（人文地理学专业论文）河北省岩矿化石数据库的构建与元数据规范研究.pdf

摘要 国家科技基础条件平台建设已于2 0 0 4 年展开，它主要对若干重点领域和区域的科 技基础资源进行整合。“河北省科技资源数据库建设 作为河北省科技基础条件平台建 设项目的重要组成部分，是在统一规划、政策调控和相应法规的保障下，应用现代信息 技术，整合离散的科技资源，构建面向全社会的共享服务体系，实现对自然科技资源和 科学数据信息的规范化管理和高效利用，从而为科技创新、政府决策、经济增长提供科 学数据信息资源的保障。截至目前，河北省已投入3 9 0 万元，完成了八个科技资源数据 库的建设，并投入使用，收到了良好的效果。“河北省地理资源数据库整合和数据库建 设属于其中的一个领域，并于2 0 0 9 年2 月2 4 同通过河北省科技厅专家组验收。本文 研究的“河北省岩矿化石数据库 为“河北省地理资源数据库整合和数据库建设 的重 要组成部分。 本文采用以实践为主、比较研究与规范设计相结合的思路，从分析全国及各省己投 向公众使用的岩矿化石数据库建设状况入手，依据河北省岩矿化石数据库实践经验，提 出了省级岩矿化石数据库的结构模式、数据项设计模式、数据处理模式、功能设置模式 及系统管理模式，设计了省级岩矿化石数据库元数据规范，总结了岩矿化石数据库建设 过程中遇到的问题和解决办法。 本论文分为五章。 第一章介绍了本课题建设背景、意义、内容、方法、创新点，分析了在国家科技基 础条件平台建设过程中，建立省级岩矿化石数据库的必要性。 第二章简要综述了目前已初见规模、投向公众使用的国家级岩矿化石数据库与省级 岩矿化石数据库建设情况，可见，岩矿化石数据库的建设已初见规模，但差异显著。 第三章分析了国家及各省岩矿化石数据库的框架结构和数据项设置，提出了河北省 岩矿化石数据库的结构模式、数据项设计模式。依据河北省岩矿化石数据库的实践经验， 提出省级岩矿化石数据库的数据处理模式及功能设置模式。 第四章参照国家自然科技资源平台岩矿化石资源共性描述规范，初步设计了河北省 岩矿化石数据库中元数据规范，为数据库中数据信息、图文信息的有效管理打下基础。 第五章总结了作者在省级岩矿化石数据库框架结构设置、数据项设置、数据处理以 m 及元数据规范的设计等方面的建设体会，分析了河北省岩矿化石数据库的建设特点，数 据库建设过程中所遇到的困难、问题，提出河北省岩矿化石数据库改善措施，为其他兄 弟省份的建设提供借鉴。 关键字：岩矿化石数据项数据采集属性数据 a b s t r a c t t h ec o n s t r u c t i o no fn a t i o n a ls c i e n c ea n dt e c h n o l o g yb a s i cp l a t f o r mh a sb e e no nf r o m 2 0 0 4 i tm a i n l yc a r r i e so nt h ec o n f o r m i t yt oc e r t a i nk e yf i e l d sa n dt h er e g i o n a ls c i e n c ea n d t e c h n o l o g yb a s i cr e s o u r c e s a sa ni m p o r t a n tp a r to ft e c h n o l o g yp l a t f o r mc o n s t r u c t i o np r o j e c t o fh e b e ip r o v i n c e ，“t e c h n o l o g yr e s o u r c e sd a t a b a s ec o n s t r u c t i o no fh e b e ip r o v i n c e i su n d e r t h ep r o t e c t i o no ft h eu n i f i e dp l a n n i n g ，p o l i c i e sa n dt h ec o r r e s p o n d i n gr e g u l a t i o n ，a p p l y so f m o d e mi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y ，i n t e g r a t e so fd i s c r e t es c i e n t i f i ca n dt e c h n o l o g i c a lr e s o u r c e s ， b u i l d st h ew h o l eo fs o c i e t ys h a r i n gs e r v i c e s y s t e m ，i m p l e m e n t st h es t a n d a r d i z a t i o no f i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ta n de f f i c i e n tu s eo fn a t u r a lr e s o u r c e sa n ds c i e n t i f i cd a t a , a n d p r o v i d e sp r o t e c t i o no fi n f o r m a t i o nr e s o u r c e sf o rs c i e n t i f i ca n dt e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o n ， g o v e r n m e n td e c i s i o n - m a k i n g ，e c o n o m i cg r o w t h u pt on o w ，o u rg o v e r n m e n th a v ei n v e s t e d 3 9m i l l i o na n dh a v ec o m p l e t e de i g h ts c i e n t i f i ca n dt e c h n o l o g i c a lr e s o u r c e sd a t a b a s e ，w h i c h h a v ep u ti n t ou s ew i t hg o o dr e s u l t s “g e o g r a p h yr e s o u r c ed a t a b a s ei n t e g r a t i o na n dd a t a b a s e c o n s t r u c t i o no fh e b e i p r o v i n c e ”b e l o n g st o o n eo ft h e s ef i e l d s a n do n f e b r u a r y 2 4 ，2 0 0 9 ，t h r o u g ht h ea c c e p t a n c eo ft h ee x p e r tg r o u po fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g ya g e n c y i nt h i s p a p e r ，“t h er o c k ，m i n e r a l ，f o s s i ld a t a b a s eo fh e b e ip r o v i n c e ”i sa i li m p o r t a n tp a r to f “g e o g r a p h yr e s o u r c ed a t a b a s ei n t e g r a t i o na n dd a t a b a s ec o n s t r u c t i o no fh e b e ip r o v i n c e ” t h ea u t h o ru s e st h ei d e a so f p r a c t i c e - o r i e n t e d ，c o m p a r a t i v es t u d ya n ds t a n d a r dd e s i g ni n t h i sp a p e r t h i sa r t i c l ea n a l y z e st h er o c k ，m i n e r a l ，f o s s i ld a t a b a s ec o n s t r u c t i o nc o n d i t i o nf r o m t h en a t i o na n dv a r i o u sp r o v i n c e sw h i c hh a v eu s e dt ot h ep u b l i c b a s e do nt h er o c k ，m i n e r a l ， f o s s i ld a t a b a s ee x p e r i e n c eo fh e b e ip r o v i n c e ，t h ea u t h o rp r o p o s e st h et a c t i cp a t t e m ，t h ed a t a i t e md e s i g np a t t e m ，t h ed a t ap r o c e s s i n gp a t t e r n ，t h ef u n c t i o ne s t a b l i s h m e n t p a t t e m ，t h es y s t e m a d m i n i s t r a t i o np a t t e mo fp r o v i n c i a l l e v e lr o c k ，m i n e r a l ，f o s s i ld a t a b a s e ，d e s i g n st h eo r i g i n d a t as t a n d a r do fp r o v i n c i a l l e v e lr o c k ，m i n e r a l ，f o s s i ld a t a b a s e ，s u m m a r i z e st h eq u e s t i o na n d t h es o l u t i o ni nt h ep r o c e s so fr o c k ，m i n e r a l ，f o s s i ld a t a b a s ec o n s t r u c t i o n t h e p r e s e n tp a p e rd i v i d e si n t of i v ec h a p t e r s i nt h ef i r s tc h a p t e r , t h ea u t h o ri n t r o d u c e st h ec o n s t r u c t i o nb a c k g r o u n d ，t h es i g n i f i c a n c e ， t h ec o n t e n t ，t h em e t h o d ，t h ei n n o v a t i o ns p o to ft h i s t o p i c ，a n a l y z e st h en e c e s s i t yo f v e s t a b l i s h i n gt h ep r o v i n c i a l l e v e lr o c k ，m i n e r a l ，f o s s i ld a t a b a s ei nt h ep r o c e s so fn a t i o n a l s c i e n c ea n dt e c h n o l o g yb a s i cr e q u i r e m e n tp l a t f o r mc o n s t r u c t i o n i nt h es e c o n dc h a p t e r , t h ea u t h o rs u m m a r i z e sb r i e f l yt h en a t i o n a la n dp r o v i n c i a l 1 e v e l r o c k ，m i n e r a l ，f o s s i ld a t a b a s ea tp r e s e n tw h i c hh a v eu s e dt ot h ep u b l i c o b v i o u s l y , t h e c o n s t r u c t i o no fr o c k ，m i n e r a l ，f o s s i ld a t a b a s ei so nt h es c a l e ，b u tt h ed i f f e r e n c ei sr e m a r k a b l e i nt h et h i r dc h a p t e r ，t h ea u t h o ra n a l y z e st h ep o r t a lf r a m ec o n s t r u c t i o na n dt h ed a t ai t e m o fn a t i o n a la n dv a r i o u sp r o v i n c i a l l e v e lr o c k ，m i n e r a l ，f o s s i ld a t a b a s e ，p r o p o s e st h er o c k ， m i n e r a l ，f o s s i ld a t a b a s et a c t i cp a t t e r na n dt h ed a t ai t e md e s i g np a t t e r no fh e b e ip r o v i n c e b a s e do nt h er o c k ，m i n e r a l ，f o s s i ld a t a b a s e se x p e r i e n c eo fh e b e ip r o v i n c e ，t h ea u t h o r p r o p o s e st h ed a t ap r o c e s s i n gp a r e ma n dt h ef u n c t i o ne s t a b l i s h m e n tp a t t e mo fp r o v i n c i a l - l e v e l r o c k ，m i n e r a l ，f o s s i ld a t a b a s e i nt h ef o u r t hc h a p t e r , r e f e r e n c i n gt on a t i o n a ln a t u r a ls c i e n c ea n d t e c h n o l o g yp l a t f o r mo f r o c k ，m i n e r a l ，f o s s i lr e s o u r c e si nc o m m o nt od e s c r i b en o r m s ，t h ea u t h o ri np r e l i m i n a r yd e s i g n o r i g i n - - d a t as t a n d a r do ft h er o c k ，m i n e r a l ，f o s s i ld a t a b a s eo fh e b e ip r o v i n c eb u i l d i n gt h e f o u n d a t i o no ft h ed a t a b a s ei nt h ed a t am e s s a g ea n dt h ec h a r ta r t i c l ei n f o r m a t i o n se f f e c t i v e m a n a g e m e n t i nt h ef i f t hc h a p t e r , t h ea u t h o rs u m m a r i z e de x p e r i e n c eo fp o r t a lf r a m ec o n s t r u c t i o n e s t a b l i s h m e n t ，t h ed a t ai t e me s t a b l i s h m e n t ，t h ed a t ap r o c e s s i n g ，o r i g i n - - d a t as t a n d a r da n d8 0 o ni nt h ec o n s t r u c t i o no fp r o v i n c i a l - l e v e lr o c k ，m i n e r a l ，f o s s i ld a t a b a s e t h ea u t h o ra n a l y z e s t h er o c k , m i n e r a l ，f o s s i ld a t a b a s ec o n s t r u c t i o nc h a r a c t e r i s t i c ，t h ed i f f i c u l t yi nt h ep r o c e s so f d a t a b a s ec o n s t r u c t i o no fh e b e i p r o v i n c e ，p r o p o s e st h er o c k ，m i n e r a l ，f o s s i ld a t a b a s e i m p r o v e m e n tm e a s u r eo fh e b e ip r o v i n c e ，p r o v i d i n gt h er e f e r e n c e sf o ro t h e rp r o v i n c e s k e yw o r d s ：r o c k ，m i n e r a l ，f o s s i l ，d a t ai t e m ，d a t aa c q u i s i t i o n ，p r o p e r t yd a t a v i 学位论文原创性声明 本人所提交的学位论文河北省岩矿化石数据库的构建与元数据规范研究，是在 导师的指导下，独立进行研究工作所取得的原创性成果。除文中已经注明引用的内容外， 本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中标明。 本声明的法律后果由本人承担。 论文作者( 签名) ：王颖 7 年l 叫p 学位论文版权使用授权书 眵鸳 本学位论文作者完全了解河北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学 位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权河北师范大学可以将学位论 文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保 存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在年解密后适用本授权书) 论文作者( 签名) ：王颖 彤年石月弘日 1 1 1引言 1 1 本课题的研究背景 1 1 1 岩矿化石数据库国外研究现状 随着信息时代和知识经济的到来，科学技术的标准化问题已经提上了许多国家的议 事日程。过去2 0 多年，多个国际学术机构和国家制订了各类科学技术标准，建立了相 关的数据库。国外较有影响的岩矿化石平台和博物馆均实现了馆藏标本及相关资料的网 络化，这种网络服务既包括文本方式，又包括图形可视化方式。如美国地质调查局( u s e s 为代表的网上博物馆，使用美国环境系统研究所开发的a r c l m s 软件作为开发平台，后 台使用大型数据库( o r a c l e ) 进行数据管理，使用a r c s d e 空间数据引擎作为中间插件，在 同一数据库中实现文本和可视化两种形式的网上服务i l j 。 国外的岩矿数据库大都为公益性数据库。一个最好的例子就是矿物数据库 ( m i n g a t o r g ) 【2 】。这个数据库几乎囊括了世界范围内的岩矿基础资料、岩矿位置。具 体岩矿的描述信息包括岩矿的图片、规则、硬度、体系、分类、已发现的类型、自然成 分、岩矿的结晶学( 参数) 、光学数据、化学成分、与其他种类的关系等，描述非常详 细。思想数据库是地质专业公益性数据库，也是目前因特网上最大的岩矿数据库。另外 一个著名的岩矿数据库为地质网络在线地质数据库岩石分库( g e o l o g y n e to n l i n e g e o l o g yd a t a b a s e ) f 3 1 。这个数据库是美国兴建的。该数据库没有提供具体岩矿的图片， 但它在显著位置标明了此数据库所能提供的岩矿的属性项，详细汜载了岩石的名称、所 属的种群、类别、质地、结构、包含的成分、发现的位置以及外形的描述。此外，还有 一个建设相对简单，涵盖数据项较少的公益性数据库美国岩矿水晶结构数据库 ( a m e r i c a nm i n e r a l o g i cc r y s t a ls t r u c t u r ed a t a b a s e ) 【4 1 。 国外除了公益性数据库，还有以赢利为目的的数据库绿边岩矿数据库 ( g r e e n s i d em i n e r a l s ) 1 2 】。它是2 0 0 3 年美国的一个家族企业建立的，目的是向全球的消 费者提供各种各样的高品质、价格合理的岩矿。该数据库几乎涵盖了全球的岩矿种类。 为了浏览者方便快速的查找目标岩矿，此数据库分为两个部分介绍了岩矿信息。第一部 分包括岩矿的级别、出产地、价格、岩矿的图片。第二部分详细描述岩矿的外形，包括 长、宽、高、重量、颜色等描述，但这个数据库没有列出岩矿的物理、化学属性。 此外，日本、澳大利亚等发达国家都建有比较完善的有关岩石、矿物、矿石等相关 学科的网站。同时，国外先进的博物馆大多制订非常详细的管理原则、标准及实施办法， 保证不同标本得到合理、妥善的保管和使用。 1 1 2 岩矿化石数据库国内研究现状 自然科技资源平台是国家科技基础条件平台的重要组成部分，是国家科技创新体系 建设的重要内容，2 0 0 3 年7 月，随着国家科技基础条件平台建设的正式启动而同步启动。 自然科技资源共享建设中包括植物种资源、动物种资源、微生物菌种资源、人类遗传资 源、岩矿化石、生物标本、实验材料和标准物质等i 乳。 我国目前在岩矿化石共享方面的状况：现有的地质博物馆、自然博物馆、院校和科 研所虽然收集、保存了部分岩矿化石标本，但各单位自成系统，缺乏标本和数据库的统 一管理，也没有相应的共享机制，因而交流困难，数据资源没有提升到网络层次，标本 资源利用率极低。只有很少的博物馆使用小型数据库管理系统进行标本管理，但这些小 型共享主体在建设自己的共享体系时并没有统一的行业标准，所设计数据库结构差别很 大，致使信息交流困难较大。而在计算机管理已广泛应用于标本管理的时代大背景下， 数字化和标准化管理显得尤为重要。因此，有必要在国家统一规范管理下，研究制订出 一套统一规范性的岩矿化石的收集、整理、保存、数字化归档和系统化管理规程，科学 合理的整合分散的实物标本，建立统一的岩矿化石共享规则、共享技术，实现岩矿化石 实物资源与数据资源最优模式共享【6 1 。目前，由中国地质大学( 北京) 牵头，中国地质博 物馆、中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、中国科学院南京地质古生物研究所、中 国地质大学( 武汉) 、中国地质科学院矿产资源研究所等单位共同承担完成的搿国家岩矿 化石标本资源信息网一是国内建设较全面的岩矿化石数据库，该数据库将现有保藏共享 试点单位的标本资源加以系统化、标准化和数字化，通过科学分级归类、统一编目、制 订统一技术规范和标准，并遵循统一标准对现有资源进行数字化表达，建立各类资源数 据库，实现各类岩矿化石资源高效、快速的数据检索【刀。通过自然科技资源的实物共享， 可以促进自然科技资源整合、保护和利用，为社会各界从事科技活动、公众从事科学普 及活动提供服务，同时为国家在自然科技资源方面的决策与管理提供数据分析与支持。 此外，各省的岩矿化石数据库也正如火如荼的进行，如山西自然科技资源共享平台 矿物岩石子库、河北省地理资源数据库岩矿化石子库、重庆科技资源共享平台自然资源 子库等也都初步建成，已面向公众使用。 1 1 3 河北省建设岩矿化石数据库的工作基础 首先，我们搜集整理了与河北省岩矿化石数据库相关的河北省已建成数据库资料， 2 如河北省矿产资源数据库、河北省“数字国土刀工程基础地理信息平台等，其中一部分 数据库已经在一定层面上投入应用。 表1 河北国土资源厅及其下属单位开发拥有的岩矿化石相关数据库 河北 基础地理、基础地质在内河北省矿产资源规划、矿产资源 省国 的矢量、航空航天遥感影空间储量、矿山地质环境数据库 土资像基础数据库 源厅 1 ：5 万、1 ：2 5 万区域地质 河北省矿产信息网、河北省矿产河北省科技 河北调查数据库；1 ：2 0 万全省资源储量数据库、河北矿点数据成果数据 省地水文地质、地球化学、地库、河北省化探成果数据库、河库、河北省 勘局 球物理基础地质数据库北省重砂数据库、河北省重要矿地质科技文 产勘查程度数据库、河北省遥感献数据库 工作数据库 河北 河北省矿山地质环境数据库：河北省国土资源信息系统数据库；河北省龙 省遥 关一涞源地区隐伏、半隐伏岩体分布图数据库 感中 j 心 另外，我们还吸收借鉴了数据库建设较好的农业部门、建设部门、水利部门、气象 部门的经验。 表2 河北省部分单位所开发拥有的数据库1 8 l 单位 数据库名称 河北省农业厅。 农业技术数据库、政策法规数据库、质量 标准数据库、农业专家数据库、农业经纪 人数据库、批发市场数据库、致富典型数 据库、农业企业数据库、农业大户数据库 科技成果数据库、名优产品数据库、供求 信息数据库、市场动态数据库等 3 表2 河北省部分单位所开发拥有的数据库f 8 l ( 续) 单位数据库名称 河北省气象局 河北省水利厅 河北省建设厅 农业气象系统、农业气象预报系统、酸雨 分析系统、雷电预报预警系统、气候监测 系统等 河北省防汛抗旱数据库、河北省水工程移 民网、河北省水土保持网、河北省水资源 网等 建筑市场管理系统、房地产管理系统、城 市建设系统、住房保障系统、建设人员系 统、科技项目系统、政务公开系统等 1 2 本课题的研究意义 ( 1 ) 抢救标本资源，实现资源共享 长期以来，我国岩矿化石分散在各部门、各单位以及研究者手中，一方面由于缺乏 有效的互通互联途径，不适应资源共享、科技创新的迫切要求，并造成重复投资和浪费； 另一方面由于缺乏统一的技术标准、技术平台及共享机制，数量巨大的保存资源不断积 淀，难以充分发挥效用，很难对科研带来实际的价值。与此同时，发达国家在积极收集、 拥有自然科技资源的同时，将自然科技资源的开发利用能力提升到更高的层次，因此， 全面加强河北省岩矿化石资源的保护和利用己经刻不容缓，建立河北省的岩矿化石共享 平台成为必然【9 1 。建立岩矿化石共享平台的宗旨是要充分利用现代的信息技术，实现岩 石、矿物、矿石、化石资源管理的信息化和数字化，提升岩矿化石管理的信息化水平， 打通资源信息交流的瓶颈，全面提升河北省岩矿化石的保存和利用能力。 ( 2 ) 自然科技资源平台重要的组成部分【9 l 自然科技资源共享平台是我国政府整合植物种质、动物种质、微生物菌种、人类遗 传、生物标本、岩矿化石、实验材料与标准物质等八类领域的科技基础条件平台，通过 此平台实现资源的全社会共享，提高自然科技资源的利用效率，为我国增强科技自主创 新能力和促进全社会科技进步提供基础性的数据，具有重要的战略意义。岩矿化石是国 家自然科技资源共享平台建设的八类资源领域之一。 “河北省岩矿化石平台一将产地为“河北省 的岩矿化石进行标准化整理和数字化 4 表达，将具有重要科学价值的珍贵标本提供给研究者和公众共享。项目由河北省科技厅 牵头，河北师范大学资源与环境科学学院、石家庄铁道学院等单位共同承担完成。通过 科学分级归类、统一编目、制订统一技术规范和标准，并遵循统一标准对现有岩石、矿 物、矿石、化石资源进行数字化表达，建立各类资源数据库，实现资源的数据共享。 ( 3 ) 河北省资源保护和经济发展的需要 河北省是我国矿产资源大省之一。截至2 0 0 3 年全省已发现各类矿产1 3 0 种，探明 有储量的矿产由建国初期的十几种增加到7 8 种，为全国的5 0 。其中能源6 种、金属 2 0 种、非金属5 2 种。矿产种类配套组合较为理想。这样合理的配套组合是全国少有的 省份。一些大宗矿产，如焦煤、铁矿、灰岩类、高镁矿物、硅质原料等在全国名列前茅。 全省现有矿山1 0 3 6 4 个，其中大型3 3 个，中型5 4 个，小型1 0 2 7 4 个，年开采矿石总量 达2 亿多吨。矿业经济总产值( 包括采矿、选矿、冶炼及相关产) ! k ) 1 6 1 3 1 7 亿元，占全 省工业总产值的5 3 9 。矿产资源为全省国民经济的发展提供了9 2 的一次性能源、 8 0 以上的工业原材料。 河北北部的丰宁- 、围场和滦平一带古生物化石资源极其丰富，主要是侏罗纪中晚期 到白垩纪早期的古生物化石，其化石保存的完整性更是国内罕见，属于世界级的化石资 源宝库。从发现的化石看，这里化石具有三个特点：一是多样性。化石主要有鸟类、鱼 类、恐龙类、昆虫类和植物类，以狼鳍鱼、三尾拟浮游、东方叶支介等居多。这里还有 国内少见的蜘蛛、蝉和贝子植物的化石；二是丰富性。如鱼类，这里已经发现了燕鲟和 中华鲟；三是保存的完整性。这里的化石保存非常完整，鱼的尾巴、鸟的牙齿、羽毛、 植物的叶脉等非常清晰，肉眼就看得一清二楚，化石保存的完整性是国内首屈一指的。 近几年发现的“冀北鸟 、“原羽鸟、鸟类祖先“华美金风鸟一、世界新物种“阿氏 燕兽等化石在国内外都有重要影响，引起古生物专家的广泛关注。位于河北省阳原县 境内的泥河湾是国际地质界公认的第四纪标准地层和国内外古人类、古地质、古生物学 家探秘寻根的圣地，在全国已发现的2 5 处1 0 0 万年以前早期人类遗址中，泥河湾就占 2 1 处。如此集中的早期人类遗存在全世界绝无仅有。泥河湾遗址群出土的古人类化石、 动物化石、各种石器总计达到数万件，囊括了古人类学、旧石器考古学、古生物学、 第四纪地质、古地磁学、古气候学和年代测定等多个学科，几乎记录了人类的起 源和演变的全过程，是一个天然博物馆。特别是马圈沟遗址的发现，其绝对年代 为距今近2 0 0 万年，这是迄今为止我国发现的最早的人类起源地。2 0 0 1 年泥河湾旧 石器遗址群被国务院列为全国重点文物保护单位：2 0 0 2 年7 月，经国务院批准，河北省 5 泥河湾成为国家级自然保护区。 我省现有的地质博物馆、自然博物馆、院校和科研院所虽然收集、保存了部分岩石、 化石和少数化石新属种模式标本，但主要为参观和观赏的目的，缺乏系统性和科学的管 理，与国家及其他兄弟各省相比差距很大。尤其是我省化石新属种模式标本，目前分散 保存在各地的研究者所在单位和个人手中，由于机构调整、单位变更、人员调动、离退 休等情况变化，已有大量流失，如不尽快抢救，将会造成难以挽回的损失。当前，我省 已进入经济持续发展和社会发展的稳定阶段，有充分的可能性和必要性提出建立岩矿化 石数据库。 1 3 本课题的研究内容 本课题的研究内容主要包括：在科技基础条件平台下，综述了国家及各省岩矿化石 数据库的建设现状及其整合、共享进行研究，结合河北省岩石、矿物、古生物化石建库 基础、保存现状，建库原则、提出了河北省岩矿化石数据库的框架结构模式、数据项设 置模式、数据源选择模式、数据采集模式、数据处理模式、功能设置模式等，并依据国 家岩矿化石标本资源共性描述规范，制订河北省岩矿化石数据库的元数据规范，为数据 库的管理奠定基础。 1 4 本课题的研究方法 本文采用以实践为主、比较研究与规范设计相结合的思路。首先，简要介绍国家及 各省岩矿化石数据库的建设现状及其整合、共享进行研究、分析；进而，比较国家及各 省岩矿化石数据库框架结构、数据项设置的不同，提出河北省岩矿化石数据库的框架结 构模式、数据项设置模式。结合建库的实践经验，总结出岩矿化石数据库的数据源选择 模式、数据采集模式、数据处理模式、功能设置模式等，依据国家自然科技资源平台岩 矿化石标本资源共性描述规范，重点介绍河北省岩矿化石数据库中元数据的制订原则及 方法。 1 5 本课题研究的创新点 本课题主要有以下几个创新点：本研究以科技基础条件平台建设为切入点，分析了 岩矿化石数据库的构建、内容；首次对国家及各省岩矿化石相关领域的数据库进行了系 统地调查、研究和分析，提出岩矿化石数据库数据项统一的必要性；依据国家及各省岩 矿化石数据库的比较和建库工作经验，提出省级岩矿化石数据库的框架结构模式、数据 项设置模式及数据源选择、数据采集模式等。依据国家自然科技资源平台岩矿化石标本 6 资源共性描述规范，详细介绍了省级岩矿化石元数据制订的原则与方法；总结河北省岩 矿化石数据库建设中遇到的问题及解决措施，为以后工作的开展及其他各省的建设提供 借鉴。 7 2 我国岩矿化石数据库的建设现状 2 1 国家岩矿化石数据库的建设情况 岩矿化石数据库主要包括岩石数据库，矿物数据库、矿石数据库、古生物化石标本 数据库。目前建设较完备的数据库主要是国家科技资源共享系统、地质矿产资源信息其 享系统，中国科学院南京地质古生物研究所标本馆数据库。地质矿产资源信息共享是“t 血”国家科技攻关计划足“中国可持续发展信息共享系统的jf 发研究”的组成部分 集矿产资源分巾、矿产资源的jf 发和综合利用于一体。该网站的域名注册时h j 在1 9 9 9 年4 月，是建直比较早的地矿列站，其中建 殳较先备的数据库主要为中幽火成岩数据库、 中国矿物数摒库等。中国科学院南京地质古生物研究所标本馆数据库是幽内最大的古生 物化石实物库和数据库，甲在1 9 9 9 年6 月注册域名，投向公众使用。 2 1 1 中国火成岩数据库i ”1 火成岩数摘：是人类k 期以来在认识自然，改造自然过程中逐步积累起来的宝贵财 富是进一步发展地球科学基础研究和知识创新重要源泉和基础资料，为火成岩岩石学、 地球化学，地球动力学、矿产资源勘察和地质灾害的研究和预测等领域的研究提供基础 数据，有广泛的应用价值和实际意义。中困火成岩数槲库( i g n e o u sd a t a b a s e ) ，简称 i g b a ，足“几五”圈家科技攻关计划“中困可持续发展信息共享”项目下属的“地质 矿产资源信息韭享”专题的分布式共享数据库之。 竺塑型矗i 礤囝 # 。i o 磊再二靼j ；i ：二； i i _ 目i i 而7 圈l 巾国火成岩数据库 中国火成岩数据库由火成岩岩体特征、火成岩样品基本信息、卡要氧化物、稀土元 豢、痕量元素、岩石学特征、矿物组成、年代年龄、数据精度说明、柬源文献和其它信 息等1 1 个数据表组成。采用了与国际地科联岩石学数据库分委会管理的“全球火成岩 数据库一相一致的数据结构和数据代码标准，包括岩体代号、样品系统号、样品原编号、 来源文献号、岩石名称、采样政区位置、经纬度、地质构造位置js i 0 2 等1 4 种氧化物、 l a 等1 4 种稀土元素、多达2 0 种痕量元素，地质年代区间、多达5 个同位素年龄及分 析方法和分析物质、岩石产状、结构、构造、新鲜程度和蚀变类型、多达1 0 种矿物成 分及其结晶特征、其他未标准化信息数据、来源文献作者、出版年、题目及出版信息等， 共计2 9 3 个数据项。中国火成岩数据库通过国际互联网发布数据( 网址为 h t t p ：w w w g e 幻m r s n e v i g b a ) ，可以按火成岩岩体所在的行政区地理位置作为数据查询主 线，以火成岩岩体网页为主体，链接火成岩样品的各项数据和地质简图；还可以依据火 成岩岩石学研究中数据应用的要求，利用a s p 动态查询技术，按照岩石名称、构造位 置、地质年代、同位素年龄、分析数据含量范围、岩石学特征、来源文献及组合条件等 进行动态查询。中国火成岩数据库使用了代码词汇转换技术，将数据库存储的标准代码 转换为自然语言显示，实现了全球火成岩数据库和中国火成岩数据库之间数据格式的双 向转换，可以将所需的世界各地的火成岩数据引入系统，也可将新的中国数据以全球火 成岩数据库的格式加入到全球火成岩数据库中，达到了与全球火成岩数据库的数据交换 和共享。目前可以从网上获取我国3 1 个省、市、自治区及台湾和渤海、南海海域中有 代表性火成岩体约3 0 0 0 个样品的数据，同时作为全球火成岩数据库的镜像站点可获取 世界主要国家、地区及各大洋中火成岩区近2 0 0 0 0 多个样品数据，相关数据将不定期进 行更新和补充，无偿为用户提供数据服务。 2 1 2 中国岩矿地球化学数据库【1 1 】 中国科学院广州地球化学研究所是我国矿物、岩石、矿床、地球化学与环境科学的 重要研究单位。中国岩矿地球化学数据库是依托该所建立的。该所具有丰富且有价值的 建库资源，有专门的岩矿标本库，有各类岩矿标本4 万多块，有专门的分析测试中心和 岩矿鉴定实验室，有专业齐全的岩矿研究专家和齐全的文献中心。目前己在文本环境中 建立了关系型数据库，具有良好的建库基础。从学科结构看，中国岩矿地球化学数据库 必将成为中国科学数据库的重要组成部分。中国岩矿地球化学数据库对于地质科学本身 的创新研究具有重要的价值，为中国资源、环境、灾害与可持续发展研究和应用提供基 础信息，为政府决策、社会公众需求以及经济的发展提供重要的信息平台。 9 黑蹭紫亨，。_ j 嚣警格h = ；馨 ” 菌占j i i i _ _ - _ 口_ - _ - _ _ 口_ _ _ _ _ i - 图2 中固科学院广州地球化学研究所建立的中国岩矿地球化学数据库i “i 中国岩矿地球化学数掘库共包括1 4 个子库，其中涉及到岩矿化石的数据库有中国 矿物数据库、中国岩石数据库、中国矿床数据库、中国有机岩石数据库、矿物图文数据 库、岩矿标本数据库、岩矿文献数据库、岩矿地球化学空日j 数据库8 个总数据量同前 已达1 2 0 0 m ，涉及到我国主要矿物、岩石、矿床、地球化学和环境保护等各方面，具有 乖要的科学研究与科普价值。以矿物数据库为例：中国矿物数据库包含了非盒属元素 矿物库、会银元素矿物库、铂族元素矿物库、铜锌铅锡锚锑铋等元素矿物库( 铜锌铅等 元素矿物库) 、金汞金锡银束等互化物及磷铁硅铁碳钨化物矿物库( 金汞金锡磷铁等矿 物库) 、铁族元素矿物库、各类矿物一般性质库、中国矿物数据库元数据等8 个子库， 基本l ：涵盖了所有的自然元素竹质及其互化物矿物范围广阔内容丰富。但是某些数 据库的检索查询功能不健令如巾闻矿物数据库的盎询皆为模糊杳询，必须输入矿物名 称或省份以及矿物或省份中所含字段，检索不方便。另外个别数据库的数据项较少以 非金属元素查询为例，只涉及结品形态、结晶结构、物理性质、化学性质、光学性质、 产状6 项，对查询事物的描述较模糊。 2 1 3 中国科学院南京地质古生物研究所标本馆数据库f ”1 中国科学院南京地质古生物研究所标奉馆是枉1 9 2 8 年中央研究院地质调查所标本 室的基础上发展起来的。馆藏有古无脊椎动物、古植物、微体古生物等化石，共计加 余个门类，数以万计的新属新种。现有馆城古植物和古无脊椎动物化石标乖2 0 打余件， 其中1 6 万余件是经过研究并在i q 内外公开发表的极具科学价值的模式标本，瑗馆收藏 有被誉为“加世纪培惊人的科学发现之一”的澄江动物群、迄今世界最古老的宏观藻类、 世界最早的被子植物化石、引起轰动的中华见鸟( 带毛恐龙) 与早期岛类孔予鸟以及南 极、北极和珠峰等地区的化石标本以及距今5 8 亿年前的瓮安动物群等化石的研究，取 墼一 譬要蓍蕃辫 得了一系列举世瞩目的科研成果。建所5 5 年来科研人员研究发表了6 0 0 0 多篇学术论文， 3 0 0 多部专著和中国荐门类化石系列总结，古生物化石实物标本资料、数据信息资 料丰富。 曙鼍鼍舅，_ - i _ - - _ - _ 一 一 奠+ 堕：；矗“鼋言 鼍一j ：；三 = = = = 三 兰 j 兰 ：f 。誊 三；士。二 i - _ - _ - _ _ - _ _ _ - _ _ _ 目- - _ _ _ i - 图3 中国科学院南京地质古生物研究所标奉馆1 1 2 】 中国科学院南京地质古生物研究所标本馆重在加强信息化的能力建设，以信息化促 进标本馆管理现代化实现化石标本资源的信息共享和实物共享。建设中的模式标本数 据库以普遍性和特殊性相结合既符含t p 吲科学院生物标本馆网络信息系统建设的胤范 要求，叉兼顾标本的管理和利用。该数据库中占生物化石的数据信息包括护照信息、标 记信息、基本特性特征描述信息、收藏单位信息、共享方式、其它描述信息、私打信息 共七部分，资源名称、资源归类编码、资源形成时代、简要特征描述等4 5 个数据项， 描述全面。标本数据有模式标本号、科屈种拉丁名称中文名称、分类位戳、特征描述、 产地层位、标本图像及标本管理等综合服务信息具有收集储减功能、检索查询功能和 资源共享功能。 为提高标本数据库的稳定性和安全性，数捌库采用| i i 际l ：通用的o r a c l e 数据库系 统。为确保标本数据的质量，录入信息真实准确，对上网前的信息数据、图像进行校对 核查。目日“标奉馆诈在加速标本数据的建设进程，并拟将模式标本数榭库、文献数据库 和图书资料数据库进行整台，建立一个罔绕古生物学科信息托享的数抛平台，为各数掘 库的数据渊用建立条便捷的通道，提高数据的资源共享水平。 2 1 4 国家岩矿化石标本资源信息网 作为国家自然科技资源平台的毫要组成部分国家岩矿化石标本资源信息网担 负若管理各类岩矿化i - 数据以及提供高教、快速的数掘检索任务。本信息网将现有保减 共享试点单位的标本资源加