（矿产普查与勘探专业论文）矿产资源勘察信息系统的开发研究.pdf

西南科技大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 人口、资源和环境是当今世界三大主题。矿产资源在我国深化改革、加 快发展的过程中，占有举足轻重的战略地位。经过建国五十年的地矿工作， 我国矿产品总产量已名列世界前茅。但随着地质工作程度的不断提高，矿产 勘察难度越来越大。在这种严峻的形势下，为了取得更显著的矿产勘察成果， 如何提高矿产勘察工作效率、改进矿产勘察工作方式成为当前地矿部门亟待 解决的难题之一。 针对上述问题，笔者提出了自己的解决方案，通过论述矿产资源勘察信 息系统的构建过程，验证了此方案的可行性。 围绕此课题，笔者作了如下一些工作：在调研阶段，笔者通过对矿产资 源勘察生产单位业务的咨询和了解，进行了详细的需求分析，并且收集了大 量的数据资料，为以后的课题研究作了充足的准备；在研发设计阶段，参考 国家相关标准对各类矿产资源勘察数据进行分类和编码，并且设计并构 建了系统运行和存储数据必需的矿产资源勘察数据库。同时，在此基础 上，又对系统功能作了总体设计、详细设计：在系统开发阶段，笔者选 取m a p i n f op r o f e s s i o n a l7 o 作为g i s 平台，以v b 6 o 为开发语言， 结合a c t i v e b a r 2 o 控件，采用a c c e s s 作为系统数据库的管理平台，在 w i n d o w s 环境下编写和调试系统核心模块的程序代码，开发出一套集数 据管理、矿产资源勘察设计、图件处理等功能为一体的矿产资源勘察系 统软件。在论文撰写阶段，笔者系统的阐述了在设计和开发阶段中所做 的工作，通过探讨系统研发的整个过程，将课题研究的主要思想和内容 完全展现出来。最后，笔者对这次研究的成果进行了总结，并提出了自 己的建议。 关键词：资源勘察地理信息系统系统设计数据库设计 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 i 页 a b s t r a c t t h ep o p u l a t i o n ，r e s o u r c e sa 1 1 de n v i r o n m e n ta r em em r e eg r e a t e s tt o p i c si nt h e w o r l dn o w a d a y s t h em i n e r a lr e s o u r c eo c c u p i e sp r o m i n e n ts t r a t e g i cp o s i t i o ni n t h ep r o c e s so fo u re c o n o m i c a lr e f o r m b u tw i t hi m p r o v e m e n to ft h en a t i o n a l t e r r i t o r yg e o l o g yw o r k ，t h ed i f 矗c u l t yo fm i n e r a lr e c o n n a i s s a n c eb e c o m e sm o r e a n dm o r eb i g u n d e rt h er i g o r o u ss i t u a t i o n ，i no r d e rt oo b t a i nt h er e m a r k a b l e f m i t so ft h em i n e r a lr e c o n n a i s s a n c e ，h o wt or a i s et h ew o r ke f f i c i e n c yo ft h e m i n e r a lr e c o n n a i s s a l l c ea 1 1 dh o wt oi m d r o v et h ew o r km e t h o do ft h em i n e r a l r e c o n n a i s s a n c eb e c o m et h eo n eo fd j f n c u l tp r o b l e m st h a tt h em i n e r a ld e p a r t m e n t h a st os o l v eu r g e n t l y a i ma tt h ea b o v e m e n t i o n e dp m b l e m ，t h ew r i t e rp u tf o r w a r do w ns o l u t i o n ， p a s s i n gt od i s c u s st h ed e s i g n i n ga n dd e v e l o p i n gp r o c e s so ft h em i n e r a lr e s o u r c e s r e c o n n a i s s a n c ei n f o m a t i o ns y s t e m ，v e r i f y i n gt h ef e a s i b i l i t yo ft h i ss o l u t i o n t h em a i nc o n t e n to ft h i st h e s i si sh o wt ob u i l du pt h em i n e r a lr e s o u r c e s r e c o n n a i s s a n c ei n f o r m a t i o ns y s t e m a tt h es t a g eo fi n v e s t i g a t i o n ，m ea u t h o r c o n s u l t st h em i n e r a lr e s o u r c e sr e c o i l i l a i s s a n c eu n i tb u s i n e s s a n dc a r r i e so nt h e d e t a i l e dn e e da n a l y s i s m o r e o v e r ，c o l l e c t sag r e a td e a lo fd a t a ，i tm a k e st h ea m p l e p r e p a r a t i o nf o rr e s e a r c h ；a tt h es t a g eo fd e s i g n ，c o n s u l t i n gt h en a t i o n a lr e l a t e d s t a n d a r dt ot h ed a t ao fm i n e r a lr e s o u r c e sr e c o n n a i s s a n c e t h ea u t h o rc a r r i e so nm e c l a s s i f i c a t i o na n dc o d ew o r ka n dc o n s t r u c tt h es y s t e md a t a b a s e a tt h es a l l l et i m e ， o nt h i sf o u l l d a t i o n ，t h ea u t h o rm a k e st h et o t a ld e s i g n ，d e t a i l e dd e s i g no ft 1 1 e s y s t e mf h n c t i o n ；a tt h es t a g eo fd e v e l o p i n gs y s t e m ，t h e 、w i t e rs e l e c t sm a p i n f o p r o f e s s i o n a l7 ，0a st ot h et e r r a c eo fg i s ，t a k e sv b 6 0a st ot h e1 a n g u a g eo f d e v e l o p m e n t ， c o m b i n e st h ea c t i v e b a r 2 0c o n t r o l ，a n dt h ea u t h o ra d o p t st h e a c c e s sa st 0t h em a n a g e m e n tt e r r a c eo fs y s t e md a t a b a s e u n d e rt i l ee n v i r o n m e n t o fw i n d o w st h ea u t h o rw r i t e sa n dd e b u g st h ep r o c e d u r ec o d eo ft h es y s t e mc o r e s ， d e v e l o p sas e to fs o r w a r et h a tg a t h e r st h ed a t am a n a g e m e n t ，t h ed e s i g no f m i n e r a lr e s o u r c e sr e c o n n a i s s a n c e ，m a pp r o c e s s i n ge t c a tt h es t a g eo fc o m p o s i n g 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 i i 页 t h e s i s ，t h ew r i t e ro r d e r l yd i s c u s s e ss e v e r a lp a r t so f 、r k ，s u c ha s ：t h ec o d e ，t h e 出瞳a b a s ed e s i g n ，t h es y s t e md e s i g na l l dt h es y s t e mc a r r i e do u te t c 、v i 也t h ew h o l e p r o c e s so ft h es y s t e md e v e l o p m e n t ，s t u d yt o p i ca l i dt h et h o u g h ti se m e r g e do u t c o m p l e t e l y l a s t l y ，t h er e s u l to fs t u d i e si sc a r r i e do nt h es 啪m a r y ，a n dm ew r i t e r p u t sf o r w a r do w ns u g g e s t i o n s k e y w o r d s ：t h em i n e r a lr e s o u r c e sr e c o n n a i s s 粕c e ；t h eg e o g r a p b yi n f o r m a t i o n s y s t e m ；m es y s t e md e s i g n ；恤ed a t a b a s ed e s i g n ； 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：汐陆 日期：如幸石占9 ， 关于论文使用和授权的说明 本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可以公布该论文的全部 或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名 目陪小 导师签名：车缈日期： 础6 6 ， 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 页 1绪论 1 。1 课题背景及研究意义 1 1 1课题背景 当今时代是信息的时代，现代通讯技术、网络技术、多媒体技术、海量 的数字化信息以及功能日益增强的计算机软硬件正使其向纵深飞速发展。地 理信息系统即g i s ( g e o g r a p h i c a l i n f o r m a l i o ns y s t e m ) ，以处理地球上任何具有 空间位置的海量信息为特征，具有定量、定时、定位等优点，近1 0 年来已在 地学领域中得到广泛应用，并且也推出了许多g i s 应用系统。如：工程地质 勘察系统、矿产资源评价及预测系统、矿产管理系统等。这些应用系统都有 着不同的侧重点。工程地质勘察系统侧重于工程地质方面，着重研究勘察区 域的地质、环境特征和岩土： 程条件；矿产资源评价及预测系统则侧重于空 间分析和定量模拟：而矿产管理系统则侧重于对矿产资料、图件等数据的管 理。还有一些应用系统侧重于局部功能。如：地质图件绘制系统，通过提供 已有数据，可以绘制出各种地质图件资料。 但是，真正能将野外采集的数据用到计算机勘察设计、进行勘察、矿产 储量计算、专题图件制作输出等功能融为一体的矿产勘察系统却没有。然而， 这样的系统对于矿产勘察生产部门来说却是非常实用的。因此，研发这样的 矿产勘察系统对资源勘察势在必行。 1 1 2 研究意义 矿产勘察是一个从地表到深部，工程密度由稀到密的生产实践过程，同 时也是一个对成矿规律逐步深化认识的过程。 目前，在矿产勘察工作中，从野外采集数据，制订勘探方案，布置勘探 工程，矿产取样布置，矿体圈定，到矿产储量计算，地质图件资料的编录等 工作主要是以人工全程操作为主，辅以c a d 制图软件，o 蕊c e 表格处理及其 他专业计算软件等进行矿产勘察图表和勘察报告的制作。 这种工作方式不仅劳动强度大，而且使得空间数据和属性数据分离。一 方面，原有的矿产数据库系统只能管理文本数据，不仅形式单调，而且无法 弄清隐藏在这些数据背后的空间关系；另一方面，地质图件也仅采用了计算 机制图而已，无法进行空间分析，因此很难实现信息与地图实体的关联以及 西南科技大学硕士研究生学位论文第2 页 动态查询，严重影响了矿产勘察工作的效率。 采用地理信息系统( g i s ) 技术，可以彻底解决两种类型数据分离的问题， 通过将数据库中的数据转化为所连接的地图对象的可视属性，不但可以实现 地图对象与属性数据的双向查询，而且可以通过地理空间分析功能对数据库 中的信息进行直观的可视化分析，将数据的空间关系充分体现出来，进而挖 掘出隐藏在属性数据中的有用信息。此外，矿产资源信息的复杂性也决定了 它极适合于采用g i s 技术。 因此，有必要采用g i s 技术建立具有数据管理、矿产勘察设计、矿产储 量计算、专题图制作输出等功能的矿产资源勘察信息系统，辅助矿产勘察工 作，减轻工作强度，提高工作效率。 1 2g l s 的发展状况及在矿产勘察中的应用 1 2 1g ls 概述 地理信息系统，简称g i s ( g e o g r a p h i c a li n f o m a t i o ns y s t e m ) ，是处理地理信 息的系统。地理信息是指直接或间接与地球上的空间位置有关的信息，又常 称为空间信息。一般来说，g i s 可定义为：“用于采集、存储、管理、处理、 检索、分析和表达地理空间数据的计算机系统，是分析和处理海量地理数据 的通用技术” 】。 g i s 因解决地理问题而产生，其雏形可以追溯到2 0 世纪6 0 年代。加拿大 测量学家r f t o m l i n s o n 首先于1 9 6 3 年提出地理信息系统这一术语建成世界 上第一个g i s ，即加拿大g i s ( c g i s ) ，并应用资源管理与规划。1 9 7 0 1 9 7 6 年间美国联邦地质调查局建成5 0 多个信息系统并进行综合地质研究，德国在 1 9 8 6 年建成d a s c h 系统，瑞典、日本等国也陆续建有自己的g i s 。9 0 年代。g i s 在地学及其它领域如城市规划等得到空前广泛的应用。在美国c u s m a p 国 土资源评价计划中，大多数图幅应用了g i s 技术，美国地调局在九十年代初一 份年代报告指出：地学中g i s 应用是9 0 年代地学两项重要成就之一。 我国g i s 应用研究起步较晚，8 0 年代在环境、国土资源管理得到了初步应 用，分别建成了1 ：1 0 0 万国土基础信息系统及1 ：4 0 0 万全国资源和环境信息 系统，1 9 9 4 年中国g i s 协会正式成立，这将大大推动我国g i s 发展。八五期间， g i s 技术被列为地矿勘查关键技术，在原地矿部科技司领导下，中国地质大学 开发了具有自己版权m 印g i s 软件平台，在国内影响较大。8 0 年代g i s 在我 国矿产预测应用报道较少，主要原因是当时软硬件环境应用条件不成熟。进入 西南科技大学硕士研究生学位论文第3 页 9 0 年代，矿产资源g l s 评价得到充分重视，国家攀登计划、国家地学基础研究 均支持了o i s 矿产预测研究课题。原地矿部地调局也组织了g i s 试点工作， 并着力抓了基础地学数据库建设，原地矿部科技司也支持了固体矿产资源评 价辅助决策系统等应用课题。 1 2 2 在矿产勘察中的应用 g i s 已在地质矿产勘察中得到广泛应用，并取得许多瞩目成果。 美国、加拿大、澳大利亚早在1 9 8 5 1 9 8 9 年就将其应用于地质矿产调查 和填图。目前，澳大利亚开始利用计算机笔记本以数字形式采集野外地质数据 建立有关数据库，借助a r c i n f o 与a r c e w g i s 编制第二代地质图件。z h o u 建 成中国金矿大型数据库，对中国大地构造1 3 级单元按最新研究动态进行划 分并建立属性表，结合其他成矿信息，进行成矿g i s 分析，预测区域成矿靶区【8 1 。 在国内，原地矿部系统许多单位已购买一些m a p g i s ，g i s 已开始普遍 应用于地质调查。此外，还有一些利用国外g i s 进行矿产资源研究与建立地 学多源信息系统的新成果。例如，中国地质科学院方一平等建成l ：5 0 0 万中 国矿产资源数据库，中国地质矿产信息研究院吴仲煌将g 1 s 应用于矿产资源 区域评价，福建地勘局数据信息中心对g i s 数据( 数值、文字、图层等) 采集、 建库的有关技术问题进行全面研究。上述三个成果主要基于a r c i n f o 与 a r c v i e w g i s 平台。此外，我国已建成1 ：5 0 万数字地质图数据库。可以预言， 今后几年内会有更多g i s 地质应用成果面世。 总而言之，借助g i s ，基于大量综合信息，可进行空间采样，对构造演 化、火成活动、沉积相、矿产形成等作时空和多元统计分析，进行成矿预测 和指导矿产勘查，模拟区域地质演化。在数据量充裕前提下，g i s 分析具有 定量、定时、定位的特点，可给出动态( 不同时间于不同位置) 结果。借助深 部与时间数据，g i s 分析实际可拓展到四维空间。在一个地区，依据所有已 知地质资料建立的图形、图像、数据库，实际乃该区域地质工作的总结，有 关g i s 分析结果则代表该区现阶段较为客观的总认识。重要的是，所有按 g i s 分析要求格式化数据极易被将来新的数据充实，并按所有掌握数据再次 进行新的分析，形成新的成果。 西南科技大学硕士研究生学位论文第4 页 1 3 本课题的研究目标及内容 1 3 1研究目标 本课题的研究目标为：利用g i s 技术，构建一套集数据管理、矿产勘察 设计、储量计算和专题图制作输出等功能为一体的矿产资源勘察信息系统， 辅助矿产勘察工作，减轻工作强度，提高工作效率。 1 3 2 研究内容 1 3 2 1 建立矿产资源勘察数据库 矿产资源勘察信息数据库是矿产资源勘察信息系统的一个重要组成部 分，是构建系统的前提，也是地矿部门管理和生产的核心。根据数据库中存 储的数据类型可将之分为：空间数据库和属性数据库。 空间数据库建设的目的是为了实现数据的信息化管理和数据共享，利用 空间数据库信息进行数字制图和信息表达，这是空问数据库的重要内容；空 间数据库记录的是矢量图形和图元的基本属性。在本系统中，主要是存储相 关的平面图、剖面图等数据。 属性数据库是存储与图元要素相关的基本资料和其他信息。 1 3 2 2 建立矿产资源勘察信息系统 此系统又可分为以下二个子系统：数据管理子系统和矿产勘察子系统。 其中后者为本系统的核心部分。 数据管理子系统主要用来实现对属性和空间数据的管理，包括工程数据 管理( 如：添加、删除、修改、查询等操作) 、图件资料管理以及系统数据字 典的建立和维护等。 矿产勘察子系统主要是辅助完成矿产资源勘察各阶段的工作。在勘察设 计阶段，主要是根据地形地质资料，设计勘探线、地表坑探工程，并绘制勘 探线理想剖面图、勘探工程设计平面图等，为勘察施工提供依据；在勘察施 工阶段，根据勘探获得的数据，布置样品，绘制勘探工程平面布置图、勘探 线实测剖面图、矿体纵投影图、矿体中段平面图、钻孔柱状图等。在勘察完 成阶段，根据施工阶段获得的数据资料，进行矿体圈定、储量计算和矿产资 源评价等工作。 西南科技大学硕士研究生学位论文第5 页 1 4 本章小结 本章主要阐述了课题的研究背景和意义。简要介绍了地理信息系统及其 发展概况，进而讨论了地理信息系统在矿产资源勘察中的应用现状和发展趋 势。最后，提出本文的研究目标和研究内容。 西南科技大学硕士研究生学位论文第6 页 2 矿产勘察信息系统数据分析 随着g i s 产业化的深入发展，越来越多的数据资料被不同生产部门数字 化。较之传统制图生产数据资料的来源，用户有更多的选择。在国际上，电 子数据产品的生产正不断分散于专门从事数据生产的私有企业( 如美国的 e t a k 公司) 和民间组织( 如美国的c i e s i n ) 。为使数据“物尽其用”，以 提高数据获取和数据生产的效益，人们不断的对现有数据进行多次开发，以 满足越来越多的各类数据用户的需求，从而导致了数据的商品化和标准化w 。 数据分析的目的是搞清矿产资源勘察进行了哪些方面的工作? 能获得哪 些数据? 在经过系统目标分析之后确定哪些是数据库需要的数据? 这些数据 之间有何联系? 这些数据现在是如何存放的? 在入库时如何进行标准化和代 码化处理等等。本系统中的数据分析主要体现在以下几方面： 2 1数据来源 矿产资源勘察的主要技术手段是钻探、坑探、物探和化探等。所以对于 矿产资源勘察信息系统而言，数据的来源主要是随着矿产勘察工作而开展的 地表地质调查，各项勘探工程的施工，矿产取样、化验、物性测定和实验工 作等成果资料，这些数据来源庞杂，历时很长，所以在资料收集时必须遵循 全面、精简、实用的原则：对所能收集到的资料尽量收录入库；着重收集原 始基础数据，对于可以由基础数据衍生而来的合成数据和综合数据则由计算 机依据一定的公式或判别条件自动合成。 2 2 数据分类 矿产勘察中所获取的数据，尽管数量巨大、种类繁多、结构复杂，但从 它们的数学性质上看，则与一般地质数据相同，可划分为名义型数据、有序 型数据、间隔型数据和比例型数据等四类1 。矿产勘察数据与各种数据类型 对应如下： 名义型数据：这类数据没有量的概念，只是客观地表达研究对象的某些 性质，而不包含相对重要性或相对幅度，比如工程名称、岩石名称、成因年 代等。 有序型数据：这类数据相互之间有程度上的差别，而无比例关系，如工 _ _ _ _ - - _ - _ _ - - - - _ - _ - _ - _ - _ _ _ _ _ - 一一 西南科技大学硕士研究生学位论文第7 页 程编号、层号、钻孔编号等。 间隔型数据：这类数据的特点是彼此之阃不仅有大小和程度之别，而且 数据间呈比例关系，但没有自然零值。如钻孔坐标、高程、控制点个数等。 比例型数据：即具有零值的间隔型数据，例如钻孔测样数据、地层层项 埋深等。这类数据反映的数量概念最完整、意义最明确。 在上述四类数据中，名义型数据和有序型数据一般称为“定性数据”，在 数据库中用“字符型”表示：间隔型数据和比例型数据称为“定量数据”，在 数据库中用“数值型”表示。 2 3 数据内容 如上所述，矿产资源勘察信息系统数据的来源主要是随着矿产勘察工作 而开展的地表地质调查，各项勘探工程的施工，矿产取样、化验、物性测定 和实验工作等成果资料。虽然建库是一个由简渐繁的过程，数据库的总体结 构和数据内容均应在建库之前予以确定，以免今后重复工作。根据矿山生产 单位的实际应用需要，按照精简、实用的原则，经过专家充分讨论，最后确 定本系统中的数据应体现出以下几个方面的内容( 如图2 1 所示) ： ( 1 ) 基础地理地质信息 包括自然地理、地质构造、岩石、地层等基础信息。 ( 2 ) 储量及权属信息 储量和权属的一些属性数据，如：矿石品位、厚度、面积以及矿产资源 的所有权、探矿权、采矿权等属性数据。 ( 3 ) 勘探工程信息 还可进一步划分为钻探工程和坑探工程信息。其中，钻探工程信息包括 钻孔基本参数、钻孔分层描述和钻孔测斜等数据。 ( 4 ) 图件资料 包括：各种工程图件。如：地质地形图、勘探工程平面布置图、勘探线 剖面图、钻孔柱状图等资料。 堕塑型垫查兰堡主堕壅圭堂笪迨塞兰! 耍 f _ - - _ _ _ _ _ _ _ _ - _ - _ - _ - _ _ ，- _ _ _ - _ _ _ _ 一 一 图2 1系统数据结构 f ；g2 一 t h es t r u c t u r eo fs y s t e md a t a 2 4 数据编码 在地理信息系统中，数据的传输特点具有真实性和唯一性，但矿产资源 勘察信息系统中，多数数据具有可变性，受经验和人为等因素的影响较多。 数据的来源也是多源的。如何将它们有机地进行组织，有效地进行存储、管 理和检索，直接影响到数据库乃至整个系统的应用效率。因此，地理信息的 分类和编码是一项十分重要的基础工作m 1 。 为了便于操作，提高录入、查询、检索的效率和增强数据的共享性，必 西南科技大学硕士研究生学位论文第9 页 须使名义型数据代码化，即用一组有序的字符串来代替某一名词、术语甚至 一个特殊的短语。代码的功能主要是鉴别，分类和排序三种，其中鉴别功能 是最基本的，在系统内，一个代码只能唯一地标识一个实体，反之，个实 体只能有一个标准化代码，即一物一码，一码一义“。不许重码、乱码、错 码，为此，必须向国家标准词语和代码看齐，即使采用单位编码，也应通过 译码，与国家标准系统对话。 2 4 1分类和编码原则 矿产资源勘察要素分类和编码方案遵循以下原则： ( 1 ) 规范化原则：即要求符合国家和地方标准和规范。 ( 2 ) 完备性原则：应满足矿产资源勘察信息系统需要，分类既反映要 素的属性，又反映要素间的相互关系。 ( 3 ) 科学性：方案应适合现代计算机、地理信息系统和数据库对数据 采集、处理、管理和应用的需要，根据矿产资源勘察信息要素属性特征进行 严密的科学的分类。 ( 4 ) 系统性：对数据按合理的分类，形成有机的、系统的整体，各类 之间既反映相互问的区别，又反映相互间的联系。 ( 5 ) 唯一性：系统中所有的要素编码是唯一的。 ( 6 ) 稳定性：分类可以采用国家现行使用的基础信息和专题信息常规 分类为基础，以各要素最稳定的属性或特征为依据制定出分类方案以及与之 相对应的编码方案，并应在较长时间内不发生重大的变更。代码值必须稳定， 一旦确定就不再变更。 ( 7 ) 兼容性和扩展性：对现有的和可预见的其他应用加以考虑。以求 得最大限度的和其他行业、地方相关标准兼容和协调一致。在设计编码结构 和进行具体编码时留有适当的扩展余地，以便在必要时扩充新的类别和编码， 而不影响现有的分类和编码。 ( 8 ) 符合g i s 技术规范，特别是适合开发g i s 平台的要求。 2 4 2g is 的编码 g i s 的编码大体可分为两种：分类码和对象码。 ( 1 ) 分类码 分类码，主要是根据信息的分类体系涉及分类代码，用于标识不同类的 地理要素，根据这一代码可以在数据库中查询所需类别的全部数据。在进行 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 0 页 编码时需要考虑一个重要的因素，即国际编码规范和行业编码规范，如果所 要编码的对象类型已经具有国际编码规范或行业编码规范，则必须遵从国标 和行业规范，对于国标和行业规范没有的类别，则根据国标和行业编码规范 的原则方法定义自己的对象分类码。 在维护管理数据库时，分类码可以用于检查数据的精度和完整性，对数 据层进行调整或重新组织。当对数据进行修改补充和更新时，也需要利用分 类码。 ( 2 ) 对象码 根据空间对象的位置关系，按照从上到下、从左到右的顺序，顺次编码。 必须遵守的一个原则是，任何一个空间对象的对象码，也应该是唯一的。 属性值包括：质量和数量，以后者为主。属性分类以面型为主。 分类以树( 线) 型分类为主。即由大类到小类，由一级到二级。 2 4 3 地理空间要素分类和编码 本系统参考国土基础信息数据分类与代码以及相关国际和行业标准， 根据矿产资源勘察数据类型的特点，对地理空间要素进行分类编码。 地理空间要素编码可采用5 层，共6 位数字进行编码。具体结构如下图： 大类码 x 小类码一级代码二级代码 图2 2 地理空间要素编码结构图 识别码 在本系统采用两位数字来表示大类码，小类、一级和二级代码分别用一 位数字来表示，而识别码可由用户自己定义，以便以后扩充。具体分类和编 码参见如下各表： 表2 1 矿产资源勘察信息分类与代码表 t a b ie2 1t h ec o d e sa n dc i a s s e so fm j n e r a lr e s o u r c e sr e c o n n a is s a n c e 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 1 页 3 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 矿产资源勘察专题信息 注记信息 9 0 0 0 0 0 其他信息 表2 2基础地理信患分类与代码表 t a b i e2 2 t h ec o d e sa n dc ia s s e so fb a s i cg e o g r a p h i ci n f o r m a t i o n 代码要素名称 1 0 0 0 0 0 1 l 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 5 l l l l l 5 1 2 1 1 1 5 2 0 1 1 1 5 3 0 1 1 1 5 4 0 1 1 1 5 5 0 1 1 2 0 0 0 1 1 2 7 1 0 1 1 2 7 2 0 1 1 2 7 3 0 1 1 2 7 4 0 1 1 2 7 5 0 1 1 2 7 6 0 1 1 2 7 8 0 1 1 3 0 0 0 1 1 3 6 1 0 1 1 3 6 2 0 1 1 3 6 3 0 1 1 4 0 0 0 1 1 4 9 2 0 1 1 4 9 3 0 基础地理信息 基础地理要素 建设用地 城市 建制镇 农村居民点 独立t 矿 盐田 特殊用地 水系 河流水面 湖泊水面 水库水匠 坑塘水面 苇地 滩涂 水工建筑物 交通 铁路 公路 农村道路 境界信息 村界 乡界 1 1 4 9 4 0 县界 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 2 页 1 1 4 9 5 0市界 1 1 4 9 6 0 争议界 1 1 5 0 0 0地形信息 1 1 5 9 9 4首曲线 1 1 5 9 9 5 计曲线 表2 3基础地质信息分类与代码表 t a b le2 3t h ec o d e sa n dc l a s s e so fb a s i cg e o l o g i c jn f o r m a t i o n 代码要素名称 2 0 0 0 0 0基础 2 l o o o o 2 1 0 1 0 0 2 1 0 2 0 0 2 2 0 0 0 0 2 2 0 l o o 2 2 0 1 0 l 2 2 0 1 0 2 2 2 0 1 0 3 2 2 0 2 0 0 2 2 0 3 0 0 2 2 0 4 0 0 2 3 0 0 0 0 2 3 0 1 0 0 2 3 0 2 0 0 地质信息 地层岩体要素 主要地层 岩体 主要构造要素 断层 正断层 逆断层 平移断层 节理 背斜 向斜 重要成矿区带、主要成矿远景区 重要成矿区带 主要成矿远景区 参考空间数据库工作指南2 o 版( 征求意见稿) 、中华人民共和国 地质矿产行业标准中的相关数据m m “，同时考虑矿产资源勘察中的实际情 况，对矿区地质地形图中的地层进行“2 l o l + 5 ”位编码，具体结构如图2 3 所示。各类地层年代信息详细说明参看表2 4 。 西南科技大学硕士研究生学位论文 第1 3 页 2 1 0 1 地层信息 界( 代) 系( 纪) 统( 世) 群、组 图2 3地层编码结构图 f j g 2 3 t h es t r u c t u r eo fg e o i o g i ci a y e r sc o d i n g 段 第1 4 位用2 1 0 1 表示分类码，代表地层信息： 第5 位代表“界( 代) ”级地层： 第6 位代表“系( 纪) ”级地层； 第7 位代表“统( 世) ”级地层； 第8 位代表“群”或“组”级地层； 第9 位代表“段”级地层。 例如：代码2 1 0 1 1 l 1 0 2 从左到右依次表示如下含义：其中前4 位的“2 1 0 l ” 代表此属于的主要地层信息，第5 位的“1 ”代表“新生界”，第6 位的“1 ” 代表“第四系”，第7 位的“1 ”代表“全新统”，第8 位的“o ”代表没有“群” 或“组”级地层，第9 位的“2 ”代表“下段”。其整体表示“新生界第四系 全新统下段”地层信息。 表2 4地层信息分类与代码表 t a b le2 4t h ec o d e sa n dc i a s s e so fg e o i o g ici a y e r s 代码要素名称 2 1 0 1 0 0 0 0 0 2 1 0 1l o o o o 2 1 0 1 1 1 0 0 0 2 1 0 1 1 1 1 0 0 2 l o l l l l o l 2 1 0 1 1 1 1 0 2 2 1 0 1 1 1 2 0 0 2 1 0 1 1 1 3 0 0 2 1 0 1 1 1 3 0 l 2 1 0 1 1 1 3 0 2 2 1 0 11 1 3 0 3 2 1 0 1 1 1 4 0 0 主要地层信息 新生界 第四系 全新统 上更新统 中更新统 下更新统 上段 下段 第三段 第二段 第一段 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 4 页 2 1 0 1 1 2 0 0 0新第三系 2 1 0 1 1 3 0 0 0古第三系 2 1 0 1 2 0 0 0 0中生界 2 1 0 1 2 1 0 0 0白垩系 2 1 0 1 2 1 1 0 0上白垩统 2 1 0 1 2 1 2 0 0下向垩统 2 1 0 1 2 2 0 0 0侏罗系 2 1 0 1 2 2 1 0 0上侏罗统 2 l o l 2 2 2 0 0 中侏罗统 2 1 0 1 2 3 0 0 下侏罗统 2 10 1 2 3 0 0 0三替系 2 l o l 2 3 l o o 上三叠统 2 1 0 1 2 3 2 0 0中三叠统 2 1 0 1 2 3 3 0 0f 三叠统 2 1 0 1 3 0 0 0 0 上古生界 2 1 0 1 3 1 0 0 0 二叠系 2 1 0 1 3 l 1 0 0 上二叠统 2 1 0 1 3 1 2 0 0 下二叠统 2 1 0 1 3 2 0 0 0石炭系 2 1 0 1 3 2 1 0 0 上石炭统 2 1 0 1 3 2 2 0 0 卜石炭统 2 1 0 1 3 3 0 0 0 泥盆系 2 1 0 1 3 3 l o o 上泥盆统 2 1 0 1 3 3 2 0 0 中泥盆统 2 l 叭3 3 3 0 0 下泥盆统 2 1 0 1 4 0 0 0 0 下古生界 2 1 0 1 4 1 0 0 0 志留系 2 l o l 4 1 1 0 0 上志留统 2 1 0 1 4 1 2 0 0 中志留统 2 1 0 1 4 1 3 0 0 下志留统 2 1 0 1 4 2 0 0 0 奥陶系 2 1 0 1 4 2 1 0 0 上奥陶统 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 5 页 2 1 0 1 4 2 2 0 0 2 1 0 1 4 2 3 0 0 2 1 0 1 4 3 0 0 0 2 1 0 1 4 3 1 0 0 21 0 1 4 3 2 0 0 2 1 0 1 4 3 3 0 0 21 0 1 5 0 0 0 0 2 1 0 1 5 1 0 0 0 2 1 0 1 5 1 1 0 0 2 1 0 1 5 1 2 0 0 3 0 0 0 0 0 3 1 0 0 0 0 3 1 1 0 0 0 3 1 1 1 0 0 3 1 2 0 0 0 3 1 2 1 0 0 3 1 2 2 0 0 3 1 2 3 0 0 3 1 2 4 0 0 3 1 2 5 0 0 3 1 2 6 0 0 3 1 2 7 0 0 3 1 2 8 0 0 3 1 2 9 0 0 3 1 2 1 1 0 中奥陶统 f 奥陶统 寒武系 上寒武统 中寒武统 下寒武统 新元古界 震旦系 上震旦统 下震臣统 矿产资源勘察专题信息 勘探工程 钻探工程 钻孔 坑探工程 探槽 平窿 沿脉 穿脉 石门 竖井 斜井 天井 暗井 上山 3 1 2 1 2 0 下山 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 6 页 表2 6矿产资源勘察注记信息分类与代码表 t a b i e2 6t h ec o d e sa n dc l a s s e so fi a b e i inm i n e r a ie x p i o r i n g 代码要素名称 4 0 0 0 0 0 4 1 0 0 0 0 4 1 0 1 0 0 4 1 0 1 0 1 4 1 0 1 0 2 4 1 0 1 0 3 4 l o l 0 4 4 1 0 1 0 5 4 1 0 2 0 0 4 1 0 2 0 1 4 1 0 2 0 2 4 1 0 2 0 3 4 1 0 2 0 4 4 1 0 2 0 5 4 1 0 3 0 0 4 1 0 3 0 l 4 1 0 3 0 2 4 1 0 3 0 3 4 1 0 3 0 4 4 1 0 3 0 5 4 1 0 4 0 0 4 1 0 5 0 0 4 1 0 6 0 0 4 1 0 6 0 1 4 1 0 6 0 2 4 1 0 6 0 3 4 1 0 6 0 4 注记信息 注记要素 地名注记 国家级名称 省缀名称 地( 市) 级名称 县( 市) 级名称 乡( 镇) 级名称 水系注记 河流注记 湖泊注记 水库注记 坑塘注记 沟渠注记 交通注记 铁路注记 公路注记 机场注记 港口码头注记 管线注记 地形注记 地质要素注记 勘察要素注记 矿区注记 矿山注记 勘探工程注记 基础设施注记 4 1 0 7 0 0 其他注记 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 7 页 表2 7矿产资源勘察其他信患分类与代码表 t h ec o d e sa n dc ia s s e so fc o rr e i a t e din f o r m a t i o ni nm i n e r a e x p i o ri n g 代码 要素名称 9 0 0 0 0 0 9 1 0 0 0 0 9 1 0 l o o 9 1 0 2 0 0 9 1 0 3 0 0 9 1 0 4 0 0 9 1 0 5 0 0 9 2 0 0 0 0 其他信息 图面整饰要素 图廓线 公里格网 比例尺符号 图示符号 经纬网 其他要素 2 5 本章小结 本章对矿产资源勘察系统的数据进行了分析，对矿产资源勘察系统的数 据进行了分类和编码工作，实现了数据的标准化。在对矿产资源勘察要素进 行编码分类过程中，必须首先在满足既定的国标和行业标准的基础上，根据 城市工程勘察本身的特点，结合实际情况，科学、合理地进行地理空间要素 和矿产勘察专题数据的编码。数据的分类与编码作为一项重要的基础工作， 必须得到相应的重视。通过对矿产勘察数据的分类编码，实现了数据的标准 化，为数据库的设计和建设创造了必要条件，为系统的总体设计和实现奠定 了基础。 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 8 页 3 矿产勘察系统数据库设计 3 1数据库设计原则和方法 总体来讲，数据库结构设计时必须遵循以下原则“： ( 1 ) 对大量的数据采用非冗余结构予以定义，并根据需要使其能够为不 同用户所使用。 ( 2 ) 在增加、修改和删除数据时，数据的结构、相互关系和从属关系应 保持不变。 ( 3 ) 应用程序不依赖于数据库的数据组织方法和存放位置，即所谓的数 据独立。这是指不同应用程序可以按照需要的数据结构去访问数据库的数据， 同时当库中的数据发生变更时，不需要重新编写或修改已有的应用程序。 ( 4 ) 系统对库中数据的存取进行控制，以防止无关用户对数据的非法存 取阻及有意或无意的破坏，从而保证数据的安全性。 ( 5 ) 要保证数据在逻辑意义上的正确性、有效性和兼容性。 ( 6 ) 要便于对数据进行独立的写入、修改、补充和删除。 ( 7 ) 要具有不断扩充和更新的能力。 矿产资源勘察系统数据库的设计过程，实质上就是将收集整理的矿产资 源勘察数据集组织成符合选定的数据库管理软件a c c e s s 数据模式所要求的 数据结构。矿产勘察信息本身的复杂性和多样性，决定了其数据模式不可能 统一，由矿产勘察模型向数据模型的转化是一个由分析到综合的过程，其大 致步骤是：先将矿产勘察数据集的全部属性，按其分类、来源、取值方式和 数据类型分成许多类别，再与有关的“标准”，“规范”及数据记录表格作比 较，归纳为几大类，再逐步细分，得到一系列数据模式。它们一方面成为数 据库