基于GIS技术的矿产资源论文范文

1国内矿产资源信息化的研究与建设情况

我国也于90年代将GIS应用于矿产资源的建设方面，如1995年，由原地矿部信息院主持，四川地勘局参加开展了1：20万GIS空间信息数据库及矿产资源评价方法的试点工作。中国地质调查局从20世纪90年代联合各大专院校，应用GIS技术在全国范围内进行了矿产潜力资源评价的试点工作，并着手开展研制出基于GIS平台的矿产资源评价辅助决策系统，除此之外，中国各大科研机构也相继研发了各种基于GIS的矿产资源信息系统，如中国矿业大学开发的第一个面向我国矿业领域的国产矿山GIS基础平台，该系统实现了矿山地理信息系统的动态修改和动态查询；2007年中国地质大学（北京）研发的阿拉善矿产资源信息管理系统，在VB6.0平台上采用集成二次开发方式，实现了档案管理,矿产资源信息的查询检索、开采区的影响预测等功能。2008年河北滦平县国土资源和河北理工大学联合研发的“矿产资源管理信息系统”,采用VB编程语言和GIS组件，开发的系统,实现了完整图形和属性数据的输入、输出、编辑、查询统计和分析等功能。武警黄金地质研究所百万成等以ArcView平台开发的“地质矿产信息系统”，陈练武等以MapGIS开发的榆林地区的矿产资源管理系统。目前，GIS在矿产资源信息化建设方面应用越来越广泛，开发的系统基本都具有数据管理、数据查询等常用功能，也有部分专门针对数据查询的信息系统，如昆明理工大学研发的以查询为主的“矿产资源信息管理系统”。中国矿业大学开发的“煤层地质信息查询系统”，中国新星石油公司实验地质研究院徐旭等开发的以查询、统计、输出为主要功能的“地理信息系统在无锡矿产资源管理信息中的应用”等，但是总体上对庞大的地学数据的查询分析功能的有效利用方面还是相当薄弱的，地学数据查询分析的研究和开发未受到应该有的重视，这将妨碍我国地学数据信息化的建设。

2存在的主要问题

对现有的基于GIS技术的矿产资源信息系统比较、分析来看，尽管能够适应某些用户的要求，但对专业性比较强的领域的用户来说仍存在诸多不尽人意的地方。认为基于GIS技术的矿产资源信息化，主要存在以下技术问题：无法解决对矿产资源数据的信息分析与决策。

2.1基于GIS技术的矿产资源信息系统还不能有效解决对矿产资源数据的信息分析与决策。目前GIS技术主要是面向众多领域，体系也较为庞杂，主要解决的数据对象为地表二维矢量和栅格数据。矿产资源数据更多反映的是地下矿藏数据，尤其是对三维地质空间结构。因此，基于GIS技术的矿产资源信息系统，在某些程度上还不能有效的解决这类特殊领域的需求，进而制约了对数据分析以及决策支持方面的应用。

2.2信息化系统建设成本较高在矿产资源信息化的过程中，需要对某些空间数据进行管理和分析，GIS技术是较为合适的选择与技术手段。因此，对于某些用户而言，为了部分功能需要而不得不购买整套GIS平台软件，这无形中提高了系统建设的总体成本，制约了基于GIS技术的矿产资源信息系统的推广与应用。

2.3信息化系统对数据依赖性较高由于矿产资源信息系统，多是针对某一地区或领域的数据进行的设计和开发。当系统结构发生变化或者是应用主题发生改变时，由于没有统一的数据模型，即使查询分析的操作完全一致，也需要对信息化系统做较大的改动。

3矿产资源信息化中的关键技术

在矿产资源信息化的过程中，GIS技术是核心技术。此外，由于矿产资源数据量庞大，数据的格式也是多式多样，为此还需要使用基于Geodatabase的数据存储技术，来对这些数据进行有效管理。同时，为了解决上述问题中信息化系统对数据依赖性较高这一技术障碍，本文建议科学使用数据字典技术，以提高系统的灵活性与通用性。

3.1基于Geodatabase的数据存储技术Geodatabase是ArcInfo引入的新的数据结构，它是以要素来表示不连续的实体，将要素的属性存储在数据库中，并且给要素赋予自然行为，定义要素间的关系，对于要素间的特殊的行为使用代码定制。Geo-database中的地理数据是按照层次型的数据对象来组织的，其中包括要素数据集（FeatureDatasets），Fea-tureDatasets表示共享空间的参考要素类的集合、要素类（FeatureClasses），FeatureClasses表示存储相同几何类型和属性的要素的集合，以及对象类（ObjectClasses）ObjectClasses表示存储非空间数据的表格[6]。对象之间是有着一定的关系的，Geodatabase允许用户定义这种关系。在Geodatabase中，对象类型、拓扑关系、空间关系和其他的一般关系都由用户自己进行定义，以及由用户捕获对象之间是如何相互作用的，通过这些方面，Geodatabase让用户表现要素的特征更加方便，更加自然。Geodatabase将空间数据以及与其相关的属性数据存放在DBMS（即数据库管理系统）中，方便了数据的一体化管理，以及实现了多源数据的无缝集成。同时，通过空间数据引擎（ArcSDE），生成ArcSDEGeo-database，实现了数据和客户端应用程序的无相关性，数据存放在服务器端的Access或SQLServer或Oracle等数据库中，从而实现数据共享和多用户操作。

3.2数据字典技术数据字典也称为数据目录或系统目录，是关于数据库系统中各类数据描述的集合，是进行全面的数据收集和完备的数据分析所获得的主要成果，是整个数据库环境的重要组成部分，是一个管理有关数据库设计、实现、运行和扩充阶段的各种信息的工具，在数据库的生命周期内起着不可或缺的作用[7]。以矿产资源信息化系统的查询分析功能为例，数据字典也起到重要作用。传统的数据查询往往都是直接对数据库访问然后查询，查询程序直接操纵数据库中的数据，数据模型与不同的需求相关，不可能一成不变，当需求发生变化时，数据模型就会发生变化，程序也会随之发生变化，使得程序和数据的相关性变的较高，这样，在对数据查询功能的开发中以及后期的维护升级中就产生了许多弊端：①开发过程中，由于没有统一的数据字典记录数据库信息，开发人员在开发之前必须抽出大量的时间和精力研究数据库中的表结构，索引信息等；相应的，一旦需求发生改变，数据库结构必然发生改变，已开发的程序将不可使用，必须加以改动，导致系统研发停滞。②在程序开发结束后的功能维护和软件升级中，由于程序和数据库之间存在的紧密联系，使得已开发功能无法正常使用，大量程序功能需要重新开发，所以这种开发方式存在着大量、重复的劳动，耗费了不少的人力资源。采用数据字典技术，大大的改变了数据查询程序对数据结构的依赖性，建立存储描述数据库的信息保存在数据字典中，让查询程序首先访问数据字典，然后根据字典的内容去操作相应的数据库。这样使得程序能够不再依赖于数据库，通过数据字典这个“接口”对数据库进行间接访问，这样数据检索的功能就能与地学数据库完全分离。同时，作为设计的工具。根据数据字典中存放着的与数据库相关的原始资料和各种信息，为数据库的设计提供了有力的工具；并且对于程序开发，它能够提供自适应性支持，使系统的灵活性增强、通用性和可移植性也得到提高，不仅对于查询分析模块的开发如此，对于整个矿产资源系统的开发都体现了灵活性、通用性和可移植性。此外，数据字典具有数据库恢复功能。数据库的描述信息保存在数据字典中的模型字典，当数据库文件被破坏时，模型字典的信息就能够用来重构数据库。

4结束语

矿产资源作为不可再生的有限宝贵资源，是国民经济和社会发展的重要物质基础，对矿产资源数据进行科学化、规范化、信息化的管理是提高数据使用价值的有效途径。同时，也为针对矿产资源的某一方面的专业性开发利用提供了重要依据，具有重要的社会与经济价值。未来，对矿产资源的开发利用将更为细致、更为专业、分类更为详尽。对有限的矿产资源的利用更为彻底，同时将配合3DGIS技术、虚拟现实等技术将矿产资源的利用更为形象、直观，使用人群更广泛。

作者：王玉莉陈加峰刘伟张建国刘楠单位：山东交通学院交通土建工程学院