矿山水工环地质调查信息网络查询系统的设计与应用

类承涛

（山西省第二地质工程勘察院，山西 侯马 043011）

1 矿山水工环地质调查信息网络查询系统软件设计

1.1 设计数据库

水工环地质调查信息网络查询系统软件设计中，设计数据库集成不同来源及形式的数据是一项关键环节[1,2]。本文系统的数据主要有山西省矿山水工环地质观测以及图件文档资料，另有辅助计算数据对收集资料进行提炼分析，本文数据库由数据结构定义部分和数据实体部分组成，通过SuperMap将数据存入数据库。

数据采集过程中，地质调查信息网络查询系统在纸质地图的基础上，通过矢量化获取空间数据，对数据所处空间位置进行描述，充分利用已有的专业图件数字化的电子数据，从而在矿山水工环地质调查过程中，提高采集数据的录用效率。设计数据库输入空间数据主要有两种方式，由于水工环地质调查信息网络查询系统涉及数据信息量大，因此输入数据主要为多种格式的矢量数据，输入方式为扫描矢量化以及手扶跟踪矢量化，保证原始数据的规范要求，从而形成满足矿山水工环地质调查要求的矢量数据[3]。在设计数据库完成数据采集后，本文系统通过SuperMap Deskpro控件，将所采集的矢量数据存储到大型数据库中，确保每一个数据对应一个数据库，从而完成水工环地质调查信息网络查询系统数据库的设计[4]。

1.2 设计系统查询流程

设计系统查询流程，是矿山水工环地质调查信息网络查询系统的重要组成部分，为地质信息网络查询系统提供最基本的软件支撑。

用户启动软件运行系统登录界面，进行登录认证后，成功连接数据库，系统对登录用户进行身份验证，后台数据库连接用户名和用户密码，针对用户角色不同，分配不同使用权限，用户可以根据系统功能权限，进行山西省矿山地质调查信息网络的查询。

用户发送矿山地质调查信息查询请求，系统直接初始化进入功能界面，对用户使用权限的处理进行简化，用户可根据自身需要，对系统数据库进行配置，切换功能重新登录对调查成果数据进行管理与维护，从而完成系统查询流程的设计。至此完成矿山水工环地质调查信息网络查询系统的软件设计。

2 矿山水工环地质调查信息网络查询系统硬件设计

2.1 设计系统结构

设计系统结构对矿山水工环地质调查信息数据进行有效管理，信息网络查询系统主要使用C/S与B/S运行模式，由客户应用端服务器、中间件以及服务器管理三层结构构成。

功能分布在客户端以及服务器上，基于web技术，将服务器分解为数据服务器以及web应用服务器，用户通过COM/DCOM与中间件建立连接，系统通过web表示层接受请求，向数据库获取数据，根据编码业务规则处理用户请求，通过中间件与数据采集器进行交换，并将处理结果返回web表示层，向数据库发送数据功能。

web表示层实现应用程序中的客户端，是地质调查信息网络查询系统的接口，用户在客户端发送请求后，系统服务器对用户请求进行优化与处理。web服务器用于启动客户端请求的进程，向业务逻辑层发送用户输入以及接收结果等，数据服务器响应web服务器的请求，管理数据库进行数据分析查询，并将处理结果返回到客户端，利用分布式应用程序结构，完成web页呈现和行为的管理，相应功能使用ADO.NET数据适配器和SQL服务器存储过程来完成，从而完成系统结构的设计。

2.2 设计IBM工作站

IBM工作站是水工环地质调查信息查询系统的多媒体工作站，以高性能图形功能为主，包括矿山地质信息图形扫描输入以及图形编辑储存等。本文系统采用两种配置，为配有标准键盘的IBM-PC和IBM-PCXTo，两种配置分别为单独使用以及多用户共同使用，装配彩色监视器、远程通用接口以及字母轮式13英寸打印机。每台机器至少256KB内存，并且具备IOMB硬磁盘共享配置的双轴磁盘驱动器，作为与主机相联的远程终端，能够输入数据以及命令CRT显示器，除此之外还可以简单模拟标准终端，进行打印机输出。IBM工作站局域示意图如下图所示：

图1 IBM工作站局域示意图

由图可知，Client/Server作为IBM工作站的节点，作为主机连接PGWS及PGWS/PC，主要解决矿山地质调查地区的信息存储，PGWS配置多用户图形工作站，用于地质信息网络查询系统的地质研究，PGWS/PC作为系统的数据采集器，并在用户终端进行图形数据输出，配置微机工作站。为保证图形彩色数据的精准输出，IBM工作站配置PII450彩色显示器，具备128M内存以及6.4G硬盘，附属设备包括打印机、绘图仪以及AO幅工程扫描仪，以此完成IBM工作站的设计。结合软件和硬件设计，至此完成山西省矿山水工环地质调查信息网络查询系统的设计。

3 实验论证分析

为保证矿山水工环地质调查信息网络查询系统设计的有效性，进行实验论证。实验论证采用山西省黏土矿，将本文地质信息网络查询系统与传统系统进行对比测试，在相同实验条件下，对同一区域内的黏土矿矿层分布情况进行查询，两个系统分别对1:10000矿层分布图进行彩色图形输出。为保证实验结果的准确性，设置30次实验，并记录地质信息网络查询系统的查询时间，其实验论证结果曲线如下图所示：

图2 实验论证结果曲线

根据上图分析，可以得出本文设计系统相比传统地质调查信息网络查询系统，查询时间缩短并且图形输出时间更加稳定。计算得出两个系统查询黏土矿矿层分布情况时的平均查询时间，传统地质信息网络查询系统平均查询时间为68秒，本文设计系统平均查询时间为59秒，查询时间比传统系统查询时间缩短9秒。

4 结束语

实验论证表明，本文设计的水工环地质调查信息网络查询系统具备极高的可实践性，并且界面简单，可直接在浏览器上访问，技术调查人员操作方便，大大提高了矿山水工环地质调查的工作效率，为矿山建设项目提供基础信息。但由于矿山水工环地质调查数据量大，本文系统在细节上仍存在不足，数据使用没有达到真正统一的标准，仅仅符合山西省矿山行业的使用规范，如需大范围推广，还要调整数据使用规范。