地质钻孔基本信息数据库建设及其意义.docx

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地质钻孔基本信息数据库建设及其意义

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，三河；2.江苏省地质调查研究院，南京）

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，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，并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，为制定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，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到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MSAccess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。

描述具体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。

对于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《地质资料档案著录细则》（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MSAccess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MicrosoftVisualBasic6.0编程语言。

用户端不须安装专门运行软件，直接通过MicrosoftAccess2003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Windows2000、Xp，以及Windows7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图如图2所示。

图2全国地质钻孔基本信息数据库建设流程

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数据入库、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。

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3全国地质钻孔基本信息数据采集系统结构

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，分别以“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档，涉及36226个地质工作项目，从馆藏资料中共清查出个钻孔。

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，钻孔数量共计个。

目前全国已完成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。

而且随着时间的推移，地质工作单位及工作者更是积累了大量新资料，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。

我国在上世纪50～60年代参加工作的老地质专家均到了退休年龄，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].

[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].

[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].