天津市礦產(chǎn)資源與地質(zhì)災(zāi)害地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).doc

天津市礦產(chǎn)資源與地質(zhì)災(zāi)害地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要：礦產(chǎn)資源和地質(zhì)災(zāi)害信息管理是礦管工作的重要內(nèi)容。傳統(tǒng)信息存儲方式難以滿足當(dāng)前礦管工作的需求。本文在明確天津市礦產(chǎn)資源與地質(zhì)災(zāi)害地理信息系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)論述該系統(tǒng)的建設(shè)情況。使用此系統(tǒng)可以便捷、動態(tài)地掌握礦產(chǎn)資源的現(xiàn)狀、規(guī)劃與開發(fā)利用程度等信息，提升天津市礦管工作數(shù)字化應(yīng)用水平。關(guān)鍵詞：天津市 礦產(chǎn)資源 地質(zhì)災(zāi)害 webgis礦政管理1引言隨著礦管工作的日益深入，礦產(chǎn)資源和地質(zhì)災(zāi)害信息量日趨龐大。傳統(tǒng)的紙介質(zhì)載體信息存儲方式，在信息的查詢、統(tǒng)計(jì)、更新方面非常不便，且無法實(shí)現(xiàn)基于地理空間位置的綜合查詢、分析，難以滿足當(dāng)前礦管工作的需求。以信息化建設(shè)實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源與地質(zhì)災(zāi)害信息管理方式的根本轉(zhuǎn)變，提高礦管工作效率，為解決上述問題的提供了途徑。本文在明確天津市礦產(chǎn)資源與地質(zhì)災(zāi)害管理地理信息系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)論述系統(tǒng)建設(shè)實(shí)施路線，重點(diǎn)介紹系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)功能的建設(shè)情況。2系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)本系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)是在充分分析天津市礦管工作需求的基礎(chǔ)上，遵循國家和地礦行業(yè)信息化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合天津市礦管工作特點(diǎn)，運(yùn)用先進(jìn)的webgis（網(wǎng)絡(luò)化地理信息）技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，開發(fā)天津市礦產(chǎn)資源與地質(zhì)災(zāi)害地理信息系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，與礦管相關(guān)的基礎(chǔ)地質(zhì)信息、礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀信息、規(guī)劃信息、地質(zhì)災(zāi)害信息基于地理空間位置的快速獲取與評價(jià)分析，使礦管人員可以便捷、動態(tài)地掌握礦產(chǎn)資源的現(xiàn)狀、規(guī)劃與開發(fā)利用程度等信息，提高對地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控、管理力度，提高天津市礦管工作數(shù)字化應(yīng)用水平，為礦管部門提供一個先進(jìn)、實(shí)用的輔助決策信息技術(shù)手段。3系統(tǒng)實(shí)施路線在明確系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)的情況下，本系統(tǒng)在建設(shè)過程中主要分為兩個階段，即系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)階段和系統(tǒng)功能建設(shè)階段。在本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)階段，主要任務(wù)是對收集、整理后的礦管資料和數(shù)據(jù)，按照規(guī)定的數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)和信息分類體系，形成系統(tǒng)所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源。具體來說就是依據(jù)國家礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)庫建設(shè)指南和基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)等標(biāo)準(zhǔn)，建立天津市基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫、和礦政管理密切相關(guān)的基礎(chǔ)地質(zhì)、礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀、勘查規(guī)劃、地質(zhì)災(zāi)害等專題要素的空間圖形數(shù)據(jù)庫以及屬性數(shù)據(jù)庫。在本系統(tǒng)功能建設(shè)階段，主要任務(wù)是開發(fā)系統(tǒng)所需的各項(xiàng)功能，具體來說就是依據(jù)軟件工程學(xué)原理，采用結(jié)構(gòu)化生命周期法結(jié)合快速原型法，應(yīng)用webgis技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，開發(fā)天津市礦山資源與環(huán)境災(zāi)害地理信息系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，與礦管相關(guān)的基礎(chǔ)地質(zhì)信息、礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀信息、勘查規(guī)劃信息、地質(zhì)環(huán)境與災(zāi)害信息基于空間地理位置的快速獲取與評價(jià)分析。系統(tǒng)建設(shè)實(shí)施路線圖如圖1所示：圖1系統(tǒng)實(shí)施路線4系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)數(shù)據(jù)庫是應(yīng)用型地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)庫建設(shè)是本系統(tǒng)建設(shè)的重要工作之一。在本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)過程中，需要選用先進(jìn)的空間數(shù)據(jù)管理平臺arcgis9.3和屬性數(shù)據(jù)管理平臺microsoft sql server 2005，確定最優(yōu)數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)，把收集到的各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分類并按不同的方式存貯，建立空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效存儲。本系統(tǒng)建立的數(shù)據(jù)庫分為空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫兩部分?？臻g數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)因數(shù)據(jù)的存貯格式不同而分為矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。非空間數(shù)據(jù)又分為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)主要是指有一定結(jié)構(gòu)，可以劃分出固定的基本組成要素， 并能以關(guān)系數(shù)據(jù)庫的表、視圖表示的數(shù)據(jù), 如各種申請表、審批表等。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)是指沒有明顯結(jié)構(gòu)，無法劃分出固定的基本組成元素的數(shù)據(jù)，主要是一些文檔，如申請材料、各種文件、法規(guī)等。它們可以用電子文檔來進(jìn)行統(tǒng)一的管理。在本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)容資料的選取上，主要是針對上述類型的數(shù)據(jù)資料據(jù)進(jìn)行歸納、提取、綜合，整合成系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)庫要素。從內(nèi)容分上，主要包括基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)、礦產(chǎn)資源與地質(zhì)災(zāi)害專題數(shù)據(jù)幾個部分。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)容如圖2所示：圖2系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)容5系統(tǒng)功能開發(fā)5.1系統(tǒng)總體架構(gòu)本系統(tǒng)在開發(fā)過程中，以arcgis server 9.3為gis服務(wù)平臺，以visual studio .net 2008為開發(fā)工具，以c#為編碼語言，構(gòu)建基于b/s結(jié)構(gòu)的天津市礦產(chǎn)資源與地質(zhì)災(zāi)害地理信息系統(tǒng)，解決多部門之間的數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)分布式狀態(tài)下的礦產(chǎn)資源與地質(zhì)災(zāi)害信息的管理。arcgis server 9.3是基于esri公司arcobjects(ao)組件構(gòu)建的gis服務(wù)器平臺軟件，與同類gis服務(wù)器平臺相比，在數(shù)據(jù)管理方式、空間分析能力、并發(fā)操作能力等多個方面處于世界領(lǐng)先地位1。基于b/s結(jié)構(gòu)訪問方式是指在不安裝任何客戶端軟件的情況下，通過web瀏覽器（如ie）直接訪問服務(wù)器提供的服務(wù)2。采用基于b/s結(jié)構(gòu)的訪問方式，主要功能都在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)，當(dāng)系統(tǒng)功能修改或者擴(kuò)充后只需更新服務(wù)器端即可，有利于降低系統(tǒng)的管理和維護(hù)成本3。本系統(tǒng)開發(fā)完成后，部署于服務(wù)器內(nèi)，礦管人員可使用web瀏覽器訪問本系統(tǒng)。為了簡化系統(tǒng)的部署和管理，集中管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)與服務(wù)，本系統(tǒng)在總體架構(gòu)上采用了基于b/s結(jié)構(gòu)的三層結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)層次上分為表現(xiàn)層，業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)層。系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖3所示：圖3系統(tǒng)總體架構(gòu)表現(xiàn)層是用戶和系統(tǒng)交互的界面。用戶通過web瀏覽器發(fā)送請求到web服務(wù)器，并接收web服務(wù)器返回的邏輯運(yùn)算結(jié)果。業(yè)務(wù)邏輯層由web服務(wù)器和gis服務(wù)器兩部分組成。web服務(wù)器接收表現(xiàn)層發(fā)送的請求，通過遠(yuǎn)程對象訪問技術(shù)調(diào)用gis服務(wù)器完成需求的gis處理功能，此外，系統(tǒng)非空間數(shù)據(jù)的邏輯運(yùn)算也由web服務(wù)器完成。arcgis server作為gis應(yīng)用服務(wù)器，負(fù)責(zé)所有的 gis處理分析。數(shù)據(jù)層包括系統(tǒng)用到的所有數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)采用此體系結(jié)構(gòu)，層次清晰，分工明確，每個層次分別完成不同的業(yè)務(wù)功能，達(dá)到系統(tǒng)資源的充分利用。同時，系統(tǒng)便于維護(hù)和更新，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少了對龐大而復(fù)雜的gis數(shù)據(jù)操作帶來的系統(tǒng)性能上的瓶頸效應(yīng)，增加了系統(tǒng)在大并發(fā)訪問量下的處理能力。5.2系統(tǒng)功能開發(fā)在對系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)和天津市礦管工作特點(diǎn)進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，本系統(tǒng)開發(fā)了包括礦產(chǎn)資源與地質(zhì)災(zāi)害信息現(xiàn)狀管理、礦產(chǎn)資源與地質(zhì)災(zāi)害信息規(guī)劃管理、專題地圖瀏覽、系統(tǒng)權(quán)限管理等四大類二十個子功能，具體功能如表1所示：表1系統(tǒng)功能功能名稱功能描述礦產(chǎn)資源與地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀信息管理功能基礎(chǔ)性地質(zhì)調(diào)查現(xiàn)狀管理對主要構(gòu)造、重點(diǎn)成礦地帶的數(shù)據(jù)編輯、空間條件查詢、統(tǒng)計(jì)分析探礦權(quán)管理對探礦權(quán)范圍的數(shù)據(jù)編輯、空間條件查詢、統(tǒng)計(jì)分析采礦權(quán)管理對采礦權(quán)范圍的數(shù)據(jù)編輯、空間條件查詢、統(tǒng)計(jì)分析礦區(qū)管理對礦區(qū)的數(shù)據(jù)編輯、空間條件查詢、礦產(chǎn)資源儲量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析礦山管理對礦山的數(shù)據(jù)編輯、空間條件查詢、礦產(chǎn)資源儲量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀管理對地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀的數(shù)據(jù)編輯、空間條件查詢、統(tǒng)計(jì)分析地質(zhì)遺跡管理可以通過點(diǎn)選地質(zhì)遺跡點(diǎn)空間位置，查看相應(yīng)地質(zhì)遺跡點(diǎn)的全景影像礦產(chǎn)資源與地質(zhì)災(zāi)害規(guī)劃信息管理功能重點(diǎn)調(diào)查評價(jià)區(qū)規(guī)劃管理對重點(diǎn)調(diào)查評價(jià)區(qū)規(guī)劃的空間條件查詢、統(tǒng)計(jì)分析重點(diǎn)調(diào)查評價(jià)項(xiàng)目規(guī)劃管理對重點(diǎn)調(diào)查評價(jià)項(xiàng)目規(guī)劃的空間條件查詢、統(tǒng)計(jì)分析礦產(chǎn)資源勘查區(qū)規(guī)劃管理對勘查區(qū)規(guī)劃的空間條件查詢、統(tǒng)計(jì)分析礦產(chǎn)資源開采區(qū)規(guī)劃管理對開采區(qū)規(guī)劃的空間條件查詢、統(tǒng)計(jì)分析礦產(chǎn)資源保護(hù)區(qū)規(guī)劃管理對保護(hù)區(qū)規(guī)劃的空間條件查詢、統(tǒng)計(jì)分析礦產(chǎn)資源儲備區(qū)規(guī)劃管理對儲備區(qū)規(guī)劃的空間條件查詢、統(tǒng)計(jì)分析礦山環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理區(qū)規(guī)劃管理對礦山環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理區(qū)規(guī)劃的空間條件查詢、統(tǒng)計(jì)分析礦山環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理工程規(guī)劃管理對礦山環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理工程規(guī)劃的空間條件查詢、統(tǒng)計(jì)分析礦山土地復(fù)墾重點(diǎn)工程規(guī)劃管理對礦山土地復(fù)墾重點(diǎn)工程規(guī)劃的空間條件查詢、統(tǒng)計(jì)分析專題地圖瀏覽功能專題地圖瀏覽實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)所有專題圖層的任意疊加瀏覽系統(tǒng)權(quán)限管理功能用戶管理對用戶的添加、編輯（修改用戶資料）、刪除用戶組權(quán)限設(shè)置對用戶組的添加、編輯（修改用戶組所擁有的權(quán)限）、刪除單位管理對用戶單位的添加刪除圖4系統(tǒng)運(yùn)行效果6結(jié)論天津市礦產(chǎn)資源與地質(zhì)災(zāi)害地理信息系統(tǒng)的成功開發(fā)及應(yīng)用, 從根本上實(shí)現(xiàn)了天津市礦產(chǎn)資源和地質(zhì)災(zāi)害信息基于地理空間位置的快速獲取與評價(jià)分析，使礦管人員可以便捷、動態(tài)地掌握礦產(chǎn)資源的現(xiàn)狀、規(guī)劃與開發(fā)利用程度等信息，提高對地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控、管理力度，提升天津市礦管工作數(shù)字化應(yīng)用水平。參考文獻(xiàn)1 arcgis server administrator and deve