承包式图管矿应用系统的设计与实现

承包式图管矿应用系统的设计与实现

一、矿政管理信息化系统在充分回顾社会各界资源使用的基础上，结合全省资源储量利用调查结果，湖北省矿务管理信息办公室开展了“矿务调查数据分类和综合分析试点”项目。全省矿务管理信息系统（图管）建设工作已完成。二、矿政管理数据集成系统“一张图管矿”目标是建立省、市、县四级联网矿政管理运行系统,形成“天上看、地上查、网上管”的矿政管理运行体系。具体来说,就是在矿业权实地核查成果基础上,集成基础地理、基础地质、高分辨率影像、储量核查、矿产资源规划、矿业权设置方案、矿业权设置单元、矿业权登记、储量登记等数据,以矿业权管理为重点,建设满足各级矿政部门的矿业权审批、查询统计、矿业权监管、数据管理、矿山三维展示等需求的矿政管理信息化系统,并实现省、市、县三级矿政数据的动态共享和应用;同时形成矿政管理规范化、信息化管理体系,指导矿政管理工作,为全省和全国矿政管理信息化系统建设提供经验与技术保障。三、资源统一平台建设亟待统一2005年来,湖北省矿政管理信息化建设以“金土一期”和“数字国土”为依托,立足于网络、数据库和应用系统建设,信息化基础建设明显改善,应用水平显著提高。目前,全省已经形成了资源储量登记统计数据库、两权登记数据库、储量空间数据库、矿产资源利用现状调查数据库、矿产资源规划数据库、矿产资源潜力评价数据库、矿产资源开发利用方案数据库等多种矿政管理数据库。这些数据库的建设,提高了行政办事效率,为矿产资源管理发挥了巨大作用。但是,由于各数据库之间互相独立,没有统一平台,存在各数据库之间信息不一致、存储冗余等问题,急需建立统一平台,对这些数据进行集成管理。同时,已经完成的矿业权核查和正在进行的储量核查工作,为“一张图管矿”建设提供了技术支撑。四、技术概念(一)各智慧赋能矿业权的应用“一张图管矿”系统将集成基础地理、基础地质、高分辨率遥感影像、矿产资源储量核查、矿产资源规划、矿业权实地核查、矿业权设置方案、矿业权设置单元、矿业权登记、矿产资源储量登记、矿山日常监管、矿业权区块出让及建设项目压覆矿产等各类数据,并围绕这些数据实现矿业权审批、查询统计、矿业权监管、综合应用、三维矿山及数据管理等应用。查询统计和综合应用主要对“一张图”数据进行查询、分析与挖掘,获取专题与综合分析结果,并将相关功能封装成服务,供矿业权审批和矿业权监管等管理型应用访问调用;三维矿山实现矿山动态三维可视化,更直观地表达矿山的空间环境,为领导决策、安全生产、矿山技术培训及矿井优化设计等服务;数据管理系统依据数据标准规范体系对矿政综合数据库进行维护管理,按照更新机制对数据库进行动态更新,使数据保持现势性,确保查询统计分析结果的准确有效。(二)平台及应用层“一张图管矿”系统结构如图1所示。(1)网络层:在网络层上,依托于湖北省各级国土部门局域网支撑业务系统内部运行;依托国土资源专网支撑纵向联动。(2)数据层:以湖北省市国土矿政各类数据为核心,依托成熟的数据库管理系统和GIS数据管理平台建立数据中心,按照统一的标准,建设“一张图管矿”综合数据库,由矿政管理数据库、矿政专题数据库、基础数据库、元数据库、平台支撑数据库等,提供系统运行所需的数据支撑。(3)平台层:基于GIS技术、工作流技术及BI(商业智能)技术等建设“一张图管矿”基础平台,作为矿政管理信息化系统的搭建和运行平台。(4)应用层:在业务层上,围绕矿政管理部门的矿业权审批、查询统计、矿业权监管、综合应用、矿山三维展示等矿政管理和办公需要,建设“一张图管矿”系统。(5)安全保障体系:安全保障体系为网络层、数据层、平台层、应用层等层次提供安全保障。(6)标准规范体系:在数据存储、处理、信息输出以及信息系统开发和应用、网络建设、信息安全等相关工作中实施标准化管理。(三)数据设计1.数据库的建立“一张图管矿”系统统一采用二调影像为底图,从基础地理数据、基础地质数据、矿产资源规划数据、矿产资源储量核查数据、矿业权实地核查数据、矿业权设置单元数据、矿业权设置方案数据、矿业权登记数据、矿产资源储量登记数据、矿山日常监管数据、矿业权区块出让数据、建设项目压覆矿产数据等数据中通过抽取、转换、清洗、加载过程提取出所需数据,按照统一空间坐标、统一标准、统一格式进行数据加工、整理、入库而形成省、市、县三级矿政综合数据库。(1)基础数据:基础数据主要包括基础地理数据库、遥感影像数据库、基础地质数据库等,主要作为一张图的背景底图。(2)专业数据:主要包括矿产资源在调查和规划、评价过程中产生的数据,包括矿产资源规划数据库、矿产资源储量核查数据库、矿业权实地核查数据库、矿业权设置单元数据库、矿业权设置方案数据库等。(3)管理数据:主要包括矿产资源日常管理过程产生的数据,随管理业务实时更新,包括矿业权登记数据库、矿产资源储量登记数据库、矿山日常监管数据库、矿业权区块出让数据库、建设项目压覆矿产数据库等。2.数据库设计矿政综合数据库包含的数据内容丰富、来源多样,数据标准、模型、格式、精度、存储形态等存在较大差异,需要将种类繁多、数据量巨大的矿产数据库集成整合为支撑矿产资源管理信息化的综合数据库。按照统一空间参考、统一标准、统一格式,根据矿产资源监管需求将上述的基础数据及专业数据各数据库中的数据进行清洗、转化、抽取、整合,加载到矿政综合数据库中进行统一存储管理。管理数据中的数据存放在各自的业务系统中,由各管理系统进行维护更新,采用接口调用的方式进行管理,从而实现矿政数据的整合。数据整合建库工作包括以下步骤:(1)数据收集分析;(2)数据标准与实施规范制定;(3)数据整合;(4)数据质量检查;(5)三维模型构造;(6)数据入库。3.数据库存储的总体技术要求据初步估算,湖北省矿政综合数据库数据总量将达到TB级,并且随着数据更新和缓存的建立数据量将不断增长,因此,一张图数据库必须采用大型关系数据库和强大的地理信息系统软件才能满足对海量数据的管理需要。考虑到Oracle数据库管理系统对管理海量数据具有的优势,地理信息系统软件ArcGIS处理海量地理信息数据方面的强大功能,因此,一张图综合数据库采取Oracle+ArcGIS模式进行数据管理,设计与开发的总体技术要求如下:(1)统一坐标系。数据库各类数据源采用的空间坐标系不统一,在建库前,需要确定统一坐标系,把各类数据进行坐标转换。考虑到应用的需求,在存储时可采用大地坐标系,在应用的时候,如果必须要使用投影坐标系统,如量测面积等,则可以将数据动态投影为投影坐标系统。(2)数据的拼接。为满足应用需求,对于各类空间数据,数据入库前必须进行必要的拼接,拼接方式可按行政区划进行。(3)统一基础底图。根据应用需求,建议选择系列比例尺基础底图,基础底图为基础层的数据。在统一底图上进行数据叠加和集成。(4)统一数据存储环境。空间数据统一采用Oracle+ArcSDE管理模式,非空间数据统一采用Oracle存储管理。(5)数据库建模。根据应用需求,对各类数据库进行梳理,提取进入综合数据库的数据内容,利用可视化建模工具,分别建立各类数据库的可视化要素模型,最终汇总成矿政“一张图”综合数据库模型。(6)数据入库。根据综合数据库建设模型,在Oracle+ArcSDE环境中,建立数据库结构,导入各类数据。(7)数据存储策略。采用Oracle分区技术,将大表及其索引通过分区的形式分割为若干较小、可管理的小块,并且每一分区可进一步划分为更小的子分区。通过对表进行分区,提高数据访问和获取速度,改善数据库的性能。(8)ArcSDE性能调整。建立合理空间索引和属性索引,提高数据查询效率。五、系统总体结构的b/s结构根据以上技术思路,湖北省国土资源厅组织专人进行了系统开发,目前已初见成效。系统采用