康 莊,張長捷,張廣宇,毛朝霞
(沈陽地質(zhì)礦產(chǎn)研究所,遼寧沈陽110034)
東北地區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)庫維護與建設(shè)成果現(xiàn)狀
康 莊,張長捷,張廣宇,毛朝霞
(沈陽地質(zhì)礦產(chǎn)研究所,遼寧沈陽110034)
東北地區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)庫建設(shè)與維護是在中國地質(zhì)調(diào)查局已建各類基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(包含區(qū)域地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫、礦產(chǎn)地數(shù)據(jù)庫、工作程度數(shù)據(jù)庫、地球化學數(shù)據(jù)庫等)基礎(chǔ)上做進一步維護建設(shè),保證數(shù)據(jù)庫現(xiàn)勢性和穩(wěn)定運行,創(chuàng)新數(shù)據(jù)管理方式和手段,提高數(shù)據(jù)管理和維護水平,對公益性地質(zhì)數(shù)據(jù)進行綜合、整理和二次開發(fā),為地質(zhì)調(diào)查信息化建設(shè)和數(shù)據(jù)資料社會化服務(wù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐.
數(shù)據(jù)庫;基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)庫;區(qū)域數(shù)據(jù)庫建設(shè);東北地區(qū)
東北地區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)建設(shè)和維護目標是:補充更新已建各類基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)庫,提高數(shù)據(jù)管理和維護水平,確保數(shù)據(jù)庫現(xiàn)勢性和穩(wěn)定運行,確保地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)的可持續(xù)性發(fā)展;創(chuàng)新數(shù)據(jù)管理方式和手段;對公益性地質(zhì)數(shù)據(jù)進行綜合、整理和二次開發(fā),為地質(zhì)調(diào)查信息化建設(shè)和數(shù)據(jù)資料社會化服務(wù),提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐;為開展國家地質(zhì)資料數(shù)據(jù)中心建設(shè)研究工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐.其具體內(nèi)容為建設(shè)和維護1∶5萬區(qū)域地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫、1∶25萬區(qū)域地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫、1∶20萬區(qū)域地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫、東北地區(qū)礦產(chǎn)地數(shù)據(jù)庫、東北地區(qū)地質(zhì)工作程度數(shù)據(jù)庫、東北地區(qū)區(qū)域重力數(shù)據(jù)庫、東北地區(qū)地球化學數(shù)據(jù)庫等,保證東北地區(qū)基礎(chǔ)地學數(shù)據(jù)庫穩(wěn)定運行;繼續(xù)開展區(qū)域地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫的建庫工作;參與地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺建設(shè),并按照統(tǒng)一標準開展東北地區(qū)相關(guān)數(shù)據(jù)庫的集成與整合.
基于先進、實用的地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)庫模型技術(shù)及其發(fā)展主流,在目前推廣應(yīng)用數(shù)字填圖技術(shù)數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上,依據(jù)《地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫標準》?中國地質(zhì)調(diào)查局編制.2006.,應(yīng)用現(xiàn)代計算機技術(shù)、空間數(shù)據(jù)管理技術(shù)和信息共享技術(shù),對傳統(tǒng)填圖和數(shù)字填圖完成的1∶5萬地質(zhì)圖成果數(shù)據(jù)進行綜合整理,建立全國1∶5萬數(shù)字地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫、元數(shù)據(jù)庫及區(qū)域地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),進而達到科學化、系統(tǒng)化、數(shù)字化的匯總和管理.
1∶5萬區(qū)域地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)質(zhì)量必須滿足《1∶5萬數(shù)據(jù)庫建設(shè)技術(shù)要求與實施細則》?中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心編制.2009.相關(guān)標準,嚴格規(guī)范地執(zhí)行空間數(shù)據(jù)庫建庫工作方法、流程與技術(shù)路線.在建立空間數(shù)據(jù)庫的工作中,形成并規(guī)范空間數(shù)據(jù)庫建庫工作方法,保證了空間數(shù)據(jù)質(zhì)量在數(shù)學基礎(chǔ)、空間精度、空間數(shù)據(jù)標準化程度、圖元錄入質(zhì)量、圖形分層、拓撲一致性、結(jié)點關(guān)系、屬性精度、代碼一致性、圖元編碼、屬性與圖元對應(yīng)等方面具有堅實可靠的基礎(chǔ),確保了數(shù)據(jù)資料的完整性、可靠性、可復查性和再研究性,工作成果質(zhì)量符合技術(shù)要求.截至2011年,東北地區(qū)已完成1∶5萬區(qū)調(diào)圖幅數(shù)總計382幅(不包含數(shù)字填圖系統(tǒng)區(qū)調(diào)圖幅),從2000~2011年,每年部署建庫任務(wù)見表1.目前東北地區(qū)1∶5萬區(qū)域地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫已經(jīng)完成數(shù)據(jù)庫建設(shè)341幅(見圖1),其中黑龍江省2008年底完成了本省圖幅建庫.
建庫工作從1995~2002年,涉及地質(zhì)專業(yè)內(nèi)容范圍廣,參加單位及人員多.由于地質(zhì)大調(diào)查前后兩個階段任務(wù)目標不同,地質(zhì)大調(diào)查開始后對建設(shè)空間數(shù)據(jù)庫的目的認識不同等多種因素,即建庫目的是面向應(yīng)用還是面向資料保存,致使原資料處理過程中形成兩種情況:進行地層清理的圖幅和未進行地層清理的圖幅.
2000年以前建庫的圖幅多數(shù)是進行了地層清理與套改,而2001年以后則為與原圖一致的圖幅.東北三省地層清理套改情況見表2.
(1)未進行地層清理套改的圖幅(與原圖一致)
原圖質(zhì)量:1∶20萬區(qū)調(diào)報告及地質(zhì)圖分別由東北地區(qū)各省區(qū)調(diào)隊在歷時30多年時間內(nèi)共同完成.20世紀60年代中期以前,填圖或圖幅分幅也不甚規(guī)范;60年代中晚期至70年代末填圖內(nèi)容比較粗;而70年代末至80年代以后,區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作研究程度和填圖質(zhì)量較高.
表2 1∶20萬數(shù)字地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫東北三省建庫圖幅情況表Table 2 Constructing progress of the 1∶200 000 geological spatial database
資料處理原則及方法:遵照原圖,基本保持原貌,只對出版過程中出現(xiàn)的明顯錯誤進行修改.
(2)進行地層清理套改的圖幅
資料處理原則及方法:汲取和學習國際科學領(lǐng)域的新理論、新方法、新技術(shù),特別是區(qū)調(diào)地質(zhì)工作中基礎(chǔ)地層學應(yīng)用多重性概念進行地層對比研究,對以往所建立的地層單位進行研究和清理,重新鑒定各時代地層單位含義、層次類型與特征,查清或清除同名異物,清理長期沿用不規(guī)范的地層單位等.
2006~2010年因相關(guān)項目需要,重新對1∶20萬地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫做了維護.工作包括2個方面:一方面對于套改的圖幅,需要按照“原汁原味”的原則進行重新建庫;另一方面,對于沒有套改的圖幅需要替換成統(tǒng)一的系統(tǒng)庫.數(shù)據(jù)庫維護工作量情況見表3.
采用的數(shù)據(jù)模型是根據(jù)地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)的需要及以往數(shù)據(jù)模型建模的實踐,基于地理信息應(yīng)用模式規(guī)則(ISO 19109)和地理信息空間模式(ISO 19107),以ESRI的地理數(shù)據(jù)庫描述框架、UML和關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論為基礎(chǔ),采用面向?qū)ο螅ǖ乩頂?shù)據(jù)庫模型)的建模技術(shù),在空間數(shù)據(jù)模型研究的基礎(chǔ)上,建立的反映數(shù)字地質(zhì)圖數(shù)據(jù)(實體)、數(shù)據(jù)(實體)之間的聯(lián)系以及有關(guān)語義約束規(guī)則的數(shù)據(jù)模型.該數(shù)據(jù)模型用15個基本要素類、8個綜合要素類、12個對象類和5個獨立要素類來表達地質(zhì)圖信息.
表1 1∶5萬地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)工作圖幅任務(wù)詳表Table 1 Constructing progress of the 1∶50 000 geological spatial database
圖1 東北地區(qū)1∶5萬區(qū)域地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)工作程度圖Fig.1 Working progress of construction of the 1∶50 000 Regional Geolegical Spatial Database of Northeast China
2005~2008年,對東北地區(qū)的1∶25萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查成果地質(zhì)圖(截至2006年已匯交)進行數(shù)據(jù)庫建設(shè),共完成23個圖幅(見圖2).建庫依據(jù)《地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫標準》?中國地質(zhì)調(diào)查局編制.2006.,采用一體化數(shù)據(jù)組織、存儲和管理技術(shù),對傳統(tǒng)填圖和數(shù)字填圖完成的1∶25萬地質(zhì)圖成果數(shù)據(jù)進行綜合整理,建立統(tǒng)一的空間數(shù)據(jù)庫.
表3 1∶20萬地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫維護工作量表Table 3 Amount of maintenance for the 1∶200 000 geologic map database
圖2 東北地區(qū)1∶25萬地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫建設(shè)工作程度圖Fig.2 Working progress of construction of the 1∶250000 Geological Map Database of Northease China
系統(tǒng)于1999年啟動,2002年分省建立礦產(chǎn)地數(shù)據(jù)庫并完成驗收,2003~2004年各省對本省提交的礦產(chǎn)地數(shù)據(jù)庫分別進行了維護和更新.全國有關(guān)地勘單位的礦產(chǎn)地數(shù)據(jù)庫建設(shè)于2001年啟動,2004年12月提交工作成果.2005~2006年由中國地質(zhì)調(diào)查局對全國地礦系統(tǒng)等有關(guān)地勘單位所建的礦產(chǎn)地數(shù)據(jù)庫進行集成維護,形成了一個完整的全國礦產(chǎn)地數(shù)據(jù)庫.目前已完成了東北地區(qū)包括原地礦系統(tǒng)和有色、冶金、煤炭、核工業(yè)、化工、建材、武警黃金等部門各礦種在內(nèi)的大中小型礦床、礦點及重要礦化點信息,資料截止日期為1999年.
2007年因項目需要,按照相關(guān)技術(shù)要求繼續(xù)收集整理各省2000年以來發(fā)現(xiàn)的大中小型礦床、礦點和礦化點信息,補充完善各省原來的礦產(chǎn)地數(shù)據(jù)庫.截至2010年底,完成情況如表4.
表4 礦產(chǎn)地數(shù)據(jù)庫維護工作量一覽表Table 4 Amount of maintenance for the mineral site database
2004年完成的全國地質(zhì)工作程度數(shù)據(jù)庫,較全面系統(tǒng)地收集和整理了全國20世紀的地質(zhì)成果資料,建立了1901~2000年我國區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)勘查、地球物理勘查、地球化學勘查、遙感地質(zhì)調(diào)查、水文地質(zhì)調(diào)查、工程地質(zhì)調(diào)查、環(huán)境地質(zhì)調(diào)查和海洋地質(zhì)調(diào)查工作程度和包括黑色金屬、有色金屬、貴重金屬、稀有稀土金屬等礦產(chǎn)、分散元素礦產(chǎn)、放射性礦產(chǎn)、冶金輔助原料礦產(chǎn)、化工原料非金屬礦產(chǎn)、建筑材料及其他非金屬礦產(chǎn)、地下水和地下熱水資源、能源礦產(chǎn)等信息的全國地質(zhì)工作程度空間數(shù)據(jù)庫,資料截止時間為2000年.
2007年繼續(xù)收集、整理2000年以來各相關(guān)地質(zhì)工作資料,補充完善原來完成的“地質(zhì)工作程度數(shù)據(jù)庫”.2008~2010年對其進行了維護(見表5).
表5 工作程度數(shù)據(jù)庫維護工作量一覽表Table 5 Amount of maintenance for the working progress database
遼寧省、吉林省、黑龍江省各自建立了省級區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)庫,匯集了2002年以前開展的1∶20萬和1∶50萬水系沉積物樣品數(shù)據(jù),包括1∶20萬比例尺的4km2一個組合樣,以及1∶50萬比例尺的16~32km2單點樣的39種元素和氧化物數(shù)據(jù).區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)庫管理、可視化圖形顯示與數(shù)據(jù)檢索、地球化學數(shù)據(jù)處理與分析、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和成果圖示與輸出等功能.現(xiàn)有的東北地區(qū)區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)庫,由于是以1∶20萬分幅的數(shù)據(jù),沒有進行統(tǒng)一的調(diào)平,須經(jīng)處理后才能進行區(qū)域性的資料處理和地球化學特征研究.2008~2009年對其進行了維護,更新了黑龍江省地球化學分析成果數(shù)據(jù)4174條(見圖3).
圖3 東北地區(qū)地球化學數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)維護分布圖Fig.3 Working progress of maintenance of the Geochemistry Database of Northease China 1—全國庫數(shù)據(jù);2—更新數(shù)據(jù);3—有工作程度需下一步更新數(shù)據(jù)
截至1999年,東北地區(qū)建立了全區(qū)和省級1∶20萬自然重砂數(shù)據(jù)庫,系統(tǒng)收集整理了1∶20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和部分1∶20萬區(qū)域化探測量工作中所采集的自然重砂樣品分析鑒定資料.按照統(tǒng)一標準完成了1∶20萬圖幅的自然重砂數(shù)據(jù)庫建設(shè),包括圖幅基本信息數(shù)據(jù)文件、樣品基本信息數(shù)據(jù)文件、重砂鑒定結(jié)果數(shù)據(jù)文件、重砂鑒定結(jié)果不定量值的表示方法和量化值的數(shù)據(jù)文件.自然重砂數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供按各級行政區(qū)劃(最小行政區(qū)劃為縣)、各種比例尺標準圖幅(1∶25 萬、1∶20萬、1∶5萬)、任意范圍、緩沖區(qū)等多種空間數(shù)據(jù)查詢.可以根據(jù)單礦物名、組合礦物、礦物含量值或含量區(qū)間值等實現(xiàn)屬性查詢.系統(tǒng)提供各種專業(yè)圖形處理、表達手段,包括數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)標準化、異常計算、圖形表達、異常處理等,提供等值線圖、礦物分布圖(可按不同含量級別)、條形圖、八卦圖等常規(guī)重砂礦物異常表示方法.2008~2009年對其進行了維護.
區(qū)域重力數(shù)據(jù)庫涉及的基礎(chǔ)資料是1∶20萬、1∶100萬區(qū)域重力數(shù)據(jù).該庫具有數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)查詢、專題圖制作、數(shù)據(jù)輸出及數(shù)據(jù)庫維護等功能,提供了元數(shù)據(jù).區(qū)域重力數(shù)據(jù)庫包括重力基點網(wǎng)數(shù)據(jù)表、高程數(shù)據(jù)表、重力工區(qū)參數(shù)信息表、工區(qū)范圍表、重力數(shù)據(jù)表等內(nèi)容.2008~2009年對其進行了維護,更新黑龍江省重力成果數(shù)據(jù)2011條.
如東北地區(qū)區(qū)域航磁數(shù)據(jù)庫、遙感影像圖數(shù)據(jù)庫、典型礦床數(shù)據(jù)庫、1∶25萬地理地形圖數(shù)據(jù)庫、工作程度數(shù)據(jù)庫等,主要是對其進行數(shù)據(jù)的核實、檢查.
中國地質(zhì)調(diào)查局雖然在地質(zhì)數(shù)據(jù)資源積累方面取得了長足的進步,建立了十多個國家級基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)庫和百余個不同地質(zhì)專題的數(shù)據(jù)集,基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)資源的積累達到了相當規(guī)模,但是,尚有許多有重要使用價值的數(shù)據(jù)資源未完成建庫,如大比例尺地質(zhì)圖數(shù)據(jù)、地質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)、圖文地質(zhì)資料數(shù)據(jù)和地學文獻數(shù)據(jù)庫等,數(shù)字化信息資源的積累遠不能滿足社會與地質(zhì)應(yīng)用的需求.
新一輪國土資源大調(diào)查生產(chǎn)了新的大量原始數(shù)據(jù)和成果數(shù)據(jù),未能及時、全面開展數(shù)字化建庫工作,又沉淀了一批需要回溯性整理、建庫的信息資源.
加速開展基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)庫建設(shè),及時更新、完善已建立的國家基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫并提供服務(wù)利用,是當前地質(zhì)調(diào)查工作,尤其是數(shù)字國土工程需要部署的重要工作以及地質(zhì)調(diào)查成果轉(zhuǎn)化和利用所不可缺少的重要環(huán)節(jié).
加強信息資源積累,夯實服務(wù)基礎(chǔ),建立完整的國家級地質(zhì)數(shù)據(jù)庫體系.開展有重要利用價值的地質(zhì)數(shù)據(jù)資源建庫工作,集成整合各類地質(zhì)信息資源,形成橫向覆蓋各專業(yè)領(lǐng)域、縱向跨多比例尺的國家地質(zhì)數(shù)據(jù)庫體系.實現(xiàn)國家地質(zhì)數(shù)據(jù)庫在統(tǒng)一標準下的一體化管理和更新維護,為地質(zhì)工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐,為國土資源全國“一張圖”核心數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)支撐,為地質(zhì)信息社會化服務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐?張明華,劉榮梅,張振芳,等.地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)庫建設(shè)與應(yīng)用服務(wù).全國數(shù)學地球科學與地學信息學術(shù)會議論文集.2009..
雖然我們在地質(zhì)空間信息基礎(chǔ)設(shè)施方面取得了一定的發(fā)展,但應(yīng)該看到與國家經(jīng)濟發(fā)展的整體需求還不相適應(yīng),并在一定程度上影響了信息共享,導致重復投資和建設(shè),阻礙了空間信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展.特別是目前一些部門各自為政以及多年形成的部門條塊分割,許多數(shù)據(jù)庫只是限于本部門、本單位使用,利用效率極低.一方面是大量數(shù)據(jù)閑置,另一方面需要數(shù)據(jù)的單位又找不到數(shù)據(jù).這對于很好地發(fā)揮空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的作用有一定的影響,從而在一定程度上制約了空間信息應(yīng)用的普及和產(chǎn)業(yè)發(fā)展[2].具體表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)空間信息資源的建設(shè)分布在不同部門及相關(guān)單位,空間信息不能充分共享;(2)空間信息共享與服務(wù)相關(guān)機制與法律法規(guī)相對滯后;(3)目前的元數(shù)據(jù)標準制定與數(shù)據(jù)庫建設(shè)還是以部門為單位,建立相應(yīng)的元數(shù)據(jù)庫,對于國家級層面的元數(shù)據(jù)信息共享和服務(wù)造成一定的困難;(4)信息采集與服務(wù)還是以政府部門為主,沒有社會各階層的廣泛參與.
從發(fā)達國家在信息共享與服務(wù)水平方面的經(jīng)驗來看,推動空間信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,應(yīng)大大提高政府的決策能力和公眾的參與程度,這樣才能改善資源利用率,提高工作效率.總結(jié)國外的經(jīng)驗,提出以下建議:建立國家空間信息共享與服務(wù)的聯(lián)盟機制,打破部門間信息壁壘.發(fā)達國家在實施空間信息共享與服務(wù)的同時,都組織了由社會各階層參與的合作伙伴關(guān)系或聯(lián)盟機制,確定嚴密可行的整體計劃和權(quán)威的協(xié)調(diào)機構(gòu),明確各組成成員的職責來保障計劃的完成.對我國來說特別需要實現(xiàn)部門間的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、統(tǒng)一管理和統(tǒng)一標準[3].
[1]趙鵬大,姜作勤.數(shù)學地質(zhì)和地質(zhì)信息[A]//第30屆國際地質(zhì)大會論文集.北京:地質(zhì)出版社,1999.
[2]李曉波,姜作勤,張子平.現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展與國土資源信息化[J].國土資源信息化,2002(1):17—22.
[3]李芳芳.發(fā)達國家空間信息共享與服務(wù)啟示[J].國土資源信息化,2006(4):45—48.
CONSTRUCTION AND MAINTENANCE OF THE BASIC GEOLOGICAL DATABASES OF NORTHEAST CHINA
KANG Zhuang,ZHANG Chang-jie,ZHANG Guang-yu,MAO Chao-xia
(Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources,Shenyang 110034,China)
The basic geological databases of Northeast China involves regional geological map spatial database,mineral site database,working progress database,geochemical database and so on.Further construction and maintenance will ensure these databases to be up-to-date and in stable operation.The innovation of data management methods and means will improve the management and maintenance level.The basic data will provide support for the integration and secondary development of the public-welfare geological data,and service for the informatization and socialization of geological survey.
database;basic geological database;construction of regional geological database;Northeast China
1671-1947(2012)03-0313-06
P628.4
A
2011-10-08;
2012-04-12.編輯:李蘭英.
中國地質(zhì)調(diào)查局“國家基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)庫更新與維護”項目(1212010815004)資助.
康莊(1979—),男,主要從事地質(zhì)、地理信息研究,通信地址沈陽市黃河北大街1號16號樓,E-mail//sybeetle@Gmail.com