天津市矿产资源与地质灾害地理信息系统设计与实现.doc

天津市矿产资源与地质灾害地理信息系统设计与实现摘要：矿产资源和地质灾害信息管理是矿管工作的重要内容。传统信息存储方式难以满足当前矿管工作的需求。本文在明确天津市矿产资源与地质灾害地理信息系统建设目标的基础上，详细论述该系统的建设情况。使用此系统可以便捷、动态地掌握矿产资源的现状、规划与开发利用程度等信息，提升天津市矿管工作数字化应用水平。关键词：天津市 矿产资源 地质灾害 webgis矿政管理1引言随着矿管工作的日益深入，矿产资源和地质灾害信息量日趋庞大。传统的纸介质载体信息存储方式，在信息的查询、统计、更新方面非常不便，且无法实现基于地理空间位置的综合查询、分析，难以满足当前矿管工作的需求。以信息化建设实现矿产资源与地质灾害信息管理方式的根本转变，提高矿管工作效率，为解决上述问题的提供了途径。本文在明确天津市矿产资源与地质灾害管理地理信息系统建设目标的基础上，详细论述系统建设实施路线，重点介绍系统数据库和系统功能的建设情况。2系统建设目标本系统的建设目标是在充分分析天津市矿管工作需求的基础上，遵循国家和地矿行业信息化建设标准，结合天津市矿管工作特点，运用先进的webgis（网络化地理信息）技术和数据库技术，开发天津市矿产资源与地质灾害地理信息系统。实现基于网络环境下，与矿管相关的基础地质信息、矿产资源现状信息、规划信息、地质灾害信息基于地理空间位置的快速获取与评价分析，使矿管人员可以便捷、动态地掌握矿产资源的现状、规划与开发利用程度等信息，提高对地质灾害监控、管理力度，提高天津市矿管工作数字化应用水平，为矿管部门提供一个先进、实用的辅助决策信息技术手段。3系统实施路线在明确系统建设目标的情况下，本系统在建设过程中主要分为两个阶段，即系统数据库建设阶段和系统功能建设阶段。在本系统数据库建设阶段，主要任务是对收集、整理后的矿管资料和数据，按照规定的数据格式标准和信息分类体系，形成系统所需的基础数据源。具体来说就是依据国家矿产资源数据库建设指南和基础地理信息数据库建设等标准，建立天津市基础地理数据库、和矿政管理密切相关的基础地质、矿产资源现状、勘查规划、地质灾害等专题要素的空间图形数据库以及属性数据库。在本系统功能建设阶段，主要任务是开发系统所需的各项功能，具体来说就是依据软件工程学原理，采用结构化生命周期法结合快速原型法，应用webgis技术和数据库技术，开发天津市矿山资源与环境灾害地理信息系统。实现基于网络环境下，与矿管相关的基础地质信息、矿产资源现状信息、勘查规划信息、地质环境与灾害信息基于空间地理位置的快速获取与评价分析。系统建设实施路线图如图1所示：图1系统实施路线4系统数据库建设数据库是应用型地理信息系统的基础，数据库建设是本系统建设的重要工作之一。在本系统数据库建设过程中，需要选用先进的空间数据管理平台arcgis9.3和属性数据管理平台microsoft sql server 2005，确定最优数据存储结构，把收集到的各种基础数据分类并按不同的方式存贮，建立空间数据库和属性数据库，实现数据的高效存储。本系统建立的数据库分为空间数据库和属性数据库两部分。空间数据结构因数据的存贮格式不同而分为矢量数据结构、栅格数据结构。非空间数据又分为结构化数据和非结构化数据。结构化数据主要是指有一定结构，可以划分出固定的基本组成要素， 并能以关系数据库的表、视图表示的数据, 如各种申请表、审批表等。非结构化数据是指没有明显结构，无法划分出固定的基本组成元素的数据，主要是一些文档，如申请材料、各种文件、法规等。它们可以用电子文档来进行统一的管理。在本系统数据库内容资料的选取上，主要是针对上述类型的数据资料据进行归纳、提取、综合，整合成系统所需的数据库要素。从内容分上，主要包括基础地理数据、基础地质数据、矿产资源与地质灾害专题数据几个部分。系统数据库内容如图2所示：图2系统数据库内容5系统功能开发5.1系统总体架构本系统在开发过程中，以arcgis server 9.3为gis服务平台，以visual studio .net 2008为开发工具，以c#为编码语言，构建基于b/s结构的天津市矿产资源与地质灾害地理信息系统，解决多部门之间的数据共享，实现分布式状态下的矿产资源与地质灾害信息的管理。arcgis server 9.3是基于esri公司arcobjects(ao)组件构建的gis服务器平台软件，与同类gis服务器平台相比，在数据管理方式、空间分析能力、并发操作能力等多个方面处于世界领先地位1。基于b/s结构访问方式是指在不安装任何客户端软件的情况下，通过web浏览器（如ie）直接访问服务器提供的服务2。采用基于b/s结构的访问方式，主要功能都在服务器端实现，当系统功能修改或者扩充后只需更新服务器端即可，有利于降低系统的管理和维护成本3。本系统开发完成后，部署于服务器内，矿管人员可使用web浏览器访问本系统。为了简化系统的部署和管理，集中管理系统中的数据与服务，本系统在总体架构上采用了基于b/s结构的三层结构。系统层次上分为表现层，业务逻辑层和数据层。系统总体架构如图3所示：图3系统总体架构表现层是用户和系统交互的界面。用户通过web浏览器发送请求到web服务器，并接收web服务器返回的逻辑运算结果。业务逻辑层由web服务器和gis服务器两部分组成。web服务器接收表现层发送的请求，通过远程对象访问技术调用gis服务器完成需求的gis处理功能，此外，系统非空间数据的逻辑运算也由web服务器完成。arcgis server作为gis应用服务器，负责所有的 gis处理分析。数据层包括系统用到的所有数据。本系统采用此体系结构，层次清晰，分工明确，每个层次分别完成不同的业务功能，达到系统资源的充分利用。同时，系统便于维护和更新，提高了系统的稳定性，减少了对庞大而复杂的gis数据操作带来的系统性能上的瓶颈效应，增加了系统在大并发访问量下的处理能力。5.2系统功能开发在对系统建设目标和天津市矿管工作特点进行深入分析的基础上，本系统开发了包括矿产资源与地质灾害信息现状管理、矿产资源与地质灾害信息规划管理、专题地图浏览、系统权限管理等四大类二十个子功能，具体功能如表1所示：表1系统功能功能名称功能描述矿产资源与地质灾害现状信息管理功能基础性地质调查现状管理对主要构造、重点成矿地带的数据编辑、空间条件查询、统计分析探矿权管理对探矿权范围的数据编辑、空间条件查询、统计分析采矿权管理对采矿权范围的数据编辑、空间条件查询、统计分析矿区管理对矿区的数据编辑、空间条件查询、矿产资源储量数据统计分析矿山管理对矿山的数据编辑、空间条件查询、矿产资源储量数据统计分析地质灾害现状管理对地质灾害现状的数据编辑、空间条件查询、统计分析地质遗迹管理可以通过点选地质遗迹点空间位置，查看相应地质遗迹点的全景影像矿产资源与地质灾害规划信息管理功能重点调查评价区规划管理对重点调查评价区规划的空间条件查询、统计分析重点调查评价项目规划管理对重点调查评价项目规划的空间条件查询、统计分析矿产资源勘查区规划管理对勘查区规划的空间条件查询、统计分析矿产资源开采区规划管理对开采区规划的空间条件查询、统计分析矿产资源保护区规划管理对保护区规划的空间条件查询、统计分析矿产资源储备区规划管理对储备区规划的空间条件查询、统计分析矿山环境保护与恢复治理区规划管理对矿山环境保护与恢复治理区规划的空间条件查询、统计分析矿山环境保护与恢复治理工程规划管理对矿山环境保护与恢复治理工程规划的空间条件查询、统计分析矿山土地复垦重点工程规划管理对矿山土地复垦重点工程规划的空间条件查询、统计分析专题地图浏览功能专题地图浏览实现对系统内所有专题图层的任意叠加浏览系统权限管理功能用户管理对用户的添加、编辑（修改用户资料）、删除用户组权限设置对用户组的添加、编辑（修改用户组所拥有的权限）、删除单位管理对用户单位的添加删除图4系统运行效果6结论天津市矿产资源与地质灾害地理信息系统的成功开发及应用, 从根本上实现了天津市矿产资源和地质灾害信息基于地理空间位置的快速获取与评价分析，使矿管人员可以便捷、动态地掌握矿产资源的现状、规划与开发利用程度等信息，提高对地质灾害监控、管理力度，提升天津市矿管工作数字化应用水平。参考文献1 arcgis server administrator and deve