIS 平臺建設(shè)空間數(shù)據(jù)庫，在有效節(jié)省數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時間和簡化轉(zhuǎn)換階段的同時，也可以確保數(shù)據(jù)不會遺漏，有效提升了數(shù)據(jù)的安全性，較大程度上提升了工作效率。