Ⅰ 中國科學院科學資料庫的十五期間的發展方向和目標
科學資料庫及其應用系統作為中國科學院信息化建設的重要基礎設施，已經納入了中國科學院「十五」期間信息化建設的重大項目，給科學資料庫的發展帶來了一個有利的時機。
科學資料庫及其應用系統在「十五」期間的總體發展目標是在繼續擴大數據資源的基礎上，促進數據向知識的轉化，完善信息化的科學研究環境，初步建成面向科學研究和社會的科技信息服務體系。
「十五」期間，科學資料庫及其應用系統建設任務包括數據資源建設、標准規范建設和系統平台建設三個方面。
⑴數據資源建設
科學資料庫數據資源建設是繼續加強科學數據資源的採集和積累，擴大現有專業資料庫范圍，注重數據的完備性，系統性，內容和形式的多樣性，在全院范圍內逐步建立學科門類完整的專業資料庫群體，為建設信息化的科學研究環境提供數據資源保障，為知識創新服務。主要任務是在全院范圍內初步建成包括化學、天文學、材料科學、能源科學、海洋科學、生物學、地球科學、信息科學等學科門類基本完整的科學資料庫群體，使科學資料庫系統的建庫單位的數量接近40個，學科門類逐步趨於完整；專業子庫數量達到300個，專業庫種類包括數值庫、事實庫和多媒體庫；科學資料庫總數據量達到10TB。同時，建成1-2個數字標本館應用實驗系統。
⑵標准規范建設
科學資料庫標准規范建設是將科學資料庫系統作為一個相對獨立和完整的系統，研究、制定該系統相應的標准與規范，形成其特有的標准規范體系，用以規范化科學資料庫數據資源的建設、數據共享與服務，保證數據資源的質量，提高科學資料庫的管理和服務水平，為科學資料庫的持續發展奠定良好的基礎，為科學資料庫實現從數據向信息和知識的轉化服務，為科學資料庫開發先進應用系統服務。在「十五」期間的標准規范體系建設包括數據標准體系、科學資料庫元數據標准體系、科學資料庫管理規范體系三大部分。主要任務是提交一套科學資料庫標准規范。內容包括科學資料庫元數據標准框架，科學資料庫元數據標准集，科學資料庫數據質量評估標准，科學資料庫數據共享政策與規范等。
⑶系統平台建設
科學資料庫系統平台建設是運用IT技術的新進展，對大規模、分布式、異構的科學資料庫中海量的數據資源進行整合，實現全方位、深層次的資源共享，並在高性能環境的支持下開發基於科學資料庫的先進應用系統，使科學資料庫的發展能夠滿足未來科學研究的需要，使科學資料庫能夠成為未來信息化科研環境的核心組成部分之一。主要任務就是建設面向科學資料庫未來五年發展需要的軟硬體支撐環境；在數據整合與規范化的基礎上，實現對數據資源的統一訪問與充分共享；為科學資料庫科技信息服務體系的建設和先進應用系統的開發提供有力的支持。同時，建立科學數據中心和專業領域數據分中心。通過建立數據中心提供科學資料庫集海量存儲、超級計算機、高速網路等軟硬體一體化的信息共享平台，並對科學資料庫建庫單位提供技術支持和培訓；通過建立專業領域數據分中心，規劃、設計和集成專業領域資料庫資源，逐步實現系統化和完備化，組織學科領域標准規范的制訂和實施，進行學科領域數據分中心的系統平台建設，開展專業領域的應用，提供專業領域綜合科技信息共享與服務。系統平台建設還要開發有典型意義的科學資料庫先進應用系統。這些應用系統應能充分利用和發揮科學資料庫數據資源的綜合優勢，成為未來科學研究工作中的重要工具或環境。
Ⅱ 鑽孔基本信息資料庫建設及其意義
劉向東1張立海1趙立鴻2高 立2
（1. 國土資源實物地質資料中心；2. 江蘇省地質調查研究院）
摘 要 地質鑽孔基本信息資料庫建設，是全國重要地質鑽孔資料庫建設的第一步。嚴格規范建庫流程，建立鑽孔基本信息資料庫數據關系和框架結構，開發運行軟體，設置查詢、統計、匯總等多種功能，突出實用性、人性化，強調一切為方便用戶服務。在全國地質鑽孔基本信息清查工作的基礎上，利用計算機信息技術，使鑽孔基本信息系統化、標准化和數據化，完成鑽孔基本信息資料庫建設。
關鍵詞 地質鑽孔 基本信息資料庫 數據採集系統 標准化 工作建議
1 引言
鑽孔資料是地質調查、資源評價最重要的原始成果，即是原始地質資料最重要的組成部分，是岩心不可缺少的屬性說明資料，是成果地質資料中主要成果來源的基礎性資料。國外發達國家應用現代高新技術和先進的管理模式建立了各類地質礦產基礎資料庫，開展了網上元數據和目錄發布，並提出了一站式服務的理念。新的形勢要求我們必須改變傳統的地質資料管理模式，充分利用先進的信息管理技術和手段，建立國家級各類地質礦產基礎資料庫，實現地質礦產信息管理的資料庫化、網路化，提高信息的使用效率和水平[1，2]。
2011 年，根據《地質資料管理條例》的規定和《國土資源部關於印發 <推進地質資料信息服務集群化產業化工作方案 > 的通知》（國土資發 [2010]113 號）關於建設重要地質鑽孔資料庫的要求，國土資源部辦公廳下發《關於開展鑽孔基本信息清查工作的通知》（國土資廳發 [2011]31 號），要求在全國開展地質鑽孔基本信息清查工作，旨在基本查清我國地勘單位保管的地質鑽孔基本信息，基本掌握我國地勘單位保管的地質鑽孔類型、分布及數量，初步建立全國地質鑽孔基本信息資料庫，為制訂全國地質鑽孔資料庫建設方案提供依據[3，4]。
2 鑽孔基本信息資料庫
為適應今後地質工作對鑽孔數據的應用，保障未來地質鑽孔資料庫建設的順利部署，在全國地質鑽孔基本信息數據清查工作中，需要對其基本數據進行信息化、規范化處理，依據所掌握的全國地質鑽孔資料自身特點，首先要建立全國地質鑽孔基本信息資料庫。
2.1 建庫原則
鑽孔基本信息資料庫是展示全國地質鑽孔基本信息清查最新工作成果的計算機信息管理系統。服務對象為整個地質系統的專業人員、領導決策層、地質資料專業研究人員和野外地質工作者。這就要求地質鑽孔基本信息資料庫的框架結構和軟體系統突出實用性、人性化，強調一切為方便用戶服務。資料庫應具備查詢、統計、匯總等多種功能，窗體式表達，達到直觀、查詢快捷；內部實施數據動態管理，能隨時修訂、及時更新；軟體運行系統兼容性強，有利擴展改造，數據結構合理，最終符合關系型通用資料庫要求。
2.2 資料庫類型
為便於地質鑽孔基本信息清查工作的數據採集，並考慮到本次全國地質鑽孔基本信息清查並未涉及鑽孔資料的空間數據、圖形屬性數據等內容，因此選用日常辦公通用的 MS Access 格式資料庫作為後台管理資料庫，提供多種存儲結構和存取方法，針對不同的應用任務選定合適的物理存儲結構（包括文件類型，索引結構和數據的存放次序等）、存取方法和存取路徑。目前建設的《全國地質鑽孔基本信息資料庫》屬於單機版資料庫類型。這種類型資料庫專門為移動的單台計算機設計，結構和運行軟體相對簡單，庫容量小。但保密性強、建設目的專一，特別方便移動辦公和野外地質人員使用。隨著移動存儲技術的發展，單機版資料庫會越來越重要。
2.3 數據分割
依據已有地質鑽孔基本信息數據資料實際，並根據地質鑽孔基本信息清查工作產生的數據特徵，將數據文件分割為三種數據表。
第一種，鑽孔資料保管單位基本信息表。描述地質鑽孔資料保管單位相關信息，包括保管單位名稱、組織機構代碼、最高資質等級、上級單位名稱、所屬行業部門、通訊地址和通訊方式等。
第二種，項目基本信息表。描述地質工程施工中形成相關地質鑽孔的地質項目相關信息，包括項目名稱、項目類型、工作程度或比例尺、主要礦種等。
第三種，鑽孔基本信息表。具體描述地質鑽孔的相關信息，包括鑽孔編號、名稱、類型、坐標系、坐標、深度、施工單位，以及相關原始檔案和岩心等實物地質資料的保存狀況等。
2.4 邏輯結構
在地質鑽孔基本信息資料庫建設中採用分布式資料庫系統，概念模型用實體—聯系圖（簡稱 E-R）表示，地質鑽孔基本信息數據採集按實體進行：保管單位信息表—項目基本信息—地質鑽孔基本信息。以保管單位（組織機構代碼）—項目名稱作為數據表的關聯主鍵，查詢檢索相應數據信息。
地質鑽孔基本信息資料庫三種數據文件之間的邏輯關系。「組織機構代碼」為第一、第二種數據文件的主關鍵字，「項目名稱」為第二、第三種數據文件的關鍵字，保管單位基本信息數據與項目基本信息數據為 1∶n 關系，項目基本信息數據與地質鑽孔基本信息數據也為 1∶n 關系。
3 資料數據採集標准化
3.1 數據源選擇
源數據採集對象為地勘單位保管的除油氣以外的區域地質、礦產地質、水文地質、工程地質（大型以上項目）、環境地質、災害地質勘查等形成的地質鑽孔基本信息。實現全國地質鑽孔基本信息數據採集、入庫、整理和分析研究，數據採集和入庫規范化與標准化。
地勘單位以地質工作項目為單元，清查地質工作項目施工的鑽孔，逐個鑽孔填報信息表。只清查鑽孔的最基本信息，不清查每個鑽孔的詳細原始編錄內容、測試數據等。地質項目工作中收集的鑽孔資料不在清查范圍內[5]。
3.2 數據構架
根據《國土資源部辦公廳關於開展鑽孔基本信息清查工作的通知》（國土資廳發 [2011]31 號）的要求，構建全國及各省（區、市）地質鑽孔基本信息數據構架，見圖 1。
圖 1 地質鑽孔基本信息數據構架
3.3 數據採集流程
根據《國土資源部辦公廳關於開展鑽孔基本信息清查工作的通知》（國土資廳發 [2011]31 號）的要求和鑽孔資料保管單位工作內容，依據《固體礦產勘查地質檔案立卷歸檔規則》（DZ/T0222—2004）、《原始地質資料立卷歸檔規則》（DA/T41—2008）和《地質資料檔案著錄細則》（DA/T23—2000）等標准，編制鑽孔資料保管單位鑽孔基本信息清查工作步驟，鑽孔資料保管單位亦可根據本單位成果地質資料和原始地質資料的歸檔保管情況，優化和改進工作步驟，擬定本單位鑽孔基本信息清查工作流程。
為了便於鑽孔資料保管單位採集鑽孔基本信息清查數據，各單位可利用「地質鑽孔基本信息數據採集系統」的生成工作表功能，生成 excel 格式工作表。各單位可以通過以下兩種方式採集、上報鑽孔基本信息數據：
第一種方式是，嚴格按照屬性項填寫說明在 excel 工作表中錄入數據，最後導入到「地質鑽孔基本信息數據採集系統」中，生成「ACCESS 資料庫」文件上報。
第二種方式是，手工填寫工作表，然後再逐條錄入到「地質鑽孔基本信息數據採集系統」中，使用採集系統「數據管理」中的「數據備份」功能，生成「ACCESS 資料庫」備份文件上報。
4 資料庫建設和軟體開發
4.1 開發平台
資料庫或信息管理系統的發展方向是實現不同學科、不同行業、不同層次資料庫的聯網對接，達到廣泛的信息共享。鑽孔基本信息資料庫建設和軟體開發，既要考慮到行業發展和資料庫擴展改造，也要考慮適應不同數據採集者和用戶的計算機設備、使用軟體和操作水平參差不齊的情況。這就要求資料庫開發軟體具有最普遍兼容性。
地質鑽孔基本信息資料庫具 C/S 結構，採用通用的 MS Access 作為後台資料庫管理系統。為保證資料庫編程的規范化，界面製作美觀大方，採用廣泛應用的 Microsoft Visual Basic 6.0 編程語言。用戶端不須安裝專門運行軟體，直接通過 Microsoft Access2003 以上打開資料庫，方便用戶查詢、修改。對用戶設備配置要求也較低，安裝 Windows 2000、Xp，以及 Windows 7 的 PC 計算機均可使用，滿足流動辦公的需要。
4.2 編程規范化
這是資料庫軟體開發的最基本保證，決定資料庫建設能否順利完成和今後擴展改造。主要內容包括編程語句、編碼的規范化，如語句長度、注釋，常（變）量定義、命名等；各類欄位名稱、性質、代碼和位元組的統一；資料庫結構構造、查詢窗體、查詢方式的規范化，以及數據錄入、存儲和流通是否符合關系型通用資料庫要求[6]。
4.3 資料庫建設流程
採用數據表單形式開發數據採集界面，提供數據列表形式瀏覽所錄入的數據內容。錄入數據不合要求時，系統會給出提示信息；錄入各種代碼項時，有詳細的代碼列表供用戶選擇；錄入時間項時，提示信息會自動顯示；數據採集界面上輸入完數據後，數據入庫前進行數據檢驗，不符合要求的數據記錄無法入庫，保證數據安全性及數據完整性。在數據採集完成之後，實現數據的統計檢索功能。數據查詢分兩種形式：基本查詢和可視化查詢。
系統直接讀取 Access 格式的地質鑽孔基本信息資料庫，全國地質鑽孔基本信息資料庫建設流程，如圖 2 所示。
圖 2 全國地質鑽孔基本信息資料庫建設流程圖
5 系統框架結構與功能設置
5.1 系統框架結構
全國地質鑽孔基本信息數據採集系統，主要實現數據維護、備份以及統計、應用，滿足全國地質鑽孔基本信息清查階段的數據處理需求，實現全國地質鑽孔基本信息數據的入庫、查詢、統計、分析、報表等基本功能，建成全國地質鑽孔基本信息資料庫，其框架結構見圖 3。
圖 3 全國地質鑽孔基本信息數據採集系統結構
5.2 主要功能
全國地質鑽孔基本信息數據採集系統適用於全國范圍內地質鑽孔基本信息數據清查工作；系統設計實現數據入庫、數據查詢、數據統計、數據報表、數據管理、數據字典、數據修改和生成工作表 8 個方面主要功能，此外還有視圖、幫助等輔助功能，見圖 4。
圖 4 全國地質鑽孔基本信息採集系統功能界面
數據入庫。數據入庫是系統的主要功能之一。打開數據入庫表單界面，有三種方法：一是利用主菜單，二是利用主窗體的系統工具欄，三是利用導航窗格。系統數據入庫（添加或編輯）採用表單方式。
數據查詢。數據查詢是全國地質鑽孔基本信息數據採集系統基本的功能。打開數據查詢界面，有三種方法：一是利用主菜單，二是利用主窗體的系統工具欄標簽，三是利用導航窗格。「全國地質鑽孔基本信息數據採集系統」提供了基本查詢和可視化查詢兩種數據查詢方式。
數據統計。數據統計是全國地質鑽孔基本信息數據採集系統的重要功能之一。利用此功能，可以便捷地進行數據統計。系統打開數據統計界面有兩種方法：一是利用主菜單，二是利用導航窗格。系統共提供 10 種數據統計方式，包括按保管單位統計、按行業部門統計、按項目類型統計、按比例尺統計、按工作程度統計、按礦種統計、按項目工作時間段統計、按勘查資質等級統計、按鑽孔深度段統計和按礦區統計。
數據報表。全國地質鑽孔基本信息數據採集系統提供保管單位基本信息報表、項目基本信息報表和鑽孔基本信息報表三種報表列印功能。以「鑽孔基本信息報表」列印為例，選擇【鑽孔基本信息報表】，系統彈出「數據報表輸出」界面，用戶可以選擇要列印的欄位，預覽後即可執行列印操作。
數據管理。全國地質鑽孔基本信息數據採集系統提供5種【數據管理】功能，包括數據導入、數據導出、數據備份、數據恢復和數據追加。
數據字典。全國地質鑽孔基本信息數據採集系統【數據字典】是本軟體的重要功能之一，利用此功能，用戶可以進行數據結構和單元格內容設置。
數據修改。鑒於保管單位基本信息表、項目基本信息表和鑽孔基本信息表之間，是以「組織機構代碼」和「項目名稱」作為關鍵字進行聯結的，在修改時，需要三者相互關聯。全國地質鑽孔基本信息數據採集系統在試運行後，根據各省建議增加了【統改組織機構代碼】和【統改項目名稱】功能，用戶可根據需要進行統改。
生成工作表。為便於用戶准確填報鑽孔資料基本信息，系統在試運行後，根據各省建議，增加了【生成工作表】功能，生成 excel 格式工作表，用戶可以通過以下兩種方式填報數據：
一是用戶嚴格按照屬性項填寫說明在 excel 表中錄入數據，最後通過【數據導入】功能將 excel 工作表數據按要求導入到系統中。
二是用戶手工填寫工作表，然後再將手工填寫的工作表數據逐條錄入到系統中。本系統同時提供方便快捷的數據記憶、提示錄入方式。
6 資料庫建設進展及其意義
6.1 工作進展
截至 2012 年 2 月，全國省級地質資料管理部門累計清查館藏資料 187690 檔，涉及 36226 個地質工作項目，從館藏資料中共清查出 519570 個鑽孔。據統計，全國共參加地質鑽孔基本信息清查的地勘單位1087 個，清查出有鑽探工作量的項目 26007 個，鑽孔數量共計 575615 個。目前，全國已完成 427772 個信息完整的鑽孔基本信息建庫工作。
6.2 資料庫建設意義
地質鑽孔基本信息資料庫建設，是全國重要地質鑽孔資料庫建設的第一步，是具有開創性的研究工作。近年來，我國一直致力於鑽孔資料庫建設方面的研究工作，也發布了固體礦產鑽孔資料庫工作指南等標准。但是，這些新成果未能得到全面推廣，嚴重阻礙了鑽孔資料庫建設進程。隨著時間的推移，地質工作單位及工作者積累了大量新資料，亟待進行新一輪鑽孔資料的收集、整理和研究工作。
目前，我國地質資料管理與研究人員比較匱乏，少數在職人員既要承擔多個項目的工作重擔，還要努力鑽研，促進行業發展。同時，科研、地調工作的深入開展，要求新起點、新突破、新水平，迫切需要通過挖掘鑽孔資料的內在信息來發揮其作用。我國在 20 世紀 50 ～ 60 年代參加工作的老地質專家均過了退休年齡，他們在工作中形成的地質資料尤其是鑽孔資料急需搶救、保護。嚴峻的人才形勢迫使盡快建立鑽孔資料庫。建設全國范圍的地質鑽孔基本信息資料庫，是一項意義深遠的基礎工程，為今後國家開展重要地質鑽孔資料庫建設工作奠定了基礎。
參 考 文 獻
[1] 吳沖龍 . 計算機技術與地礦工作信息化 [J]. 地學前緣，1998，5（1-2）343 ～ 353.
[2] 李兵，陳旭瑞，胡俊峰等 . 基於 GIS 的地質資料庫系統：研究現狀和發展趨勢 [J]. 地球物理學進展，1998，17（3）532 ～ 539.
[3] 國土資源部礦產資源儲量司 . 推進地質資料信息服務集群化產業化工作方案 [EB/OL].http：//www.mlr.gov.cn/zwgk/zytz/201008/t20100806_732080.htm，2010-08-06.
[4] 國土資源部礦產資源儲量司 . 國土資源部辦公廳關於開展鑽孔基本信息清查工作的通知 [EB/OL].http：//www.mlr.gov.cn/zwgk/zytz/201105/t20110519_867600.htm，2011-05-19.
[5] 國土資源部礦產資源儲量司 . 鑽孔基本信息清查工作指南 [EB/OL].http：//www.mlr.gov.cn/zwgk/zytz/201107/t20110713_900372.htm，2011-07-13.
Ⅲ 鑽孔資料庫建設現狀及下一步工作建議
劉向東
（國土資源實物地質資料中心）
摘要 本文分析了鑽孔資料保管現狀，介紹了鑽孔資料庫建設進展情況，對前期工作進行了評估，提出了下一步開展重要地質鑽孔資料庫建設試點的對策建議。
關鍵詞 地質鑽孔 資料庫建設 現狀 對策建議
1 引言
鑽孔資料是地質勘查工作形成的重要成果。世界發達國家都非常重視對鑽孔資料的管理和使用，建立了各類鑽孔資料庫，並提供廣泛服務。
在 2012 年 2 月發布的《國土資源信息化「十二五」規劃》中，把建立國家重要地質鑽孔資料庫，作為地質和礦產資源資料庫建設的重要內容列出。建立地質鑽孔資料庫，旨在有效保護地質勘查工作成果，避免地質資料內在價值的流失，為地質基礎研究、資料綜合評價、礦產資源綜合開發利用等提供可靠依據，實現地質基礎信息的共享及信息社會化服務。
2 鑽孔資料保管現狀分析
新中國成立以來，國家投入大量資金，由全國地勘行業，包括原地礦部、冶金、核工業、武警黃金、石油、煤炭、有色、建材、化工等部門上百萬地質工作者辛勤勞動數十年，開展了全面的、不同尺度的地質礦產勘查工作，獲取了大量翔實、可靠的地質勘查基礎資料。據不完全統計，全國鑽探總進尺超過 4 億米，其中固體礦產鑽探總進尺約 1.33 億米，水文地質鑽探總進尺約 1.0 億米，約有 3500 萬米典型岩礦心得以保存。這些地質鑽孔資料是我國開展基礎地質研究、國土資源調查評價、礦產勘查開發、地下水資源開發、環境治理、地質災害防治、國土整治、城市規劃與建設等必不可少的重要基礎數據源。這些重要基礎信息是國土資源調查評價與認識程度的標志和進一步工作的依據，也是國家自然資源調查實力的體現，是國家的寶貴財富，是社會的公共財產。它們對國家經濟建設的宏觀決策、遠景規劃的制定，以及推動國民經濟和社會發展，具有重要的基礎性作用；對礦產資源的勘查開發及相關基礎地質研究，有重要的重復使用價值。
但是，長期以來，鑽孔資料全部以紙介質和實物形式存儲和保存，受資金的限制，數字化程度不高，利用率極低，造成許多單位一方面大量需要這些資料和數據，另一方面又無法得到或很難應用的尷尬局面，同時造成國家珍貴資料的嚴重浪費。隨著時間的推移和機構變動，對於鑽孔資料的保存、利用、管理和服務十分不利。因此，盡快採用先進技術和設備，搶救保護、統一管理這些鑽孔資料，顯得更加迫切和必要。
3 鑽孔資料庫建設現狀評估
3.1 進展情況
早在 20 世紀 80 年代後期，我國就開始對地質鑽孔資料的應用開展試驗研究。以《固體礦產勘查評價自動化系統》（KPX）的勘查數據管理為基礎，成功研製出固體礦產鑽孔數據采編系統（CHINAZK），並嘗試在全國地勘項目中推廣使用。1994 年，地質鑽孔（井）基本數據文件、石油鑽井地質數據基本文件、水文地質鑽孔數據基本文件、煤田鑽孔地質數據基本文件和固體礦產地質鑽孔數據基本文件 5 個地質礦產行業標准發布，用於全國各專業地質鑽孔數據的宏觀管理、數據交換、處理、共享和資料庫建設。2001 年，中國地質調查局組織制定了《固體礦產鑽孔資料庫工作指南》，專門用於指導固體礦產鑽孔資料庫建設。目前已完成 10 個省區的約 350 多個礦區、120 萬米進尺的重要鑽孔岩心編錄資料的數據採集及資料庫建設。2009 ～ 2010 年，國土資源部在山東、四川兩個省組織開展了重要地質鑽孔資料庫建設試點研究工作。通過試點工作，基本摸清了試點省的地質鑽孔資料保管現狀，初步建立了試點省鑽孔基礎信息庫和重要鑽孔資料庫。2011年，國土資源部組織開展了鑽孔基本信息清查工作。據統計，有31個省（區、市）1165 個單位進行了鑽孔基本信息清查，已查出有鑽探工作量的項目數 27963 個，已查出的鑽孔總數618972 個，其中信息完整的鑽孔數 496734 個，僅有部分信息的鑽孔數 80649 個。鑽孔基本信息資料庫的建立，為重要地質鑽孔資料庫建設奠定了基礎。
3.2 存在的問題
（1）經過多年的努力，鑽孔資料庫建設工作雖然取得了一些成果，但是與目標相比，資料庫建設工作進度緩慢，全國性的鑽孔資料庫還未建成，還遠遠無法滿足社會對鑽孔資料的巨大需求。
（2）固體礦產鑽孔數據采編系統不是一個開放性的系統，所有編錄的資料庫必須依託此軟體才能打開，不能實現與其他格式的資料庫進行數據交換。對於不同格式的數據追加還存在困難。該系統是根據固體礦產鑽孔編錄規程開發的，所以包含的鑽孔信息面較窄，不太適用其他類型和行業的鑽孔資料庫建設需求。因此，要想建設涵蓋各行業的地質鑽孔資料庫，就必須開發一套適合各行業鑽孔資料庫建設需求的軟體，統一標准和技術要求，全國統一開展鑽孔資料庫建設工作。
（3）全國范圍的鑽孔資料庫沒建設起來，不是缺乏政策的支持，也不是缺少標准規范的指導，而是沒有定好位，一步到位是很難實現的。
4 下一步工作建議
全國地質鑽孔基本信息資料庫建設，僅僅是重要地質鑽孔資料庫建設的第一步。2012 年，國土資源部啟動重要地質鑽孔資料庫建設試點工作。為了此項工作的順利開展和扎實推進，提出如下工作建議。
總體建議是：在國土資源部和中國地質調查局的統一領導下，由國土資源實物地質資料中心組成牽頭項目組，採用分層次建設、分步實施的原則，開展重要地質鑽孔資料庫建設試點，明確重要地質鑽孔資料庫建設的定位，做好總體設計，制定分步實施方案，解決不同層次建庫的技術問題，建立重要地質鑽孔數據信息採集管理與服務平台。在全面總結以往工作經驗的基礎上，形成重要地質鑽孔資料庫建設工作指南和工作方案，分階段向全國推廣，爭取在「十二五」時期完成全國重要地質鑽孔資料庫建設。
4.1 資料庫建設定位
由於重要地質鑽孔資料庫建設涉及面廣，工作量大，難度大，為解決一次性建庫困難大的難題，建議採取分層次、分步實施的原則，推進重要地質鑽孔資料庫建設，逐步建立健全地質鑽孔資料管理服務機制，為實現地質鑽孔資料開發利用和社會化服務奠定基礎。要使重要地質鑽孔資料庫成為一個動態的、隨時更新的資料庫，避免二次建庫。
（ 1）分層次建設。將地質鑽孔信息分為 5 個層次進行數據採集、入庫，並根據鑽孔資料的實際保管狀況及鑽孔資料所達到的資料庫層次，建立各層次鑽孔資料庫。5 個層次是：地質鑽孔基本信息資料庫、地質鑽孔重要信息庫、地質鑽孔柱狀圖屬性資料庫、地質鑽孔基礎信息屬性資料庫和重要地質鑽孔岩心資料庫。其中，基本信息資料庫是在鑽孔基本信息清查工作成果的基礎上形成的；重要信息庫可在地質鑽孔基本信息庫基礎上，增加包括鑽孔小結以及鑽孔柱狀圖、鑽孔剖面圖、鑽孔平面布置圖的掃描件等內容；柱狀圖屬性資料庫主要以鑽孔柱狀圖包含的信息為主；基礎信息屬性資料庫可參照已有鑽孔資料庫建設標准、指南及上海等省級專業鑽孔資料庫建設經驗完成；岩心資料庫可將鑽孔岩心重要屬性數據增加進去。
（2 ）分步實施。第一步，將地質鑽孔基本信息資料庫建好並盡快對外提供服務，現在這項工作已經基本完成；第二步，在地質鑽孔基本信息資料庫基礎上，建設包括鑽孔柱狀圖等信息在內的其他 4 個層次鑽孔資料庫；第三步，是根據地質鑽孔信息的實際和服務需求，搭建重要地質鑽孔數據信息平台，向社會不同用戶提供服務。
4.2 技術規范研究
為規范重要地質鑽孔資料庫建設試點的內容、程序、方法及要求，保證資料庫建設質量，促進重要地質鑽孔數據信息的管理與共享，建議在試點工作之前盡快組織有關人員進行重要地質鑽孔資料庫建設試點技術規范研究，為重要地質鑽孔資料庫建設試點工作做好技術准備。技術規范應從資料庫建設總體設計、准備工作、數據採集與處理、數據入庫、質量控制、資料庫成果要求、資料庫更新、資料庫管理與維護等方面進行深入研究。
4.3 數據採集軟體和平台系統開發
依據重要地質鑽孔資料庫建設試點技術規范及相關標准，進行重要地質鑽孔數據採集軟體和平台系統開發。數據採集軟體和平台系統，要通過全方位需求分析研究，在技術指標、標准體系、資料庫結構等方面具有系統性，並與地質鑽孔基本信息資料庫具有良好的銜接性和相關性。採用標準的數據交換格式，使成果數據正確匯交和共享。在確保鑽孔數據信息安全的前提下，平台系統要能實現國家、省（區、市）兩級之間的互聯互通，滿足國家對重要地質鑽孔數據的調查統計、數據更新和維護，以保證數據的現勢性。
地質鑽孔數據採集軟體應能夠滿足按地質勘查單位、按地質工作項目、按年度等匯交鑽孔資料，能夠快捷地進行數據更新維護、匯總與統計分析。實現地勘單位、省級地質資料管理部門、國家的三級資料庫維護。在全面整合匯總全國地質鑽孔基本信息清查數據的基礎上，建設全國地質鑽孔數據信息網，使鑽孔資料更好地發揮重復利用作用，拓展地質鑽孔信息公開的渠道及對外宣傳的窗口。網路平台是服務廣大地質工作人員及社會公眾的重要橋梁。根據網站建設和管理的要求，結合網站建設模式，按照全國各省（區、市）分網頁建設的思路，搭建全國地質鑽孔基本信息服務平台，向社會提供地質鑽孔數據信息服務。
4.4 重要地質鑽孔資料庫管理與服務辦法研究
從 20 世紀 80 年代後期以來，我國在地質鑽孔資料庫建設方面開展了大量研究工作，初步建立了地質鑽孔資料庫建設的技術標准和工作流程，為今後開展全國地質鑽孔資料庫建設積累了工作經驗和奠定了良好基礎。建議在前人工作成果的基礎上，根據新時期地質鑽孔資料庫建設與服務需求，並徵求領導和專家對地質鑽孔資料庫建設與服務的意見和建議，開展地質鑽孔資料庫建設管理服務辦法研究。
鑽孔資料庫管理可採取國家、省級二級管理。國家和省級地質資料管理部門負責鑽孔資料庫管理、維護和服務等。二級管理能最大限度滿足用戶尤其是地勘單位科研人員對於鑽孔數據信息的查詢利用服務需求。地勘單位負責管理本單位的鑽孔數據。鑽孔數據共享服務可採取會員制。所有匯交鑽孔數據的地勘單位即是會員，按照匯交鑽孔資料的數量和詳細程度進行會員分級。根據會員的等級，分為有權查詢瀏覽鑽孔數據而無權下載鑽孔數據、有權查詢瀏覽鑽孔數據提出申請可少量下載鑽孔數據等。沒有匯交鑽孔數據的地勘單位和個人如需查詢鑽孔數據信息，需首先申請成為會員，並進行有償使用。國家一級主要負責全國地質鑽孔目錄數據信息的發布與服務，省級負責本省（區、市）鑽孔數據信息的服務。
5 結語
地質鑽孔資料庫建設試點工作的成功與否，直接影響著鑽孔資料庫的建設進程。因此，一定要在國土資源部和中國地質調查局的統一領導下，組織有關單位協同工作，試點省全力配合，開展地質鑽孔資料庫建設試點工作。在總結以往工作經驗的基礎上，逐步推廣省級重要地質鑽孔資料庫建設試點，分階段向全國推廣，爭取在「十二五」時期完成全國重要地質鑽孔資料庫建設工作。
Ⅳ 江西省萍鄉市基於網路的縣級土地利用資料庫集成應用研究初探
胡輝1 謝梅生2
（1.江西省土地勘測規劃院，江西南昌，330046；2.萍鄉市國土資源勘測設計院，江西萍鄉，337000）
摘要：本文介紹了江西省萍鄉市建立基於網路的基級土地利用資料庫集成的技術路線及方法，為今後開展縣級土地利用資料庫集成應用提供技術依據和工作思路。
關鍵詞：基於網路；資料庫；集成應用；研究
1 研究背景及可行性分析
1.1 研究背景
江西省於1999年啟動全省1∶1 萬縣（市）級土地利用現狀資料庫建設。萍鄉是中國近代工業的先驅，中國工人運動的策源地，秋收起義的主要爆發地，是紅色革命聖地。萍鄉市位於江西省西部，地處湘贛邊界，現轄上栗、蘆溪、蓮花三縣，安源、湘東兩區和一個省級經濟開發區——安源經濟開發區。萍鄉市從2000年起步，歷經四年，完成了除蓮花縣外的四個區縣的土地利用現狀資料庫建設，並通過了省廳組織的預檢和驗收，項目成果已在各地土地管理工作中發揮了重要作用。與此同時，相關的調研結果表明：資料庫建設雖然全面開展並取得重要進展，但成果應用仍存在一定的問題，主要表現為以下兩方面：①「閑庫」、「死庫」屢見不鮮，有些資料庫在實際工作中沒有發揮其應有的價值；②各縣區的資料庫成果整合困難，數據無法流通和共享，難以在地市級以上層面發揮作用。
當前，國家的土地管理制度和管理職能發生了重大變化，土地資源管理參與宏觀調控，「金土工程」的啟動對土地利用現狀數據的管理也提出了新的要求。新的形勢、新的管理制度和管理職能要求我們必須重新審視土地利用數據管理和應用模式。對於市級國土資源管理部門來說，怎樣集成應用這些分散獨立的 1∶1 萬縣（市）級土地利用資料庫，使其為建設用地審批、耕地保護和土地利用規劃等各項管理工作服務，是試點研究需要重點解決的問題。
1.2 可行性分析
1.2.1 伴隨信息技術的迅猛發展，研究所需的關鍵技術已經成熟
近年來信息技術迅猛發展，海量數據存儲與數據倉庫技術、大型資料庫技術、網路技術、基於 Web 的應用及通訊技術不斷完善；「3 S」技術在國土資源調查中的應用日趨成熟；網路信息安全與保密技術日新月異，這些關鍵技術的迅猛發展為本試點研究的開展創造了良好的技術條件。
1.2.2 國土資源信息網路建設和各類相關技術標准試行為本研究奠定了基礎
國土資源信息網路體系的建設使國土空間數據傳輸、交換、共享和集成應用成為現實；同時，國土資源部2001年頒布試行了《縣（市）級土地利用資料庫標准》和《縣（市）級土地利用資料庫技術規定》，同年組織了全國范圍內的建庫軟體平台測評，使得江西省土地利用現狀資料庫建設在統一的數據格式標准和規范的技術路線及全省統一的MAPGIS 平台下進行，為本試點研究的開展奠定了堅實的基礎。
1.2.3 領導重視是此項研究開展的有力保障
萍鄉市國土資源局領導班子非常重視國土資源信息化建設工作，專門成立了由市局及各縣區局長組成的「萍鄉市基於網路的縣級土地利用資料庫集成應用試點領導小組」，保障此項研究工作的順利開展。局黨組按照「總體設計、分步實施、整合資源、滾動發展」的發展思路，把信息化建設納入「一把手工程」親自抓，先後投入近七百萬元用於市政府所在地安源區380平方千米的航空攝影測量和相關的基礎資料庫及信息系統建設；另外，投資3800多萬元萍鄉市國土資源局智能化辦公大樓於2005年6月底交付使用，已與政府網對接，實現了省、市、縣多級數據共享，數據交換體系初步形成。
2 試點的總體目標和研究的主要內容
2.1 總體目標
在對土地利用資料庫管理和應用進行充分調研的基礎上，深入分析市級、縣級國土資源管理部門的土地利用數據管理模式、數據更新機制和數據應用需求，提出基於網路的縣級土地利用資料庫集成應用體系建設方案並進行試點示範，並開展資料庫成果集成應用方法研究，為解決1∶1 萬土地利用現狀資料庫建設項目的資料庫成果的共享和集成應用提供技術依據。
2.2 主要內容
（1）研究基於網路的縣級土地利用資料庫集成應用的框架體系和運行模式，重點研究基於網路的縣級土地利用資料庫集成應用基礎數據更新體系和維護更新機制，在多種運行模式下，如何實現分布式多級管理，以達到各級數據的同步更新，確保資料庫的現勢性。
（2）研究土地利用現狀資料庫作為國土資源系統的基礎數據，在分布式環境下，耕地保護、土地規劃等應用系統的實現機制和構建框架，有效地為國土資源信息化服務。
（3）市級土地利用資料庫建設應用示範。解決基於土地利用數據獲取、加工、整合和土地利用數據綜合分析，實現土地利用數據的統一管理、信息交換、信息分發、信息挖掘、數據增值等，為市級土地利用資料庫建設應用提供示範工程。
3 集成應用需求分析
3.1 系統建設功能需求分析
3.1.1 業務應用需求
根據萍鄉市國土資源管理業務開展的需要，此次開發的資料庫集成應用系統在原有土地詳查軟體的基礎上進一步突出數據的異地儲存、管理，加強對異構、多元、多比例尺土地利用數據的管理，支持縣區國土資源局在異地對存放在萍鄉市局的土地數據進行提取、加工、處理、統計和分析，支持土地利用現狀資料庫在耕保、規劃、利用等相關國土資源業務管理中的調用。
3.1.2 數據管理需求
能夠合理存儲和管理各類土地數據，包括空間圖形數據、屬性數據、表格數據和文本數據等，並能適應大數據量和即時數據分發的需要。
3.1.3 數據更新維護需求
為適應萍鄉市土地利用數據實時更新、批量更新等維護應用的需要。包括：多級管理土地利用資料庫的同步更新，包括：土地利用資料庫同步更新、土地利用資料庫更新技術路線，包括資料庫復制、數據同步、數據報盤、數據網上傳輸等。
3.1.4 安全性與可擴展性要求
提供完善的安全體系，保證國土資源管理數據和系統的絕對安全，滿足土地管理業務中為各級、各科股、各種需求提供服務時的系統和數據絕對安全。
3.1.5 制度化運行管理的要求
提供規范化的運行標准和制度，建立長期穩定的運行維護機制。
3.2 本項目建設需解決的問題分析
3.2.1 本項目建設應服從 「金土工程」 和國土資源電子政務建設
萍鄉市土地利用資料庫集成應用試點是該市國土資源管理的一次深化，也是該市各縣區土地利用資料庫建設的深層次應用，是萍鄉市「金土工程」的組成部分。項目建設必須完全滿足市縣級土地管理應用的各項需求和工作需要，與全省國土資源電子政務建設體系相銜接，服從今後電子政務建設的大框架。
3.2.2 市級土地利用現狀數據向上逐級更新的問題
根據「金土工程」實施指南的要求和國土資源信息化網路化管理的需要，市級土地利用數據必須逐級向上更新，系統設計時已經考慮到此項內容，充分利用分布式資料庫的管理理念，實現了萍鄉市局與各縣區國土局之間數據的同步與共享。
4 技術路線與實現的技術方法
4.1 萍鄉市縣兩級資料庫集成應用總體框架體系和運行模式
根據萍鄉市縣分布的實際情況，系統採用以胖伺服器、瘦客戶端的B/S網路結構為主，具有良好的交互性的 C/S 網路結構為輔的模式結構。採用 MAPGIS軟體為平台，充分利用 DBMS 的數據管理、伺服器集群、目錄服務、分布式組件及分布式事務管理等技術，實現了分布式海量數據管理和多級分布式協同工作機制。資料庫組織形式為「邏輯單一，物理多個」方式，整個系統邏輯上為一個資料庫，即：土地利用現狀資料庫物理上是由各個區縣國土局的資料庫構成的，這種形式各區局之間隔離得很好，數據安全容易保障，而且在業務上，允許各分局有不同的業務邏輯。
在萍鄉市國土資源局建立了數據中心，購置了 IBM 高性能伺服器，用於集中存儲和管理市屬各縣區的多比例尺集成資料庫。市局安裝了與武漢中地信息工程有限公司合作開發的MAPGIS平台下的基於網路的縣級土地利用資料庫集成應用系統軟體，各縣區國土資源局無需建立信息中心，只需通過各地政務網專線和 IE 瀏覽器，經過授權就可訪問、調用和管理各自的土地利用資料庫，統計、分析、出圖、出表、匯總等工作都可通過遠程調用技術輕松完成；變更時由各縣區國土局提供變化圖斑范圍的實測大地坐標和全套相應的用地批准材料，最後由市國土局統一完成資料庫的更新和維護。
4.2 資料庫集成應用實施方案
此次試點採用由武漢中地信息工程有限公司自主研發的基於MAPGIS平台的資料庫集成系統軟體來實現，實施方案於2005年12月28日通過國土資源部組織的專家評審。
萍鄉市土地利用資料庫建設採用全省統一的MAPGIS平台進行建庫，且全市在同一中央經度內，不需要進行數據轉換和投影轉換。對未完成土地利用現狀更新調查的縣區安排盡快開展，以保證市級資料庫集成的各個縣區土地利用資料庫的現勢性。對各縣區的土地利用現狀資料庫進行接邊檢查，發現錯誤後及時更正處理。按集中式的管理方式對各縣區的土地利用現狀資料庫進行集成，形成可分可合的市級土地利用資料庫。
4.3 基於網路的市縣兩級土地利用資料庫集成應用功能設計
4.3.1 縣級土地利用資料庫集成應用功能設計
4.3.1.1 數據管理
（1）數據的存儲 以縣為單位組織和管理各類土地利用線狀數據，同時建立可分可合的市級資料庫，包括空間圖形數據、屬性數據等。
（2）數據的調閱 用戶可以通過滑鼠點擊來調閱每個縣、鄉、村的數據，若該縣的數據不存在，則會給出提示。
（3）數據的顯示 用戶可以通過滑鼠對圖形進行放大、縮小、平移等操作，還可以通過滑鼠點擊圖層來控制該圖層是否顯示以及調整圖層的疊加順序。
4.3.1.2 信息查詢
• 基本查詢
（1）屬性信息查詢 用戶通過滑鼠點擊圖形能夠查詢各類土地利用專數據信息，如土地利用現狀圖斑及線狀地物信息、宗地的基本信息、界址點信息、界址線信息、基礎地理要素信息等，用戶還可以通過輸入條件查詢空間圖形信息。
（2）歷史信息查詢 用戶可以查詢某一空間圖形的歷史變化信息。
• 統計分析
（1）任意范圍查詢統計 對任意給定的范圍能查詢范圍內各種專題數據，並能對查詢結果按給定的條件統計、輸出圖形和表格。
（2）緩沖區查詢統計 對選定的線狀、點狀地物按給定的緩沖區半徑查詢該緩沖區內各種專題數據，並能對查詢結果按給定的條件統計、輸出圖形和表格。
（3）條件查詢統計 按給定的條件對區域內的查詢各種專題數據，並能對查詢結果按給定的條件統計、輸出圖形和表格。
• 數據匯總
支持以村、鄉（鎮）、縣（區）、市為統計單元土地利用現狀數據匯總，得到各種專題匯總數據。
4.3.1.3 數據和用戶角色許可權維護
包括：數據字典的維護、數據上下載、數據縮編、數據輸出等。
提供用戶角色許可權維護工具，用於建立和維護系統賬戶（用戶名、密碼）和用戶許可權的設置。
4.3.1.4 輔助審核管理
針對建設用地審批、土地利用總體規劃執行情況檢查等項工作過程中涉及的權屬、地類、面積進行輔助審核管理。
4.3.2 市級土地利用資料庫集成應用功能設計
在上述縣級功能基礎上加入變更數據獲取及分布式資料庫動態更新等數據的組織管理功能。
4.4 基於網路的市級土地利用資料庫集成應用框架
萍鄉市市級土地利用資料庫是一種樹狀的基礎空間資料庫，通過多級分類編碼體系構建多粒度的空間數據集，在海量資料庫中使用空間資料庫引擎和其獨特的格網索引來訪問數據，利用市、縣粒度數據集之間分類編碼形成的行政區劃索引快速檢索出相應數據。市級土地資料庫採用樹狀結構集中管理市級粒度數據和縣級粒度數據，在市級節點中點擊專題可以調閱市級粒度的數據，在縣級節點中點擊專題可以調閱縣級粒度的數據，也可以通過行政區索引調閱該行政區所在的縣級粒度的數據。
通過這種機制最終實現在物理上分離的多源、多比例尺、多粒度數據的一體化管理，實現圖形數據瀏覽查詢統計的動態交互、自動切換，達到邏輯上所有數據完全一體，既方便了更新又便於使用。
4.5 本試點研究採用的主要技術
4.5.1 多元、海量空間數據的存儲、管理技術
土地利用數據具有海量特點，利用關系資料庫技術、空間資料庫引擎的集成方法，通過關系資料庫管理空間數據，使海量空間資料庫得以存放在關系資料庫中。空間資料庫引擎允許用戶在資料庫伺服器、客戶端以及應用伺服器之間實現 GIS 應用的分布式存儲、管理。
4.5.2 遠程調用技術
土地利用數據以資料庫和網路技術為基礎，研究網路伺服器組建、管理、存儲與遠程調用等技術的實現數據的共享。
4.5.3 時空分析技術
時空分析技術的核心是如何有效地表達、記錄和管理現實世界的實體隨時間變化而發生的變化。這種時空變化表現為三種形式：①屬性變化，其空間坐標或位置不變；②空間坐標或位置變化，而屬性不變；③空間實體的空間坐標和屬性都發生變化。
4.5.4 數據接邊的技術
針對縣市級土地利用資料庫的數據存儲方式和組織方式，研究資料庫的圖幅接邊技術和行政區劃接邊技術。如圖幅接邊不受圖幅數量限制、允許接邊狀態下的圖形編輯和屬性編輯。
4.6 即將整合完善的新機制、新技術
由於此次試點時間緊，任務重，通過試運行，將在今後把一些新技術整合到萍鄉市基於網路的縣級土地利用資料庫集成應用系統中來。
4.6.1 新的土地利用數據更新維護機制
針對不同地區、不同數據源，進行遙感數據輔助縣級土地利用變更，更新縣級土地利用資料庫，形成多種可操作的土地利用變更和土地利用資料庫的更新技術流程和相對應的維護機制。
4.6.2 整合基於 「3S」 技術的土地利用數據更新技術方法
在集成現有技術的基礎上，從數據獲取和採集技術入手，將基於「3S」集成技術、基於「GPS＋PDA」和「調查之星」技術的野外數據快速調查、數據採集整合，實現縣級土地利用數據的快速獲取、處理與更新，具體包括：基於航空遙感數據的正射影像圖的快速、高效處理；衛星遙感數據的快速處理和土地變化信息提取，含高解析度衛星數據的處理、信息自動判別、定量提取技術。
5 項目主要成果
（1）基於網路的萍鄉市土地利用資料庫集成應用管理系統；
（2）基於網路的萍鄉市土地利用資料庫集成應用數據更新體系和維護更新機制；
（3）基於網路的萍鄉市土地利用資料庫集成應用的框架體系、運行模式及關鍵技術研究的各類報告。
6 結語
本試點研究項目作為全國兩個試點之一，是在中國土地勘測規劃院的精心組織下，由江西省土地勘測規劃院牽頭，萍鄉市國土資源局及其所轄各縣區國土資源局按照統一方案實施的。經過立項審查、需求分析、方案設計、方案論證、組織實施等幾個階段的努力，通過試運行，新的應用需求不斷提出，應用系統還在不斷完善。
可喜的是，高效率的萍鄉市基於網路的縣級土地利用資料庫集成應用系統，正在被萍鄉市及所轄縣區國土資源局逐步認同，應用系統也在經受實踐工作的檢驗。同時，資料庫更新觀念和更新機制正在萍鄉市各級國土管理部門逐步形成和規范。研究面向市級土地管理工作，建立基於網路縣級土地利用數據的集成應用系統，形成協調、高速、統一的土地利用數字化信息的管理和共享機制，使縣級土地利用資料庫建設項目更好地為國土資源信息化服務，才是本試點研究的最終目標。
Ⅳ 空間數據模型與空間資料庫有哪些新進展
你是南師大的嗎？空間數據模型可以看一下Coverage數據模型和Geodatabase數據模型。
Ⅵ 高解析度影像數據處理及數據建庫技術方法研究
潘振祥
（河南省國土資源廳信息中心 鄭州 450016）
摘 要：本文通過開展高解析度衛星遙感影像數據（SPOT5）處理及建庫技術方法研究和探索，制定了《高解析度影像數據處理及基於遙感影像土地利用資料庫建設技術要求》和《省級基於遙感影像 1∶1 萬土地利用資料庫標准》，製作了覆蓋河南全省的 1∶1 萬數字正射影像圖，建立了河南省基於 SPOT 5 的 GPS 像控點圖形圖像資料庫、高解析度衛星影像資料庫和基於影像信息土地利用資料庫，為全國土地利用二次調查基礎底圖製作進行了有益的探索。
關鍵詞：土地資源 衛星影像 遙感 資料庫 像控點
0 引 言
隨著信息技術的快速發展，衛星遙感影像處理技術得到了突破性進展，高解析度衛星影像在土地資源調查評價、土地利用動態遙感監測、土地執法監察、土地變更調查以及大中比例尺地形圖測繪等方面應用已取得顯著成效。
針對河南省高解析度遙感影像數據處理及資料庫建設項目任務，項目組提出了利用 GPS 外業靜態實測坐標作為影像數據校正的控制資料，制定了《高解析度影像數據處理及基於遙感影像土地利用資料庫建設技術要求》和《省級基於遙感影像 1∶1 萬土地利用資料庫標准》等，並根據項目任務要求，制定了切合河南實際的基於遙感影像信息的土地利用分類體系，同時，通過項目開展，製作了覆蓋河南全省的 SPOT 5 數字正射影像圖（DOM），並建立了河南省基於 SPOT 5的 GPS 像控點圖形圖像資料庫，為土地利用二次調查基礎底圖製作進行了有益的探索。
1 影像數據處理及資料庫建設技術路線
（1）多源遙感信息相結合。選取最佳波段組合的多光譜影像與高解析度全色影像融合，生產具有高解析度空間信息和豐富光譜信息的融合影像。
（2）GPS 像控點、基礎圖件（資料庫）和 DEM 相結合。根據實際情況，採用 GPS 像控點，同時利用 1∶5 萬 DEM 對遙感影像進行正射校正。
（3）人機交互與計算機自動提取相結合。以人機交互解譯為主，進行土地分類信息提取。
（4）遙感解譯與地面調查相結合。對提取的地類圖斑信息進行外業驗證，對在室內不確定的地類圖斑，進行外業實地調查。
2 GPS 像控點圖形圖像資料庫建立
為保證像控點選取精度，首先在 2.5 m 解析度的全色影像上，按照像控點選取的技術要求，每景均勻選取了 25 個像控點，並對像控點進行了全外業 GPS 靜態測量，在 MapGIS 平台下編輯像控點屬性結構，建立 GPS 像控點圖形圖像資料庫，並將像控點外業測量成果表以圖片方式保存在屬性表中。如圖1所示。
圖1 像控點圖形圖像資料庫示意圖
2.1 GPS 像控點選取
為保證像控點外業測量精度，像控點選取時，點位分布要相對均勻，特徵明顯，交通便利，數量足夠，盡可能在全色影像上選取，盡量避開高壓線、大面積水域等干擾因素。
為提高外業測量效率，將選取的待測像控點製作成「像控點外業測量成果表」，成果表包括像控點編號、點位及放大的示意圖、WGS84、1954 北京、1980 年西安三套坐標和點位說明等內容。
2.2 GPS 像控點外業施測
像控點外業測量採用附合路線法，各像控點平均間距約 13 km，像控點與 C 級 GPS 控制點組成 GPS 控制網。GPS 像控點外業測量利用河南省 C 級 GPS 控制網成果的三套數據（分別為WGS 84、1954 北京和 1980 年西安坐標）作為起算數據，依據《全球定位系統（GPS）測量規范》，採用靜態方式同步進行觀測，三台套 GPS 接收機為一組，觀測時段長度不少於 45 分鍾，衛星高度角≥ 15°，有效觀測衛星總數≥ 4 個。測量數據採用南方測繪軟體進行基線解算、平差處理並進行高程擬合，最後解算出像控點基於三套坐標系統的三套數據和擬合高程。
2.3 GPS 像控點圖形圖像資料庫的建立
GPS 像控點圖形圖像資料庫以河南省 1∶50 萬地理底圖作為工作底圖，輸入像控點空間坐標，並採集像控點屬性與圖形信息，建立數學基準統一的像控點圖形圖像文件。像控點圖形圖像信息，除像控點所具有的地理坐標信息之外，還包括與待糾正影像相關的特徵地物的紋理信息、解析度信息等。
3 影像數據處理
影像數據處理包括衛星影像全色數據與多光譜數據的配准、融合和影像數據正射校正、鑲嵌及正射影像圖（DOM）的製作等。本項目所使用到的 SPOT 5 數據是由視寶公司提供的 1A 級數據，只經過了探測器的均衡化處理，為了進行多元數據的復合，製作正射影像圖，必須對圖像進行正射校正，建立地理坐標。影像數據處理技術流程如圖 2 所示。
圖2 影像數據處理技術流程
3.1 影像配准
本項目使用的單景多光譜數據與全色數據是同步接收到的，其圖形的幾何相關性較好，多光譜數據與全色配准難度小、精度高，因此採用相對配準的方法，SPOT 5 多光譜數據波段組合採用 XS2（紅）、XS3（綠）、XS1（藍）形式，影像重采樣間隔為 2.5 m，重采樣方法採用雙線性內插，以景為配准單元，以 SPOT 5 全色數據為配准基礎，均勻選取配准控制點，對接收側視角較大，地勢起伏對配准影響較為嚴重的區域相應增加控制點密度，將 SPOT 5 多光譜數據與之精確配准，並隨機選擇配准後全色與多光譜數據上的同名點進行檢查，以確保數據的配准精度。
3.2 影像融合
圖像融合處理採用最基本的乘積組合演算法直接對兩種空間解析度的遙感數據進行合成，融合後圖像則採用直方圖調整、USM 銳化、彩色平衡、色度飽和度調整和反差增強等手段，以使整景影像色彩均勻、明暗程度適中、清晰，增強專題信息，特別是加強紋理信息。
3.3 影像正射校正
影像正射校正採用 ERDAS 的 LPS 正射模塊，利用 SPOT 5 物理模型，每景 25 個像控點均勻分布於整景影像，各相鄰景影像重疊區有 2 個以上共用點。正射校正以實測點和 1∶5 萬 DEM為校正基礎，以景為單元，對融合後的數據進行正射校正，采樣間隔為 2.5 m。
3.4 影像鑲嵌
影像鑲嵌採用 ERDAS 的 LPS 正射模塊中批量處理模塊，相鄰兩幅影像，均採集了兩個以上共用點，大大提高了影像鑲嵌精度。為驗證鑲嵌精度，以縣（市、區）為單位，在其鑲嵌區隨機選擇 25 個以上檢查點進行鑲嵌精度檢查。
3.5 數字正射影像圖製作
數字正射影像圖（DOM）製作採用 Image Info 工具，按照 1∶1 萬標准分幅進行裁切，覆蓋完整的縣級行政轄區。圖幅整飾依據《高解析度影像數據處理及資料庫建設技術要求》，利用MapGIS 資料庫平台，按照 1954 北京坐標系、1985 年國家高程基準的生成 1∶1 萬標准分幅圖幅整飾。
4 創新成果
項目組在圓滿完成項目任務的前提下，結合項目進展和土地管理需要，創造性地開展工作。總結項目進展和取得的成果，創新成果主要體現在：
（1）影像校正控制點 GPS 外業實測數據作為影像校正控制資料，改變了以往利用地形圖、土地利用現狀圖（資料庫）作為控制資料的傳統方式，極大地提高了影像校正精度，節省了項目投入經費。
覆蓋河南全省 1∶1 萬標准分幅地形圖共計 6565 幅，而實有地形圖僅 5600 余幅，項目組在徵求部課題組同意的前提下，提出採用 GPS 外業實測控制點作為影像校正控制資料的思路。基於這一思路，項目組進行了一系列研究和論證，制定了 GPS 外業測量技術要求，並對覆蓋全省的每景 SPOT 5 衛星影像相對均勻地選取了 25 個控制點，相鄰景影像不少於 2 個共用控制點的原則，全省共選取影像校正控制點 1421 個，GPS 大地控制 C 級點 94 個。根據影像數據接收時間和項目進度，共分 13 個測區，對所有控制點採用附和路線法進行了靜態測量，分別計算出各控制點和檢查點的 WGS84、1954 北京和 1980 年西安三套坐標。
（2）河南省像控點圖形圖像資料庫的建立，為今後河南全省土地利用遙感監測、衛片執法監察等提供了技術保障。
為使外業測量成果長期保存和今後使用，項目組在項目任務之外，在 MapGIS 平台上，基於河南省 1∶50 萬地理底圖，建立了 GPS 像控點圖形圖像資料庫。GPS 像控點圖形圖像資料庫的建立，不僅滿足 SPOT 5_2.5 m 高解析度衛星影像的校正精度要求，同時為今後河南全省土地利用遙感監測、衛片執法檢查、礦山環境監測等奠定了基礎。
（3）高解析度影像數據大區域整體正射校正和鑲嵌處理技術的探索，為影像數據批處理技術的推廣進行了有益的探索。
由於本次試點項目涉及的范圍廣、影像處理工作量大，因此，項目組在保證影像糾正精度的前提下，為提高工作效率，探索和使用了遙感影像專業處理軟體 ERDAS 的 LPS 模塊提供的大區域整體正射糾正和影像鑲嵌處理功能，達到了較好的應用效果。
鑒於本次試點項目所使用的影像數據均為同步接收的 SPOT 5 多光譜與全色數據，其圖形的幾何相關性較好，多光譜數據與全色配准難度小、精度高，因此，影像數據處理採用先單景融合、後大區域整體正射校正、最後進行大區域鑲嵌配準的技術流程進行影像處理。
正射糾正採用 ERDAS 的 LPS 批量正射模塊。糾正採用 SPOT 5 物理模型，控制點均勻分布於整景影像，每景控制點個數為 25 個，各相鄰影像重疊區有 2 個以上共用點。正射糾正以 GPS外業實測控制點和預處理的河南省 1∶5 萬 DEM 為糾正基礎 , 對 SPOT 5 融合數據進行批量糾正，采樣間隔為 2.5 m。影像鑲嵌採用的是 ERDAS 的 LPS 批處理模塊，由於各相鄰景影像均採集了兩個以上的共用點，大大提高了影像鑲嵌精度。
（4）基於遙感影像信息土地利用分類標准體系的制定，為國家和省級快速掌握和提取土地利用變化信息進行了有益的探索。
項目組根據部課題組要求及國家和省土地管理工作需要，結合 SPOT 5 衛星影像光譜特徵和紋理信息，經充分研究和論證，制定了切合河南實際、滿足「高解析度影像數據處理及資料庫建設」試點項目需要的基於遙感影像信息的土地利用分類標准，該標准中將土地利用類型分為農用地、建設用地和未利用地等 3 個大類，耕地、園林地、其他農用地、城市用地、建制鎮用地、農村居民點用地、鐵路用地、公路用地、其他建設用地、未利用地等 10 個二級類，此外，根據個別地類特點，又分別從農用地、建設用地和未利用地中單獨劃分出公路林帶、農業水利用地、水利設施用地、未利用水面和黃河灘地等 5 個三級類，分類標准與現有的土地利用分類體系協調、一致，符合國土資源土地分類標准體系。
（5）基於遙感影像土地利用資料庫建設，為國家和省土地宏觀管理提供了現勢性較強的土地利用電子數據，為國內同類工作的開展提供了技術依據。
考慮到國家和省級土地宏觀管理的需要，根據項目制定的「基於遙感影像土地利用分類體系」，結合中地公司 MapGIS 土地利用資料庫管理系統框架結構，項目組在 MapGIS 資料庫管理系統平台的基礎上，分別制定了《高解析度影像數據處理及資料庫建設技術要求》和《基於遙感影像 1∶1 萬土地利用資料庫標准》等，並在標准中明確了基於遙感影像的土地分類、文件命名規則、數據分層格式及要求等，保證了數據標准和數據格式的一致性及資料庫建設質量，為國家和省提供了翔實的土地利用現勢數據。
5 結 語
隨著遙感技術和計算機技術的飛速發展，高解析度遙感影像數據在土地管理工作中的應用越來越普遍，同時，遙感影像數據處理的技術手段也越來越科學、越來越先進，尤其是全國第二次土地調查工作的全面開展，將遙感影像在土地管理方面的應用推到一個前所未有的水平，因此，如何在影像數據處理過程中盡可能減少人力和財力投入已顯得尤為重要。本項目針對上述問題，在科研與生產過程中，提出的採用 GPS 外業實測控制點作為影像校正控制資料、GPS 像控點圖形圖像數據建庫及基於國家和省級土地管理需要而提出的基於遙感影像信息土地利用資料庫標准等，進行了較好的詮釋，為今後同類工作的開展進行了有益的探索。
參 考 文 獻
常慶瑞，等.2004.遙感技術導論［M］. 北京：科學出版社
陳述彭，等.1998.遙感信息機理研究［M］.北京：科學出版社
黨安榮，等.2003.ERDAS IMAGING 遙感圖像處理方法［M］.北京：清華大學出版社
湯國安，等.2004.遙感數字影像處理［M］. 北京：科學出版社
徐柏清.1988.正射投影技術與影像地圖［M］.北京：測繪出版社
尤淑撐，劉順喜.2002.GPS 在土地變更調查中的應用研究［J］.測繪通報（5）：1～3
張繼賢，等.2000.圖形圖像控制點庫及應用［J］.測繪通報（1）
（原載《測繪通報》2008 年第 10 期）
Ⅶ 地質空間資料庫建設
一、內容概述
在地質制圖技術手段的變革中，真正具有革命性的是與數字式地質圖生產模式相關的技術進步，涉及從野外地質工作直至最終成果提交的全過程。建立國家數字式地質空間資料庫，是推行這種新工作模式的總體目標和必然結果。為此，各國都下大力氣狠抓資料庫設計、建設和不同類型資料庫的聯網，大力推進地質制圖的標准化，除了對符合現代要求的現有數據進行數字式信息提取之外，還積極創造條件把數字式工作方式延伸到最基礎的野外工作環節。GIS的產生、發展與機助制圖系統存在著密切的聯系，兩者的相同之處是基於空間資料庫的空間信息的表達、顯示和處理。GIS包含了機助制圖系統的所有組成和功能，並且GIS還有數據處理分析的功能。它用空間資料庫和屬性管理地質數據，包括了圖形數據及屬性數據，並可對二者的數據進行空間分析和空間查詢。GlS技術是資料庫技術、圖形圖像處理技術和數據分析與處理技術的綜合，在地質制圖及多學科研究數據的處理、集成、模擬、顯現乃至成果圖件的編繪等方面，都起著不可替代的作用。通過數字式地質圖生產模式的推行，可以使反映新認識、新成果的新數據得以及時輸入資料庫並與原有的數據資源融為一體，既能以常規紙圖的形式輸出，也能以數字產品的形式輸出，必要時還能根據用戶的要求以非標準的專用產品形式輸出。GIS的出現及其在地學領域應用的深入，使地質圖作為地學研究的基礎圖件，正在告別紙質時代，進入數字化時代（姜作勤等，2001；王永生，2011）。
二、應用范圍及應用實例
在國際上，美國、英國等國在20世紀80年代開始進行國家空間資料庫的建設。1992年，美國國會通過了《國家地質填圖法案》，要求開發一個國家地質資料庫（NGMDB），該資料庫涵蓋了地質學、地球物理學、地球化學、地質年代學和古生物學等地質領域。從1997年起，美國地質調查局（USGS）和宇航局（NASA）建立了全國統一的分類標准和數據標准，並開始進行地質圖的數字化工作。至今已完成了占國土面積一半以上區域的地質數據數字化工作，並建立了資料庫。
在國際上，對1∶100萬國際分幅地質圖編制與更新工作非常重視。俄羅斯從1999 年正式開始第三版（第三代）1∶100 萬國家地質圖系列編制和出版工作，並且專門制定了《俄羅斯聯邦1∶100 萬國家地質圖系列編制和出版規范》，英國、法國、南非、印度、蒙古、朝鮮等也編制出版了全國1∶100萬地質圖件或專業圖件，美國和加拿大編制出版了部分地區1∶100萬地質圖件或專業圖件，義大利在2003年新出版了第五版1∶100萬義大利地質圖。
巴西1∶100萬地質圖由46幅按國際標准分幅的地質圖幅拼接而成。這些圖幅組成了數字地質信息庫，通過地質信息系統來操作管理。這些地質圖數據是在野外工作、衛星圖像解譯、采樣、同位素測年等工作基礎上，通過對數據的編輯、分析、綜合以及說明獲得的。資料截止於2003年年底，由巴西地質調查局完成。他們出版了41張包含46幅地質圖幅的電子光碟。
在巴西1∶100萬國際分幅地質圖的基礎上，南美地質編圖委員進行了南美洲1∶100萬地質及礦產資源圖的編制工作。南美洲1∶100萬地質及礦產資源圖由92幅標准圖幅組成，其中包括了巴西的46幅。阿根廷、巴西和烏拉圭地質調查局在修正更新了1∶100萬地質底圖並結合了航天TDM雷達圖像，共同完成了該項工作。
印度地質調查局在20世紀70～80年代編制了一套1∶100萬地質圖集，包括了28個圖幅。近年來又陸續編制了AraValli地區1∶100萬岩石層點陣圖，Kolar Schist Belt 1∶100萬綜合地球物理及地質圖，Madhya Pradest 1∶100萬地質礦產圖（2幅），Chhattisgarh1∶100萬地質礦產圖，喜馬拉雅1∶100 萬地質圖（45 幅），印度及周邊地區1∶100 萬地震構造圖（42幅）。
目前，「planet earth」在2007～2009年的International Year計劃中提出了「透明地球」方案，並已經開始著手實施，目的在於提供不同比例尺的動態的、可以交互操作的覆蓋世界范圍的數字地質圖。該計劃擬採用雙重結構來操作。第一層由UNESCO、IYPE、IUGS、CGMW、ISCGM、ICOGS組成的執行委員會來負責。第二層由各參與國家、調查機構和組織來運作。
該計劃已經確定了由3個部分組成，這3個部分的圖層都可以通過像Google Earth那樣的動態地圖瀏覽器被廣大用戶應用。前兩個部分是為更大比例尺圖層服務的介紹性圖層，由CGMW提供：第一層（「25 G」）建立在GCMW世界1∶2500萬地質圖基礎上；第二層（「5 G」）建立在大陸和大洋1∶500萬地質圖基礎上。這兩個圖層將根據簡單的圖例在地質內容上進行相互協調。第三層「1 M」由英國地質調查局（BGS）開始進行，又被稱為「One Geology」計劃，這個圖層是由各參與國地質調查局提供的1∶100 萬地質圖組成的。不同地質數據間的重疊和不連續問題將由GeosciML（計算機圖形介面數據模型及編碼）軟體來解決。同時，這些地質數據是動態的，可以隨時進行更新。由英國地質調查局（BGS）發起並於2007年3 月12 日～16 日在Brighton召開了會議討論並正式啟動該計劃。
三、資料來源
姜作勤，張明華.2001.野外地質數據採集信息化所涉及的主要技術及其進展.中國地質，28（2）：36～42
王永生.2011.地質資料信息服務集群化產業化政策研究.中國地質大學（北京）博士學位論文
Ⅷ 淺議國家地質資料數據中心建設
於瑞洋
（全國地質資料館，北京100037）
摘要 本文闡述了建立國家地質資料數據中心的歷史背景、建設目標與指導原則、初步構型等。
關鍵詞 國家地質資料數據中心；建設
1 建立國家地質資料數據中心的歷史背景
1.1 信息技術的發展為地質資料數據管理與服務提供了新的手段和技術
地質工作是國民經濟可持續發展的前期工作和基礎工作，從某種程度上看地質工作的各個環節，無論是生產、科研還是管理，從本質上講都是某種信息採集、保存、處理、研究和應用的過程。因此在地質工作中，從各種地質信息數據採集到室內數據保存、整理、分析和解釋，再到最終成果的存儲維護、管理使用和制圖出版以及科學管理和決策等諸多方面，無不與現代信息緊密相連。現代信息技術的迅速發展以及其在各個領域的廣泛應用，為現代地質工作提供了新的技術和手段，現代信息技術不僅改變了地質工作的手段和方式，拓寬了地質工作領域和內含，同時也改變了地質工作成果的內容和形式，現在的地質成果除了傳統的可以用紙介質反映的文字、圖件外，還有以電磁介質和光電介質存儲的各種資料庫、應用程序等，特別是在地質大調查工作中，地質基礎數據信息的獲取、管理、服務無不體現著現代信息技術的身影，隨著分布式資料庫技術、WebGIS技術、跨系統跨平台的數據交換與傳輸技術、網路技術待的應用，地質資料數據的管理和服務正在向不同層次、不同類別以及不同機構之間協同服務發展。
1.2 建設國家地質資料數據中心的政策背景
為加強地質資料的管理，充分發揮地質資料的作用，國務院2002年3月19日頒布的《地質資料管理條例》中要求建立地質資料信息系統，在2003年1月3日國土資源部發布的《地質資料管理條例實施辦法》中明確指出由國土資源部組織建立地質資料信息系統，此後，國土資源部組織實施了一批地質資料信息化工作。在2006年頒布的《國務院關於加強地質工作的決定》（國發［2006］4號）中指出「地質資料是地質工作服務社會的主要載體。建立健全地質資料信息共享和社會化服務體系，加快利用現代信息技術，建設國家地質資料數據中心和全球礦產資源勘查開采投資環境信息服務系統」。在最近發布的《全國地質勘查規劃》中也明確提出開展國家地質資料數據中心建設工作，並提出「建立實用、高效的地質資料採集、加工、處理、存儲機制，完善國家地質資料數據資源的建設管理，實現全國地質資料數據的統一、協調和規范，搭建現代化的存儲、管理軟體和硬體支撐環境」的目標任務。所有的政策法規為開展國家地質資料數據中心建設提供了良好的環境。
1.3 地質資料在國民經濟發展中的價值得到充分體現
地質資料數據是各種地質工作的最終成果，是成千上萬地質工作者的勞動結晶，具有形成成本高、應用范圍廣、可反復利用、經濟社會效益潛力巨大的特點。新中國成立以來，我國已累計投入地勘費5000餘億元，形成了大量的地質資料數據，通過對豐富的地質資料利用，為國民經濟和社會發展作出了重大貢獻。美國地質調查局研究表明，即使按最小價值計算，地質圖的價值是填圖成本的25～36倍。大慶石油管理局近年來通過對100多口井資料的開發利用，擴大了石油儲量2億噸，為國家節省勘探費用30億元。在增強綜合國力和實現國民經濟可持續發展的當今社會，地質資料數據的服務領域日趨廣泛，從礦產資源勘察到地球科學研究，從基礎設施建設到國家重點工程建設，從增強國防建設到保護生態環境都需要地質資料數據提供基礎信息。在我國社會主義現代化建設和社會主義市場經濟體制的建設中，地質資料發揮著日益重要的作用。
1.4 建立國家地質資料數據中心的技術已基本成熟
現代信息技術的迅猛發展，特別是各種先進的網路技術、高性能的信息存儲技術、分布式資料庫技術、WEBGIS技術、跨系統跨平台的數據交換與傳輸技術的廣泛應用，為地質資料數據的不同層次、不同類別、不同機構以及不同區域的共享與服務成為可能。同時，近年來國土資源部和中國地質調查局大力推進地質資料的信息化、數字化建設，建立了包括1：20萬地質圖空間資料庫和化探資料庫在內的幾十個大型基礎資料庫，新形成的地質資料數據全部匯交電子文檔，原來的紙質資料在國土資源部和中國地質調查局支持下，全國地質資料館正在組織圖文地質資料資料庫建設，這些工作成果形成了非常豐富的地質資料數據資源，為國家地質資料數據中心的建設奠定了堅實的基礎。
2 我國地質資料數據管理現狀
2.1 組織管理機構
2.1.1 全國地質資料管理機構及組織情況
目前，我國地質資料由國務院和省（區、市）地質礦產主管部門兩級行政管理，設立了政府所屬的地質資料館藏機構及委託保管機構，負責保管向國家匯交的地質資料。在基層地勘單位，由地質資料（檔案）館（室）保管原始、實物和成果地質資料。全國的地質資料管理已形成政府管理與基層地勘單位管理相結合的管理體制。
2.1.2 全國地質資料館藏機構及組織情況
目前，我國地質資料館藏機構大體上包括兩種，一種是政府所屬的館藏機構，此類機構主要由全國地質資料館和各省地質資料館組成；另一種是實行委託保管的館藏機構，此類機構主要由各行業、工業部門自己成立的館藏機構。
全國地質資料館前身是地質部資料司，成立於1952年。目前，全國館主要由資料收整室、資料館藏室、資料服務處三個處室組成，承擔地質資料的接收、保管、服務工作。
中國地質調查局是地質調查資料主管單位，中國地質調查局發展研究中心（全國地質資料館）（以下簡稱「發展中心」）及其下屬國土資源實物地質資料中心、局六大地質調查中心（天津、沈陽、南京、宜昌、成都、西安）是資料的管理單位。
2.2 館藏情況
2.2.1 全國地質資料館及省級地質資料館館藏情況
目前全國地質資料館館藏紙質資料約11萬種，電子資料數據量超過4.6TB，這部分資料以礦產勘查類為多數，占總量60%，地質科學研究、物化遙勘查、水工環勘查和區域調查各佔13.5%，11.6%，8.5%和6.1%。電子資料包括電子文檔、資料庫、數字化圖文地質資料、測繪數據（購買或交換形成）等。
2.2.2 中國地質調查局資料管理部門館藏情況
中國地質調查局各資料管理單位館藏各類資料累計約26萬種，其中成果地質調查資料4000多種，此外還收藏了大量的其他地質資料、地質科技檔案、地形圖、地質參考文獻等。
除了傳統的地質資料外，由中國地質調查局組織實施的各類基礎地質資料庫也在發展中心保管，目前，發展中心保管的資料庫包括全國礦產地資料庫、全國或分省的1：500萬、1：250萬、1：50萬、1：25萬、1：20萬、1：5萬系列比例尺數字地質圖空間資料庫、區域地球化學資料庫、1：20萬自然重砂資料庫、鑽孔地質資料庫、全國同位素地質測年資料庫、圖文地質資料資料庫、地質資料目錄資料庫等。
2.3 存在問題及分析
2.3.1 館藏機構數字資源不足
電子文檔匯交問題嚴重。一是匯交率低；二是匯交質量較差，沒有按照格式標準的要求進行匯交、匯交內容不齊全。經過多年努力，特別是地質大調查項目的開展，地學資料庫建設取得重要進展。但海量數據信息的匯交管理和服務工作，面臨著嚴峻的挑戰。需要長周期建設的資料庫，其階段性成果的匯交和服務，目前沒有明確的規定。
全國地質資料館開展多年的圖文地質資料資料庫建設進展緩慢，全國地質資料館僅完成約2.2萬種，還有大量的地質資料需要數字化。館藏機構數字資源不足，難以利用現代信息技術開展服務，影響了服務效率和服務水平的提高。
2.3.2 資料數據共享技術與服務水平亟待提高
地質資料數據的共享和社會化服務是地質工作者的長期願望，但由於管理體制和技術上的原因，地質資料數據共享技術與服務水平的提高步履維艱。最近幾年，中國地質調查局在這一方面做了大量工作，一批重要的基礎地質資料數據初步實現了社會化共享，向社會開放了部分公開性地質成果資料，取得了良好的社會效益。
盡管在應用網格技術實現地質資料數據共享方面取得了突破性進展，但僅僅是初步的；總體上看，地質資料數據的服務共享、技術水平還有待於提高。現有的服務方式包括手工方式、離線方式、等待用戶上門方式、會議推廣服務等方式。服務范圍小、服務手段落後、服務成本高、服務周期長、效率低下、數據服務內容簡單，資料數據共享服務是個別的、不系統的、數據的公開程度和數據共享的廣泛性還十分有限。
2.3.3 館藏機構基礎設施條件差，隊伍力量薄弱，加工處理能力不強
近年來，國土資源部及各省（市、自治區）國土資源管理部門越來越重視地質資料館藏機構設施的建設。但是，全國大部分省（市、自治區）地質資料館藏機構的基礎設施條件較差，特別是提供網路服務的信息服務設施欠缺，大大降低了服務質量和水平。作為地質資料服務國家級別的全國地質資料館面臨無獨立服務場所的窘境。
地質資料數據的現代化管理和社會化服務對從業人員的素質要求較高，需要一些綜合性人才進行服務，這是由基於現代信息技術的社會化服務趨勢決定的。但由於編制和經費的限制，全國地質資料保管與服務機構的工作人員相當缺乏，人員的年齡與專業結構不是特別合理，學歷和專業也有一定程度的限制，計算機方面的人才尤其短缺。這種現狀大大制約了社會化服務的開展，阻礙了社會化服務的進程，降低了地質資料的利用率，削弱了地質資料所能產生的社會效益。
受資料館工作人員數量、素質等自身條件的限制，難以深入開展地質資料的綜合研究。對需求調研不夠。現有的成果不能及時向社會發布，加工處理等相關需求不能及時滿足，服務水平低，只能維持日常工作，不能適應現代信息技術給資料工作帶來了的巨大變化。
2.3.4 數據資源分散，需從國家層面上進行數據整合與協調
地質資料數據是全國地勘行業數萬（鼎盛時期達數十萬人）地質工作者長期野外調查、勘查的成果，其生產過程的地域性和行業性特點，決定了生產、管理是分散的。地質資料數據分布於包括中國地質調查局在內的全國地礦行業，冶金、有色、石油、煤炭、建材、化工、核工業、武警黃金指揮部等產業部門。傳統條塊分割的體制決定了海量的地質資料數據基本上只為本行業、本部門或單位所擁有和使用，行業之間、部門之間的數據共享存在著管理上、體制上的障礙，造成工作的低水平重復和大量資源的浪費。
2.3.5 資料數據共享機制有待建立與完善
許多地質資料數據涉及保密問題，有關保密的規定沒能形成一套有效的密級升降與解密的評估體系，限制了資料數據作用的有效發揮；對地質資料數據管理工作缺乏應有的定位和科學評估體系；法規體系不健全導致社會約束力不強，缺乏有效的共享機制，使得地質資料數據的生產者、擁有者、管理者、用戶的責、權、利關系不明，各方權益得不到合理保護，資料數據共享的積極性不高，共享觀念淡薄，數據的知識產權得不到保護，對於共享數據的分類、有償服務的原則、涉及數據服務的若干單位之間的關系、數據更新與維護的機制等有關數據服務的基本問題尚需解決。
3 國家地質資料數據中心建設的總體目標與指導原則
3.1 總體目標
國家地質資料數據中心建設的總體目標是：以各類地質工作所形成的地質資料數據為核心，以實現地質資料數據社會共享為導向（目標），以現代信息技術為手段，按照統一的標准和規范，建立具有地質資料數據收集、保管、綜合研究與分析和社會化服務等功能的國家級地質資料數據中心管理體系，實現國家地質資料數據的一體化組織管理與社會共享，推進地質資料數據開發利用，為國土資源管理、國民經濟建設和社會發展，提供基礎數據信息和交換平台。
3.2 指導原則
國家地質資料數據中心的建設是一項長期的系統工程，在其建設過程中應遵循「以需求為導向，以應用促發展；統一規劃，分步實施；軟硬體環境同步實施，軟體適當超前；由易到難，急用先行」的指導原則。
4 國家地質資料數據中心建設初步構想
4.1 地質資料數據中心機構構想
4.1.1 全國地質資料數據中心構成
目前我國地質資料數據管理模式為兩級館藏機構，特殊地質資料執行委託保管，根據現行的地質資料數據管理模式，全國地質資料數據中心應由多個地質資料保管單位構成，在全國范圍內建立由「中心（國家級）——分中心（省級、行業、專業）」組成的地質資料數據中心管理體制，既要由實質的地質資料數據管理與服務機構（即單位實體）又要由通過網路等現代信息技術聯通的虛擬的地質資料數據目錄、信息中心，地質資料數據中心實體負責地質資料數據收集、保存和開發服務等工作。
國家地質資料數據中心的建設應依託全國地質資料館，建立包括國土資源實物地質資料中心等單位在內的核心層；充分利用現代信息技術，建立由省級、行業及各專業地質資料數據中心等單位組成的外圍層；形成國家級地質資料數據交換與信息共享體系。
4.1.2 國家地質資料數據中心的機構構成
國家地質資料數據中心的核心業務是地質資料數據的管理和服務，在業務方面至少應由下面幾部分構成：
地質資料數據情報機構：收集地質資料與數據形成與管理信息，同時收集數據中心無法直接保管的地學資料與數據的形成、保管、管理與服務方面的信息。
地質資料數據收集保管機構：收集和保管數據中心所管理的各種地質資料與數據，並對地學數據進行維護與更新。
地質資料數據加工與服務機構：根據社會需求對數據中心保管的資料與數據進行加工處理，並向社會提供公益性服務。
地質資料數據綜合研究機構：根據國民經濟的發展對地質資料與數據的需求開展綜合研究，為國民經濟的持續發展提供技術支撐。
行政管理機構：保證國家地質資料數據中心的正常運行。
輔助機構：為各項業務工作提供輔助保障工作。
4.2 國家地質資料數據中心建設的工作內容
國家地質資料數據中心建設是項系統工程，涉及的內容和部門很多，具體來說至少包括下面幾方面的工作。
4.2.1 基礎設施的建設
地質資料數據的社會化服務與資源共享需要一個良好的軟硬體環境，地質資料信息的社會化服務需要一個良好的軟硬體環境，這就必須進行基礎設施的建設工作，不斷完善地質資料信息管理機構的設施和功能，從根本上改善地質資料信息服務環境和服務設施。在基礎設施建設方面應從地質資料信息的接收、驗收、整理、存儲、保管、服務等功能方面考慮所需要的設施和設備需求，保證管理機構能真正地發揮其各項功能。
4.2.2 數據資源建設
數據中心的所有業務均是圍繞地質資料數據開展的，數字資源是開展社會化服務的重要基礎，是數據中心生存和發展的重要保障，只有具備充足的數據資源，才能有力地促進地質資料數據的社會化服務。因此，應按照統一標准、重點突出、急用先行的原則，加快加強地質數據資源建設，基本完成主要資源的數字化原始積累，規范資源建設、運行管理、維護更新、研究應用和社會化服務體系，搭建現代化的資源存儲、管理的軟體和硬體支撐環境，建立高素質的管理、業務隊伍。
4.2.3 標准化建設
國家地質資料數據中心是我國地質資料與地學數據交流的平台和紐帶，缺乏標准化就無法實現資料數據的交換和真正的資源共享，因此，必須加強國家地質資料數據中心、地區地質資料數據分中心（省級）、行業分中心和專業分中心數據交換與共享方面的制度與標準的建設，建立健全相關的政策法規、技術標准和工作規范，實現全國地質資料數據的統一、協調和規范化管理。
4.2.4 資料數據共享平台建設
國家地質資料數據中心是我國地質資料數據社會化服務的窗口，沒有共享平台，眾多的資料數據將無法通過數據中心向社會提供服務。因此需要從國家層面上進行對各種資料數據進行整合、協調與管理，通過各部門、單位之間的數據資源整合，實現優勢互補，變分散、獨立、局部的數據資源為完整的、系統的和整體的國家資源，建立共享平台，實現跨部門、跨行業、跨學科、跨地區的數據共享與服務，使數據資源得到增值。在統一標准、統一規范的基礎上，通過網路鏈接各個地質資料數據中心的門戶和服務平台，最終形成一個依託公共網的、虛實相結合的多級地質資料數據共享交換網路體系，為全國地質資料數據的網路化管理和公共服務提供支撐，為提供一站式的服務和管理打好基礎。
4.2.5 地質資料數據管理理論研究
我國地質資料數據管理已經過五十餘年的發展和演變，隨著地質工作的發展，特別是現代信息技術在地質工作中的應用，地質資料與數據管理呈現出許多新的特點，需要有新的管理方法和理論來指導。通過管理理論的研究，科學地指導我國地質資料數據管理事業的發展。
Ⅸ 分等資料庫的建設
（一）農用地分等數據的組成
農用地分等數據成果豐富，按照農用地分等的流程可分為自然質量分、自然質量等指數、自然質量等別、土地利用系數、土地經濟系數、利用等指數、利用等別、經濟等指數和經濟等別；按照農用地分等數據的性質可分為空間數據、屬性數據、文本數據。為使農用地分等成果能夠方便、直觀地展現國家級、省級、縣級、鄉級各級農用地的質量與數量特徵，實現對農用地分等數據的查詢、分析、融合、分發等功能，必須建立一套統一、規范化的數據管理體系。這套體系能夠從農用地分等的基礎資料、中間成果和農用地分等成果（圖、文、表）等海量數據中提取信息，供匯總平衡、調整、分析，為各級政府部門制定相關政策提供技術支持，是土地信息化的堅實基礎，對各級農用地的數據（包括屬性數據和矢量數據）進行更新、查詢、檢索和集成，建設農用地分等資料庫。
農用地分等資料庫的建設是實現土地資源數量、質量、產能與生態環境並重管理及國土信息化工程建設的基礎保障，是實現國土資源現代化管理、社會化服務的必要前提，也是各級政府和國土資源管理部門切實保護基本農田、實施耕地佔補按等級折算的重要手段。廣西壯族自治區農用地分等自治區級與縣級農用地分等成果主要包括文字成果、圖件成果、數據成果和電子成果。
1.文字成果
文字成果主要包括自治區級與縣級農用地分等技術報告（包含縣級農用地分等基礎資料匯編等）。農用地分等技術報告主要包括4個方面的內容：一是分等對象所在區域的自然、經濟和社會概況；二是分等技術方法，包括分等參數的確定，分等因素指標區、分等單元、土地利用系數等值區與土地經濟系數等值區的劃分方法，分等因素及其分值和權重的確定方法，等別劃分方法，分等成果檢驗與調整方法，計算機技術在分等中的應用以及其他需要說明的技術問題等；三是分等成果及其分布特點和規律、地域組合特點、差異原因、農用地利用中存在的主要問題等；四是分等成果的應用分析。
2.圖件成果
圖件成果具體包括分等單元圖、農用地自然質量等別分布圖、農用地利用等別分布圖、農用地經濟等別分布圖、標准樣地分布圖。
3.數據成果
數據成果包括廣西壯族自治區的農用地分等單元原始屬性數據表、樣點投入產出調查數據表、農用地分等基本參數表、各指標區「指定作物－分等因素－自然質量分」記分規則表、農用地分等各指標區分等因素體系及其權重表、土地利用系數與土地經濟系數匯總表、土地利用系數等值區間表、土地經濟系數等值區間表、自治區級農用地分等單元指定作物計算結果表、自治區級農用地分等單元多作物綜合計算結果表、農用地分等結果各鄉（鎮）面積匯總表、農用地分等結果各地類面積匯總表、自治區級農用地分等單元綜合數據表、農用地標准樣地屬性數據表等，部分表格見附錄。
4.電子成果
廣西壯族自治區農用地分等電子成果用光碟或硬碟保存，提交的農用地分等成果包括文字、圖件和數據等成果的電子版本。
（二）農用地分等資料庫建設的依據與內容
1.農用地分等資料庫建設的依據
農用地分等資料庫建設首先要依據分等數據的特點：一是信息量巨大；二是數據與信息種類多種多樣，按數據的特徵分為屬性數據和矢量數據，按數據的來源和性質分為農用地自然屬性和社會經濟屬性，這些數據涉及土地學、農業學、地理學、測繪學、信息學和經濟學等眾多學科；三是成果具有復雜多層次的特徵。其次，依據《農用地分等資料庫標准》，農用地分等成果數據的內涵、特點及其應用需求，設計農用地分等資料庫建設方案，按照《農用地分等規程》對農用地分等的各個環節及其成果數據進行整合加工標准化處理，把農用地分等成果的矢量數據和屬性數據，通過關聯式數據系統儲存、管理、整合在一起，建立統一、規范的農用地分等資料庫。
2.農用地分等資料庫建設的內容
農用地分等資料庫建設的內容主要包括農用地分等數據的分類編碼、農用地分等數據的圖形要素分層、農用地分等數據的屬性數據結構、分等單元擴展屬性結構、外部表格信息和農用地分等數據文件命名6個方面的內容。
農用地分等數據的分類編碼包括基礎地理信息分類與編碼、土地利用信息分類與編碼和分等基礎信息分類與編碼。
農用地分等數據的屬性數據結構內容復雜，主要包括基礎地理、土地利用類圖層屬性表、注記屬性表結構、縣級分等基礎層屬性表結構、縣級分等結果層屬性表結構、自治區級分等基礎層屬性表結構、自治區級分等結果層屬性表結構等內容。
分等單元擴展屬性結構包括指定作物分等計算結果表結構和縣級綜合等別計算表結構。
外部表格信息包括指定作物參數表結構、「指定作物－分等因素－分值」說明表結構、「指定作物－分等因素－權重」說明表結構、標准樣地屬性特徵基準分值表結構、「縣級－自治區級」農用地分等單元對應表結構、縣級文檔結果和自治區級文檔結果。
農用地分等數據文件命名規則包括以行政區為基礎的數據文件命名規則和文檔數據文件命名規則等內容。
（三）資料庫系統的設計思想和目標
廣西壯族自治區農用地分等數據管理信息系統的設計思想是以地理信息系統（GIS）為平台，在計算機軟硬體支持下，把各種地理信息按照空間分布，以一定的格式輸入、存儲、檢索、更新、顯示、制圖和綜合分析的計算機技術系統。利用該系統，通過對農用地諸多因素（自然因素和社會經濟因素）的綜合分析，找出農用地變化的特點與規律，從而迅速地獲取滿足應用需要的信息，並能以地圖、圖形或數據的形式表示處理的結果。
1.系統的設計思想和目標
廣西壯族自治區農用地分等數據管理信息系統的設計是在充分研究和總結土地利用管理的實際工作需求和吸收目前計算機技術在土地管理中的應用經驗的基礎上，結合國土資源部新一輪國土資源大調查中《縣級土地利用資料庫標准》和《縣（市）級土地利用資料庫建設技術規范（徵求意見稿）》而制定的。系統的設計綜合了以下幾方面的技術：①數字制圖技術；②計算機的自動查詢、檢索分類、計算統計技術；③空間查詢和分析技術；④空間信息的存儲管理技術；⑤計算機網路技術。配套統一以上技術，將地理信息系統（GIS）技術應用到系統的設計中，形成系統基本的設計思想，即按照農用地分等數據的規范和標准，建立起農用地分等數據管理的技術路線和工藝流程，按照GIS的要求嚴格控制入庫數據的精度；提供方便、快捷的實用工具，提高資料庫的利用率和滿足國土資源管理部門的工作需求；利用地理信息系統中的空間分析功能，完成對資料庫的動態更新，維持資料庫的現勢性。
廣西壯族自治區農用地分等數據管理信息系統設計的基本目標是滿足國土資源管理部門對農用地分等數據的管理需求，提高土地管理的效率和質量，並且充分利用計算機技術來減輕土地管理工作的勞動強度，最終實現土地管理的信息化，構建「數字國土」工程的基礎設施。
2.數據入庫
數據入庫前要檢查採集數據的質量，檢查合格的數據方可入庫。數據檢查主要包括矢量數據幾何精度和拓撲檢查、屬性數據完整性和正確性檢查、圖形和屬性數據一致性檢查、接邊精度和完整性檢查等。數據入庫主要包括矢量數據、DEM數據、DOM數據、元數據等數據的入庫。最後進行系統測試（圖3-17）。
圖3-17 入庫工作流程圖
數據入庫前要對採集數據進行全面質量檢查，並對錯誤進行改正，數據的檢查與更正是數據建庫中至關重要的一步。
（1）按照《縣級土地利用資料庫標准》、《農用地分等規程》等相關標准確定檢查項，包括矢量數據幾何精度和拓撲檢查、屬性數據完整性和正確性檢查、圖形和屬性數據一致性檢查、接
邊完整性檢查等。
（2）基於上述檢查項，定製檢查內容，配置相應的參數。
（3）按照定製的內容，系統自動實現批量檢查，也可以採用人機交互方式對重點內容進行檢查，對發現的錯誤及時修正。
（4）自動生成或手工編寫檢查報告，檢查與更正工作結束（圖3-18）。
圖3-18 數據檢查流程圖
1）矢量數據入庫
（1）數據檢查。數據入庫前，對矢量數據質量進行全面檢查，並記錄檢查結果，對質量不合格的數據應予以返工，質量檢查合格的數據方可入庫。
（2）參數輸入及其數據組織入庫。依據參數設置的要求，向資料庫管理系統中輸入各種建庫參數，對不同數據層的數據建立索引等，各要素數據可分層入庫，也可批量入庫。
（3）多尺度空間數據連接設置。對於多尺度空間資料庫應設置連接參數，便於不同比例尺數據的顯示。
2）元數據入庫
利用資料庫管理軟體，採用人工和自動相結合的方法對各要素元數據內容進行檢查和處理，導入各種元數據。
3）屬性入庫
利用Excel軟體輸入分等評價單元質量分值表，形成分等評價單元自然屬性電子表格文件；再將各評價單元的土地利用系數和土地經濟系數進行匯總，劃分各等值區；然後，匯總到分等評價單元自然屬性表中，計算農用地分等單元的自然質量等指數、利用等指數和經濟等指數；利用相關軟體將整個Excel總表轉換到資料庫中，存為DBASE格式文件；最後，根據關鍵屬性欄位掛接，使圖、表合一，形成統一的空間資料庫。
4）系統運行情況
數據入庫完成後，對系統進行全面的測試；並對測試出現的問題進行全面分析和處理。
具體測試內容及要求為系統運行無死機現象；系統能對資料庫中數據層進行組合查詢，且數據結構正確；系統能夠對數據進行匯總統計並輸出相關表格成果；系統能按要求輸出相關圖件，等等。
（四）系統設計總體框架圖
廣西壯族自治區農用地分等評價數據管理系統橫向包括農用地調查評價基礎業務工作，縱向涵蓋國家、省、市、縣四級國土資源管理部門，其總體框架如圖3-19和圖3-20。
圖3-19 總體框架橫向結構圖
圖3-20 總體框架縱向結構圖
（五）資料庫系統功能的實現
依據農用地分等成果和土地利用管理的需求，該系統應具有以下基本功能：
1.系統建庫
系統建庫是指把農用地分等成果及其涉及的信息用計算機存儲起來，它具有兩個方面的含義：一是全面進行數字化建庫，採用MapGIS的數據結構和幾何特徵的描述術語，輸入農用地分等數據；還可在已有的圖形資料庫的基礎上進行建庫，可利用MapGIS平台提供的數據轉換和屬性管理工具把圖形和屬性轉換到系統中來；二是變更數據，根據農用地分等進展情況，及時更新農用地分等數據信息系統。
2.數據查詢和檢索
數據查詢和檢索模塊是系統的主要功能模塊。該系統提供了強大的地圖瀏覽、圖層控制、空間索引、查詢統計、空間分析和報表輸出等功能，為實現統籌數量、質量與生態並重管理，建設資源節約型社會提供了良好的手段；同時，也滿足公眾參與管理農用地分等數據的功能，加大土地科學普及工作，樹立全社會關注農用地資源安全、耕地保護與國家糧食安全的意識；通過模糊查詢、條件查詢、空間查找等具體功能可以快速查詢村、國家級基本農田、地類圖斑等重要對象的空間位置和屬性信息；能對縣（市、區）各級數據進行實時動態的統計匯總，並可用專題圖的形式對不同區域的農用地分等數據按不同的指標進行對比分析，可以輸出各種圖形和報表；可以根據不同的業務需要，設計不同的數據應用分析模型，例如征地分析模型、土地開發整理前後質量評價模型、土地利用變化模型等。通過系統，按這些模型進行處理，輸出分析結果，從而有效地促進國土資源管理工作的信息化、科學化、專業化，提高辦事效率，避免決策失誤。
3.成果輸出
依據農用地分等制圖規范和土地利用管理需求，輸出農用地分等圖形和數據成果；還可以按行政區域及任意區域裁剪圖件等。
4.系統維護
該系統是按照國家的有關規程和標准進行設計的，可根據土地管理實際情況做進一步的編碼和更新，滿足國土資源管理工作的實際需要。