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地學資料庫

發布時間: 2022-05-10 12:18:56

⑴ 什麼是地理信息系統的資料庫

(一)地理信息系統(Geographic Information System或 Geo-Information system,GIS)有時又稱為「地學信息系統」。它是一種特定的十分重要的空間信息系統。它是在計算機硬、軟體系統支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。位

置與地理信息既是LBS的核心,也是LBS的基礎。一個單純的經緯度坐標只有置於特定的地理信息中,代表為某個地點、標志、方位後,才會被用戶認識和理

解。用戶在通過相關技術獲取到位置信息之後,還需要了解所處的地理環境,查詢和分析環境信息,從而為用戶活動提供信息支持與服務。

地理信息系統(GIS,Geographic Information System)是一門綜合性學科,結合地理學與地圖學以及遙感和計算機科學,已經廣泛的應用在不同的領域,是用於輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數據的計算機系統,隨著GIS的發展,也有稱GIS為「地理信息科學」

(Geographic Information Science),近年來,也有稱GIS為"地理信息服務"(Geographic

Information

service)。GIS是一種基於計算機的工具,它可以對空間信息進行分析和處理(簡而言之,是對地球上存在的現象和發生的事件進行成圖和分析)。

GIS 技術把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的資料庫操作(例如查詢和統計分析等)集成在一起。

(二)地圖資料庫(cartographic database)是以地圖數字化數據為基礎的資料庫,是存儲在計算機中的地圖內容各要素(如控制點、地貌、土地類型、居民地、水文、植被、交通運輸、境界等)的數字信息文件、資料庫管理系統及其它軟體和硬體的集合。

⑵ 英國地調局地質調查資料數據服務概況

趙小平

(中國地質調查局發展研究中心,北京100037)

摘要 本文從服務產品、服務方式、價格機制及版權政策等方面概要介紹了英國地調局的地質資料數據服務現狀。

關鍵詞 地質資料;服務產品;服務方式;版權政策

英國地調局(BGS)成立於1835年,是世界上成立最早的國家級地質調查機構,也是英國最主要的地學信息中心。作為一個公共服務部門,英國地調局的主要職責是向英國各級政府部門提供全方位的地學建議,並向企業、學術團體和公眾提供公正的地學建議。近年來,由於社會環境的巨大變化,英國地調局的目標使命也發生了相應的變化,越來越重視地學信息的社會化服務和地學信息技術的開發利用,並在服務范圍和服務方式上進行了較大的調整,將自己定位為一個知識型科學服務提供者和一個著眼於用戶的戰略性地學組織。本文將從服務產品、服務方式、價格機制及版權政策等多個方面對英國地調局的地質調查資料服務進行全方位的介紹。

1 服務產品豐富多樣,種類繁多

作為世界上歷史最悠久的調查局,英國地調局的地質調查工作區域不僅涵蓋英國本土,還包括英聯邦各成員國以及其他國家,工作成果相當豐富,提供的地學產品種類繁多。根據產品的性質,主要劃分為:①地質圖。包括各種比例尺的地質圖,這些地學圖件大部分以列印形式提供,小部分為影印版,可以按需生產。部分地學圖件提供了索引地圖,用戶可根據索引地圖搜索和提取相關信息。②地質書籍和地質指南。包括地質研究報告、特殊區域地質指南、特殊地區圖冊等。③地球化學、地球物理和水文地質數據產品。主要包括各類地球化學圖冊、地球物理圖冊、地下水脆弱性圖冊、水文地質圖以及水文地質報告。④礦產方面的出版物。即大量與英國礦產資源相關的出版物,內容涉及礦產評估報告、礦產勘查報告、重要礦產評估報告、地方和區域資源評價報告、礦產品開采統計數據等。⑤教育和休閑產品。即一些科普讀物,主要受眾是那些業餘地質愛好者和學生。

特別值得關注的是英國地調局地學數據中心擁有大量的數字數據產品,這些產品主要分為數字地學圖件和數字數據。數字地學圖件:英國地調局利用地理信息系統(GIS)生成了大量標準的數字地學圖件,其中數字地學圖件有陸地地質圖、近海地質圖、地球化學圖、地球物理圖和1:25萬海洋測深圖,礦產資源圖和水文地質圖即將以數字形式提供利用。數字地學圖件分為光柵圖像和矢量數據,並具有多種格式和結構,如 ArcView和Mapinfo或其他格式,具體視主題而定,其價格根據圖層區域、不同專題和不同比例尺而變化。數字地學數據:英國地調局擁有大量數字地學數據,數據涵蓋地球化學、地球物理、地質災害、水文地質、填圖、礦產資源等多個領域。這些數據均可通過英國地調局的地學數據索引系統GDI(Geoscience Data Index)進行查詢,但所有數據均須簽訂版權協議之後才能使用。英國地調局還擁有龐大的元數據查詢庫,通過該資料庫,用戶可以查詢以下類別的元數據:鑽孔、工程地質、坑探工程、常用地質術語、地球化學、地質年代學、地質圖、地質論文集、地質過程模擬、地質分區、地球物理、水文地質、陸地調查、岩相學、海洋地質、礦產、古生物、石油地質、岩石學、區域地質、遙感、采樣、沉積地質、地震地質、基岩地質、標本採集、地層學和構造地質等。

2 地質資料數據的網路服務先進、完善

英國的地質調查成果信息化程度較高,已經建立了數十個相關地學資料庫,並大力開發基於網路環境的數據服務平台。從世界范圍來看,英國地調局的地質調查資料數據在線服務開展得相對較早,並且在世界上率先採用了地質資料數據一站式服務模式,即用戶只需登錄英國地調局的網上商店,便可檢索並訂購英國地調局提供的各項數據服務,獲得自己所需的地質資料數據。這種服務模式使得用戶在指定地點同時完成以往需要在多個地點多次完成的任務,使用戶的操作更加方便快捷,大大提高了資料數據的服務效率。

英國網上商店的功能全面,用戶可以瀏覽了解英國地調局所有的分類成果信息與相應價格,通過網上填寫訂單與直接填寫信用卡兩種方式進行購買。例如,用戶選定一個區域,希望了解該地區基礎地質情況,或者放射性岩石分布情況,在網上提交需求並付費,英國地調局的在線服務系統就會自動搜索網上的資料庫,按照標准報告格式,自動抽取相應文字資料、數據、圖件,形成一個電子報告,並發送給用戶。網上商店主頁設置的功能模塊主要有產品目錄、檢索、簡訊、購物筐、立即購買和聯系方式等。產品目錄模塊主要羅列了教育和休閑產品、地質圖、地質類書籍和指南、地球化學地球物理及水文地質學、礦產類出版物、國外地學出版物和技術類出版物、圖件索引7個產品類別,點擊這些產品類別用戶可以獲得相關產品的簡要介紹和產品目錄。在檢索功能模塊中,用戶可以在檢索欄中輸入檢索信息直接進行檢索,也可以點擊「按類別檢索」、「按產品檢索」和「按圖形檢索」3個輔助功能鍵進行檢索。簡訊模塊主要用於發布最新的產品信息,幫助用戶了解英國地調局新近有哪些產品開始提供利用服務。相關鏈接欄目則用於網上商店的相關信息鏈接,如「目錄下載」、「如何使用網上商店」、「產品使用條件和條款」等。

3 服務方式靈活,產品價格明確

3.1 服務方式靈活

作為一個以市場經濟為主的發達國家,英國地調局的數據資料產品服務方式多樣,手段靈活。英國地調局在諾丁漢、愛丁堡、倫敦等地設置了多個產品直銷點,主要產品有地質圖、地球物理圖、地球化學及環境災害方面的圖件、地學科普讀物、岩石礦物標本以及二次加工的人文裝飾用品、數字產品光碟;還出售英國軍測局出版的不同比例尺的地形圖等。這些直銷點同時接受郵件訂購服務和數據產品加工服務。英國地調局的地學數據資料除該局的直銷點之外,也可由許多從事專門服務的機構網站,如房地產商(涉及開發地段的地質、環境、地下水等與地質有關的信息)進行分銷,英國地調局向分銷商返回一定比例的銷售收入(如對房地產商為20%左右)。

隨著網路的興起和繁榮,英國地調局在地學數據資料網路服務方面也投入了大量的精力和資金,並緊跟電子商務潮的流行,與英國電子商務委員會合作設立了專門的網上商店,增加了電子商務專欄。用戶可以直接通過網路查看並了解英國地調局所有的分類成果信息與相應價格,並通過網路購買所需地學資料。

3.2 產品價格明確

英國地調局地學數據資料的網上價格(含稅、工本費、運費),主要由數據信息中心與客戶服務部聯合根據市場客戶需求制定(政府不幹預,但需要依法納稅),並根據時間與地區的不同,對產品價格進行不斷的調整。所有產品都明碼標價,用戶可以在網上免費下載產品目錄和相應的價格信息。英國地調局產品的國內郵費隨產品定價的多少而不同,少於4.99英鎊的免費,5~9.99英鎊、10~19.99英鎊、20~29.99英鎊、30~49.99英鎊、50~99.99英鎊以及高於100英鎊的產品郵費分別為:1.25英鎊、1.95英鎊、2.95英鎊、3.95英鎊、5.50英鎊和7.50英鎊。對於國外用戶來說,郵費可能更高。英國地調局的部分產品還需另交增值稅,這在產品目錄中有說明,但出口產品不交增值稅。

英國地調局的地學數據產品價格相當明確,但並非一成不變,會根據具體使用條件(如使用年限和許可人數)而進行相應的調整。下面就以數字地學圖件為例進行說明。

英國地調局數字地學圖件針對用戶收取的費用稱為許可費。許可費中包括數據製作費(Data Prep-aration Charge,DPC)、數據使用費(Data Usage Charge,DUC)和許可證管理費(Licence Administra-tion Charge,LAC)。第一年的許可費包括數據製作費、數據使用費和許可證管理費。繼續使用費用則包括數據使用費和許可證管理費。需要注意的是,許可費中包括的數據製作費是指標準的數據製作費。如果客戶對GIS數據的結構、設計和數量有特殊要求,則需另行交納數據製作費,此數據製作費不同於作為數字許可費組成部分的那部分數據製作費。

表1 英國地調局數字地學圖件不同使用年限許可費表

表2 英國地調局的多用戶許可協議費階梯許可費表

英國地調局現行的產品許可費制度鼓勵用戶一次性購買較長使用年限的產品,也就是說,所購買產品的使用年限越長,就越節約成本(表1)。例如,要一次性獲取為期5年的許可,所需支付的費用為:5×DUC+DPC+LAC。如果打算按年度續約,則5年期許可所需支付的費用公式如下:第一年至第五年的費用分別為DUC+DPC+LAC,DUC+LAC,DUC+LAC,DUC+LAC,DUC+LAC,這樣,產品的5年使用許可費=5×DUC+DPC+5×LAC。按年度續約要比一次性簽約多交4倍的許可證管理費。

另外,該許可費制度還鼓勵用戶購買多用戶數據許可協議,即許可用戶數越多,價格越優惠。表2是英國地調局的多用戶許可協議費階梯許可費表。

4 版權、版稅及保密問題

4.1 版權

英國地調局作品版權的依據是1988年《版權設計和專利法》和《數字數據供給條件(2003~2004年)》的規定。英國地調局作品的版權屬於自然環境研究委員會(NERC),英國地調局知識產權管理處被授權代表自然環境研究委員會頒發這種許可證。為了不使版權受到侵犯,凡與作品版權有關事宜須經版權所有者的許可。在一般情況下,須持有特定的版權許可證,而且須交納適當的年費才可復制英國調查局的作品。持年(許可)證的受證人有權按規定摘錄英國地調局的圖件和其他文件轉給第三者,但這種許可證的受證人無權將英國地調局的作品當成受證人自己的作品,也無權以這種假象發表作品。

英國地調局的版權許可證不包括任何數字作品的復制和使用權,為此須得到專門許可。它也不包括英國地調局作品的其他推廣使用權,任何推廣使用都須得到單獨同意。使用英國地調局的攝影作品也要得到單獨許可。英國地調局頒發的數字作品一律須憑單獨的英國地調局頒發的數字作品許可證才能引用。每個許可證只能根據為受證人指定的幾項用途(或只根據許可證為受證人所在的單位、承包人或轉包人指定的幾項用途)使用數據集。對於已按預定的用途只使用了部分數字數據,後來未使用其餘部分的數字數據的許可證,不退許可證費。

4.2 版稅

如果所使用的數據經過處理或得到增值,從而提供了供咨詢合同用的產品或可公開出售的商品(不論以模擬形式還是數字形式),要向BGS交納版稅。版稅根據產品(商品)性質和發行的拷貝數量交納。如果將BGS的作品合到商業計算機信息系統,也要交納版稅。版稅數額和交納頻率要根據約定的條款和合同條例確定。BGS知識產權管理處應提前規定版稅的性質和版稅的數額,保證預期的產品(服務)不影響BGS自己使用作品。BGS保留免費徵收公開銷售的增值產品的拷貝交給地質資料館的權利。

4.3 保密制度

以英國地調局的圖件為例,其版權所有者既包括英國地調局,也包括軍械部。英國地調局的大多數地質圖使用軍械部的地形數據,後者屬「頂級版權」(Crown Copyright),英國地調局承認其地質圖和其他出版物的「頂級版權」(及其他版權所有人)。軍械部的作品只能經軍械部頒發給許多用戶的許可證才可復制。因沒有軍械部許可證而無法復制其地形數據的用戶,必須與軍械部進行交涉。僅憑軍械部許可證無權復制英國地調局的圖件;同樣,僅憑英國地調局許可證也無權復制受「頂級版權」保護的作品。

⑶ 地質礦產部地學信息系統的現狀與發展

姜作勤

(地質礦產部科技司技術處,北京100812)

摘要地學信息系統是地學現代化的基礎,是國家信息基礎設施的重要組成部分。地質礦產部地學信息系統的開發始於70年代末期,經過近20年的努力,建立了一批地學資料庫,自行開發了固體礦產勘查評價自動化系統KPX和彩色地學圖件編輯出版系統MAPCAD。這兩個系統已在全國范圍內推廣應用。MAPCAD使彩色地學圖件的出版從數據採集、編輯修改、打樣、分色直至生成製版膠片的全過程在微機上實現了計算機化,從而從根本上改變傳統工作方式。同時,自行開發了工具型基礎地理信息系統軟體MAPGIS。目前,一批MAPGIS的應用研究項目,涉及礦產資源評價、水資源調查、地質災害評價、區域地質調查、土地利用評價以及綜合管網等領域,正在實施。

本文包括兩部分:第一部分闡述地學信息系統的現狀與特點,第二部分關於系統將來的發展。

關鍵詞地學信息系統資料庫計算機輔助編圖數字制圖地理信息系統(GIS)

1現狀和特點

1.1建立了一批地學資料庫和信息系統

地礦部信息系統的建設始於70年代末。1979年由北京計算中心承擔開發了1:20萬化探資料庫。經過近20年的努力,在地質、地球物理、地球化學、礦產資源評價、地質環境、礦產勘查開發管理等領域建立了各類地學資料庫100多個。主要包括:全國礦產儲量資料庫NMRD、全國地球化學資料庫NGCHRD、全國重力和高程資料庫NGED、全國航磁資料庫ARMD、找礦信息系統MAGAD、全國地層資料庫STRL、石油地質和鑽孔資料庫PGDH、全國地質圖書館管理系統NGLMS、1∶500000簡化地理底圖庫FGGI、地學基礎軟體庫FGSL以及地礦部地學資料庫字典GDBD。這些資料庫的主要參數見表1。

表1主要地學資料庫

1.2固體礦產勘查評價自動化系統KPX初見成效

為改變固體礦產勘查評價的傳統手工工作方式,1989年由地質礦產部立項、聯合國開發計劃署援助開發了固體礦產勘查評價自動化系統KPX。系統包括野外鑽孔編錄數據的採集、數據管理、礦體圈定、儲量計算、繪制勘探圖件等5個子系統,主要功能如下:

——制定了礦產勘查評價的標准化數據字典和數據採集格式;

——系統可自動生成圖例花紋;

——繪制復雜的鑽孔柱狀圖;

——支持礦產資源評價的傳統的和地質統計學的方法:塊段法、剖面法和克里金法;

——系統在PC平台上運行。

該系統已在全國各省局的30多個項目中推廣使用,大大提高了工作效率。

1.3計算機輔助彩色地學圖件編輯出版系統MAPCAD正在從根本上改變傳統工作方式

圖件是地質工作成果的主要表現形式,是為社會經濟發展服務的重要手段,在地學領域中具有特殊的地位和作用。採用傳統手工方式,一幅中等復雜程度的彩色圖件的出版需要經過十幾道工序、花費1年或更長的時間。這種狀況很難滿足國家經濟發展的各個領域對現時性地學圖件的需求。

MAPCAD是具有自己版權和35萬行語句的大型應用軟體。1993年初,由中國地質大學(武漢)開發成功。系統首次在普通微機上實現了彩色地學圖件從輸入、編輯、信息處理、校樣、分色掛網直到輸出製版膠片全過程的計算機化,可輸出符合公開出版精度和質量的包括最復雜的彩色地質圖在內的各類地學圖件。它是我國第一個,而且迄今為止也是唯一一個投入市場得到廣泛應用的彩色地學圖件電子出版系統。1994年9月,第一幅復雜彩色印刷圖件——1:350萬雲南地質圖作為試驗圖件通過了驗收。來自地質、編圖、制圖、圖件出版和計算機制圖領域的專家們一致認為,MAPCAD在色彩、精度以及在細節的表現能力等方面已完全可以滿足彩色地學圖件的出版要求。

(1)MAPCAD的功能和特點

——以Windows為平台,採用C++語言開發,用戶界面友好,使用方便;

——具有掃描儀輸入和數字化儀輸入等主要輸入手段,可接受DBASE、Foxbase等資料庫的數據,具有完備的錯誤、誤差校正方法;

——具有直觀實用的屬性動態定義編輯功能和多媒體數據、多重數據結構的屬性管理能力;

——地圖庫管理系統具有較強的地圖拼接、管理、顯示、漫遊和靈活方便的跨圖幅檢索能力,可管理多達數千幅地圖;

——採用矢量數據和柵格數據並存的結構,兩種數據結構的信息可以有效、方便地互相轉換和准確套合;

——具有功能較齊全、性能優良的空間分析功能,以及拓撲空間查詢和三維實體疊加分析能力;

——提供開發函數庫,可方便地進行二次開發;

——具有齊全的外設驅動能力和國際標准頁面描述語言PostScript介面,可輸出符合地圖公開出版質量要求的圖件,並具有能自定義的靈活的報表輸出功能。

(2)MAPCAD的推廣應用已取得巨大的成功

數字制圖的實踐已經證明與傳統手工方式相比新技術的巨大優越性:

——將彩色地學圖件出版的工序由12道減少到5道;

——大大提高生成率:對新圖件,比傳統方式快3~5倍,對修編圖件,提高10~20倍;

——降低成本:平均降低三分之一;

——實現數據共享:數字數據可重復使用。

現在,系統的應用越來越廣,從1993年初系統發布以來,已在全國(除西藏和台灣)各個地區安裝700多套,並已出口朝鮮。覆蓋20多個應用領域,不僅涉及地質礦產、石油、煤炭等地學領域,而且包括交通、鐵路、城市規劃和管理、災害與環境、旅遊等領域。採用該系統已生產出幾千幅彩色地學圖件。包括採用全數字制圖技術生產的全國第一批圖集,如:《大連甘井子區土地利用圖集》、《河北省土壤圖集》、《全國高速公路圖集》、《中國海洋區域地質和地球物理圖集》等。1:1200萬《中國地球物理圖集》、《中國礦產圖集》已完成製作。《中國地質圖集》正在製作。

為國際岩石圈全球地學斷面項目製作的阿爾泰-台灣和廣州-巴拉旺等地學斷面圖在國際會議上受到了國內外專家的好評。

為一批國家重大項目製作完成了成果圖件,如全國土地利用總體規劃圖、歐亞大陸橋中國段的沙漠化程度圖、全國地表水資源分布圖等;為第30屆國際地質大會製作了1:500萬「中國波浪狀構造圖」和「中國非金屬礦床成礦地質圖」,「亞洲水文地質圖(6幅對開)」。其中,最大幅面是九幅超全開的1:500萬歐亞地質圖。

系統的應用大大促進了彩色圖件編輯出版的技術進步。主要表現在以下幾個方面。

——以傳統制圖工作方式不可想像的高速度完成突發性地圖制圖任務。表2是幾個典型的實例。

表2在突發性地圖制圖任務中,創造了傳統方式不可想像的高速度

——在改變彩色地學圖件出版的傳統工作方式中取得了重大突破。數字制圖技術已被廣泛應用於地質制圖,特別是1:50000區域地質調查圖件的生產。區域地質調查工作是我國一項長期的戰略性基礎地質工作,區域地質圖是工作成果的主要表現形式。現有幾百幅圖件等待出版。經過研究與試驗,主管部門已決定採用MAPCAD,研究了採用數字技術的工藝流程,建立了圖例、花紋、線型、符號和色標庫。現在,已製作了至少100幅數字地質圖。

——新技術的應用帶動了新產業的形成。到1996年7月底,已有50多個公司使用MAPCAD生產各類數字圖件。

1.4地理信息系統的開發應用前景喜人

眾所周知,地理信息系統是地學領域專家的有力工具。採用GIS,專家們可以對地質、地球物理、地球化學和遙感等多源地學信息進行有效的集成、管理和分析以解決各種地質問題。

國內外GIS開發應用的實踐使我們清楚地認識到了GIS對改變傳統地學工作方式的特殊意見和它的巨大應用前景。1989年初,在武漢召開的地質礦產部圖示技術開發應用研討會上,部內圖示技術開發應用的專家們一致認為要開發具有自己版權的GIS。工具型基礎地理信息系統軟體MAPGIS於1995年10月開發成功。其主要特點如下:

——以Windows為平台,採用C++語言開發,用戶界面友好,使用方便;

——具有掃描儀輸入和數字化儀輸入等主要輸入手段,可接受DBASE、Foxbase等資料庫的數據,具有完備的錯誤、誤差校正方法;

——具有直觀實用的屬性動態定義編輯功能和多媒體數據、多重數據結構的屬性管理能力;

——地圖庫管理系統具有較強的地圖拼接、管理、顯示、漫遊和靈活方便的跨圖幅檢索能力,可管理多達數千幅地圖;

——採用矢量數據和柵格數據並存的結構,兩種數據結構的信息可以有效、方便地互相轉換和准確套合;

——具有功能較齊全、性能優良的空間分析功能,以及拓撲空間查詢和三維實體疊加分析能力;

——提供開發函數庫,可方便地進行二次開發;

——提供與ARC/INFO和INTERGRAPH的介面;

——具有自定義的靈活的報表輸出功能;

——有齊全的外設驅動能力和國際標准頁面描述語言PostScript介面,可輸出符合地圖公開出版質量要求的圖件。

它的初步應用已經在一定程度上證明了系統的巨大市場潛力。

2地學信息系統將在「九五」計劃中有一個較大的發展

2.1需求

在全球信息化的熱潮中,在中國加快國民經濟信息化步伐的形勢下,對地學信息系統的發展也提出了新的需求。

——1995年全國地礦工作會議決定「九五」實施地礦工作信息化工程。這項工程的目標是:到2000年,基本實現地礦工作主流程的信息化。在地質勘查、地礦行政管理和地質資料管理三方面基本普及電子信息技術,建成一批骨幹信息系統,大量應用和重點開發一批計算機輔助工具,培養一支新型的熟悉電子信息技術的地礦工作隊伍,把地礦工作的工作方式,管理方式與成果質量推向世界先進水平。促進具有技術優勢、有市場前景的技術成果的產業化。

——區域地質調查是一個國家長期的戰略性的基礎地質工作。我國正在實施的1:5萬區域地質調查截止1995年底,累計完成1∶5萬填圖面積140萬km2,約3250幅圖,僅覆蓋全國面積的14.6%。「九五」期間,將有800多幅的填圖任務。

——為了合理開發和利用地下水資源,減輕地質災害,地質礦產部啟動了兩個項目,一是在全國600個縣開展1:10萬的地下水資源開發與利用調查,二是在17個省開展1:50萬的地質災害調查。

——全國地質資料館保存著我國自本世紀初以來的重要地質資料,包括85000份各類地質報告,裝滿整個六層樓,排架7000m。有些資料由於時間久遠或紙張質量問題,破損很嚴重。迄今為止,修復這些報告的費用已近2000萬元。採用光碟存儲技術是解決這個問題的既合理又可行的方法。

2.2主要開發項目

(1)計算機輔助1:5萬區域地質填圖系統

計算機輔助1:5萬區域地質填圖系統項目的目標是在3「S」技術的基礎上,開發一套應用系統並建立相應的工作流程,實現這項基礎地質工作從野外數據採集、室內數據管理、信息綜合處理及彩色地質圖件的輸出全過程的計算機化。項目已開始實施。

(2)計算機輔助1:10萬水資源調查和1∶50萬地質災害調查系統

此項目的目的是要為這兩項調查工作提供計算機輔助數據採集、管理和分析評價的工具,建立相應的信息系統。

(3)計算機輔助礦產資源評價系統

礦產資源評價是地礦工作的一項基本任務。該項目的目標是在工具型地理信息系統的基礎上,結合固體礦產資源評價的理論方法,利用GIS對空間數據的強大管理和分析功能,研製出面向找礦專家的,能夠在實踐中推廣應用的輔助決策系統。

(4)礦產勘查開發管理系統

礦產勘查和開發管理是地礦部的另一項基本職能為了加強礦產資源勘查管理,促進地質勘查開發的科學管理,地質礦產部決定在基礎地質調查、工程地質調查、環境地質調查和礦產資源勘查管理中實施區塊管理,並於1995年6月頒布文件,規定了區塊劃分和編號的方法。該項目就是為這項管理工作提供計算機輔助的工具。具有區塊的登記、統計匯總、空間查詢等功能,可實現地質礦產勘查管理工作的計算機化。

(5)地質資料光碟存儲系統

目前,正在研究地質報告數字化的標准、管理軟體,進行具體技術路線的試驗。

(6)多媒體輔助教學系統

由於地學研究對象本身的復雜性,使得這個領域雖然定量研究的程度不斷提高,但目前多數領域中定性分析仍佔主導地位。直觀對研究過程和成果的表示很重要。這就決定多媒體技術在地學領域內會大有作為。美國地調所早在90年代初期就已開始採用多媒體技術進行成果的展示。立項開發的兩個項目是寶石學多媒體輔助教學系統和石油地質與油藏工程的多媒體教學系統。

2.3實現上述目標的關鍵

(1)技術:GIS、GPS、RS、野外數據採集技術、多媒體技術等;

(2)標准化;

(3)應用開發;

(4)培訓;

(5)協調與管理。

⑷ (一)地質調查成果主要類型

1.地學圖件

包括地質圖、地球物理、地球化學、遙感圖像等各類圖件。地質圖是地質調查機構最主要的產品之一。隨著經濟與社會的不斷發展,人們對地質圖的要求不斷提高;同時由於地質科學理論不斷更新,地質調查技術不斷進步,地質圖需要及時更新與換代。

根據用戶的需要,可以利用基礎數據資料生成眾多類型的專題圖件。

2.地學資料庫

由於信息技術的發展,傳統以紙介質為載體的地質調查產品逐步發展為紙介質產品與數字化產品共存,並建立了相應的資料庫,例如,各種比例尺的地質圖資料庫、礦產地資料庫、地球化學資料庫、地球物理資料庫、全國地質年代資料庫等是地學信息服務的重要產品,地質工作程度較高的國家往往擁有包括多專業、海量數據的各類資料庫。

3.礦產資源報告

各國地質調查機構都承擔國內外礦產資源分析、預測研究任務,為國家經濟建設和社會發展的決策提供依據。例如,美國地質調查局每年都要出版《Minerals Yearbook》、《Mineral Commodity Summaries》等。

4.系列出版物和專題報告

發達國家的地質調查機構一般非常重視宣傳自己的研究成果,包括階段性研究成果,及時出版各類專題報告、專著、論文。為了宣傳地學基礎知識,還編寫地學科普讀物。例如,美國地質調查局採用情況通報(Fact Sheets)、公開文件報告(Open-File Reports)、通告(Circulars)、展板(Posters)、論文(Papers)等形式發布成果;加拿大地質調查局有公開文件(Open Files)、當前研究(Current Research)、通報(Bulletins)、綜合報告(Miscel1aneous Reports)、論文(Papers)、經濟地質報告(Economic Geology Reports)和論文集(Memoirs)等平台提供研究成果;英國有《Earthwise》、《Earthworks》等刊物。

⑸ 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。

⑹ 地理信息系統與地圖資料庫的區別是什麼

(一)地理信息系統(Geographic
Information
System或
Geo-Information
system,GIS)有時又稱為「地學信息系統」。它是一種特定的十分重要的空間信息系統。它是在計算機硬、軟體系統支持下,對整個或部分地球表層(包括大氣層)空間中的有關地理分布數據進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。位
置與地理信息既是LBS的核心,也是LBS的基礎。一個單純的經緯度坐標只有置於特定的地理信息中,代表為某個地點、標志、方位後,才會被用戶認識和理
解。用戶在通過相關技術獲取到位置信息之後,還需要了解所處的地理環境,查詢和分析環境信息,從而為用戶活動提供信息支持與服務。
地理信息系統(GIS,Geographic
Information
System)是一門綜合性學科,結合地理學與地圖學以及遙感和計算機科學,已經廣泛的應用在不同的領域,是用於輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數據的計算機系統,隨著GIS的發展,也有稱GIS為「地理信息科學」
(Geographic
Information
Science),近年來,也有稱GIS為"地理信息服務"(Geographic
Information
service)。GIS是一種基於計算機的工具,它可以對空間信息進行分析和處理(簡而言之,是對地球上存在的現象和發生的事件進行成圖和分析)。
GIS
技術把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的資料庫操作(例如查詢和統計分析等)集成在一起。
(二)地圖資料庫(cartographic
database)是以地圖數字化數據為基礎的資料庫,是存儲在計算機中的地圖內容各要素(如控制點、地貌、土地類型、居民地、水文、植被、交通運輸、境界等)的數字信息文件、資料庫管理系統及其它軟體和硬體的集合。

⑺ 資料庫技術

在地質資料資料庫建設方面,我國已基本建成全國地質資料館館藏資料目錄資料庫,已完成全部館藏40%的圖文地質資料數據建庫工作,已完成地質調查成果資料中文目錄數據、地質調查項目檔案目錄數據、地學圖書期刊類文獻標題和摘要數據建庫工作,並已提供社會化服務。在區域地質圖空間資料庫建設方面,完成了全國1:20萬、1:50萬、1:250萬、1:500萬比例尺數字地質圖空間資料庫建設。1:5萬比例尺數字地質圖空間資料庫建設已完成800幅的建庫工作。在區域水文地質、工程地質、環境地質圖空間資料庫建設方面,完成了全國區域水文地質調查1:20萬、1:50萬和1:600萬比例尺數字水文地質圖空間資料庫建設。全國1:5萬比例尺重點城市及經濟開發區水文地質、工程地質、環境地質綜合地質空間資料庫建設工作,正在持續開展地下水資源動態監測資料庫建設工作。在基礎地質資料庫建設方面,完成了中國地層資料庫、全國1:20萬比例尺自然重砂資料庫、全國同位素地質測年資料庫、全國岩石資料庫建設工作。

地質數據共享與服務方面,伴隨地學基礎空間資料庫建設,我國也相繼開展了地學信息應用服務工作,如科技部組織了中科院,以及土地、測繪、地礦、林業等國土資源相關科研部門實施了我國21世紀國土資源可持續發展地學空間信息共享示範項目。中國地質調查局及在京主要直屬單位、六個地區級地調中心及部分省級地調院建立了自己的網站,並普遍用於發布單位簡介、工作動態和專業領域的工作,以及成果通報、標准規范、出版物等基本信息,部分單位開展了網上信息服務(中國國土資源航空物探遙感中心開展了工程技術服務),支持在線信息反饋。中國地質調查局及所屬單位還提供成果的目錄信息查詢、期刊與部分圖件的瀏覽及以圖像形式的下載;提供的科普信息主要涉及地質遺跡與地質公園、地質災害(地面沉降等)、礦物世界、寶石、恐龍樂園、地球知識、生態農業(土壤、肥料、質量、污染、微量元素、植物栽培等);極少數單位開展了工程咨詢等服務。目前提供的主要地學資料庫的服務仍是離線服務。部分網路在線服務所採用的技術大部分都採取基於Web的B/S架構,html協議,伺服器端主要以關系型資料庫存儲和組織數據,以ASP等技術實現網路化數據檢索。

⑻ 地質學圖譜庫屬於什麼資料庫

就是地質類知道的資料庫,有各種比例尺的地質圖空間資料庫、同位素地質測年資料庫、重砂資料庫、水文地質圖資料庫、地質資料管理資料庫等等,只要內容是地質資料的資料庫都是地質資料庫的一種。

⑼ 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

⑽  地質信息管理和地學信息系統

地質信息管理和地學信息系統所涉及的內容包括地學資料庫、地理信息系統和多媒體的應用、地學模擬、計算機輔助礦產勘查評價、礦產資源評價、鑽孔編錄、信息系統、國際互聯網在地學中的應用、地學文獻和圖書館問題等。

1)數據的集成與綜合

對多源地學信息進行綜合分析解釋是目前地學研究發展的重點。人們經過近30年的努力,現已建立了各種地學資料庫和信息系統。但由於這些資料庫是由不同用戶、為不同目的、在不同時間建立的,因此在數據的內容、質量、所採用的標准和數據格式等方面都存在著差異。如何利用這些現有的數據資源,對多源地學信息進行綜合分析已成為目前必須解決的問題。

2)多媒體與網路

多媒體系統是把正文、圖形、圖像、視頻和語言等五種傳播信息的媒體綜合運用在一個系統中。由系統對這些媒體的信號進行綜合處理和傳輸,是當前計算機工業的熱點之一。在地學領域,由於研究對象本身的復雜性,使得這個領域中雖然定量研究的程度不斷提高,但定性分析仍佔主導地位。因此,有必要用多種技術手段對所獲取的信息進行對比、分析,並用以推斷未知。因此,在地學領域內,多媒體技術在信息表達、成果展示和輔助教學等方面都有著廣闊的發展前景。從90年代開始不少發達國家已將多媒體技術用於地學研究。

計算機網路是計算機技術與通訊技術相結合的產物。國際互聯網INTERNET已成為國際重大地學研究項目如1989年開始的全球變化研究等和許多國家地質調查機構發布信息的主要途徑。美國地質調查局於1993年6月在INTERNET上開通了它的WWW伺服器。90年代初,加拿大地質調查局也開始通過INTERNET提供地學信息的存取服務。日本地質調查局正在將他們開發的有關地學資料庫與INTERNET相連,也採用了WWW伺服器方式向用戶提供信息服務。

3)地質統計學

地質統計學方法以空間數字信息為處理對象。它萌芽於20世紀40年代,發展於60~70年代,而完善於80~90年代。傳統的統計學不考慮觀測點的空間關系,而地質學研究的恰恰是各種觀測點的空間關系。為此,地質統計學發展了變差函數、體積-方差關系和克里格法等自己的基本工具。80~90年代,地質統計學迅速從單變數領域進入多變數領域。

現代地質統計學最重要的組成部分包括D.G.Krige創立的克里格法,De Wijs提出的體積-方差關系,G.Matheron建立的地質統計學理論,D.Myers在多元統計學方面的重大貢獻,以及A.G.Journel對非線性地質統計學的實用性研究等。80年代,地質統計學方法被廣泛計算機化。我國推出的KPX礦產普查評價系統包含有完善的地質統計學軟體(李裕偉,1998)。