基于GIS的矿产地数据库建设与实现

赵 雍

（陕西地建土地勘测规划设计院有限责任公司，陕西 西安 710075）

我国矿产资源一直分属相关行业部门管理，为了促进和加快地学信息的系统管理与资料共享，有必要对矿产管理各有关单位进行标准和规范统一，根据国家空间信息管理“一张图”的思路[1]，建设矿产地数据库平台，利用先进的数据库管理技术和信息共享技术，全面系统地对当前矿产地及相关信息进行汇总、归纳整理和数据库建设，进一步形成一套能够动态的，以管理和应用为目标的矿产地资源信息数据库系统，快捷方便地对矿产资料进行查询和检索，实现数据共享。

1 研究现状

我国的各相关部门已不同程度地汇编和建立了本单位的数据库管理系统，但这些已完成和正在实施的矿产地数据库建库工作目前还存在一些问题有待进一步解决，主要表现在：数据库数据资料来源不够完整，还没有形成涵盖我国地矿部门以外本行业其他原各工业部门的全国范围的矿产地数据库；完成的矿产地数据库没有总体设计，而是按各自的工作方案建库，建库的矿种也不均匀[2]。目前，国家颁布了关于矿产地数据库建库的统一数据格式和技术标准，在此基础上建立的矿产地数据库，为数据库不断的动态维护和更新提供了基础[3]。

2 工作内容

根据国家统一的技术标准要求，组织各有关地勘单位全面收集固体矿产、能源矿产、化工原料非金属矿产、建筑材料非金属矿产等矿产地资料，建立全国重要矿种的矿产地数据库[4-6]。具体研究内容是：

（1）全面系统收集我国大型、中型、小型、矿点和矿化点的矿产地资料。

（2）组织以GIS平台为基础建立相关矿种的矿产地数据库。

（3）组织有关单位和人员，进一步修订、补充和完善数据库建库技术标准和数据格式。

（4）综合整理和完善已完成的矿产地数据库。

（5）对各单位完成的矿产地数据库，全面汇总集成，建立矿种统一格式的矿产地数据库，利用可视化空间查询、实时编辑更新、输入输出等功能提供综合的数据服务。对已建立的矿产地数据库进一步完善，进行动态维护和数据更新。

3 数据库建库流程

（1）制定矿产地数据建库数据标准及规范，设计数据库结构，开发属性数据录入界面和图形自动生成软件。

（2）资料的收集和整理；属性数据库卡片的填制和数据录入；矿产地数据库（ArcGIS格式）的建设；数据检查及修正。

（3）矿产地数据进行汇总，建立矿产地空间数据库。内容包括：数据库的拼接和合并；数据库检查和修正；矿产地数据库的集成；建立矿产地数据库查询、检索等应用系统；建立全国矿产地数据库信息共享服务体系（矿产地数据库建设工作流程见图1）。

图1 数据库建设工作流程图

4 矿产地数据库结构

应用ArcGIS矢量数据格式对矿产地质数据库的图形信息进行整合，数据库的基础坐标系统主要应用地理坐标系统（应用实际经纬度标注椭球面上的坐标）。信息数据的输送运用到地理信息系统的动态投影技术和无级缩放技术。

数据库属性采用关系型数据库进行存储。在数据汇总阶段，数据采集和输入采用Access格式；在成果汇总阶段，数据统一采用MS SQL SERVER格式。本数据库共建立11个表，它们之间的关系如下图（图2）所示。图中矿产地基本情况表与矿体特征表、开采技术表、地质情况表、勘查工作表和技术经济评价表的关系是一对一；矿产地基本情况表与矿产储量表和选矿表的关系是一对多；而矿产特征表与主要采矿层特征表和勘查区资源量表的关系又是一对多。

图2 数据库关系示意图

5 数据库应用设计

（1）数据的查询、检索。进行矿产地数据的查询、检索采用菜单和参数输入等方式，由交互用户根据需要自行选择。发挥计算机的智能功能，尽量减少输入的参数，采用由数据字典提供的查询对话窗口，通过交互逐级引导，对所需要的内容进行查询和检索，以减少造成的输入错误。

（2）数据的输出。信息数据的传输方式可归为两大类：即信息数据的拷贝、打印。在信息数据可以共享的前提下，将数据库内的信息进行复制、电子制作等等，即为数据拷贝；数据打印是根据用户的实际需求，对经常查询及检索的数据进行输出。

（3）数据维护、更新。矿产地数据库是动态信息管理系统，是随时间发展而不断变化的。随着不断深入的矿产勘查工作，需要对数据库进行日常的，不断地进行数据信息的补充、完善和更新等维护工作。

（4）数据的空间管理与检索。利用GIS平台将经汇总的全国矿产地数据库建立成空间数据库格式（如：ArcGIS的Shapefiles格式数据），按矿产种类进行分层。同时，叠加其他相关图层，如地理图层、地质图层等，如图3所示。采用基于菜单驱动方式，逐级打开逐步深入的原则进行查询和检索；基于图形方式的可视化数据查询；利用空间分析功能实现多方位的数据查询。

图3 矿产地数据的空间管理图

（5）数据的安全与保障。矿产地数据库具有较强的保密性，在数据库建库时要处理大量的数据，数据的采集需要投入很大的人力和物力，因此在数据库建设期间，要随时备份和复制，特别是各级成果数据，需要刻制成光盘进行备份，以防数据的损失。同时，在建库时，加强对数据库资料安全保密意识，防范数据向社会扩散和进行其他非法商业活动。

6 总结

通过对矿产地GIS数据库设计与实现，可以方便快捷地对矿产资料进行查询和检索，实现数据共享服务，为矿产资源的保护和合理利用提供保证；为社会公众提供资源信息服务；同时，GIS数据库系统的建立，更能够对矿产资源信息进行全面的了解，为进一步做好资源潜力评价和矿产资源预测工作，为国家科学地制定长远发展规划决策，以及部署矿产资源战略调查提供基础数据。