天津市礦產資源與地質災害地理信息系統(tǒng)設計與實現(xiàn).doc

天津市礦產資源與地質災害地理信息系統(tǒng)設計與實現(xiàn)摘要：礦產資源和地質災害信息管理是礦管工作的重要內容。傳統(tǒng)信息存儲方式難以滿足當前礦管工作的需求。本文在明確天津市礦產資源與地質災害地理信息系統(tǒng)建設目標的基礎上，詳細論述該系統(tǒng)的建設情況。使用此系統(tǒng)可以便捷、動態(tài)地掌握礦產資源的現(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)字化應用水平。關鍵詞：天津市 礦產資源 地質災害 webgis礦政管理1引言隨著礦管工作的日益深入，礦產資源和地質災害信息量日趨龐大。傳統(tǒng)的紙介質載體信息存儲方式，在信息的查詢、統(tǒng)計、更新方面非常不便，且無法實現(xiàn)基于地理空間位置的綜合查詢、分析，難以滿足當前礦管工作的需求。以信息化建設實現(xiàn)礦產資源與地質災害信息管理方式的根本轉變，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資源與地質災害管理地理信息系統(tǒng)建設目標的基礎上，詳細論述系統(tǒng)建設實施路線，重點介紹系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)功能的建設情況。2系統(tǒng)建設目標本系統(tǒng)的建設目標是在充分分析天津市礦管工作需求的基礎上，遵循國家和地礦行業(yè)信息化建設標準，結合天津市礦管工作特點，運用先進的webgis（網(wǎng)絡化地理信息）技術和數(shù)據(jù)庫技術，開發(fā)天津市礦產資源與地質災害地理信息系統(tǒng)。實現(xiàn)基于網(wǎng)絡環(huán)境下，與礦管相關的基礎地質信息、礦產資源現(xiàn)狀信息、規(guī)劃信息、地質災害信息基于地理空間位置的快速獲取與評價分析，使礦管人員可以便捷、動態(tài)地掌握礦產資源的現(xiàn)狀、規(guī)劃與開發(fā)利用程度等信息，提高對地質災害監(jiān)控、管理力度，提高天津市礦管工作數(shù)字化應用水平，為礦管部門提供一個先進、實用的輔助決策信息技術手段。3系統(tǒng)實施路線在明確系統(tǒng)建設目標的情況下，本系統(tǒng)在建設過程中主要分為兩個階段，即系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設階段和系統(tǒng)功能建設階段。在本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設階段，主要任務是對收集、整理后的礦管資料和數(shù)據(jù)，按照規(guī)定的數(shù)據(jù)格式標準和信息分類體系，形成系統(tǒng)所需的基礎數(shù)據(jù)源。具體來說就是依據(jù)國家礦產資源數(shù)據(jù)庫建設指南和基礎地理信息數(shù)據(jù)庫建設等標準，建立天津市基礎地理數(shù)據(jù)庫、和礦政管理密切相關的基礎地質、礦產資源現(xiàn)狀、勘查規(guī)劃、地質災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)功能建設階段，主要任務是開發(fā)系統(tǒng)所需的各項功能，具體來說就是依據(jù)軟件工程學原理，采用結構化生命周期法結合快速原型法，應用webgis技術和數(shù)據(jù)庫技術，開發(fā)天津市礦山資源與環(huán)境災害地理信息系統(tǒng)。實現(xiàn)基于網(wǎng)絡環(huán)境下，與礦管相關的基礎地質信息、礦產資源現(xiàn)狀信息、勘查規(guī)劃信息、地質環(huán)境與災害信息基于空間地理位置的快速獲取與評價分析。系統(tǒng)建設實施路線圖如圖1所示：圖1系統(tǒng)實施路線4系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設數(shù)據(jù)庫是應用型地理信息系統(tǒng)的基礎，數(shù)據(jù)庫建設是本系統(tǒng)建設的重要工作之一。在本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設過程中，需要選用先進的空間數(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)存儲結構，把收集到的各種基礎數(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)結構因數(shù)據(jù)的存貯格式不同而分為矢量數(shù)據(jù)結構、柵格數(shù)據(jù)結構。非空間數(shù)據(jù)又分為結構化數(shù)據(jù)和非結構化數(shù)據(jù)。結構化數(shù)據(jù)主要是指有一定結構，可以劃分出固定的基本組成要素， 并能以關系數(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。非結構化數(shù)據(jù)是指沒有明顯結構，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行統(tǒng)一的管理。在本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫內容資料的選取上，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。從內容分上，主要包括基礎地理數(shù)據(jù)、基礎地質數(shù)據(jù)、礦產資源與地質災害專題數(shù)據(jù)幾個部分。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫內容如圖2所示：圖2系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫內容5系統(tǒng)功能開發(fā)5.1系統(tǒng)總體架構本系統(tǒng)在開發(fā)過程中，以arcgis server 9.3為gis服務平臺，以visual studio .net 2008為開發(fā)工具，以c#為編碼語言，構建基于b/s結構的天津市礦產資源與地質災害地理信息系統(tǒng)，解決多部門之間的數(shù)據(jù)共享，實現(xiàn)分布式狀態(tài)下的礦產資源與地質災害信息的管理。arcgis server 9.3是基于esri公司arcobjects(ao)組件構建的gis服務器平臺軟件，與同類gis服務器平臺相比，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先地位1。基于b/s結構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）直接訪問服務器提供的服務2。采用基于b/s結構的訪問方式，主要功能都在服務器端實現(xiàn)，當系統(tǒng)功能修改或者擴充后只需更新服務器端即可，有利于降低系統(tǒng)的管理和維護成本3。本系統(tǒng)開發(fā)完成后，部署于服務器內，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，本系統(tǒng)在總體架構上采用了基于b/s結構的三層結構。系統(tǒng)層次上分為表現(xiàn)層，業(yè)務邏輯層和數(shù)據(jù)層。系統(tǒng)總體架構如圖3所示：圖3系統(tǒng)總體架構表現(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服務器，并接收web服務器返回的邏輯運算結果。業(yè)務邏輯層由web服務器和gis服務器兩部分組成。web服務器接收表現(xiàn)層發(fā)送的請求，通過遠程對象訪問技術調用gis服務器完成需求的gis處理功能，此外，系統(tǒng)非空間數(shù)據(jù)的邏輯運算也由web服務器完成。arcgis server作為gis應用服務器，負責所有的 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)采用此體系結構，層次清晰，分工明確，每個層次分別完成不同的業(yè)務功能，達到系統(tǒng)資源的充分利用。同時，系統(tǒng)便于維護和更新，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減少了對龐大而復雜的gis數(shù)據(jù)操作帶來的系統(tǒng)性能上的瓶頸效應，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)建設目標和天津市礦管工作特點進行深入分析的基礎上，本系統(tǒng)開發(fā)了包括礦產資源與地質災害信息現(xiàn)狀管理、礦產資源與地質災害信息規(guī)劃管理、專題地圖瀏覽、系統(tǒng)權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資源與地質災害現(xiàn)狀信息管理功能基礎性地質調查現(xiàn)狀管理對主要構造、重點成礦地帶的數(shù)據(jù)編輯、空間條件查詢、統(tǒng)計分析探礦權管理對探礦權范圍的數(shù)據(jù)編輯、空間條件查詢、統(tǒng)計分析采礦權管理對采礦權范圍的數(shù)據(jù)編輯、空間條件查詢、統(tǒng)計分析礦區(qū)管理對礦區(qū)的數(shù)據(jù)編輯、空間條件查詢、礦產資源儲量數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析礦山管理對礦山的數(shù)據(jù)編輯、空間條件查詢、礦產資源儲量數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析地質災害現(xiàn)狀管理對地質災害現(xiàn)狀的數(shù)據(jù)編輯、空間條件查詢、統(tǒng)計分析地質遺跡管理可以通過點選地質遺跡點空間位置，查看相應地質遺跡點的全景影像礦產資源與地質災害規(guī)劃信息管理功能重點調查評價區(qū)規(guī)劃管理對重點調查評價區(qū)規(guī)劃的空間條件查詢、統(tǒng)計分析重點調查評價項目規(guī)劃管理對重點調查評價項目規(guī)劃的空間條件查詢、統(tǒng)計分析礦產資源勘查區(qū)規(guī)劃管理對勘查區(qū)規(guī)劃的空間條件查詢、統(tǒng)計分析礦產資源開采區(qū)規(guī)劃管理對開采區(qū)規(guī)劃的空間條件查詢、統(tǒng)計分析礦產資源保護區(qū)規(guī)劃管理對保護區(qū)規(guī)劃的空間條件查詢、統(tǒng)計分析礦產資源儲備區(qū)規(guī)劃管理對儲備區(qū)規(guī)劃的空間條件查詢、統(tǒng)計分析礦山環(huán)境保護與恢復治理區(qū)規(guī)劃管理對礦山環(huán)境保護與恢復治理區(qū)規(guī)劃的空間條件查詢、統(tǒng)計分析礦山環(huán)境保護與恢復治理工程規(guī)劃管理對礦山環(huán)境保護與恢復治理工程規(guī)劃的空間條件查詢、統(tǒng)計分析礦山土地復墾重點工程規(guī)劃管理對礦山土地復墾重點工程規(guī)劃的空間條件查詢、統(tǒng)計分析專題地圖瀏覽功能專題地圖瀏覽實現(xiàn)對系統(tǒng)內所有專題圖層的任意疊加瀏覽系統(tǒng)權限管理功能用戶管理對用戶的添加、編輯（修改用戶資料）、刪除用戶組權限設置對用戶組的添加、編輯（修改用戶組所擁有的權限）、刪除單位管理對用戶單位的添加刪除圖4系統(tǒng)運行效果6結論天津市礦產資源與地質災害地理信息系統(tǒng)的成功開發(fā)及應用, 從根本上實現(xiàn)了天津市礦產資源和地質災害信息基于地理空間位置的快速獲取與評價分析，使礦管人員可以便捷、動態(tài)地掌握礦產資源的現(xiàn)狀、規(guī)劃與開發(fā)利用程度等信息，提高對地質災害監(jiān)控、管理力度，提升天津市礦管工作數(shù)字化應用水平。參考文獻1 arcgis server administrator and deve