数据库建设Arc GIS 在矿产资源规划数据库构建中的应用

刘 柳

（辽宁省地质矿产调查院有限责任公司，辽宁 沈阳 110032）

当前，国土资源部推行第三轮矿产资源规划，要求资源数据和数据库实现无缝对接，数据格式也具有严格要求，对规划数据空间中的数据库成果，必须以Arc GIS 格式提交的空间数据库。国土资源部已经对矿产资源实行了规划改革，假如还是根据以往的工序来建构空间数据库，Arc GIS 格式结果就需要经过多次繁杂的数据轮转，难以有效确保数据的安全性。为保证数据不会出现丢失问题，应该在每次数据轮转时都再次考察数据质量，尽可能增强作业强度。基于Arc GIS 平台建立的数据库不用在历经几次数据轮转，以此避免数据存在遗漏的情况，能够有效确保数据的完整性与安全性。

1 矿产资源规划数据库建设分析

1.1 数据库的构成

矿产资源规划数据库建设需要有效运用现有的工作结果，并连通矿政管理的其它数据库，还需要做好和土地规划与地籍数据库的连接工作。矿产资源规划数据库重点包括了规划成果数据、规划管理数据、规划编制涉及的社会与经济数据等三部分。站在数据库建设的角度出发，主要是按照属性数据集与空间数据库进行数据库建设。

1.2 规划成果数据

规划成果数据在需要有属性数据的同时，也需要有空间数据。属性数据重点包括了矿产资源的基本信息、存储信息、开发利用情况、规划信息、矿产品需求量、产量预测信息、开采规模信息以及矿山生态环境恢复治理规划信息等。空间数据重点包括了标准地理地图信息、勘查规划图、地质要素图、矿产资源分布图、矿产资源开发利用情况图、开发利用与保护规划图……

1.3 规划实施管理数据

规划实施管理数据通常是属性数据，主要包含了计划指标数据与项目审批数据。计划指标数据是例如规划指标、计划指标以及统计数据等的矿产资源规划控制指标。项目审批数据更多的是指国土资源部对项目审批的相关信息，保存在审批办公中涉及到的项目申请表、审批表、各类资质表单以及证书信息……

1.4 规划编制涉及到的社会与经济数据

进行矿产资源规划主要目的是提升矿产资源对社会长期、稳定发展起到的保证作用，所以，矿产资源数据库当中也需要包括有关的社会和经济数据。属性数据主要有规划区域中的环境信息、人口信息、交通信息、基础设施信息、以及地方经济发展数据……

1.5 数据库建设流程

数据库建设流程重点分为采集数据信息、预处理、构建空间和属性数据库，进行元数据处理，同时建设元数据库。最后结合上述信息，生成矿产资源规划数据库。在建设数据库时，根据行政区区分成国家、省、市三种级别分类，为所有行政区建设独立的图形数据库，把各行政区划的图形数据库和属性数据分开存储到不同的数据库当中，这种管理方式具有更高效的性能，有利于数据库间的自由转换和连接。

2 矿产资源规划管理系统设计分析

2.1 整体架构设计

从整体上进行分析，矿产资源规划管理系统分为基础设施层、数据层、业务层、应用层这四层。包括操作系统、Arc GIS 软件、SQL Server 软件、服务器、机房以及网络环境在内的基础设施层是系统运转的软件、硬件及网络环境。数据层包含了规划成果数据、规划实施管理数据、规划编制涉及的社会与经济数据……在具体存储当中，是根据空间数据库和属性数据库进行存储的。此外，还有支撑数据库起到保证系统运行的作用。业务层是建设矿产资源规划系统的业务板块。另外，为可以和地籍系统、采矿权系统、探矿权系统以及土地二调系统等系统实现数据共享，还需要提供数据共享接口。应用层位于最顶层，在建设前三层基础上，建设了矿产资源规划系统，为各访问用户提供不同的权限与页面。在建设系统时，需要根据国土资源有关标准规定，防止出现信息孤岛。

2.2 功能结构设计

矿产资源规划管理系统统共区分了多个模块功用，下面进行具体分析。

规划成果管理。其包含了文档成果管理与图件成果管理。重点是对各类图件、文档进行归档、调用以及查询统计。可以对各类图件当中的专题图层中的图形与属性加以修改，对图例与图层加以管理，同时提供各种表现形式的文档、图件成果的输出。

规划审查管理。其包含了采矿权、探矿权、调查评价以及矿山地质环境恢复治理等项目的规划审核。可以导入项目申请属性表；也能从探矿权与采矿权等已有的信息系统数据库中自动提前项目申请属性表；还能有效管理系统中的国家法律规定、产业政策、生态环境、技术结构以及产品结构等信息；同时在审查当中自动获取以上信息供审查人员参照，并具有提供填写、打印机导出审查意见表的功用。

专题分析。针对系统数据的专题分析应用，对业务的开展具有辅助决策作用。分析规划指标，统计分析通过对探矿权与采矿权项目进行审查，形成图形查询、拓扑查询、属性查询、图文互查等功用。数据分析重点形成叠加分析、缓冲分析以及空间分析等功用。

数据导出。就是把工作人员查询统计的结果与规划审查结果打印出来。数据文本模式、地图模式、报表模式以及专题图模式都是数据显示形式，可以通过多种模式导出。

后台管理。后台管理可以为系统运转提供支持，设制系统参数与业务参数，有效管理不同用户的权限，提供接口和探矿权系统、采矿权系统、地籍系统以及土地二调系统共享服务。

3 Arc GIS在矿产资源规划管理系统建设中的应用

文章所阐述的是基于GIS 平台的Arc GIS.9.3，开发工具是数据库平台是SQL Server2005。采用这个系列软件来建设国土资源管理有关的运用系统，已经是国土资源信息化领域中相对完善的GIS 处理方案。在设立数据库时，需要基于Arc GIS 实现建库，根据数据库、要素图以及图幅来导入有关数据库的要素种类，批量导入数据，同时检查数据入库质量，检查数据基础情况、检查位置与属性精度、检查逻辑统一性、检查数据完好性以及检查时间精度等都包括在内。在开发系统时，采用Arc SDE 管理图形数据，通过Arc GIS Server 来开发B/S 应用系统软件，Arc SDE是空间数据库管理中心，和SQL Server 2005 数据库以及Arc GIS Server 应用，形成三层体系结构。矿产资源规划管理系统的建设，可以达到国土资源部对矿产资源规划管理工作的要求。

4 Arc GIS数据库的数据管理与后期维护

Arc GIS 平台的数据库对于矿产资源规划数据的储存与后期管理维护有着较好的优势。

4.1 有利于后期管理维护

Arc GIS 软件平台中的SHP 图形文件本身有着强大的属性计算与图形拓展功能，同时可以把图形本身属性表运算结果通过图形的方式表现。对比Map GIS 文件单纯的图形属性表只可以输出Excel 表格不一样，Arc GIS 软件平台中的SHP 图形文件的文件属性表能够在Arc Map 上对属性进行运算和统计。SQL 查询语言是属性项数据间的统计运算的基础，其统筹计算了图形文件的多个基础属性项，并对图形区块中多个属性项的分组结果进行了统计。在具体运用规划数据当中，需要对各规划区块中的面积周长拐点坐标等基本图形信息进行统计，能够在SHP 图形文件要素属性表中设置相应的新字段，通过属性表本身的计算几何功能来对图形区块中不同ID 号的区块面积进行计算，同时把计算结果添加到属性项目中。假如必须从上百个矿点中明确开采模型是中型以上的矿点进行独立研究，就可以通过属性表中的字段计算器来筛选矿点规模≥中型的属性数据，同时把带有筛选结果的点文件输出为新的点文件。这种应用能为工作人员提供直观的统计结果，还可以实现图形与属性表的统一，极大程度的便利了工作人员日常工作中对规划数据的利用，并有利于后期数据更新与维护。

4.2 有利于挖掘数据本身信息

Arc Toolbox 是Arc GIS 软件中一个强大的运算工具，其有利于工作人员对Arc GIS 软件平台当中的图形文件进行统计、对比以及分析，同时可以和其它行业中的图形数据实现叠加利用。在规划数据的具体运用当中，工作人员假如需要对某地区的砂石集中开采区域内的矿点数量、矿产资源存储、探矿权数量以及采矿权数量等信息进行分析统计，就需要利用Arc Toolbox 分析工具当中的叠加分析功能，把该区域开采区分别和该区域的矿点图形、采矿权以及探矿权进行叠加分析工具当中的相交运算，获得相交图形文件之后，就可以对所需属性项的表格进行统计。此外，Arc Toolbox 还具有图形数据投影变换、图形拼接、图形数据和航片卫片间叠加以及SHP 中的3D 建模等大量的数据处理功能。应用这些功能能够便于挖掘规划数据的信息潜力。而通过和国土部门的航片、卫片、气象、水文等图形图像数据进行叠加分析，可以让数据合理应用到其它领域，以此构建一个整体的自然资源管理体系，更好的为政府各部门的实际工作需要提供服务。

4.3 有利于第三方运用

Arc Toolbox 中的转换工具有着强大的数据转换功能，便于Arc GIS 中的数据和国际通用数据间进行转换。从而为交通、水利、气象等行政管理部门提取与利用自身所需的图形和表格数据提供便利，并可以把有关行业反馈的数据加以转换，对矿产资源规划数据库中的信息进行更新。

5 结语

总而言之，根据国土资源部门发布的第三轮矿产资源规划要求，数据库的最终结果还是需要转换为Arc GIS。在上交最终结果时，需要同时上交Arc GIS 和Map GIS。Arc GIS 数据是最终结果具有的共同点，所以，直接采取在Arc GIS 平台建设空间数据库，在有效节省数据转换时间和简化转换阶段的同时，也可以确保数据不会遗漏，有效提升了数据的安全性，较大程度上提升了工作效率。