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1國內礦產資源信息化的研究與建設情況

我國也于90年代將GIS應用于礦產資源的建設方面，如1995年，由原地礦部信息院主持，四川地勘局參加開展了1：20萬GIS空間信息數據庫及礦產資源評價方法的試點工作。中國地質調查局從20世紀90年代聯合各大專院校，應用GIS技術在全國范圍內進行了礦產潛力資源評價的試點工作，并著手開展研制出基于gis平臺的礦產資源評價輔助決策系統，除此之外，中國各大科研機構也相繼研發了各種基于GIS的礦產資源信息系統，如中國礦業大學開發的第一個面向我國礦業領域的國產礦山GIS基礎平臺，該系統實現了礦山地理信息系統的動態修改和動態查詢；2007年中國地質大學（北京）研發的阿拉善礦產資源信息管理系統，在VB6.0平臺上采用集成二次開發方式，實現了檔案管理,礦產資源信息的查詢檢索、開采區的影響預測等功能。2008年河北灤平縣國土資源和河北理工大學聯合研發的“礦產資源管理信息系統”,采用VB編程語言和GIS組件，開發的系統,實現了完整圖形和屬性數據的輸入、輸出、編輯、查詢統計和分析等功能。武警黃金地質研究所百萬成等以ArcView平臺開發的“地質礦產信息系統”，陳練武等以MapGIS開發的榆林地區的礦產資源管理系統。目前，GIS在礦產資源信息化建設方面應用越來越廣泛，開發的系統基本都具有數據管理、數據查詢等常用功能，也有部分專門針對數據查詢的信息系統，如昆明理工大學研發的以查詢為主的“礦產資源信息管理系統”。中國礦業大學開發的“煤層地質信息查詢系統”，中國新星石油公司實驗地質研究院徐旭等開發的以查詢、統計、輸出為主要功能的“地理信息系統在無錫礦產資源管理信息中的應用”等，但是總體上對龐大的地學數據的查詢分析功能的有效利用方面還是相當薄弱的，地學數據查詢分析的研究和開發未受到應該有的重視，這將妨礙我國地學數據信息化的建設。

2存在的主要問題

對現有的基于GIS技術的礦產資源信息系統比較、分析來看，盡管能夠適應某些用戶的要求，但對專業性比較強的領域的用戶來說仍存在諸多不盡人意的地方。認為基于GIS技術的礦產資源信息化，主要存在以下技術問題：無法解決對礦產資源數據的信息分析與決策。

2.1基于GIS技術的礦產資源信息系統還不能有效解決對礦產資源數據的信息分析與決策。目前GIS技術主要是面向眾多領域，體系也較為龐雜，主要解決的數據對象為地表二維矢量和柵格數據。礦產資源數據更多反映的是地下礦藏數據，尤其是對三維地質空間結構。因此，基于GIS技術的礦產資源信息系統，在某些程度上還不能有效的解決這類特殊領域的需求，進而制約了對數據分析以及決策支持方面的應用。

2.2信息化系統建設成本較高在礦產資源信息化的過程中，需要對某些空間數據進行管理和分析，GIS技術是較為合適的選擇與技術手段。因此，對于某些用戶而言，為了部分功能需要而不得不購買整套GIS平臺軟件，這無形中提高了系統建設的總體成本，制約了基于GIS技術的礦產資源信息系統的推廣與應用。

2.3信息化系統對數據依賴性較高由于礦產資源信息系統，多是針對某一地區或領域的數據進行的設計和開發。當系統結構發生變化或者是應用主題發生改變時，由于沒有統一的數據模型，即使查詢分析的操作完全一致，也需要對信息化系統做較大的改動。

3礦產資源信息化中的關鍵技術

在礦產資源信息化的過程中，GIS技術是核心技術。此外，由于礦產資源數據量龐大，數據的格式也是多式多樣，為此還需要使用基于Geodatabase的數據存儲技術，來對這些數據進行有效管理。同時，為了解決上述問題中信息化系統對數據依賴性較高這一技術障礙，本文建議科學使用數據字典技術，以提高系統的靈活性與通用性。

3.1基于Geodatabase的數據存儲技術Geodatabase是ArcInfo引入的新的數據結構，它是以要素來表示不連續的實體，將要素的屬性存儲在數據庫中，并且給要素賦予自然行為，定義要素間的關系，對于要素間的特殊的行為使用代碼定制。Geo-database中的地理數據是按照層次型的數據對象來組織的，其中包括要素數據集（FeatureDatasets），Fea-tureDatasets表示共享空間的參考要素類的集合、要素類（FeatureClasses），FeatureClasses表示存儲相同幾何類型和屬性的要素的集合，以及對象類（ObjectClasses）ObjectClasses表示存儲非空間數據的表格[6]。對象之間是有著一定的關系的，Geodatabase允許用戶定義這種關系。在Geodatabase中，對象類型、拓撲關系、空間關系和其他的一般關系都由用戶自己進行定義，以及由用戶捕獲對象之間是如何相互作用的，通過這些方面，Geodatabase讓用戶表現要素的特征更加方便，更加自然。Geodatabase將空間數據以及與其相關的屬性數據存放在DBMS（即數據庫管理系統）中，方便了數據的一體化管理，以及實現了多源數據的無縫集成。同時，通過空間數據引擎（ArcSDE），生成ArcSDEGeo-database，實現了數據和客戶端應用程序的無相關性，數據存放在服務器端的Access或SQLServer或Oracle等數據庫中，從而實現數據共享和多用戶操作。

3.2數據字典技術數據字典也稱為數據目錄或系統目錄，是關于數據庫系統中各類數據描述的集合，是進行全面的數據收集和完備的數據分析所獲得的主要成果，是整個數據庫環境的重要組成部分，是一個管理有關數據庫設計、實現、運行和擴充階段的各種信息的工具，在數據庫的生命周期內起著不可或缺的作用[7]。以礦產資源信息化系統的查詢分析功能為例，數據字典也起到重要作用。傳統的數據查詢往往都是直接對數據庫訪問然后查詢，查詢程序直接操縱數據庫中的數據，數據模型與不同的需求相關，不可能一成不變，當需求發生變化時，數據模型就會發生變化，程序也會隨之發生變化，使得程序和數據的相關性變的較高，這樣，在對數據查詢功能的開發中以及后期的維護升級中就產生了許多弊端：①開發過程中，由于沒有統一的數據字典記錄數據庫信息，開發人員在開發之前必須抽出大量的時間和精力研究數據庫中的表結構，索引信息等；相應的，一旦需求發生改變，數據庫結構必然發生改變，已開發的程序將不可使用，必須加以改動，導致系統研發停滯。②在程序開發結束后的功能維護和軟件升級中，由于程序和數據庫之間存在的緊密聯系，使得已開發功能無法正常使用，大量程序功能需要重新開發，所以這種開發方式存在著大量、重復的勞動，耗費了不少的人力資源。采用數據字典技術，大大的改變了數據查詢程序對數據結構的依賴性，建立存儲描述數據庫的信息保存在數據字典中，讓查詢程序首先訪問數據字典，然后根據字典的內容去操作相應的數據庫。這樣使得程序能夠不再依賴于數據庫，通過數據字典這個“接口”對數據庫進行間接訪問，這樣數據檢索的功能就能與地學數據庫完全分離。同時，作為設計的工具。根據數據字典中存放著的與數據庫相關的原始資料和各種信息，為數據庫的設計提供了有力的工具；并且對于程序開發，它能夠提供自適應性支持，使系統的靈活性增強、通用性和可移植性也得到提高，不僅對于查詢分析模塊的開發如此，對于整個礦產資源系統的開發都體現了靈活性、通用性和可移植性。此外，數據字典具有數據庫恢復功能。數據庫的描述信息保存在數據字典中的模型字典，當數據庫文件被破壞時，模型字典的信息就能夠用來重構數據庫。

4結束語

礦產資源作為不可再生的有限寶貴資源，是國民經濟和社會發展的重要物質基礎，對礦產資源數據進行科學化、規范化、信息化的管理是提高數據使用價值的有效途徑。同時，也為針對礦產資源的某一方面的專業性開發利用提供了重要依據，具有重要的社會與經濟價值。未來，對礦產資源的開發利用將更為細致、更為專業、分類更為詳盡。對有限的礦產資源的利用更為徹底，同時將配合3DGIS技術、虛擬現實等技術將礦產資源的利用更為形象、直觀，使用人群更廣泛。

作者：王玉莉陳加峰劉偉張建國劉楠單位：山東交通學院交通土建工程學院