Ⅰ 中国科学院科学数据库的十五期间的发展方向和目标
科学数据库及其应用系统作为中国科学院信息化建设的重要基础设施，已经纳入了中国科学院“十五”期间信息化建设的重大项目，给科学数据库的发展带来了一个有利的时机。
科学数据库及其应用系统在“十五”期间的总体发展目标是在继续扩大数据资源的基础上，促进数据向知识的转化，完善信息化的科学研究环境，初步建成面向科学研究和社会的科技信息服务体系。
“十五”期间，科学数据库及其应用系统建设任务包括数据资源建设、标准规范建设和系统平台建设三个方面。
⑴数据资源建设
科学数据库数据资源建设是继续加强科学数据资源的采集和积累，扩大现有专业数据库范围，注重数据的完备性，系统性，内容和形式的多样性，在全院范围内逐步建立学科门类完整的专业数据库群体，为建设信息化的科学研究环境提供数据资源保障，为知识创新服务。主要任务是在全院范围内初步建成包括化学、天文学、材料科学、能源科学、海洋科学、生物学、地球科学、信息科学等学科门类基本完整的科学数据库群体，使科学数据库系统的建库单位的数量接近40个，学科门类逐步趋于完整；专业子库数量达到300个，专业库种类包括数值库、事实库和多媒体库；科学数据库总数据量达到10TB。同时，建成1-2个数字标本馆应用实验系统。
⑵标准规范建设
科学数据库标准规范建设是将科学数据库系统作为一个相对独立和完整的系统，研究、制定该系统相应的标准与规范，形成其特有的标准规范体系，用以规范化科学数据库数据资源的建设、数据共享与服务，保证数据资源的质量，提高科学数据库的管理和服务水平，为科学数据库的持续发展奠定良好的基础，为科学数据库实现从数据向信息和知识的转化服务，为科学数据库开发先进应用系统服务。在“十五”期间的标准规范体系建设包括数据标准体系、科学数据库元数据标准体系、科学数据库管理规范体系三大部分。主要任务是提交一套科学数据库标准规范。内容包括科学数据库元数据标准框架，科学数据库元数据标准集，科学数据库数据质量评估标准，科学数据库数据共享政策与规范等。
⑶系统平台建设
科学数据库系统平台建设是运用IT技术的新进展，对大规模、分布式、异构的科学数据库中海量的数据资源进行整合，实现全方位、深层次的资源共享，并在高性能环境的支持下开发基于科学数据库的先进应用系统，使科学数据库的发展能够满足未来科学研究的需要，使科学数据库能够成为未来信息化科研环境的核心组成部分之一。主要任务就是建设面向科学数据库未来五年发展需要的软硬件支撑环境；在数据整合与规范化的基础上，实现对数据资源的统一访问与充分共享；为科学数据库科技信息服务体系的建设和先进应用系统的开发提供有力的支持。同时，建立科学数据中心和专业领域数据分中心。通过建立数据中心提供科学数据库集海量存储、超级计算机、高速网络等软硬件一体化的信息共享平台，并对科学数据库建库单位提供技术支持和培训；通过建立专业领域数据分中心，规划、设计和集成专业领域数据库资源，逐步实现系统化和完备化，组织学科领域标准规范的制订和实施，进行学科领域数据分中心的系统平台建设，开展专业领域的应用，提供专业领域综合科技信息共享与服务。系统平台建设还要开发有典型意义的科学数据库先进应用系统。这些应用系统应能充分利用和发挥科学数据库数据资源的综合优势，成为未来科学研究工作中的重要工具或环境。
Ⅱ 钻孔基本信息数据库建设及其意义
刘向东1张立海1赵立鸿2高 立2
（1. 国土资源实物地质资料中心；2. 江苏省地质调查研究院）
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，强调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 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
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，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 <推进地质资料信息服务集群化产业化工作方案 > 的通知》（国土资发 [2010]113 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 [2011]31 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，为制订全国地质钻孔数据库建设方案提供依据[3，4]。
2 钻孔基本信息数据库
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。
2.1 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，强调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。
2.2 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。
2.3 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。具体描述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。
2.4 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的逻辑关系。“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 资料数据采集标准化
3.1 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。地质项目工作中收集的钻孔资料不在清查范围内[5]。
3.2 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 [2011]31 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 1 地质钻孔基本信息数据构架
3.3 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 [2011]31 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/T0222—2004）、《原始地质资料立卷归档规则》（DA/T41—2008）和《地质资料档案着录细则》（DA/T23—2000）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 数据库建设和软件开发
4.1 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。
4.2 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]。
4.3 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，如图 2 所示。
图 2 全国地质钻孔基本信息数据库建设流程图
5 系统框架结构与功能设置
5.1 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的入库、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。
图 3 全国地质钻孔基本信息数据采集系统结构
5.2 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 4 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。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。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。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。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，是以“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。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 数据库建设进展及其意义
6.1 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。
6.2 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。随着时间的推移，地质工作单位及工作者积累了大量新资料，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，还要努力钻研，促进行业发展。同时，科研、地调工作的深入开展，要求新起点、新突破、新水平，迫切需要通过挖掘钻孔资料的内在信息来发挥其作用。我国在 20 世纪 50 ～ 60 年代参加工作的老地质专家均过了退休年龄，他们在工作中形成的地质资料尤其是钻孔资料急需抢救、保护。严峻的人才形势迫使尽快建立钻孔数据库。建设全国范围的地质钻孔基本信息数据库，是一项意义深远的基础工程，为今后国家开展重要地质钻孔数据库建设工作奠定了基础。
参 考 文 献
[1] 吴冲龙 . 计算机技术与地矿工作信息化 [J]. 地学前缘，1998，5（1-2）343 ～ 353.
[2] 李兵，陈旭瑞，胡俊峰等 . 基于 GIS 的地质数据库系统：研究现状和发展趋势 [J]. 地球物理学进展，1998，17（3）532 ～ 539.
[3] 国土资源部矿产资源储量司 . 推进地质资料信息服务集群化产业化工作方案 [EB/OL].http：//www.mlr.gov.cn/zwgk/zytz/201008/t20100806_732080.htm，2010-08-06.
[4] 国土资源部矿产资源储量司 . 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 [EB/OL].http：//www.mlr.gov.cn/zwgk/zytz/201105/t20110519_867600.htm，2011-05-19.
[5] 国土资源部矿产资源储量司 . 钻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 钻孔数据库建设现状及下一步工作建议
刘向东
（国土资源实物地质资料中心）
摘要 本文分析了钻孔资料保管现状，介绍了钻孔数据库建设进展情况，对前期工作进行了评估，提出了下一步开展重要地质钻孔数据库建设试点的对策建议。
关键词 地质钻孔 数据库建设 现状 对策建议
1 引言
钻孔资料是地质勘查工作形成的重要成果。世界发达国家都非常重视对钻孔资料的管理和使用，建立了各类钻孔数据库，并提供广泛服务。
在 2012 年 2 月发布的《国土资源信息化“十二五”规划》中，把建立国家重要地质钻孔数据库，作为地质和矿产资源数据库建设的重要内容列出。建立地质钻孔数据库，旨在有效保护地质勘查工作成果，避免地质资料内在价值的流失，为地质基础研究、资料综合评价、矿产资源综合开发利用等提供可靠依据，实现地质基础信息的共享及信息社会化服务。
2 钻孔资料保管现状分析
新中国成立以来，国家投入大量资金，由全国地勘行业，包括原地矿部、冶金、核工业、武警黄金、石油、煤炭、有色、建材、化工等部门上百万地质工作者辛勤劳动数十年，开展了全面的、不同尺度的地质矿产勘查工作，获取了大量翔实、可靠的地质勘查基础资料。据不完全统计，全国钻探总进尺超过 4 亿米，其中固体矿产钻探总进尺约 1.33 亿米，水文地质钻探总进尺约 1.0 亿米，约有 3500 万米典型岩矿心得以保存。这些地质钻孔资料是我国开展基础地质研究、国土资源调查评价、矿产勘查开发、地下水资源开发、环境治理、地质灾害防治、国土整治、城市规划与建设等必不可少的重要基础数据源。这些重要基础信息是国土资源调查评价与认识程度的标志和进一步工作的依据，也是国家自然资源调查实力的体现，是国家的宝贵财富，是社会的公共财产。它们对国家经济建设的宏观决策、远景规划的制定，以及推动国民经济和社会发展，具有重要的基础性作用；对矿产资源的勘查开发及相关基础地质研究，有重要的重复使用价值。
但是，长期以来，钻孔资料全部以纸介质和实物形式存储和保存，受资金的限制，数字化程度不高，利用率极低，造成许多单位一方面大量需要这些资料和数据，另一方面又无法得到或很难应用的尴尬局面，同时造成国家珍贵资料的严重浪费。随着时间的推移和机构变动，对于钻孔资料的保存、利用、管理和服务十分不利。因此，尽快采用先进技术和设备，抢救保护、统一管理这些钻孔资料，显得更加迫切和必要。
3 钻孔数据库建设现状评估
3.1 进展情况
早在 20 世纪 80 年代后期，我国就开始对地质钻孔资料的应用开展试验研究。以《固体矿产勘查评价自动化系统》（KPX）的勘查数据管理为基础，成功研制出固体矿产钻孔数据采编系统（CHINAZK），并尝试在全国地勘项目中推广使用。1994 年，地质钻孔（井）基本数据文件、石油钻井地质数据基本文件、水文地质钻孔数据基本文件、煤田钻孔地质数据基本文件和固体矿产地质钻孔数据基本文件 5 个地质矿产行业标准发布，用于全国各专业地质钻孔数据的宏观管理、数据交换、处理、共享和数据库建设。2001 年，中国地质调查局组织制定了《固体矿产钻孔数据库工作指南》，专门用于指导固体矿产钻孔数据库建设。目前已完成 10 个省区的约 350 多个矿区、120 万米进尺的重要钻孔岩心编录资料的数据采集及数据库建设。2009 ～ 2010 年，国土资源部在山东、四川两个省组织开展了重要地质钻孔数据库建设试点研究工作。通过试点工作，基本摸清了试点省的地质钻孔资料保管现状，初步建立了试点省钻孔基础信息库和重要钻孔数据库。2011年，国土资源部组织开展了钻孔基本信息清查工作。据统计，有31个省（区、市）1165 个单位进行了钻孔基本信息清查，已查出有钻探工作量的项目数 27963 个，已查出的钻孔总数618972 个，其中信息完整的钻孔数 496734 个，仅有部分信息的钻孔数 80649 个。钻孔基本信息数据库的建立，为重要地质钻孔数据库建设奠定了基础。
3.2 存在的问题
（1）经过多年的努力，钻孔数据库建设工作虽然取得了一些成果，但是与目标相比，数据库建设工作进度缓慢，全国性的钻孔数据库还未建成，还远远无法满足社会对钻孔资料的巨大需求。
（2）固体矿产钻孔数据采编系统不是一个开放性的系统，所有编录的数据库必须依托此软件才能打开，不能实现与其他格式的数据库进行数据交换。对于不同格式的数据追加还存在困难。该系统是根据固体矿产钻孔编录规程开发的，所以包含的钻孔信息面较窄，不太适用其他类型和行业的钻孔数据库建设需求。因此，要想建设涵盖各行业的地质钻孔数据库，就必须开发一套适合各行业钻孔数据库建设需求的软件，统一标准和技术要求，全国统一开展钻孔数据库建设工作。
（3）全国范围的钻孔数据库没建设起来，不是缺乏政策的支持，也不是缺少标准规范的指导，而是没有定好位，一步到位是很难实现的。
4 下一步工作建议
全国地质钻孔基本信息数据库建设，仅仅是重要地质钻孔数据库建设的第一步。2012 年，国土资源部启动重要地质钻孔数据库建设试点工作。为了此项工作的顺利开展和扎实推进，提出如下工作建议。
总体建议是：在国土资源部和中国地质调查局的统一领导下，由国土资源实物地质资料中心组成牵头项目组，采用分层次建设、分步实施的原则，开展重要地质钻孔数据库建设试点，明确重要地质钻孔数据库建设的定位，做好总体设计，制定分步实施方案，解决不同层次建库的技术问题，建立重要地质钻孔数据信息采集管理与服务平台。在全面总结以往工作经验的基础上，形成重要地质钻孔数据库建设工作指南和工作方案，分阶段向全国推广，争取在“十二五”时期完成全国重要地质钻孔数据库建设。
4.1 数据库建设定位
由于重要地质钻孔数据库建设涉及面广，工作量大，难度大，为解决一次性建库困难大的难题，建议采取分层次、分步实施的原则，推进重要地质钻孔数据库建设，逐步建立健全地质钻孔资料管理服务机制，为实现地质钻孔资料开发利用和社会化服务奠定基础。要使重要地质钻孔数据库成为一个动态的、随时更新的数据库，避免二次建库。
（ 1）分层次建设。将地质钻孔信息分为 5 个层次进行数据采集、入库，并根据钻孔资料的实际保管状况及钻孔资料所达到的数据库层次，建立各层次钻孔数据库。5 个层次是：地质钻孔基本信息数据库、地质钻孔重要信息库、地质钻孔柱状图属性数据库、地质钻孔基础信息属性数据库和重要地质钻孔岩心数据库。其中，基本信息数据库是在钻孔基本信息清查工作成果的基础上形成的；重要信息库可在地质钻孔基本信息库基础上，增加包括钻孔小结以及钻孔柱状图、钻孔剖面图、钻孔平面布置图的扫描件等内容；柱状图属性数据库主要以钻孔柱状图包含的信息为主；基础信息属性数据库可参照已有钻孔数据库建设标准、指南及上海等省级专业钻孔数据库建设经验完成；岩心数据库可将钻孔岩心重要属性数据增加进去。
（2 ）分步实施。第一步，将地质钻孔基本信息数据库建好并尽快对外提供服务，现在这项工作已经基本完成；第二步，在地质钻孔基本信息数据库基础上，建设包括钻孔柱状图等信息在内的其他 4 个层次钻孔数据库；第三步，是根据地质钻孔信息的实际和服务需求，搭建重要地质钻孔数据信息平台，向社会不同用户提供服务。
4.2 技术规范研究
为规范重要地质钻孔数据库建设试点的内容、程序、方法及要求，保证数据库建设质量，促进重要地质钻孔数据信息的管理与共享，建议在试点工作之前尽快组织有关人员进行重要地质钻孔数据库建设试点技术规范研究，为重要地质钻孔数据库建设试点工作做好技术准备。技术规范应从数据库建设总体设计、准备工作、数据采集与处理、数据入库、质量控制、数据库成果要求、数据库更新、数据库管理与维护等方面进行深入研究。
4.3 数据采集软件和平台系统开发
依据重要地质钻孔数据库建设试点技术规范及相关标准，进行重要地质钻孔数据采集软件和平台系统开发。数据采集软件和平台系统，要通过全方位需求分析研究，在技术指标、标准体系、数据库结构等方面具有系统性，并与地质钻孔基本信息数据库具有良好的衔接性和相关性。采用标准的数据交换格式，使成果数据正确汇交和共享。在确保钻孔数据信息安全的前提下，平台系统要能实现国家、省（区、市）两级之间的互联互通，满足国家对重要地质钻孔数据的调查统计、数据更新和维护，以保证数据的现势性。
地质钻孔数据采集软件应能够满足按地质勘查单位、按地质工作项目、按年度等汇交钻孔资料，能够快捷地进行数据更新维护、汇总与统计分析。实现地勘单位、省级地质资料管理部门、国家的三级数据库维护。在全面整合汇总全国地质钻孔基本信息清查数据的基础上，建设全国地质钻孔数据信息网，使钻孔资料更好地发挥重复利用作用，拓展地质钻孔信息公开的渠道及对外宣传的窗口。网络平台是服务广大地质工作人员及社会公众的重要桥梁。根据网站建设和管理的要求，结合网站建设模式，按照全国各省（区、市）分网页建设的思路，搭建全国地质钻孔基本信息服务平台，向社会提供地质钻孔数据信息服务。
4.4 重要地质钻孔数据库管理与服务办法研究
从 20 世纪 80 年代后期以来，我国在地质钻孔数据库建设方面开展了大量研究工作，初步建立了地质钻孔数据库建设的技术标准和工作流程，为今后开展全国地质钻孔数据库建设积累了工作经验和奠定了良好基础。建议在前人工作成果的基础上，根据新时期地质钻孔数据库建设与服务需求，并征求领导和专家对地质钻孔数据库建设与服务的意见和建议，开展地质钻孔数据库建设管理服务办法研究。
钻孔数据库管理可采取国家、省级二级管理。国家和省级地质资料管理部门负责钻孔数据库管理、维护和服务等。二级管理能最大限度满足用户尤其是地勘单位科研人员对于钻孔数据信息的查询利用服务需求。地勘单位负责管理本单位的钻孔数据。钻孔数据共享服务可采取会员制。所有汇交钻孔数据的地勘单位即是会员，按照汇交钻孔资料的数量和详细程度进行会员分级。根据会员的等级，分为有权查询浏览钻孔数据而无权下载钻孔数据、有权查询浏览钻孔数据提出申请可少量下载钻孔数据等。没有汇交钻孔数据的地勘单位和个人如需查询钻孔数据信息，需首先申请成为会员，并进行有偿使用。国家一级主要负责全国地质钻孔目录数据信息的发布与服务，省级负责本省（区、市）钻孔数据信息的服务。
5 结语
地质钻孔数据库建设试点工作的成功与否，直接影响着钻孔数据库的建设进程。因此，一定要在国土资源部和中国地质调查局的统一领导下，组织有关单位协同工作，试点省全力配合，开展地质钻孔数据库建设试点工作。在总结以往工作经验的基础上，逐步推广省级重要地质钻孔数据库建设试点，分阶段向全国推广，争取在“十二五”时期完成全国重要地质钻孔数据库建设工作。
Ⅳ 江西省萍乡市基于网络的县级土地利用数据库集成应用研究初探
胡辉1 谢梅生2
（1.江西省土地勘测规划院，江西南昌，330046；2.萍乡市国土资源勘测设计院，江西萍乡，337000）
摘要：本文介绍了江西省萍乡市建立基于网络的基级土地利用数据库集成的技术路线及方法，为今后开展县级土地利用数据库集成应用提供技术依据和工作思路。
关键词：基于网络；数据库；集成应用；研究
1 研究背景及可行性分析
1.1 研究背景
江西省于1999年启动全省1∶1 万县（市）级土地利用现状数据库建设。萍乡是中国近代工业的先驱，中国工人运动的策源地，秋收起义的主要爆发地，是红色革命圣地。萍乡市位于江西省西部，地处湘赣边界，现辖上栗、芦溪、莲花三县，安源、湘东两区和一个省级经济开发区——安源经济开发区。萍乡市从2000年起步，历经四年，完成了除莲花县外的四个区县的土地利用现状数据库建设，并通过了省厅组织的预检和验收，项目成果已在各地土地管理工作中发挥了重要作用。与此同时，相关的调研结果表明：数据库建设虽然全面开展并取得重要进展，但成果应用仍存在一定的问题，主要表现为以下两方面：①“闲库”、“死库”屡见不鲜，有些数据库在实际工作中没有发挥其应有的价值；②各县区的数据库成果整合困难，数据无法流通和共享，难以在地市级以上层面发挥作用。
当前，国家的土地管理制度和管理职能发生了重大变化，土地资源管理参与宏观调控，“金土工程”的启动对土地利用现状数据的管理也提出了新的要求。新的形势、新的管理制度和管理职能要求我们必须重新审视土地利用数据管理和应用模式。对于市级国土资源管理部门来说，怎样集成应用这些分散独立的 1∶1 万县（市）级土地利用数据库，使其为建设用地审批、耕地保护和土地利用规划等各项管理工作服务，是试点研究需要重点解决的问题。
1.2 可行性分析
1.2.1 伴随信息技术的迅猛发展，研究所需的关键技术已经成熟
近年来信息技术迅猛发展，海量数据存储与数据仓库技术、大型数据库技术、网络技术、基于 Web 的应用及通讯技术不断完善；“3 S”技术在国土资源调查中的应用日趋成熟；网络信息安全与保密技术日新月异，这些关键技术的迅猛发展为本试点研究的开展创造了良好的技术条件。
1.2.2 国土资源信息网络建设和各类相关技术标准试行为本研究奠定了基础
国土资源信息网络体系的建设使国土空间数据传输、交换、共享和集成应用成为现实；同时，国土资源部2001年颁布试行了《县（市）级土地利用数据库标准》和《县（市）级土地利用数据库技术规定》，同年组织了全国范围内的建库软件平台测评，使得江西省土地利用现状数据库建设在统一的数据格式标准和规范的技术路线及全省统一的MAPGIS 平台下进行，为本试点研究的开展奠定了坚实的基础。
1.2.3 领导重视是此项研究开展的有力保障
萍乡市国土资源局领导班子非常重视国土资源信息化建设工作，专门成立了由市局及各县区局长组成的“萍乡市基于网络的县级土地利用数据库集成应用试点领导小组”，保障此项研究工作的顺利开展。局党组按照“总体设计、分步实施、整合资源、滚动发展”的发展思路，把信息化建设纳入“一把手工程”亲自抓，先后投入近七百万元用于市政府所在地安源区380平方千米的航空摄影测量和相关的基础数据库及信息系统建设；另外，投资3800多万元萍乡市国土资源局智能化办公大楼于2005年6月底交付使用，已与政府网对接，实现了省、市、县多级数据共享，数据交换体系初步形成。
2 试点的总体目标和研究的主要内容
2.1 总体目标
在对土地利用数据库管理和应用进行充分调研的基础上，深入分析市级、县级国土资源管理部门的土地利用数据管理模式、数据更新机制和数据应用需求，提出基于网络的县级土地利用数据库集成应用体系建设方案并进行试点示范，并开展数据库成果集成应用方法研究，为解决1∶1 万土地利用现状数据库建设项目的数据库成果的共享和集成应用提供技术依据。
2.2 主要内容
（1）研究基于网络的县级土地利用数据库集成应用的框架体系和运行模式，重点研究基于网络的县级土地利用数据库集成应用基础数据更新体系和维护更新机制，在多种运行模式下，如何实现分布式多级管理，以达到各级数据的同步更新，确保数据库的现势性。
（2）研究土地利用现状数据库作为国土资源系统的基础数据，在分布式环境下，耕地保护、土地规划等应用系统的实现机制和构建框架，有效地为国土资源信息化服务。
（3）市级土地利用数据库建设应用示范。解决基于土地利用数据获取、加工、整合和土地利用数据综合分析，实现土地利用数据的统一管理、信息交换、信息分发、信息挖掘、数据增值等，为市级土地利用数据库建设应用提供示范工程。
3 集成应用需求分析
3.1 系统建设功能需求分析
3.1.1 业务应用需求
根据萍乡市国土资源管理业务开展的需要，此次开发的数据库集成应用系统在原有土地详查软件的基础上进一步突出数据的异地储存、管理，加强对异构、多元、多比例尺土地利用数据的管理，支持县区国土资源局在异地对存放在萍乡市局的土地数据进行提取、加工、处理、统计和分析，支持土地利用现状数据库在耕保、规划、利用等相关国土资源业务管理中的调用。
3.1.2 数据管理需求
能够合理存储和管理各类土地数据，包括空间图形数据、属性数据、表格数据和文本数据等，并能适应大数据量和即时数据分发的需要。
3.1.3 数据更新维护需求
为适应萍乡市土地利用数据实时更新、批量更新等维护应用的需要。包括：多级管理土地利用数据库的同步更新，包括：土地利用数据库同步更新、土地利用数据库更新技术路线，包括数据库复制、数据同步、数据报盘、数据网上传输等。
3.1.4 安全性与可扩展性要求
提供完善的安全体系，保证国土资源管理数据和系统的绝对安全，满足土地管理业务中为各级、各科股、各种需求提供服务时的系统和数据绝对安全。
3.1.5 制度化运行管理的要求
提供规范化的运行标准和制度，建立长期稳定的运行维护机制。
3.2 本项目建设需解决的问题分析
3.2.1 本项目建设应服从 “金土工程” 和国土资源电子政务建设
萍乡市土地利用数据库集成应用试点是该市国土资源管理的一次深化，也是该市各县区土地利用数据库建设的深层次应用，是萍乡市“金土工程”的组成部分。项目建设必须完全满足市县级土地管理应用的各项需求和工作需要，与全省国土资源电子政务建设体系相衔接，服从今后电子政务建设的大框架。
3.2.2 市级土地利用现状数据向上逐级更新的问题
根据“金土工程”实施指南的要求和国土资源信息化网络化管理的需要，市级土地利用数据必须逐级向上更新，系统设计时已经考虑到此项内容，充分利用分布式数据库的管理理念，实现了萍乡市局与各县区国土局之间数据的同步与共享。
4 技术路线与实现的技术方法
4.1 萍乡市县两级数据库集成应用总体框架体系和运行模式
根据萍乡市县分布的实际情况，系统采用以胖服务器、瘦客户端的B/S网络结构为主，具有良好的交互性的 C/S 网络结构为辅的模式结构。采用 MAPGIS软件为平台，充分利用 DBMS 的数据管理、服务器集群、目录服务、分布式组件及分布式事务管理等技术，实现了分布式海量数据管理和多级分布式协同工作机制。数据库组织形式为“逻辑单一，物理多个”方式，整个系统逻辑上为一个数据库，即：土地利用现状数据库物理上是由各个区县国土局的数据库构成的，这种形式各区局之间隔离得很好，数据安全容易保障，而且在业务上，允许各分局有不同的业务逻辑。
在萍乡市国土资源局建立了数据中心，购置了 IBM 高性能服务器，用于集中存储和管理市属各县区的多比例尺集成数据库。市局安装了与武汉中地信息工程有限公司合作开发的MAPGIS平台下的基于网络的县级土地利用数据库集成应用系统软件，各县区国土资源局无需建立信息中心，只需通过各地政务网专线和 IE 浏览器，经过授权就可访问、调用和管理各自的土地利用数据库，统计、分析、出图、出表、汇总等工作都可通过远程调用技术轻松完成；变更时由各县区国土局提供变化图斑范围的实测大地坐标和全套相应的用地批准材料，最后由市国土局统一完成数据库的更新和维护。
4.2 数据库集成应用实施方案
此次试点采用由武汉中地信息工程有限公司自主研发的基于MAPGIS平台的数据库集成系统软件来实现，实施方案于2005年12月28日通过国土资源部组织的专家评审。
萍乡市土地利用数据库建设采用全省统一的MAPGIS平台进行建库，且全市在同一中央经度内，不需要进行数据转换和投影转换。对未完成土地利用现状更新调查的县区安排尽快开展，以保证市级数据库集成的各个县区土地利用数据库的现势性。对各县区的土地利用现状数据库进行接边检查，发现错误后及时更正处理。按集中式的管理方式对各县区的土地利用现状数据库进行集成，形成可分可合的市级土地利用数据库。
4.3 基于网络的市县两级土地利用数据库集成应用功能设计
4.3.1 县级土地利用数据库集成应用功能设计
4.3.1.1 数据管理
（1）数据的存储 以县为单位组织和管理各类土地利用线状数据，同时建立可分可合的市级数据库，包括空间图形数据、属性数据等。
（2）数据的调阅 用户可以通过鼠标点击来调阅每个县、乡、村的数据，若该县的数据不存在，则会给出提示。
（3）数据的显示 用户可以通过鼠标对图形进行放大、缩小、平移等操作，还可以通过鼠标点击图层来控制该图层是否显示以及调整图层的叠加顺序。
4.3.1.2 信息查询
• 基本查询
（1）属性信息查询 用户通过鼠标点击图形能够查询各类土地利用专数据信息，如土地利用现状图斑及线状地物信息、宗地的基本信息、界址点信息、界址线信息、基础地理要素信息等，用户还可以通过输入条件查询空间图形信息。
（2）历史信息查询 用户可以查询某一空间图形的历史变化信息。
• 统计分析
（1）任意范围查询统计 对任意给定的范围能查询范围内各种专题数据，并能对查询结果按给定的条件统计、输出图形和表格。
（2）缓冲区查询统计 对选定的线状、点状地物按给定的缓冲区半径查询该缓冲区内各种专题数据，并能对查询结果按给定的条件统计、输出图形和表格。
（3）条件查询统计 按给定的条件对区域内的查询各种专题数据，并能对查询结果按给定的条件统计、输出图形和表格。
• 数据汇总
支持以村、乡（镇）、县（区）、市为统计单元土地利用现状数据汇总，得到各种专题汇总数据。
4.3.1.3 数据和用户角色权限维护
包括：数据字典的维护、数据上下载、数据缩编、数据输出等。
提供用户角色权限维护工具，用于建立和维护系统账户（用户名、密码）和用户权限的设置。
4.3.1.4 辅助审核管理
针对建设用地审批、土地利用总体规划执行情况检查等项工作过程中涉及的权属、地类、面积进行辅助审核管理。
4.3.2 市级土地利用数据库集成应用功能设计
在上述县级功能基础上加入变更数据获取及分布式数据库动态更新等数据的组织管理功能。
4.4 基于网络的市级土地利用数据库集成应用框架
萍乡市市级土地利用数据库是一种树状的基础空间数据库，通过多级分类编码体系构建多粒度的空间数据集，在海量数据库中使用空间数据库引擎和其独特的格网索引来访问数据，利用市、县粒度数据集之间分类编码形成的行政区划索引快速检索出相应数据。市级土地数据库采用树状结构集中管理市级粒度数据和县级粒度数据，在市级节点中点击专题可以调阅市级粒度的数据，在县级节点中点击专题可以调阅县级粒度的数据，也可以通过行政区索引调阅该行政区所在的县级粒度的数据。
通过这种机制最终实现在物理上分离的多源、多比例尺、多粒度数据的一体化管理，实现图形数据浏览查询统计的动态交互、自动切换，达到逻辑上所有数据完全一体，既方便了更新又便于使用。
4.5 本试点研究采用的主要技术
4.5.1 多元、海量空间数据的存储、管理技术
土地利用数据具有海量特点，利用关系数据库技术、空间数据库引擎的集成方法，通过关系数据库管理空间数据，使海量空间数据库得以存放在关系数据库中。空间数据库引擎允许用户在数据库服务器、客户端以及应用服务器之间实现 GIS 应用的分布式存储、管理。
4.5.2 远程调用技术
土地利用数据以数据库和网络技术为基础，研究网络服务器组建、管理、存储与远程调用等技术的实现数据的共享。
4.5.3 时空分析技术
时空分析技术的核心是如何有效地表达、记录和管理现实世界的实体随时间变化而发生的变化。这种时空变化表现为三种形式：①属性变化，其空间坐标或位置不变；②空间坐标或位置变化，而属性不变；③空间实体的空间坐标和属性都发生变化。
4.5.4 数据接边的技术
针对县市级土地利用数据库的数据存储方式和组织方式，研究数据库的图幅接边技术和行政区划接边技术。如图幅接边不受图幅数量限制、允许接边状态下的图形编辑和属性编辑。
4.6 即将整合完善的新机制、新技术
由于此次试点时间紧，任务重，通过试运行，将在今后把一些新技术整合到萍乡市基于网络的县级土地利用数据库集成应用系统中来。
4.6.1 新的土地利用数据更新维护机制
针对不同地区、不同数据源，进行遥感数据辅助县级土地利用变更，更新县级土地利用数据库，形成多种可操作的土地利用变更和土地利用数据库的更新技术流程和相对应的维护机制。
4.6.2 整合基于 “3S” 技术的土地利用数据更新技术方法
在集成现有技术的基础上，从数据获取和采集技术入手，将基于“3S”集成技术、基于“GPS＋PDA”和“调查之星”技术的野外数据快速调查、数据采集整合，实现县级土地利用数据的快速获取、处理与更新，具体包括：基于航空遥感数据的正射影像图的快速、高效处理；卫星遥感数据的快速处理和土地变化信息提取，含高分辨率卫星数据的处理、信息自动判别、定量提取技术。
5 项目主要成果
（1）基于网络的萍乡市土地利用数据库集成应用管理系统；
（2）基于网络的萍乡市土地利用数据库集成应用数据更新体系和维护更新机制；
（3）基于网络的萍乡市土地利用数据库集成应用的框架体系、运行模式及关键技术研究的各类报告。
6 结语
本试点研究项目作为全国两个试点之一，是在中国土地勘测规划院的精心组织下，由江西省土地勘测规划院牵头，萍乡市国土资源局及其所辖各县区国土资源局按照统一方案实施的。经过立项审查、需求分析、方案设计、方案论证、组织实施等几个阶段的努力，通过试运行，新的应用需求不断提出，应用系统还在不断完善。
可喜的是，高效率的萍乡市基于网络的县级土地利用数据库集成应用系统，正在被萍乡市及所辖县区国土资源局逐步认同，应用系统也在经受实践工作的检验。同时，数据库更新观念和更新机制正在萍乡市各级国土管理部门逐步形成和规范。研究面向市级土地管理工作，建立基于网络县级土地利用数据的集成应用系统，形成协调、高速、统一的土地利用数字化信息的管理和共享机制，使县级土地利用数据库建设项目更好地为国土资源信息化服务，才是本试点研究的最终目标。
Ⅳ 空间数据模型与空间数据库有哪些新进展
你是南师大的吗？空间数据模型可以看一下Coverage数据模型和Geodatabase数据模型。
Ⅵ 高分辨率影像数据处理及数据建库技术方法研究
潘振祥
（河南省国土资源厅信息中心 郑州 450016）
摘 要：本文通过开展高分辨率卫星遥感影像数据（SPOT5）处理及建库技术方法研究和探索，制定了《高分辨率影像数据处理及基于遥感影像土地利用数据库建设技术要求》和《省级基于遥感影像 1∶1 万土地利用数据库标准》，制作了覆盖河南全省的 1∶1 万数字正射影像图，建立了河南省基于 SPOT 5 的 GPS 像控点图形图像数据库、高分辨率卫星影像数据库和基于影像信息土地利用数据库，为全国土地利用二次调查基础底图制作进行了有益的探索。
关键词：土地资源 卫星影像 遥感 数据库 像控点
0 引 言
随着信息技术的快速发展，卫星遥感影像处理技术得到了突破性进展，高分辨率卫星影像在土地资源调查评价、土地利用动态遥感监测、土地执法监察、土地变更调查以及大中比例尺地形图测绘等方面应用已取得显着成效。
针对河南省高分辨率遥感影像数据处理及数据库建设项目任务，项目组提出了利用 GPS 外业静态实测坐标作为影像数据校正的控制资料，制定了《高分辨率影像数据处理及基于遥感影像土地利用数据库建设技术要求》和《省级基于遥感影像 1∶1 万土地利用数据库标准》等，并根据项目任务要求，制定了切合河南实际的基于遥感影像信息的土地利用分类体系，同时，通过项目开展，制作了覆盖河南全省的 SPOT 5 数字正射影像图（DOM），并建立了河南省基于 SPOT 5的 GPS 像控点图形图像数据库，为土地利用二次调查基础底图制作进行了有益的探索。
1 影像数据处理及数据库建设技术路线
（1）多源遥感信息相结合。选取最佳波段组合的多光谱影像与高分辨率全色影像融合，生产具有高分辨率空间信息和丰富光谱信息的融合影像。
（2）GPS 像控点、基础图件（数据库）和 DEM 相结合。根据实际情况，采用 GPS 像控点，同时利用 1∶5 万 DEM 对遥感影像进行正射校正。
（3）人机交互与计算机自动提取相结合。以人机交互解译为主，进行土地分类信息提取。
（4）遥感解译与地面调查相结合。对提取的地类图斑信息进行外业验证，对在室内不确定的地类图斑，进行外业实地调查。
2 GPS 像控点图形图像数据库建立
为保证像控点选取精度，首先在 2.5 m 分辨率的全色影像上，按照像控点选取的技术要求，每景均匀选取了 25 个像控点，并对像控点进行了全外业 GPS 静态测量，在 MapGIS 平台下编辑像控点属性结构，建立 GPS 像控点图形图像数据库，并将像控点外业测量成果表以图片方式保存在属性表中。如图1所示。
图1 像控点图形图像数据库示意图
2.1 GPS 像控点选取
为保证像控点外业测量精度，像控点选取时，点位分布要相对均匀，特征明显，交通便利，数量足够，尽可能在全色影像上选取，尽量避开高压线、大面积水域等干扰因素。
为提高外业测量效率，将选取的待测像控点制作成“像控点外业测量成果表”，成果表包括像控点编号、点位及放大的示意图、WGS84、1954 北京、1980 年西安三套坐标和点位说明等内容。
2.2 GPS 像控点外业施测
像控点外业测量采用附合路线法，各像控点平均间距约 13 km，像控点与 C 级 GPS 控制点组成 GPS 控制网。GPS 像控点外业测量利用河南省 C 级 GPS 控制网成果的三套数据（分别为WGS 84、1954 北京和 1980 年西安坐标）作为起算数据，依据《全球定位系统（GPS）测量规范》，采用静态方式同步进行观测，三台套 GPS 接收机为一组，观测时段长度不少于 45 分钟，卫星高度角≥ 15°，有效观测卫星总数≥ 4 个。测量数据采用南方测绘软件进行基线解算、平差处理并进行高程拟合，最后解算出像控点基于三套坐标系统的三套数据和拟合高程。
2.3 GPS 像控点图形图像数据库的建立
GPS 像控点图形图像数据库以河南省 1∶50 万地理底图作为工作底图，输入像控点空间坐标，并采集像控点属性与图形信息，建立数学基准统一的像控点图形图像文件。像控点图形图像信息，除像控点所具有的地理坐标信息之外，还包括与待纠正影像相关的特征地物的纹理信息、分辨率信息等。
3 影像数据处理
影像数据处理包括卫星影像全色数据与多光谱数据的配准、融合和影像数据正射校正、镶嵌及正射影像图（DOM）的制作等。本项目所使用到的 SPOT 5 数据是由视宝公司提供的 1A 级数据，只经过了探测器的均衡化处理，为了进行多元数据的复合，制作正射影像图，必须对图像进行正射校正，建立地理坐标。影像数据处理技术流程如图 2 所示。
图2 影像数据处理技术流程
3.1 影像配准
本项目使用的单景多光谱数据与全色数据是同步接收到的，其图形的几何相关性较好，多光谱数据与全色配准难度小、精度高，因此采用相对配准的方法，SPOT 5 多光谱数据波段组合采用 XS2（红）、XS3（绿）、XS1（蓝）形式，影像重采样间隔为 2.5 m，重采样方法采用双线性内插，以景为配准单元，以 SPOT 5 全色数据为配准基础，均匀选取配准控制点，对接收侧视角较大，地势起伏对配准影响较为严重的区域相应增加控制点密度，将 SPOT 5 多光谱数据与之精确配准，并随机选择配准后全色与多光谱数据上的同名点进行检查，以确保数据的配准精度。
3.2 影像融合
图像融合处理采用最基本的乘积组合算法直接对两种空间分辨率的遥感数据进行合成，融合后图像则采用直方图调整、USM 锐化、彩色平衡、色度饱和度调整和反差增强等手段，以使整景影像色彩均匀、明暗程度适中、清晰，增强专题信息，特别是加强纹理信息。
3.3 影像正射校正
影像正射校正采用 ERDAS 的 LPS 正射模块，利用 SPOT 5 物理模型，每景 25 个像控点均匀分布于整景影像，各相邻景影像重叠区有 2 个以上共用点。正射校正以实测点和 1∶5 万 DEM为校正基础，以景为单元，对融合后的数据进行正射校正，采样间隔为 2.5 m。
3.4 影像镶嵌
影像镶嵌采用 ERDAS 的 LPS 正射模块中批量处理模块，相邻两幅影像，均采集了两个以上共用点，大大提高了影像镶嵌精度。为验证镶嵌精度，以县（市、区）为单位，在其镶嵌区随机选择 25 个以上检查点进行镶嵌精度检查。
3.5 数字正射影像图制作
数字正射影像图（DOM）制作采用 Image Info 工具，按照 1∶1 万标准分幅进行裁切，覆盖完整的县级行政辖区。图幅整饰依据《高分辨率影像数据处理及数据库建设技术要求》，利用MapGIS 数据库平台，按照 1954 北京坐标系、1985 年国家高程基准的生成 1∶1 万标准分幅图幅整饰。
4 创新成果
项目组在圆满完成项目任务的前提下，结合项目进展和土地管理需要，创造性地开展工作。总结项目进展和取得的成果，创新成果主要体现在：
（1）影像校正控制点 GPS 外业实测数据作为影像校正控制资料，改变了以往利用地形图、土地利用现状图（数据库）作为控制资料的传统方式，极大地提高了影像校正精度，节省了项目投入经费。
覆盖河南全省 1∶1 万标准分幅地形图共计 6565 幅，而实有地形图仅 5600 余幅，项目组在征求部课题组同意的前提下，提出采用 GPS 外业实测控制点作为影像校正控制资料的思路。基于这一思路，项目组进行了一系列研究和论证，制定了 GPS 外业测量技术要求，并对覆盖全省的每景 SPOT 5 卫星影像相对均匀地选取了 25 个控制点，相邻景影像不少于 2 个共用控制点的原则，全省共选取影像校正控制点 1421 个，GPS 大地控制 C 级点 94 个。根据影像数据接收时间和项目进度，共分 13 个测区，对所有控制点采用附和路线法进行了静态测量，分别计算出各控制点和检查点的 WGS84、1954 北京和 1980 年西安三套坐标。
（2）河南省像控点图形图像数据库的建立，为今后河南全省土地利用遥感监测、卫片执法监察等提供了技术保障。
为使外业测量成果长期保存和今后使用，项目组在项目任务之外，在 MapGIS 平台上，基于河南省 1∶50 万地理底图，建立了 GPS 像控点图形图像数据库。GPS 像控点图形图像数据库的建立，不仅满足 SPOT 5_2.5 m 高分辨率卫星影像的校正精度要求，同时为今后河南全省土地利用遥感监测、卫片执法检查、矿山环境监测等奠定了基础。
（3）高分辨率影像数据大区域整体正射校正和镶嵌处理技术的探索，为影像数据批处理技术的推广进行了有益的探索。
由于本次试点项目涉及的范围广、影像处理工作量大，因此，项目组在保证影像纠正精度的前提下，为提高工作效率，探索和使用了遥感影像专业处理软件 ERDAS 的 LPS 模块提供的大区域整体正射纠正和影像镶嵌处理功能，达到了较好的应用效果。
鉴于本次试点项目所使用的影像数据均为同步接收的 SPOT 5 多光谱与全色数据，其图形的几何相关性较好，多光谱数据与全色配准难度小、精度高，因此，影像数据处理采用先单景融合、后大区域整体正射校正、最后进行大区域镶嵌配准的技术流程进行影像处理。
正射纠正采用 ERDAS 的 LPS 批量正射模块。纠正采用 SPOT 5 物理模型，控制点均匀分布于整景影像，每景控制点个数为 25 个，各相邻影像重叠区有 2 个以上共用点。正射纠正以 GPS外业实测控制点和预处理的河南省 1∶5 万 DEM 为纠正基础 , 对 SPOT 5 融合数据进行批量纠正，采样间隔为 2.5 m。影像镶嵌采用的是 ERDAS 的 LPS 批处理模块，由于各相邻景影像均采集了两个以上的共用点，大大提高了影像镶嵌精度。
（4）基于遥感影像信息土地利用分类标准体系的制定，为国家和省级快速掌握和提取土地利用变化信息进行了有益的探索。
项目组根据部课题组要求及国家和省土地管理工作需要，结合 SPOT 5 卫星影像光谱特征和纹理信息，经充分研究和论证，制定了切合河南实际、满足“高分辨率影像数据处理及数据库建设”试点项目需要的基于遥感影像信息的土地利用分类标准，该标准中将土地利用类型分为农用地、建设用地和未利用地等 3 个大类，耕地、园林地、其他农用地、城市用地、建制镇用地、农村居民点用地、铁路用地、公路用地、其他建设用地、未利用地等 10 个二级类，此外，根据个别地类特点，又分别从农用地、建设用地和未利用地中单独划分出公路林带、农业水利用地、水利设施用地、未利用水面和黄河滩地等 5 个三级类，分类标准与现有的土地利用分类体系协调、一致，符合国土资源土地分类标准体系。
（5）基于遥感影像土地利用数据库建设，为国家和省土地宏观管理提供了现势性较强的土地利用电子数据，为国内同类工作的开展提供了技术依据。
考虑到国家和省级土地宏观管理的需要，根据项目制定的“基于遥感影像土地利用分类体系”，结合中地公司 MapGIS 土地利用数据库管理系统框架结构，项目组在 MapGIS 数据库管理系统平台的基础上，分别制定了《高分辨率影像数据处理及数据库建设技术要求》和《基于遥感影像 1∶1 万土地利用数据库标准》等，并在标准中明确了基于遥感影像的土地分类、文件命名规则、数据分层格式及要求等，保证了数据标准和数据格式的一致性及数据库建设质量，为国家和省提供了翔实的土地利用现势数据。
5 结 语
随着遥感技术和计算机技术的飞速发展，高分辨率遥感影像数据在土地管理工作中的应用越来越普遍，同时，遥感影像数据处理的技术手段也越来越科学、越来越先进，尤其是全国第二次土地调查工作的全面开展，将遥感影像在土地管理方面的应用推到一个前所未有的水平，因此，如何在影像数据处理过程中尽可能减少人力和财力投入已显得尤为重要。本项目针对上述问题，在科研与生产过程中，提出的采用 GPS 外业实测控制点作为影像校正控制资料、GPS 像控点图形图像数据建库及基于国家和省级土地管理需要而提出的基于遥感影像信息土地利用数据库标准等，进行了较好的诠释，为今后同类工作的开展进行了有益的探索。
参 考 文 献
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陈述彭，等.1998.遥感信息机理研究［M］.北京：科学出版社
党安荣，等.2003.ERDAS IMAGING 遥感图像处理方法［M］.北京：清华大学出版社
汤国安，等.2004.遥感数字影像处理［M］. 北京：科学出版社
徐柏清.1988.正射投影技术与影像地图［M］.北京：测绘出版社
尤淑撑，刘顺喜.2002.GPS 在土地变更调查中的应用研究［J］.测绘通报（5）：1～3
张继贤，等.2000.图形图像控制点库及应用［J］.测绘通报（1）
（原载《测绘通报》2008 年第 10 期）
Ⅶ 地质空间数据库建设
一、内容概述
在地质制图技术手段的变革中，真正具有革命性的是与数字式地质图生产模式相关的技术进步，涉及从野外地质工作直至最终成果提交的全过程。建立国家数字式地质空间数据库，是推行这种新工作模式的总体目标和必然结果。为此，各国都下大力气狠抓数据库设计、建设和不同类型数据库的联网，大力推进地质制图的标准化，除了对符合现代要求的现有数据进行数字式信息提取之外，还积极创造条件把数字式工作方式延伸到最基础的野外工作环节。GIS的产生、发展与机助制图系统存在着密切的联系，两者的相同之处是基于空间数据库的空间信息的表达、显示和处理。GIS包含了机助制图系统的所有组成和功能，并且GIS还有数据处理分析的功能。它用空间数据库和属性管理地质数据，包括了图形数据及属性数据，并可对二者的数据进行空间分析和空间查询。GlS技术是数据库技术、图形图像处理技术和数据分析与处理技术的综合，在地质制图及多学科研究数据的处理、集成、模拟、显现乃至成果图件的编绘等方面，都起着不可替代的作用。通过数字式地质图生产模式的推行，可以使反映新认识、新成果的新数据得以及时输入数据库并与原有的数据资源融为一体，既能以常规纸图的形式输出，也能以数字产品的形式输出，必要时还能根据用户的要求以非标准的专用产品形式输出。GIS的出现及其在地学领域应用的深入，使地质图作为地学研究的基础图件，正在告别纸质时代，进入数字化时代（姜作勤等，2001；王永生，2011）。
二、应用范围及应用实例
在国际上，美国、英国等国在20世纪80年代开始进行国家空间数据库的建设。1992年，美国国会通过了《国家地质填图法案》，要求开发一个国家地质数据库（NGMDB），该数据库涵盖了地质学、地球物理学、地球化学、地质年代学和古生物学等地质领域。从1997年起，美国地质调查局（USGS）和宇航局（NASA）建立了全国统一的分类标准和数据标准，并开始进行地质图的数字化工作。至今已完成了占国土面积一半以上区域的地质数据数字化工作，并建立了数据库。
在国际上，对1∶100万国际分幅地质图编制与更新工作非常重视。俄罗斯从1999 年正式开始第三版（第三代）1∶100 万国家地质图系列编制和出版工作，并且专门制定了《俄罗斯联邦1∶100 万国家地质图系列编制和出版规范》，英国、法国、南非、印度、蒙古、朝鲜等也编制出版了全国1∶100万地质图件或专业图件，美国和加拿大编制出版了部分地区1∶100万地质图件或专业图件，意大利在2003年新出版了第五版1∶100万意大利地质图。
巴西1∶100万地质图由46幅按国际标准分幅的地质图幅拼接而成。这些图幅组成了数字地质信息库，通过地质信息系统来操作管理。这些地质图数据是在野外工作、卫星图像解译、采样、同位素测年等工作基础上，通过对数据的编辑、分析、综合以及说明获得的。资料截止于2003年年底，由巴西地质调查局完成。他们出版了41张包含46幅地质图幅的电子光盘。
在巴西1∶100万国际分幅地质图的基础上，南美地质编图委员进行了南美洲1∶100万地质及矿产资源图的编制工作。南美洲1∶100万地质及矿产资源图由92幅标准图幅组成，其中包括了巴西的46幅。阿根廷、巴西和乌拉圭地质调查局在修正更新了1∶100万地质底图并结合了航天TDM雷达图像，共同完成了该项工作。
印度地质调查局在20世纪70～80年代编制了一套1∶100万地质图集，包括了28个图幅。近年来又陆续编制了AraValli地区1∶100万岩石层位图，Kolar Schist Belt 1∶100万综合地球物理及地质图，Madhya Pradest 1∶100万地质矿产图（2幅），Chhattisgarh1∶100万地质矿产图，喜马拉雅1∶100 万地质图（45 幅），印度及周边地区1∶100 万地震构造图（42幅）。
目前，“planet earth”在2007～2009年的International Year计划中提出了“透明地球”方案，并已经开始着手实施，目的在于提供不同比例尺的动态的、可以交互操作的覆盖世界范围的数字地质图。该计划拟采用双重结构来操作。第一层由UNESCO、IYPE、IUGS、CGMW、ISCGM、ICOGS组成的执行委员会来负责。第二层由各参与国家、调查机构和组织来运作。
该计划已经确定了由3个部分组成，这3个部分的图层都可以通过像Google Earth那样的动态地图浏览器被广大用户应用。前两个部分是为更大比例尺图层服务的介绍性图层，由CGMW提供：第一层（“25 G”）建立在GCMW世界1∶2500万地质图基础上；第二层（“5 G”）建立在大陆和大洋1∶500万地质图基础上。这两个图层将根据简单的图例在地质内容上进行相互协调。第三层“1 M”由英国地质调查局（BGS）开始进行，又被称为“One Geology”计划，这个图层是由各参与国地质调查局提供的1∶100 万地质图组成的。不同地质数据间的重叠和不连续问题将由GeosciML（计算机图形接口数据模型及编码）软件来解决。同时，这些地质数据是动态的，可以随时进行更新。由英国地质调查局（BGS）发起并于2007年3 月12 日～16 日在Brighton召开了会议讨论并正式启动该计划。
三、资料来源
姜作勤，张明华.2001.野外地质数据采集信息化所涉及的主要技术及其进展.中国地质，28（2）：36～42
王永生.2011.地质资料信息服务集群化产业化政策研究.中国地质大学（北京）博士学位论文
Ⅷ 浅议国家地质资料数据中心建设
于瑞洋
（全国地质资料馆，北京100037）
摘要 本文阐述了建立国家地质资料数据中心的历史背景、建设目标与指导原则、初步构型等。
关键词 国家地质资料数据中心；建设
1 建立国家地质资料数据中心的历史背景
1.1 信息技术的发展为地质资料数据管理与服务提供了新的手段和技术
地质工作是国民经济可持续发展的前期工作和基础工作，从某种程度上看地质工作的各个环节，无论是生产、科研还是管理，从本质上讲都是某种信息采集、保存、处理、研究和应用的过程。因此在地质工作中，从各种地质信息数据采集到室内数据保存、整理、分析和解释，再到最终成果的存储维护、管理使用和制图出版以及科学管理和决策等诸多方面，无不与现代信息紧密相连。现代信息技术的迅速发展以及其在各个领域的广泛应用，为现代地质工作提供了新的技术和手段，现代信息技术不仅改变了地质工作的手段和方式，拓宽了地质工作领域和内含，同时也改变了地质工作成果的内容和形式，现在的地质成果除了传统的可以用纸介质反映的文字、图件外，还有以电磁介质和光电介质存储的各种数据库、应用程序等，特别是在地质大调查工作中，地质基础数据信息的获取、管理、服务无不体现着现代信息技术的身影，随着分布式数据库技术、WebGIS技术、跨系统跨平台的数据交换与传输技术、网络技术待的应用，地质资料数据的管理和服务正在向不同层次、不同类别以及不同机构之间协同服务发展。
1.2 建设国家地质资料数据中心的政策背景
为加强地质资料的管理，充分发挥地质资料的作用，国务院2002年3月19日颁布的《地质资料管理条例》中要求建立地质资料信息系统，在2003年1月3日国土资源部发布的《地质资料管理条例实施办法》中明确指出由国土资源部组织建立地质资料信息系统，此后，国土资源部组织实施了一批地质资料信息化工作。在2006年颁布的《国务院关于加强地质工作的决定》（国发［2006］4号）中指出“地质资料是地质工作服务社会的主要载体。建立健全地质资料信息共享和社会化服务体系，加快利用现代信息技术，建设国家地质资料数据中心和全球矿产资源勘查开采投资环境信息服务系统”。在最近发布的《全国地质勘查规划》中也明确提出开展国家地质资料数据中心建设工作，并提出“建立实用、高效的地质资料采集、加工、处理、存储机制，完善国家地质资料数据资源的建设管理，实现全国地质资料数据的统一、协调和规范，搭建现代化的存储、管理软件和硬件支撑环境”的目标任务。所有的政策法规为开展国家地质资料数据中心建设提供了良好的环境。
1.3 地质资料在国民经济发展中的价值得到充分体现
地质资料数据是各种地质工作的最终成果，是成千上万地质工作者的劳动结晶，具有形成成本高、应用范围广、可反复利用、经济社会效益潜力巨大的特点。新中国成立以来，我国已累计投入地勘费5000余亿元，形成了大量的地质资料数据，通过对丰富的地质资料利用，为国民经济和社会发展作出了重大贡献。美国地质调查局研究表明，即使按最小价值计算，地质图的价值是填图成本的25～36倍。大庆石油管理局近年来通过对100多口井资料的开发利用，扩大了石油储量2亿吨，为国家节省勘探费用30亿元。在增强综合国力和实现国民经济可持续发展的当今社会，地质资料数据的服务领域日趋广泛，从矿产资源勘察到地球科学研究，从基础设施建设到国家重点工程建设，从增强国防建设到保护生态环境都需要地质资料数据提供基础信息。在我国社会主义现代化建设和社会主义市场经济体制的建设中，地质资料发挥着日益重要的作用。
1.4 建立国家地质资料数据中心的技术已基本成熟
现代信息技术的迅猛发展，特别是各种先进的网络技术、高性能的信息存储技术、分布式数据库技术、WEBGIS技术、跨系统跨平台的数据交换与传输技术的广泛应用，为地质资料数据的不同层次、不同类别、不同机构以及不同区域的共享与服务成为可能。同时，近年来国土资源部和中国地质调查局大力推进地质资料的信息化、数字化建设，建立了包括1：20万地质图空间数据库和化探数据库在内的几十个大型基础数据库，新形成的地质资料数据全部汇交电子文档，原来的纸质资料在国土资源部和中国地质调查局支持下，全国地质资料馆正在组织图文地质资料数据库建设，这些工作成果形成了非常丰富的地质资料数据资源，为国家地质资料数据中心的建设奠定了坚实的基础。
2 我国地质资料数据管理现状
2.1 组织管理机构
2.1.1 全国地质资料管理机构及组织情况
目前，我国地质资料由国务院和省（区、市）地质矿产主管部门两级行政管理，设立了政府所属的地质资料馆藏机构及委托保管机构，负责保管向国家汇交的地质资料。在基层地勘单位，由地质资料（档案）馆（室）保管原始、实物和成果地质资料。全国的地质资料管理已形成政府管理与基层地勘单位管理相结合的管理体制。
2.1.2 全国地质资料馆藏机构及组织情况
目前，我国地质资料馆藏机构大体上包括两种，一种是政府所属的馆藏机构，此类机构主要由全国地质资料馆和各省地质资料馆组成；另一种是实行委托保管的馆藏机构，此类机构主要由各行业、工业部门自己成立的馆藏机构。
全国地质资料馆前身是地质部资料司，成立于1952年。目前，全国馆主要由资料收整室、资料馆藏室、资料服务处三个处室组成，承担地质资料的接收、保管、服务工作。
中国地质调查局是地质调查资料主管单位，中国地质调查局发展研究中心（全国地质资料馆）（以下简称“发展中心”）及其下属国土资源实物地质资料中心、局六大地质调查中心（天津、沈阳、南京、宜昌、成都、西安）是资料的管理单位。
2.2 馆藏情况
2.2.1 全国地质资料馆及省级地质资料馆馆藏情况
目前全国地质资料馆馆藏纸质资料约11万种，电子资料数据量超过4.6TB，这部分资料以矿产勘查类为多数，占总量60%，地质科学研究、物化遥勘查、水工环勘查和区域调查各占13.5%，11.6%，8.5%和6.1%。电子资料包括电子文档、数据库、数字化图文地质资料、测绘数据（购买或交换形成）等。
2.2.2 中国地质调查局资料管理部门馆藏情况
中国地质调查局各资料管理单位馆藏各类资料累计约26万种，其中成果地质调查资料4000多种，此外还收藏了大量的其他地质资料、地质科技档案、地形图、地质参考文献等。
除了传统的地质资料外，由中国地质调查局组织实施的各类基础地质数据库也在发展中心保管，目前，发展中心保管的数据库包括全国矿产地数据库、全国或分省的1：500万、1：250万、1：50万、1：25万、1：20万、1：5万系列比例尺数字地质图空间数据库、区域地球化学数据库、1：20万自然重砂数据库、钻孔地质数据库、全国同位素地质测年数据库、图文地质资料数据库、地质资料目录数据库等。
2.3 存在问题及分析
2.3.1 馆藏机构数字资源不足
电子文档汇交问题严重。一是汇交率低；二是汇交质量较差，没有按照格式标准的要求进行汇交、汇交内容不齐全。经过多年努力，特别是地质大调查项目的开展，地学数据库建设取得重要进展。但海量数据信息的汇交管理和服务工作，面临着严峻的挑战。需要长周期建设的数据库，其阶段性成果的汇交和服务，目前没有明确的规定。
全国地质资料馆开展多年的图文地质资料数据库建设进展缓慢，全国地质资料馆仅完成约2.2万种，还有大量的地质资料需要数字化。馆藏机构数字资源不足，难以利用现代信息技术开展服务，影响了服务效率和服务水平的提高。
2.3.2 资料数据共享技术与服务水平亟待提高
地质资料数据的共享和社会化服务是地质工作者的长期愿望，但由于管理体制和技术上的原因，地质资料数据共享技术与服务水平的提高步履维艰。最近几年，中国地质调查局在这一方面做了大量工作，一批重要的基础地质资料数据初步实现了社会化共享，向社会开放了部分公开性地质成果资料，取得了良好的社会效益。
尽管在应用网格技术实现地质资料数据共享方面取得了突破性进展，但仅仅是初步的；总体上看，地质资料数据的服务共享、技术水平还有待于提高。现有的服务方式包括手工方式、离线方式、等待用户上门方式、会议推广服务等方式。服务范围小、服务手段落后、服务成本高、服务周期长、效率低下、数据服务内容简单，资料数据共享服务是个别的、不系统的、数据的公开程度和数据共享的广泛性还十分有限。
2.3.3 馆藏机构基础设施条件差，队伍力量薄弱，加工处理能力不强
近年来，国土资源部及各省（市、自治区）国土资源管理部门越来越重视地质资料馆藏机构设施的建设。但是，全国大部分省（市、自治区）地质资料馆藏机构的基础设施条件较差，特别是提供网络服务的信息服务设施欠缺，大大降低了服务质量和水平。作为地质资料服务国家级别的全国地质资料馆面临无独立服务场所的窘境。
地质资料数据的现代化管理和社会化服务对从业人员的素质要求较高，需要一些综合性人才进行服务，这是由基于现代信息技术的社会化服务趋势决定的。但由于编制和经费的限制，全国地质资料保管与服务机构的工作人员相当缺乏，人员的年龄与专业结构不是特别合理，学历和专业也有一定程度的限制，计算机方面的人才尤其短缺。这种现状大大制约了社会化服务的开展，阻碍了社会化服务的进程，降低了地质资料的利用率，削弱了地质资料所能产生的社会效益。
受资料馆工作人员数量、素质等自身条件的限制，难以深入开展地质资料的综合研究。对需求调研不够。现有的成果不能及时向社会发布，加工处理等相关需求不能及时满足，服务水平低，只能维持日常工作，不能适应现代信息技术给资料工作带来了的巨大变化。
2.3.4 数据资源分散，需从国家层面上进行数据整合与协调
地质资料数据是全国地勘行业数万（鼎盛时期达数十万人）地质工作者长期野外调查、勘查的成果，其生产过程的地域性和行业性特点，决定了生产、管理是分散的。地质资料数据分布于包括中国地质调查局在内的全国地矿行业，冶金、有色、石油、煤炭、建材、化工、核工业、武警黄金指挥部等产业部门。传统条块分割的体制决定了海量的地质资料数据基本上只为本行业、本部门或单位所拥有和使用，行业之间、部门之间的数据共享存在着管理上、体制上的障碍，造成工作的低水平重复和大量资源的浪费。
2.3.5 资料数据共享机制有待建立与完善
许多地质资料数据涉及保密问题，有关保密的规定没能形成一套有效的密级升降与解密的评估体系，限制了资料数据作用的有效发挥；对地质资料数据管理工作缺乏应有的定位和科学评估体系；法规体系不健全导致社会约束力不强，缺乏有效的共享机制，使得地质资料数据的生产者、拥有者、管理者、用户的责、权、利关系不明，各方权益得不到合理保护，资料数据共享的积极性不高，共享观念淡薄，数据的知识产权得不到保护，对于共享数据的分类、有偿服务的原则、涉及数据服务的若干单位之间的关系、数据更新与维护的机制等有关数据服务的基本问题尚需解决。
3 国家地质资料数据中心建设的总体目标与指导原则
3.1 总体目标
国家地质资料数据中心建设的总体目标是：以各类地质工作所形成的地质资料数据为核心，以实现地质资料数据社会共享为导向（目标），以现代信息技术为手段，按照统一的标准和规范，建立具有地质资料数据收集、保管、综合研究与分析和社会化服务等功能的国家级地质资料数据中心管理体系，实现国家地质资料数据的一体化组织管理与社会共享，推进地质资料数据开发利用，为国土资源管理、国民经济建设和社会发展，提供基础数据信息和交换平台。
3.2 指导原则
国家地质资料数据中心的建设是一项长期的系统工程，在其建设过程中应遵循“以需求为导向，以应用促发展；统一规划，分步实施；软硬件环境同步实施，软件适当超前；由易到难，急用先行”的指导原则。
4 国家地质资料数据中心建设初步构想
4.1 地质资料数据中心机构构想
4.1.1 全国地质资料数据中心构成
目前我国地质资料数据管理模式为两级馆藏机构，特殊地质资料执行委托保管，根据现行的地质资料数据管理模式，全国地质资料数据中心应由多个地质资料保管单位构成，在全国范围内建立由“中心（国家级）——分中心（省级、行业、专业）”组成的地质资料数据中心管理体制，既要由实质的地质资料数据管理与服务机构（即单位实体）又要由通过网络等现代信息技术联通的虚拟的地质资料数据目录、信息中心，地质资料数据中心实体负责地质资料数据收集、保存和开发服务等工作。
国家地质资料数据中心的建设应依托全国地质资料馆，建立包括国土资源实物地质资料中心等单位在内的核心层；充分利用现代信息技术，建立由省级、行业及各专业地质资料数据中心等单位组成的外围层；形成国家级地质资料数据交换与信息共享体系。
4.1.2 国家地质资料数据中心的机构构成
国家地质资料数据中心的核心业务是地质资料数据的管理和服务，在业务方面至少应由下面几部分构成：
地质资料数据情报机构：收集地质资料与数据形成与管理信息，同时收集数据中心无法直接保管的地学资料与数据的形成、保管、管理与服务方面的信息。
地质资料数据收集保管机构：收集和保管数据中心所管理的各种地质资料与数据，并对地学数据进行维护与更新。
地质资料数据加工与服务机构：根据社会需求对数据中心保管的资料与数据进行加工处理，并向社会提供公益性服务。
地质资料数据综合研究机构：根据国民经济的发展对地质资料与数据的需求开展综合研究，为国民经济的持续发展提供技术支撑。
行政管理机构：保证国家地质资料数据中心的正常运行。
辅助机构：为各项业务工作提供辅助保障工作。
4.2 国家地质资料数据中心建设的工作内容
国家地质资料数据中心建设是项系统工程，涉及的内容和部门很多，具体来说至少包括下面几方面的工作。
4.2.1 基础设施的建设
地质资料数据的社会化服务与资源共享需要一个良好的软硬件环境，地质资料信息的社会化服务需要一个良好的软硬件环境，这就必须进行基础设施的建设工作，不断完善地质资料信息管理机构的设施和功能，从根本上改善地质资料信息服务环境和服务设施。在基础设施建设方面应从地质资料信息的接收、验收、整理、存储、保管、服务等功能方面考虑所需要的设施和设备需求，保证管理机构能真正地发挥其各项功能。
4.2.2 数据资源建设
数据中心的所有业务均是围绕地质资料数据开展的，数字资源是开展社会化服务的重要基础，是数据中心生存和发展的重要保障，只有具备充足的数据资源，才能有力地促进地质资料数据的社会化服务。因此，应按照统一标准、重点突出、急用先行的原则，加快加强地质数据资源建设，基本完成主要资源的数字化原始积累，规范资源建设、运行管理、维护更新、研究应用和社会化服务体系，搭建现代化的资源存储、管理的软件和硬件支撑环境，建立高素质的管理、业务队伍。
4.2.3 标准化建设
国家地质资料数据中心是我国地质资料与地学数据交流的平台和纽带，缺乏标准化就无法实现资料数据的交换和真正的资源共享，因此，必须加强国家地质资料数据中心、地区地质资料数据分中心（省级）、行业分中心和专业分中心数据交换与共享方面的制度与标准的建设，建立健全相关的政策法规、技术标准和工作规范，实现全国地质资料数据的统一、协调和规范化管理。
4.2.4 资料数据共享平台建设
国家地质资料数据中心是我国地质资料数据社会化服务的窗口，没有共享平台，众多的资料数据将无法通过数据中心向社会提供服务。因此需要从国家层面上进行对各种资料数据进行整合、协调与管理，通过各部门、单位之间的数据资源整合，实现优势互补，变分散、独立、局部的数据资源为完整的、系统的和整体的国家资源，建立共享平台，实现跨部门、跨行业、跨学科、跨地区的数据共享与服务，使数据资源得到增值。在统一标准、统一规范的基础上，通过网络链接各个地质资料数据中心的门户和服务平台，最终形成一个依托公共网的、虚实相结合的多级地质资料数据共享交换网络体系，为全国地质资料数据的网络化管理和公共服务提供支撑，为提供一站式的服务和管理打好基础。
4.2.5 地质资料数据管理理论研究
我国地质资料数据管理已经过五十余年的发展和演变，随着地质工作的发展，特别是现代信息技术在地质工作中的应用，地质资料与数据管理呈现出许多新的特点，需要有新的管理方法和理论来指导。通过管理理论的研究，科学地指导我国地质资料数据管理事业的发展。
Ⅸ 分等数据库的建设
（一）农用地分等数据的组成
农用地分等数据成果丰富，按照农用地分等的流程可分为自然质量分、自然质量等指数、自然质量等别、土地利用系数、土地经济系数、利用等指数、利用等别、经济等指数和经济等别；按照农用地分等数据的性质可分为空间数据、属性数据、文本数据。为使农用地分等成果能够方便、直观地展现国家级、省级、县级、乡级各级农用地的质量与数量特征，实现对农用地分等数据的查询、分析、融合、分发等功能，必须建立一套统一、规范化的数据管理体系。这套体系能够从农用地分等的基础资料、中间成果和农用地分等成果（图、文、表）等海量数据中提取信息，供汇总平衡、调整、分析，为各级政府部门制定相关政策提供技术支持，是土地信息化的坚实基础，对各级农用地的数据（包括属性数据和矢量数据）进行更新、查询、检索和集成，建设农用地分等数据库。
农用地分等数据库的建设是实现土地资源数量、质量、产能与生态环境并重管理及国土信息化工程建设的基础保障，是实现国土资源现代化管理、社会化服务的必要前提，也是各级政府和国土资源管理部门切实保护基本农田、实施耕地占补按等级折算的重要手段。广西壮族自治区农用地分等自治区级与县级农用地分等成果主要包括文字成果、图件成果、数据成果和电子成果。
1.文字成果
文字成果主要包括自治区级与县级农用地分等技术报告（包含县级农用地分等基础资料汇编等）。农用地分等技术报告主要包括4个方面的内容：一是分等对象所在区域的自然、经济和社会概况；二是分等技术方法，包括分等参数的确定，分等因素指标区、分等单元、土地利用系数等值区与土地经济系数等值区的划分方法，分等因素及其分值和权重的确定方法，等别划分方法，分等成果检验与调整方法，计算机技术在分等中的应用以及其他需要说明的技术问题等；三是分等成果及其分布特点和规律、地域组合特点、差异原因、农用地利用中存在的主要问题等；四是分等成果的应用分析。
2.图件成果
图件成果具体包括分等单元图、农用地自然质量等别分布图、农用地利用等别分布图、农用地经济等别分布图、标准样地分布图。
3.数据成果
数据成果包括广西壮族自治区的农用地分等单元原始属性数据表、样点投入产出调查数据表、农用地分等基本参数表、各指标区“指定作物－分等因素－自然质量分”记分规则表、农用地分等各指标区分等因素体系及其权重表、土地利用系数与土地经济系数汇总表、土地利用系数等值区间表、土地经济系数等值区间表、自治区级农用地分等单元指定作物计算结果表、自治区级农用地分等单元多作物综合计算结果表、农用地分等结果各乡（镇）面积汇总表、农用地分等结果各地类面积汇总表、自治区级农用地分等单元综合数据表、农用地标准样地属性数据表等，部分表格见附录。
4.电子成果
广西壮族自治区农用地分等电子成果用光盘或硬盘保存，提交的农用地分等成果包括文字、图件和数据等成果的电子版本。
（二）农用地分等数据库建设的依据与内容
1.农用地分等数据库建设的依据
农用地分等数据库建设首先要依据分等数据的特点：一是信息量巨大；二是数据与信息种类多种多样，按数据的特征分为属性数据和矢量数据，按数据的来源和性质分为农用地自然属性和社会经济属性，这些数据涉及土地学、农业学、地理学、测绘学、信息学和经济学等众多学科；三是成果具有复杂多层次的特征。其次，依据《农用地分等数据库标准》，农用地分等成果数据的内涵、特点及其应用需求，设计农用地分等数据库建设方案，按照《农用地分等规程》对农用地分等的各个环节及其成果数据进行整合加工标准化处理，把农用地分等成果的矢量数据和属性数据，通过关联式数据系统储存、管理、整合在一起，建立统一、规范的农用地分等数据库。
2.农用地分等数据库建设的内容
农用地分等数据库建设的内容主要包括农用地分等数据的分类编码、农用地分等数据的图形要素分层、农用地分等数据的属性数据结构、分等单元扩展属性结构、外部表格信息和农用地分等数据文件命名6个方面的内容。
农用地分等数据的分类编码包括基础地理信息分类与编码、土地利用信息分类与编码和分等基础信息分类与编码。
农用地分等数据的属性数据结构内容复杂，主要包括基础地理、土地利用类图层属性表、注记属性表结构、县级分等基础层属性表结构、县级分等结果层属性表结构、自治区级分等基础层属性表结构、自治区级分等结果层属性表结构等内容。
分等单元扩展属性结构包括指定作物分等计算结果表结构和县级综合等别计算表结构。
外部表格信息包括指定作物参数表结构、“指定作物－分等因素－分值”说明表结构、“指定作物－分等因素－权重”说明表结构、标准样地属性特征基准分值表结构、“县级－自治区级”农用地分等单元对应表结构、县级文档结果和自治区级文档结果。
农用地分等数据文件命名规则包括以行政区为基础的数据文件命名规则和文档数据文件命名规则等内容。
（三）数据库系统的设计思想和目标
广西壮族自治区农用地分等数据管理信息系统的设计思想是以地理信息系统（GIS）为平台，在计算机软硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布，以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图和综合分析的计算机技术系统。利用该系统，通过对农用地诸多因素（自然因素和社会经济因素）的综合分析，找出农用地变化的特点与规律，从而迅速地获取满足应用需要的信息，并能以地图、图形或数据的形式表示处理的结果。
1.系统的设计思想和目标
广西壮族自治区农用地分等数据管理信息系统的设计是在充分研究和总结土地利用管理的实际工作需求和吸收目前计算机技术在土地管理中的应用经验的基础上，结合国土资源部新一轮国土资源大调查中《县级土地利用数据库标准》和《县（市）级土地利用数据库建设技术规范（征求意见稿）》而制定的。系统的设计综合了以下几方面的技术：①数字制图技术；②计算机的自动查询、检索分类、计算统计技术；③空间查询和分析技术；④空间信息的存储管理技术；⑤计算机网络技术。配套统一以上技术，将地理信息系统（GIS）技术应用到系统的设计中，形成系统基本的设计思想，即按照农用地分等数据的规范和标准，建立起农用地分等数据管理的技术路线和工艺流程，按照GIS的要求严格控制入库数据的精度；提供方便、快捷的实用工具，提高数据库的利用率和满足国土资源管理部门的工作需求；利用地理信息系统中的空间分析功能，完成对数据库的动态更新，维持数据库的现势性。
广西壮族自治区农用地分等数据管理信息系统设计的基本目标是满足国土资源管理部门对农用地分等数据的管理需求，提高土地管理的效率和质量，并且充分利用计算机技术来减轻土地管理工作的劳动强度，最终实现土地管理的信息化，构建“数字国土”工程的基础设施。
2.数据入库
数据入库前要检查采集数据的质量，检查合格的数据方可入库。数据检查主要包括矢量数据几何精度和拓扑检查、属性数据完整性和正确性检查、图形和属性数据一致性检查、接边精度和完整性检查等。数据入库主要包括矢量数据、DEM数据、DOM数据、元数据等数据的入库。最后进行系统测试（图3-17）。
图3-17 入库工作流程图
数据入库前要对采集数据进行全面质量检查，并对错误进行改正，数据的检查与更正是数据建库中至关重要的一步。
（1）按照《县级土地利用数据库标准》、《农用地分等规程》等相关标准确定检查项，包括矢量数据几何精度和拓扑检查、属性数据完整性和正确性检查、图形和属性数据一致性检查、接
边完整性检查等。
（2）基于上述检查项，定制检查内容，配置相应的参数。
（3）按照定制的内容，系统自动实现批量检查，也可以采用人机交互方式对重点内容进行检查，对发现的错误及时修正。
（4）自动生成或手工编写检查报告，检查与更正工作结束（图3-18）。
图3-18 数据检查流程图
1）矢量数据入库
（1）数据检查。数据入库前，对矢量数据质量进行全面检查，并记录检查结果，对质量不合格的数据应予以返工，质量检查合格的数据方可入库。
（2）参数输入及其数据组织入库。依据参数设置的要求，向数据库管理系统中输入各种建库参数，对不同数据层的数据建立索引等，各要素数据可分层入库，也可批量入库。
（3）多尺度空间数据连接设置。对于多尺度空间数据库应设置连接参数，便于不同比例尺数据的显示。
2）元数据入库
利用数据库管理软件，采用人工和自动相结合的方法对各要素元数据内容进行检查和处理，导入各种元数据。
3）属性入库
利用Excel软件输入分等评价单元质量分值表，形成分等评价单元自然属性电子表格文件；再将各评价单元的土地利用系数和土地经济系数进行汇总，划分各等值区；然后，汇总到分等评价单元自然属性表中，计算农用地分等单元的自然质量等指数、利用等指数和经济等指数；利用相关软件将整个Excel总表转换到数据库中，存为DBASE格式文件；最后，根据关键属性字段挂接，使图、表合一，形成统一的空间数据库。
4）系统运行情况
数据入库完成后，对系统进行全面的测试；并对测试出现的问题进行全面分析和处理。
具体测试内容及要求为系统运行无死机现象；系统能对数据库中数据层进行组合查询，且数据结构正确；系统能够对数据进行汇总统计并输出相关表格成果；系统能按要求输出相关图件，等等。
（四）系统设计总体框架图
广西壮族自治区农用地分等评价数据管理系统横向包括农用地调查评价基础业务工作，纵向涵盖国家、省、市、县四级国土资源管理部门，其总体框架如图3-19和图3-20。
图3-19 总体框架横向结构图
图3-20 总体框架纵向结构图
（五）数据库系统功能的实现
依据农用地分等成果和土地利用管理的需求，该系统应具有以下基本功能：
1.系统建库
系统建库是指把农用地分等成果及其涉及的信息用计算机存储起来，它具有两个方面的含义：一是全面进行数字化建库，采用MapGIS的数据结构和几何特征的描述术语，输入农用地分等数据；还可在已有的图形数据库的基础上进行建库，可利用MapGIS平台提供的数据转换和属性管理工具把图形和属性转换到系统中来；二是变更数据，根据农用地分等进展情况，及时更新农用地分等数据信息系统。
2.数据查询和检索
数据查询和检索模块是系统的主要功能模块。该系统提供了强大的地图浏览、图层控制、空间索引、查询统计、空间分析和报表输出等功能，为实现统筹数量、质量与生态并重管理，建设资源节约型社会提供了良好的手段；同时，也满足公众参与管理农用地分等数据的功能，加大土地科学普及工作，树立全社会关注农用地资源安全、耕地保护与国家粮食安全的意识；通过模糊查询、条件查询、空间查找等具体功能可以快速查询村、国家级基本农田、地类图斑等重要对象的空间位置和属性信息；能对县（市、区）各级数据进行实时动态的统计汇总，并可用专题图的形式对不同区域的农用地分等数据按不同的指标进行对比分析，可以输出各种图形和报表；可以根据不同的业务需要，设计不同的数据应用分析模型，例如征地分析模型、土地开发整理前后质量评价模型、土地利用变化模型等。通过系统，按这些模型进行处理，输出分析结果，从而有效地促进国土资源管理工作的信息化、科学化、专业化，提高办事效率，避免决策失误。
3.成果输出
依据农用地分等制图规范和土地利用管理需求，输出农用地分等图形和数据成果；还可以按行政区域及任意区域裁剪图件等。
4.系统维护
该系统是按照国家的有关规程和标准进行设计的，可根据土地管理实际情况做进一步的编码和更新，满足国土资源管理工作的实际需要。