地质钻孔基本信息数据库建设及其意义

钻钻孔基本信息数据孔基本信息数据库库建建设设及其意及其意义义 刘向刘向东东 1 张 张立海立海 1 赵 赵立立鸿鸿 2 高立 高立 2 （1.1.国土资源实物地质资料中心，三河国土资源实物地质资料中心，三河 065201065201；2.2.江苏省地质调查研究院，南京江苏省地质调查研究院，南京 210018210018） 摘要：摘要：地质钻孔基本信息数据库建设，是全国重要地质钻孔数据库建设的第一步。严 格规范建库流程, 建立钻孔基本信息数据库数据关系和框架结构, 开发运行软件, 设置查 询、统计、汇总等多种功能, 突出实用性、人性化强，一切为方便用户服务。在全国地质 钻孔基本信息清查工作的基础上，利用计算机信息技术，使钻孔基本信息系统化、标准化 和数据化，完成钻孔基本信息数据库建设。 关键词：关键词：地质钻孔；基本信息数据库；数据采集系统；标准化；工作建议 1 引言引言 钻孔资料是地质调查、资源评价最重要的原始成果，即是原始地质资料最 重要的组成部分，是岩心不可缺少的属性说明资料，是成果地质资料中主要成 果来源的基础性资料。国外发达国家应用现代高新技术和先进的管理模式建立 了各类地质矿产基础数据库，并开展了网上元数据和目录发布，并提出了一站 式服务的理念。新的形势要求我们必须改变传统的地质资料管理模式，充分利 用先进的信息管理技术和手段，建立国家级各类地质矿产基础数据库，实现地 质矿产信息管理的数据库化、网络化，提高信息的使用效率和水平1,2。 2011 年，根据地质资料管理条例的规定和国土资源部关于印发的通知 （国土资发2010113 号）关于建设重要地质钻孔数据库的要求，国土资源部办公厅下发关于开展 钻孔基本信息清查工作的通知 （国土资厅发201131 号） ，要求在全国开展 地质钻孔基本信息清查工作，旨在基本查清我国地勘单位保管的地质钻孔基本 信息，基本掌握我国地勘单位保管的地质钻孔类型、分布及数量，初步建立全 国地质钻孔基本信息数据库，为制定全国地质钻孔数据库建设方案提供依据3,4。 2 钻钻孔基本信息数据孔基本信息数据库库 为适应今后地质工作对钻孔数据的应用，保障未来地质钻孔数据库建设的 顺利部署，在全国地质钻孔基本信息数据清查工作中，需要对其基本数据进行 信息化、规范化处理，依据所掌握的全国地质钻孔资料自身特点，首先要建立 全国地质钻孔基本信息数据库。 2.12.1 建库原则建库原则 钻孔基本信息数据库是展示全国地质钻孔基本信息清查最新工作成果的计 算机信息管理系统。服务对象为整个地质系统的专业人员、领导决策层、地质 资料专业研究人员和野外地质工作者。这就要求地质钻孔基本信息数据库的框 架结构和软件系统突出实用性、人性化强，一切为方便用户服务。数据库应具 备查询、统计、汇总等多种功能，窗体式表达，达到直观、查询快捷；内部实 施数据动态管理，能随时修订、及时更新；软件运行系统兼容性强，有利扩展 改造，数据结构合理，最终符合关系型通用数据库要求。 2.22.2 数据库类型数据库类型 为便于地质钻孔基本信息清查工作的数据采集，并考虑到本次全国地质钻 孔基本信息清查并未涉及到钻孔资料的空间数据、图形属性数据等内容，因此 选用日常办公通用的 MS Access 格式数据库作为后台管理数据库，提供多种存 储结构和存取方法，针对不同的应用任务选定合适的物理存储结构（包括文件 类型，索引结构和数据的存放次序等） 、存取方法和存取路径。目前建设的全 国地质钻孔基本信息数据库属于单机版数据库类型。这种类型数据库专门为 移动的单台计算机设计，结构和运行软件相对简单，库容量小。但保密性强、 建设目的专一，特别方便移动办公和野外地质人员使用。随着移动存储技术的 发展，单机版数据库会越来越重要。 2.32.3 数据分割数据分割 依据已有地质钻孔基本信息数据资料实际，并根据地质钻孔基本信息清查 工作产生的数据特征，将数据文件分割为三种数据表。 第一种：钻孔资料保管单位基本信息表。描述地质钻孔资料保管单位相关 信息，包括保管单位名称、组织机构代码、最高资质等级、上级单位名称、所 属行业部门、通讯地址和通讯方式等。 第二种：项目基本信息表。描述地质工程施工中形成相关地质钻孔的地质 项目相关信息，包括项目名称、项目类型、工作程度或比例尺、主要矿种等。 第三种：钻孔基本信息表。描述具体地质钻孔的相关信息，包括钻孔编号、 名称、类型、坐标系、坐标、深度、施工单位以及相关原始档案和岩心等实物 地质资料的保存状况等。 2.42.4 逻辑结构逻辑结构 在地质钻孔基本信息数据库建设中采用分布式数据库系统，概念模型用实 体-联系图（简称 E-R）表示，地质钻孔基本信息数据采集按实体进行：保管单 位信息表项目基本信息地质钻孔基本信息。以保管单位（组织机构代码） 项目名称作为数据表的关联主键，查询检索相应数据信息。 地质钻孔基本信息数据库三种数据文件之间逻辑关系。 “组织机构代码” 为第一、第二种数据文件的主关键字， “项目名称”为第二、第三种数据文件的 关键字，保管单位基本信息数据与项目基本信息数据为 1：n 关系，项目基本信 息数据与地质钻孔基本信息数据也为 1：n 关系。 3 资资料数据采集料数据采集标标准化准化 3.13.1 数据源选择数据源选择 源数据采集对象为地勘单位保管的除油气以外的区域地质、矿产地质、水 文地质、工程地质（大型以上项目） 、环境地质、灾害地质勘查等形成的地质钻 孔基本信息。实现全国地质钻孔基本信息数据采集、入库、整理和分析研究， 数据采集和入库规范化与标准化。 地勘单位以地质工作项目为单元，清查地质工作项目施工的钻孔，逐个钻 孔填报信息表。只清查钻孔的最基本信息，不清查每个钻孔的详细原始编录内 容、测试数据等。对于地质项目工作中收集的钻孔资料不在清查范围内5。 3.23.2 数据构架数据构架 根据国土资源部办公厅关于开展钻孔基本信息清查工作的通知 （国土资 厅发201131 号）的要求，构建全国及各省（区、市）地质钻孔基本信息数 据构架，见图 1。 图图 1 1 地质钻孔基本信息数据构架地质钻孔基本信息数据构架 3.33.3 数据采集流程数据采集流程 根据国土资源部办公厅关于开展钻孔基本信息清查工作的通知 （国土资 厅发201131 号）的要求和钻孔资料保管单位工作内容，依据固体矿产勘 查地质档案立卷归档规则 （DZ/T02222004） 、 原始地质资料立卷归档规则 （DA/T412008）和地质资料档案著录细则 （DA/T232000）等标准，编 制钻孔资料保管单位钻孔基本信息清查工作步骤，钻孔资料保管单位亦可根据 本单位成果地质资料和原始地质资料的归档保管情况，优化和改进工作步骤， 拟定本单位钻孔基本信息清查工作流程。 为了便于钻孔资料保管单位采集钻孔基本信息清查数据，各单位可利用 “地质钻孔基本信息数据采集系统”的生成工作表功能，生成 EXCEL 格式工作 表。各单位可以通过以下两种方式采集、上报钻孔基本信息数据： 第一种方式是，严格按照属性项填写说明在 EXCEL 工作表中录入数据，最 后导入到“地质钻孔基本信息数据采集系统”中，生成“ACCESS 数据库”文件 上报。 第二种方式是，手工填写工作表，然后再逐条录入到“地质钻孔基本信息 数据采集系统”中，使用采集系统“数据管理”中的“数据备份”功能，生成 “ACCESS 数据库”备份文件上报。 4 数据数据库库建建设设和和软软件开件开发发 4.14.1 开发平台开发平台 数据库或信息管理系统的发展方向是实现不同学科、不同行业、不同层次 数据库的联网对接，达到广泛的信息共享。钻孔基本信息数据库建设和软件开 发既要考虑到行业发展和数据库扩展改造，也要考虑适应不同数据采集者和用 户的计算机设备、使用软件和操作水平参差不齐的情况。这就要求数据库开发 软件具有最普遍兼容性。 地质钻孔基本信息数据库具 C/S 结构，采用通用的 MS Access 作为后台数 据库管理系统。为保证数据库编程的规范化，界面制作美观大方，采用广泛应 用的 Microsoft Visual Basic 6.0 编程语言。用户端不须安装专门运行软件，直接 通过 Microsoft Access2003 以上打开数据库，方便用户查询、修改。对用户设备 配置要求也较低，安装 Windows 2000、Xp，以及 Windows 7 的 PC 计算机均可 使用，满足流动办公的需要。 4.24.2 编程规范化编程规范化 这是数据库软件开发的最基本保证，决定数据库建设能否顺利完成和今后 扩展改造。主要内容包括编程语句、编码的规范化，如语句长度、注释， 常 （变）量定义、命名等；各类字段名称、性质、代码、和字节的统一；数据库 结构构造、查询窗体、查询方式的规范化，以及数据录入、存储和流通是否符 合关系型通用数据库要求6。 4.34.3 数据库建设流程数据库建设流程 采用数据表单形式开发数据采集界面，提供数据列表形式浏览所录入的数 据内容。录入数据不合要求时，系统会给出提示信息；录入各种代码项时，有 详细的代码列表供用户选择；录入时间项时提示信息会自动显示；数据采集界 面上输入完数据后，数据入库前进行数据检验，不符合要求的数据记录无法入 库，保证数据安全性及数据完整性。在数据采集完成之后，实现数据的统计检 索功能。数据查询分两种形式：基本查询和可视化查询。 系统直接读取 Access 格式的地质钻孔基本信息数据库，全国地质钻孔基本 信息数据库建设流程图如图 2 所示。 图图 2 2 全国地质钻孔基本信息数据库建设流程全国地质钻孔基本信息数据库建设流程 5 系系统统框架框架结结构与功能构与功能设设置置 5.15.1 系统框架结构系统框架结构 全国地质钻孔基本信息数据采集系统主要实现数据维护、备份以及统计、 应用，满足全国地质钻孔基本信息清查阶段的数据处理需求，实现全国地质钻 孔基本信息数据数据入库、查询、统计、分析、报表等基本功能，建成全国地 质钻孔基本信息数据库，其框架结构见图 3。 5.25.2 主要功能主要功能 全国地质钻孔基本信息数据采集系统适用于全国范围内地质钻孔基本信息 数据清查工作，系统设计实现数据入库、数据查询、数据统计、数据报表、数 据管理、数据字典、数据修改和生成工作表 8 个方面主要功能，此外还有视图、 帮助等辅助功能，见图 4。 图图 3 3 全国地质钻孔基本信息数据采集系统结构全国地质钻孔基本信息数据采集系统结构 图图 4 4 全国地质钻孔基本信息采集系统功能界面全国地质钻孔基本信息采集系统功能界面 数据入库。数据入库。数据入库是系统的主要功能之一。打开数据入库表单界面有三 种方法：一是利用主菜单，二是利用主窗体的系统工具栏，三是利用导航窗格。 系统数据入库（添加或编辑）采用表单方式。 数据查询。数据查询。数据查询是全国地质钻孔基本信息数据采集系统基本的功能。 打开数据查询界面有三种方法：一是利用主菜单，二是利用主窗体的系统工具 栏标签，三是利用导航窗格。 “全国地质钻孔基本信息数据采集系统”提供了基 本查询和可视化查询两种数据查询方式。 数据统计。数据统计。数据统计是全国地质钻孔基本信息数据采集系统的重要功能之 一。利用此功能，可以便捷地进行数据统计。系统打开数据统计界面有两种方 法：一是利用主菜单，二是利用导航窗格。系统共提供 10 种数据统计方式，包 括按保管单位统计、按行业部门统计、按项目类型统计、按比例尺统计、按工 作程度统计、按矿种统计、按项目工作时间段统计、按勘查资质等级统计、按 钻孔深度段统计和按矿区统计。 数据报表。数据报表。全国地质钻孔基本信息数据采集系统提供保管单位基本信息报 表、项目基本信息报表和钻孔基本信息报表三种报表打印功能。以“钻孔基本 信息报表”打印为例，选择【钻孔基本信息报表】 ，系统弹出“数据报表输出” 界面，用户可以选择要打印的字段，预览后即可执行打印操作。 数据管理。数据管理。全国地质钻孔基本信息数据采集系统提供 5 种【数据管理】功 能，包括数据导入、数据导出、数据备份、数据恢复和数据追加。 数据字典。数据字典。全国地质钻孔基本信息数据采集系统【数据字典】是本软件的 重要功能之一，利用此功能，用户可以进行数据结构和单元格内容设置。 数据修改。数据修改。鉴于保管单位基本信息表、项目基本信息表和钻孔基本信息表 之间，分别以“组织机构代码”和“项目名称”作为关键字进行联结的，在修 改时，需要三者相互关联。全国地质钻孔基本信息数据采集系统在试运行后， 根据各省建议增加了【统改组织机构代码】和【统改项目名称】功能，用户可 根据需要进行统改。 生成工作表。生成工作表。为便于用户准确填报钻孔资料基本信息，系统在试运行后， 根据各省建议增加了【生成工作表】功能，生成 EXCEL 格式工作表，用户可以 通过以下两种方式填报数据： 一是，用户严格按照属性项填写说明在 EXCEL 表中录入数据，最后通过 【数据导入】功能将 EXCEL 工作表数据按要求导入到系统中。 二是，用户手工填写工作表，然后再将手工填写的工作表数据逐条录入到 系统中。本系统同时提供方便快捷的数据记忆、提示录入方式。 6 数据数据库库建建设进设进展及其意展及其意义义 6.16.1 工作进展工作进展 截至 2012 年 2 月，全国省级地质资料管理部门累计清查馆藏资料 187690 档，涉及 36226 个地质工作项目，从馆藏资料中共清查出 519570 个钻孔。据统 计，全国共参加地质钻孔基本信息清查的地勘单位 1087 个，清查出有钻探工作 量的项目 26007 个，钻孔数量共计 575615 个。目前全国已完成 427772 个信息 完整的钻孔基本信息建库工作。 6.26.2 数据库建设意义数据库建设意义 地质钻孔基本信息数据库建设，是全国重要地质钻孔数据库建设的第一步， 是具有开创性的研究工作。近年来，我国一直致力于钻孔数据库建设方面的研 究工作，也发布了固体矿产钻孔数据库工作指南等标准。但是这些新成果未能 得到全面推广，严重阻碍了钻孔数据库建设进程。而且随着时间的推移，地质 工作单位及工作者更是积累了大量新资料，亟待进行新一轮钻孔资料的收集、 整理和研究工作。 目前，我国地质资料管理与研究人员比较匮乏，少数在职人员既要承担多 个项目的工作重担, 还要努力