云南省矿产资源“一张图”核心数据库建库分析与设计*

吕新杰，彭亚云，蔡立乾

(云南省国土资源厅信息中心，云南昆明 650224)

云南省矿产资源“一张图”核心数据库建库分析与设计*

吕新杰，彭亚云，蔡立乾

(云南省国土资源厅信息中心，云南昆明 650224)

以国土资源部矿产资源“一张图”核心数据库建库的指导性框架为依据，分析了云南省国土资源信息化建设及矿产数据资源现状，提出了相关技术标准、管理规范、建库思路和运行模式。重点对基于GIS技术的矿产资源基础数据库、专题数据库和管理数据库基础上的矿产资源核心数据库进行了建库分析与设计。

GIS;矿产资源;一张图;核心数据库

0 引言

2010年6月，国土资源部向全国下发了《关于进一步运用现代科技信息手段规范和创新管理的指导意见》、《全国国土资源“一张图”核心数据库建设总体方案》和《国土资源综合监管平台建设指南》，明确了国土资源系统下阶段将进一步运用科技和信息化手段、规范和创新管理的指导思想，构筑国土资源“一张图”，形成核心数据库和建立国土资源综合监管平台;同时进一步提出了国土资源“一张图”核心数据库及综合监管平台建设的目标、任务、系统功能、技术要求等相关管理规范。2010年9月27日国土资源部在湖南长沙召开了国土资源信息化建设研讨会，就进一步加快推进国土资源“一张图”和综合监管系统建设提出了明确要求。

矿产核心数据库是完成矿产资源“一张图”工作的最基本保障。随着第二次土地调查工作、矿业权核查工作的完成，以及多年矿管业务积累的原始资料数据，为矿产资源“一张图”的实现提供了一定的数据基础。通过整合各类矿产资源数据来形成矿产基础数据支撑体系以及对矿产、地质环境调查评价和管理等各类信息的汇集、整合，形成云南省矿产资源“一张图”核心数据库，实现对云南省矿产资源及其开发利用状况的全面掌握。

1 现状分析

云南省作为矿产资源大省，近几年在矿产资源管理制度和方法创新方面取得了较大的成绩。自2005年以来，云南省矿政管理信息化建设以“金土一期”和“数字国土”为依托，立足于网络、数据库和应用系统建设，信息化基础明显改善，应用水平显著提高。目前，基本形成了全省国土资源电子政务基础平台和国土资源数据中心支撑框架，建立了集GIS、MIS、OA一体化的云南省国土资源矿业权业务审批系统。

在数据资源方面，建立了资源储量登记统计数据库、两权登记数据库、储量空间数据库、实地核查数据库、矿产资源利用现状调查数据库、矿产资源规划数据库、矿产资源潜力评价数据库、矿产资源开发利用方案数据库等多种矿政管理数据库，同时，还在矿山遥感监测、地质灾害、地质工作程度、环境评价等方面也积极探索并建立了相应的数据库及空间图件。这些数据库的建设极大的提高了行政办事效率，为矿产资源管理发挥了巨大作用。但是，由于各数据库之间互相独立，没有统一平台，存在着各数据库之间信息不一致、存储冗余等问题，因此急需建立一个统一的平台，对这些数据进行集成管理。同时，已经完成的矿业权核查和正在进行的储量核查工作，为矿产资源“一张图”审批与监管提供了较好的数据支撑。

2 相关技术标准和管理规范的建立

技术标准和管理规范的建立是建设云南省矿产资源“一张图”核心数据库的重要工作。

标准与规范体系的建立参考国家标准、部门标准、行业标准、地方标准以及国际标准[1]。在相关标准的基础上，采用直接引用和自行制定相结合的办法，建立一套可供云南省矿产资源“一张图”核心数据库建设的标准、规范和切实可行的管理办法，用以保障系统的开发、运行和维护，为信息化的后期建设打下基础。

规范体系内容包括数据处理规范、软件及工具体系、质量体系等。

3 矿产资源核心数据库建库分析

3.1 核心数据库建设思路

3.1.1 整合资源，促进共享

整合现有的数据资源和网络资源，在矿产资源“一张图”核心数据库的建设中充分利用现有的数据资源和基础设施。建立国土资源信息中心，解决数据的管理与共享问题[2]。切实保障系统之间的信息资源得以共享，避免重复建设，逐步消除“信息孤岛”，最大程度发挥现有各类资源的效益。

3.1.2 对内集成，对外开放

数据资源的集中统一建设，可以有效地实现数据资源的整合统一以及储备，实现数据的共享与业务的无缝衔接。因此，针对内部数据及其应用，设计要强调大集中的原则。

针对与外部其它系统的关系，则以开放为原则。在数据资源的开发利用中，开放性要求是很重要的一点。因此，在规划与设计过程中要考虑开放和集成一体化的问题。坚持开放式体系结构的设计思想，也是数据资源信息共享的保障。

3.1.3 规范先行，标准优先

在数据资源的建设过程中，要注重标准化规范化建设:建立统一数据资源标准体系，包含空间数据和非空间数据;分层、分类和编码标准;数据库设计规范;建库技术流程以及软件开发和接口的标准和规范等。做到标准和规范先行，利用标准和规范来指导数据库建设和数据资源的开发利用，实现数据资源的整合与共享，提高信息利用率与利用价值。

3.1.4 边建边用，以用促建

边建边用，以用促建的原则就是要求平台建设的实施必须注重系统建设的应用效果，建设一片，应用一片，成熟一片。这就要求在软硬件设施建设的同时，必须注重信息化队伍和人才的培养，把完成一项工程，造就一支队伍，培养一批人才作为重要目标和任务。

3.2 运行模式

矿产资源“一张图”核心数据库包括:矿业权数据、矿产资源储量数据、矿产资源规划数据、地质数据、基础地理数据、影像数据等。核心数据库建成以后，将同时为行政审批、综合业务应用、综合监管、执法监察等前端应用提供数据支撑服务，如图1所示。

图1 矿产资源“一张图”运行模式Fig.1 Run mode of One Picture Project of mineral resources

3.3 基础数据库

基础数据库主要包括:数字正射影像数据库、基础地理数据库、基础地质数据库等，主要作为一张图的背景底图[3]。

1)数字正射影像数据库

现有的数字正射影像数据包括云南省1∶1万标准分幅正射影像数据，分辨率为0.2 m～2.5 m的正射影像数据。

2)基础地理数据库

基础地理数据包括行政区界线、居民点等信息。现有的数据是1∶25万基础地理数据库、1∶50万基础地理数据库。

3)基础地质数据库

基础地质数据包括:地质体界线、名称、岩性、年代、断层、钻孔等相关信息，数据为1∶50万的地质图。

3.3.1 数据建库需求

采用空间动态投影技术满足1980西安坐标系数据之间任意投影，通过地形数据格式转换、坐标系统转换、拓扑构建、数据入库、切片发布等，建立覆盖全省的基础核心数据库空间框架。

3.3.2 数据整合设计

数据整合流程如下:

1)将正射影像数据转换成TIF格式;

2)按分幅的TIF格式的影像数据录入成果库，同时生成元数据;

3)采用ArcGIS的Raster Dataset(栅格数据集)将按分幅的TIF格式的影像数据上载到SDE库中;

4)将基础地理数据、地质数据录入到成果库中，同时生成元数据;

5)进行数据切片，并发布成标准WMS服务，供应用系统使用。

3.4 专题数据库

专题数据包括:地质工作程度数据、矿产资源规划数据、地质勘查规划数据、矿产资源储量数据、矿产资源开发年度统计数据、矿产地数据、矿产资源利用调查数据、探矿权核查数据、采矿权核查数据、地质灾害调查数据。

3.4.1 数据建库需求

采用空间动态投影技术满足1980西安坐标系数据之间任意投影，通过坐标系统转换、拓扑构建、数据入库等，建立基于ArcGIS管理应用的全省矿产资源专题数据库。

3.4.2 数据整合设计

1)地质工作程度数据库

该数据库反映全省各地区从1903年以来区域地质调查、地球物理勘查、地球化学勘查、矿产勘查、水文地质调查、工程地质调查和环境地质调查工作区的地质工作，矿产地，以及钻探、槽探、坑探等矿区实质工作。

2)矿产资源规划数据库

矿产资源规划数据比较复杂，包含:1∶50万省级、1∶25万市级、1∶5万县级的数据，同时数据格式也不相同，需要将数据格式进行转换。数据库内容主要包括省级矿产资源规划和市县级矿产资源规划的文本、图件和附表数据以及元数据，涉及基础地理、基础地质和矿产资源开发利用与矿山环境等内容。

3)地质勘查规划数据库

存储全省省级地勘规划数据。内容包括:基础地质调查规划图、矿产勘查规划图、地质灾害、地质环境和地下水调查评价与监测规划图。

4)矿产资源储量数据库

存储全省已探明保有储量(除铀矿外)的所有矿产。主要内容包括:矿区交通位置、地理环境、矿产、矿区地质报告审批情况、矿体赋存情况、选矿性能、矿山开采情况、矿区资源储量及质量数据等。

5)矿产资源开发年度统计数据库

存储全省矿山企业开发利用矿产资源基础数据，包括矿山基本情况、开采矿石量、工业总产值、年缴利税、补偿费、使用费、“三率”指标、矿产品产量、销售量、采矿、选矿相关数据等。

6)矿产地数据库

存储全省大、中、小型矿产地、矿点及矿化点的矿产信息，以及典型矿床的矿区地质图、矿区重要剖面图数据。包括矿产地基本情况、矿区地质、矿体特征、勘查区资源量、矿产储量、选矿试验、开采技术条件、矿产勘查工作概况、矿床技术经济评价数据等内容。

7)矿产资源利用调查数据库

存储全省储量核查矿区的矿产资源利用现状数据，包括核查矿区平面套合图、工程分布图、资源储量估算图、代表性勘探线剖面图或中段平面图以及相关的属性数据，如核查矿区、原上表矿区、勘查工作区、采矿权、探矿权、矿体、采空区、核查块段、核查块段储量等相关属性数据。

8)探矿权、采矿权核查数据库

存储经实地核查的采矿权边界、井口、拐点、巷道、采区边界、采剥面、采空区边界;探矿权边界、拐点、钻孔、探槽、探井、探坑、勘探线、填图区域;以及特殊区域边界、自然保护区、卫星定位控制点、导线、近井点、实测点、三角点、水准点等。

9)矿产资源潜力评价数据库

存储全省煤炭、铀、铁、铜、铝、铅、锌、锰、镍、钨、锡、钾、金、铬、钼、锑、稀土、银、硼、锂、磷、硫、萤石、菱镁矿、重晶石等25种矿产资源潜力评价成果数据。包括矿产预测类型分布图数据库、典型矿床成矿要素图数据库、典型矿床预测要素图数据库、单矿种成矿规律图数据库、区域矿产研究底图数据库、区域成矿要素图数据库、区域预测要素图数据库、矿产预测类型预测成果图数据库、单矿种预测成果图数据库、矿产预测成果图数据库、区域成矿规律图数据库、矿产勘查工作省署建议数据库、未来勘查工作成果预测图数据库、未来矿产开发基地预测图数据库等内容。

10)地质灾害调查数据库

存储全省地质灾害、滑坡、崩塌、泥石流、不稳定斜坡、地质灾害监测、地质灾害监测数据。部分县(市、区)建成1∶10万数据库。

3.4.3 数据建库方案

采用ArcGIS的FeatureClass进行存储，使用 FeatureDataset进行组织管理。处理流程如下:

1)对于地质工作程度数据库、矿产资源规划数据库、地质勘查规划数据库、矿产资源储量数据库，使用上报国家成果数据;

2)其他数据库则将数据上载到SDE库中;

3)进行数据核对，核对入库前后图元数量是否一致、属性数据等是否正确。

3.5 管理数据库

管理数据包括:探矿权登记数据、采矿权登记数据、探矿权政务平台审批数据、采矿权政务平台审批数据。

3.5.1 数据建库需求

探矿权、采矿权政务平台审批数据库包含2005年至今两权审批数据。数据库建库方案:采用ArcGIS的FeatureClass进行存储，使用FeatureDataset进行组织管理。

探矿权登记数据库存储全省探矿权登记数据，包括部发证和省发证探矿权。通过探矿权统一配号系统完成配号及公告后，动态更新至全省探矿权数据库中。主要数据内容有探矿权新立、变更、延续、保留、注销登记书信息及审批信息。

采矿权登记数据库存储全省采矿权登记数据，包括各级政府部门发证采矿权。通过采矿权统一配号系统完成配号及公告后，动态更新至全省采矿权数据库中。主要数据内容有采矿权新立、变更、延续、转让、注销登记书信息及审批信息。

3.5.2 数据整合设计

数据处理流程如下:电子数据整理收集;采矿权登记属性录入;采矿权登记信息核对;政务平台中业务管理成果数据通过ETL工具按照管理数据库标准进行入库;将数据上载到SDE库中;进行数据核对，核对入库前后图元数量是否一致、属性数据等是否正确。

4 矿产资源核心数据库建库设计

4.1 元数据模型设计

矿产资源核心数据库建设，应按照行业数据中心运行机制，设计符合国土资源相关标准、具有可扩展能力的元数据库框架，支持矿产资源数据对象的快速导航定位、元数据信息发布等。

国土资源数据的多样性，使得难以用统一的元数据模式去刻画各数据对象的元数据内容，元数据库的设计既要参考《国土资源信息核心元数据标准》、《基础地理信息数字产品元数据》，又应具有相当灵活的机制。

核心数据库管理的国土资源数据主题多样，类型不一，适用的元数据元素范围差异性很大;随着更多的矿产资源数据需要纳入核心数据库进行管理，很可能需要增加新的元数据元素。这就要求元数据模型应具有相当强的扩展能力。并且在扩展后，新增的元数据元素不能影响元数据管理功能的正确运行。元数据模型设计，如图2所示。

图2 元数据模型设计Fig.2 Metadata model design

4.2 空间数据模型设计

采用分层、聚合、管理模型设计思想进行矿产资源空间建模，利用GIS对空间数据强大的综合处理能力，通过建立矢量数据集、历史版本数据集、拓扑关系集、属性关联集、影像数据集、影像产品集、影像目录集等数据模型，来管理矢量数据、影像数据以及空间数据之间的关联依赖关系。并且将空间数据处理工具、数据整合过程封装成空间处理工具集、整合工作流程，共同形成矿产核心空间数据库[4]。

这种模型既保证了空间数据的合理规范布局，同时将数据整合内容合并在一起，为将来数据迁移、更新维护带来极大方便。

4.3 档案库设计

档案库主要是存储和管理原始形态的数据资料和对应的元数据，内容上包括3个部分:档案库管理信息、档案数据实体、档案元数据。

1)档案库管理信息:存储管理数据汇交过程中形成的相关内容，包括档案目录结构、档案分类层次、资料接收信息、接收介质信息、介质中文件夹及文件描述、档案数据集描述等内容。详细内容，如图3所示。

2)档案数据实体:原始形态存在的数据文件(夹)、数据库成果链接。

3)档案元数据:根据实际的元数据模型生成的动态结构数据记录。

4.4 专题库设计

专题库主要存储和管理按照数据库标准、满足共享使用的整合成果及其对应的元数据，内容上包括3个部分:专题库管理信息、空间数据库实体、专题元数据。

图3 档案管理信息设计Fig.3 File management information design

1)专题库管理信息:依据相关矿产资源数据建库标准，专题库采用模型化建库机制，通过管理专题逻辑目录、专题图层要素、属性结构定义等设计信息，体现数据库标准，保持数据标准的独立性，结合实际的部署环境，形成矢量专题库部署内容、影像专题库部署内容。其作用在于共同维护专题库的逻辑结构和物理存储，实现专题库的建模管理和定制化部署，便于后期维护。专题库管理信息设计，如图4所示。

图4 专题库管理信息设计Fig.4 Thematic library management information design

2)空间数据库实体:是专题库部署形成的存储管理空间数据的载体，具体结构来源于管理信息中的逻辑设计。

3)专题档案元数据:根据实际的元数据模型生成的动态结构数据记录。

4.5 产品库设计

产品库存储和管理从专题库中进行重新整合形成的、面向特定用途的可定制的数据成果，内容包括产品定制信息、产品数据实体和产品元数据3部分:

1)产品定制信息:主要包括产品描述及形成产品的内容来源，如图5所示。

2)产品数据实体:根据产品定制的内容描述，由专题库中多种数据实体从逻辑上或物理上形成，数据内容及结构来源于产品定制信息。

3)产品元数据:根据实际的元数据模型生成的动态结构数据记录。

图5 产品库定制信息设计Fig.5 Products library tailored information design

5 结束语

本文通过对矿产资源各类数据库进行梳理、转换、整合，形成了矿产资源“一张图”核心数据库建库分析与设计的一些思路，这对提高省级国土资源部门参与宏观调控的主动性、科学性，以及进一步提升矿产资源管理水平、规范管理行为、促进管理创新，具有一定的参考作用。

[1]中华人民共和国国土资源部.DZ/T 0226－2010矿产资源规划数据库标准[S].北京:中华人民共和国国土资源部，2010.

[2]付开隆，金焱，张敏.国土资源管理信息系统的框架设计研究[J].测绘与空间地理信息，2005，28(3):32－34.

[3]杨文森，胡凯，张玲.湖北省“一张图管矿”试点的研究与应用[J].国土资源情报，2010(10):70－72.

[4]常慧，孙颀.浅谈3S技术在矿政管理领域中的应用[J].科技信息，2009(25):17.

Analysis and Design of the Core Database Establishment for Mineral Resources'One Picture Project in Yunnan Province

LU Xin-jie，PENG Ya-yun，CAI Li-qian
(Information Technologic Center，Yunnan Land Resource Administration，Kunming Yunnan 650224，China)

According to the instructional framework of the core database establishment for mineral resources'One-Picture Project assigned by Ministry of Land and Resources，this article analyzes the information construction as well as the current situation of mineral resources in Yunnan Province.It also sets the technology and management standards，and proposes some strategies and operation modes.The article centers on the analysis and design of the mineral resources'core database establishment based on the mineral resources'fundamental database，thematic database and the management database of GIS technologies.

GIS;mineral resources;One Picture Project;core database

P 208;P 628+.4

A

1007－9394(2012)02－0008－04

2012－01－14

吕新杰(1980～)，男，云南昆明人，硕士，工程师，现主要从事GIS及国土资源信息化方面的工作。