全国矿山地质环境调查信息系统设计与实现.pdf

第 3 6卷增刊 2 0 03焦 西 北 地 质 NO RTHW ESTERN GEO I OGY Vo 1 ．3 6 增 刊 2 0 03 文章 编号 1 0 0 9 6 2 4 8 2 0 0 3 增 刊一 0 2 0 1 0 7 全 国矿 山地质 环境 调查信 息 系统 设计 与 实现 张进德 ，袁西龙 中国地质环境监 1 院，北京 1 0 0 0 8 1 ；青岛地质勘查开发局 ，青岛 2 6 6 0 7 1 摘 要 全国矿 山环境地质 信息系统是 为 了配合 中 国地质调查 局在全 国范 围 内开展 以省 自治 区 、 直辖 市 为单 元的矿 山地质环 境调查与评估 工作 而开发的应用程序 。系统 的主要功 能包 括数据 录入 、 数据存 储 、数据 查询 、数据 统计 、数据分析 、数据报 表、图形数据组 织、显示 与管 理 、多媒 体链 接等 。该 系统 界 面清 晰 ， 操作简单 。 可 扩展性强 。可作为省级 矿 山地质环境 调查 与评估 实施单位 的信息系统平 台． 也 可 以直接 应用于矿 山企业 管理部 门或 者矿 山企业本身 。 本文首 先介 绍 了系统 的设计 ， 包括系统 总体框架 设 计 、数据 库设 计 、图形库设计 、系统 界 面设计 等 ，并简要介绍 了程序代码设 计 、开发与实现 ， 最后对 信息系统 作 了展示 。 关键词 矿山地质环境 ； 数据 库 ；信息系统 中图分类 号 Xl l 文献标识码 A “ 全 国 矿 山 环 境 地 质 信 息 系统 ”是 基 于 Mi c r o s o f t Ac c e s s 2 0 0 0数据库 ， 利用 C B u i l d e r 集 成开发环境而开发的数据库应用程序 。其主要 目的 是为了配合中国地质调查局在全国范 围内开展 以省 自治 区、直辖市 为单元的矿 山地质环境调查与评 估工作 ，为承担本次调查任务的各省 自治区、直 辖市地质环境监测总站提供一个集数据录入 、数 据存储、数据查询、统计 、分析 、图形数据管理等 功能于一体的管理系统平台 。为全国矿 山地质环境 调查数据的管理 、汇总和综合研究提供支持 。在系 统的开发过 程 中充 分考 虑到各省 自治 区、直辖 市 地质环境 监测 总站现有的硬件环境和软件环境 ， 选用各省 自治区、直辖市 地质环境监测总站都 普遍使用的 Ac c e s s 2 0 0 0数据库作为本系统 的基础 数据库平台 ，数据内容与格式参照 “ 全国矿 山地质 环境调查技术要求实施细则” 。 考虑到多台计算机同 时录入数据而最终数据要合并 ，专门开发了数据导 入功能模块 。为了实现简单的地理信息系统 GI S 功能，开发了矿 山图形数据显示 、组织与管理功能 模块。总之 ，该系统功能简单实用 ，界面清晰整洁 ， 可扩展性较好 ，易于学习，便 于推广使用 。 1 系统 总体框架 和数据库设计 1 ． 1 系统 总体 框 架 全国矿 山环境地质信息系统包括数据库和数据 库应用程序 ，应用程序与数据库的连接采用比较简 单的单层结构 。数据库位于本地磁盘上，与应用程 序同在一个安装 目录下 ，应用程序与数据库的连接 采用 Mi c r o s o [ t 的 AD 0 接 口技术。 为了浏览、 显示和组织专题图形数据 ， 在程序设 计中专门设计了基于地理信息系统 GI S 的专题图 形操作模块， 来实现专题图形数据的组织、 简单编辑 、 图形库与属性数据库的动态连接和互动查询、 专题 图 形的修饰 、输出和打印、图形数据的导出等。图形操 作模块完全集成到信息系统主程序中 图 1 。 收稿 日期 2 0 0 3 0 9 1 8 作者简介 张进德 1 9 6 6 一 ，男 ．高 级工程师 ，主要从事水 文地 质 、矿 山环境地 质、地 质环境监测 、遥 感与地理信 息系统 应 用等方 面的研究 工 作。 维普资讯 西 北 地 质 A’OR7 ’ HI VES 7 ’ ERA ’ GEOLOGY 图 1 矿 山地质环境调查 信息系统 的总体 框架 图 1 ． 2数 据 库 设计 1 数据 内容 数据库的数据内容包括矿山基 本情况数据、 矿 山尾矿 、固体废弃物排放情况数据 ； 矿山废水、废液排放情况数据 ；矿坑排水数据 ；矿 山占用或破坏土地数据 ；矿 山地质灾害数据和矿山 生态环境恢复数据等 。 2 数 据 库 基 础 平 台采 用Mi c r o s o f t Ac c e s s 2 0 0 0作为数据库建设平 台，建立矿 山地质环 境 调查数据库文件。 3 数据库的逻辑结构 数据库由 6张基本表 格构成 ，分别是 矿 山基本概况表 、矿 山占用破坏 土地及土地恢复治理表 、矿 山废水废液排放表、矿 山尾矿 固体废弃物排放表、矿坑排水影响表 、矿 山 次生地质灾害表。 其中， 矿 山基本概况表为主表 ， 它 是矿 山地质环境调查数据录入的起点 。数据库的逻 辑结构见 图 2 。 2 图形库设计和信息系统界面设计 2 ． 1图 形库 设计 1 地图数据 地 图数据包括省 自治区、直 辖市数字化基本地理底图数据、地形地 貌单元数 据 、矿山分布点图形数据、矿 山地质环境调查实际 材料图数据 、 矿山 矿类或矿种 分布图形数据、 矿 山地质环境影响评估分区图形数据、矿 山地质环境 保 护与整 治分区 图形数 据等 。地 图数 据 的格式 为 S h a p e F i l e格式、 MI F格式或 Ar c ／ i n f o明码格式， 坐 标 系统采用地理坐标或投影坐标 。 2 地 图数据 的组织 地 图数 据 ． 文件 的形 式 进行组织和管理 ，所有图形数据存放到安装 目录下 名为 Ma p的文 件夹 中。 各 个 专题 地 图 包括若 干 个 图 层 ．图形 信息的分层 以及 图层文件命 名规则按照 “ 全 国矿 山地 质 环境 调 查技 术 要求 实 施 细则 ” 有关 规 定 。 图 2数据 库的逻辑结构 图 2 ． 2 信 息 系统 界 面设 计 系统 的界面设计包括系统菜单设计和系统的工 具栏按钮设计 。根据系统 的功能需求，系统的菜单 设计和工具栏 按钮设计见表 1 、表 2 、表 3和表 4 。 表 1 系统的主界面 菜单项设计表 系统主菜单 系统子菜单 菜单项说 明 打 开 文件 及 文 件 夹 打开 Q 对话框 将 录入 的数 据 保 存 保存 s 到数据库 中 关 闭 已 打开 的数 据 关 闭 库 将 数 据库 换 名或 换 另存 为 路径保存 文件 0 打 印机设 置 E 设 置打 印机参数 设 置 报 表 格 式 并送 打 印 P 到 打印机 设 置用 户 操 作 权 限 系统管理 U 和用户信息 设 置 用户 登 录 密 码 修 改密码 C 或修改密码 退 出 X 退 出 系 统 维普资讯 第 3 6卷增 刊 张进德等 全国矿山地质环境 凋查信息 系统 设计与实 现 2 0 3 续 表 1 系统主菜单 系统 子菜单 菜 单项 说明 从 数 据 子 集 复 原 到 显示全部数据 全部数据 设 置 统 计 范 围进 行 综合统计 T 单项或 多项 统计 按 用 户 设 置 查 询 条 条件查 询 Q 件进 行查 询 输 入 数 据 项 中 所 包 模 糊查找 F 含 的任 一 字 符 串 查 找 输 入 矿 山统 一 编 号 统 一 编号查询 旦 进行查询 数据 D 按 省 直辖市 代码 按省 直辖 市行政 查 询 区划代码进行 查询 按 省地 市 代码 查 按 省、地 市 行 政 询 旦 区划代码进行查询 按省地县 区代码 按 省地县 区行政 查询 区划代码进行 查询 设 置 统 计 范 围和 内 矿 山统计 K 容进行统 计 生 成 矿 山 平 面 图 根 据 位 置 坐标 自动 生 成 矿 山分 布 图数 据 数据导入导出 从 外 部 数 据 库 中 导 人数 据 工具选项 T 在 窗 口 中显 示 或 者 工具栏 T 取消显示工具栏 重叠排列 C 重叠排列窗 口 水平分割 H 水平分割排列 窗 口 垂 直分 割 V 垂直分 割排 列窗 口 窗 口 W 全部最 小化 所有 窗 口最小化 切换 到数 据 显 示 窗 显示数据窗 口 旦 口 切 换 到 图形 显 示 窗 显示图形窗 13 口 显 示 帮 助 l I 录 和棚 帮 助 主题 T 关 主题 帮 助 H 显 示 系 统 的 版本 等 关 于 A 信息 表 2 图 形 操 作 界 面 菜 单 项 设 计 系统 主菜单 系统子菜单 菜 单项 说明 图例设置 L 设置图例参数 图层设置 Y 设置图层属性参数 没 胃 要标 注 的 文本 标注文本 T 参数 设置链接 多媒体的 图层链接数据 旦 参数 新建图层 A 建立一 个新图层 删除 图层 R 删除 当前 的图层 图形 管理 G 增加专题 N 建立一 个新专题 删除当前专题 旦 删除当前的专题 建 立 或 修 改 一 个 专 专 题名称 M 题的名称 建 立或 修 改 一 个 工 工程名称 Z 程文件的名称 设置窗 口背景颜 色、 系统参数配 置 囱元颜色等 将 图 层数 据 导 出为 导 出图层 S 其他格式 执 行 某项 操 作 后 进 刷 新 R 行刷新 在 图 形 窗 口 中 移动 移 动 M 图形位 置 在 图形 窗 口中 显 示 全图 A 全 图 在 图形 窗 口中 放 大 放大 1 图形 在 图 形窗 口 中缩 小 缩小 Q 图形 11 B 按绘 图单位 1l显 示 图形 点选 P 选 中单 个图元 用矩 形 框 选 中 多 个 矩形 框选 T 图 元 图形 显示 V 用 多边 形 选 中 多 个 多边形选 Y 图 元 放弃所选 D 取消选中的图元 显示二级菜单 ．①线 图元 氏度 计算 选中 的线图元 的长度 ；② 空问属性查 询 最近图元距 离 分析 距 离 最 近 的 图 元距 离 显示二级 菜单 ． ① 显 示地 理底图 ； 显示 图形显示选项 兰 链接影像图； 显示 链 接多媒体 ； ④ 显示 拄 状 图 显 示 选 c f 】 图 元 的属 属性窗 口 F 性 图 例窗口 L 弹 I t j 图例窗 口 维普资讯 2 0 I 西 北 地 质 ．VOR7 ’ HW ESTERN GEOL OGY 2 0 0 3正 表 3 系统 的主界面及 数据界面工 具栏按 钮设计表 所属窗 口 工 按钮 工 具栏按钮说 明 园 } 打开文件及文件夹对话 框 l 翻 保 存 将 录 入 的 数 据 保 存 到 数 据 库 中 品 剪 切 复制 露 粘 贴 系统 主界 面 黾 重 叠 排 列 窗 口 目 水 平 分 割 排列 窗 口 田 垂 直 分 割 排列 窗口 显示数据 管理窗 口 Q 显 示图 形管 理 窗口 国 打印定制报表 固 浏览全部数据 三 7 综合查询 一一 ∑ 综合统计 耐 模 糊 查找 l ● 光 标移到第一条 记录 光标 移到前 面一条 记录 数据界 面 光标 移到后 面一 条记录 - 畸 光标移到最后 一条记录 一～ ． 添加一条 记录 删 除当前记录 J ． 将 当前记 录变为可编辑状 态 确认 保存强制保存 取消修改 表 - I 图形操作界面 工具栏按钮 设计表 所属窗 口 I 栏按钮 工具栏按钮 说明 显示数据管理 窗【 J a 显 示 图 形 管 理窗 口 鱼 工 程 文 件 管 理 ⋯～ 打印输出 ● 显 示 地 理 底图 雹 图 元 属 性 表 显示图例 ． 添 加 图 层 A 标注文本 图 例设置 图形窗口界面 ●’ 前进一步 后退一 步 一 。 ‘ 刷新 I g 显示 全图 移动 ‘ 放大 ～～～ ， o c 缩小 点选 ～ ⋯，_ __ 矩形选 囝 取 消 所 选 帮 助 t 维普资讯 第 3 6卷 增 刊 张进 德等 全国矿 山地 质环境调查 信息 系统设 计与实现 3 应用程 序 的开发 应用程序采用 B o r l a n d C B u i l d e r 6集成开发 环境进行开发 。 在 C B u i l d e r 6集成开发环境下创 建信息系统应用程序框架 。 根据应用程序界面设计 ， 在应用程序框架下创建应用 程序菜单和工具栏 。整 个应用程序代码 的编写工作 分散在每个小模块中， 按照每个功能模块的设计和规划编写代码 。由于篇 幅所限， 这里不能一一列 出每个功能模块的源程序。 应用程序的代码编写 、 代码调试工作完成后 ， 利 用 编译 器 生 成 了可执 行 文件 ，该 可 执 行 文件 只 能在 本机上运行 ，无法运行在其他机器上 。这 时需要利 用打包工具对应用程序及相关 的其他程序模块进行 打包 ，创建安装程序，以便能在其他机器上安装和 运 行 。 利 用 I n n o S e t u p C o mp i l e r打 包 工具 对 开 发 的 应用程序进行打包，生成 了矿山环境信息管理系统 的安装程序 ，该安装程序适合 于 Wi n d o ws 9 8及 以 上的操作系统使用 。此外 ，编写 了简单 的系统安装 说明文件 R e a d me ． t x t ， 建立了示例数据库 。将安装 程序、安装说明文件、示例数据库刻录到 C D光盘 中，制作成 “ 矿 山环境地质信息系统安装盘” 。 4 信息系统简介 4 ． 1 系统 安装 “ 全国矿山环境地质信息系统” 安装光盘 中包含 两个文件即 安装程序 S E TUP ．E X E和 R e a d me ． t x t 。安装系统时遵照如下程序操作 。 1 启动 Wi n d o ws 操作系统 ； 2 将系统安装 光盘 放 人光 驱 中 ； 3 运 行 S E TuP安装 程 序 ， 按 照 提示一步一步完成操作 。 4 ． 2系统 卸载 1 点击开始菜单 ，选择程序组 中的全 国矿山 环境地质信息系统 ，单击卸载全 国矿 山环境地质信 息 系统 。 2 或打开控制面板，点击 “ 添加／ 删除程序” ， 选择 “ 全国矿山环境地质信息系统”应用 程序 ，单 击“ 添加／ 删除”按钮。 完成应用程序的卸载后 ，检查系统 目录，查看 该 目录下有无其他文件或文件夹，建议手工删除系 统 目录及 目录下 的文件 或 文件 夹 。注 意在 执行 系 统 卸载之前 ，一定要做好数据的备份工作 ，切莫盲 目 卸 载 系统 ，造 成 无 法挽 救 的数 据 丢失 。 下 面图 3 、 图 4给 出了 “ 全 国矿 山环境地质信息 系统 ”部 分 主要 功 能 界面 。 另外 ，由 于本 文版 式 编排 的需 要 ， 将 图 3 、图 4 列在 本 文正 文 后 。 参考 文献 [ 1 ]中华人 民共 和国行政 区划代码 [ G B2 2 6 0 ] [ S ] ．北京 中 国标准 出版 社 ，1 9 9 9 ． [ 2 ]国土基础 信息数据 分类代码 [ G B ／ T1 3 9 2 3 9 2 ][ S ]．北 京 中国标 准 出版 社 ，1 9 9 2 ． [ 3 ]地质矿 产术语分类 代码标准 [- GB ／ T9 6 4 9 ][ s - I ．北京 中 国标 准 出版社 ，2 0 0 1 ． [ 4 ] 矿类代码 与矿产代码 表 ．国家质量技术监督 局发布 [ S ] ， 2 0 0 1 1 0 0 1实施 ． 维普资讯 2 0 6 西 北 地 质 NOR 7 ’ HWE S 7 ’ER A “ G E OI , O G Y 2 0 0 3钷 - 自 4 口 爱 一 “ ’ 烬一．．．■ ． ． ‘ 蛳 ．’ 日 8 l _ I 1 r日c t T ～、 l } 0 b _ I u n一 } ■ E “ l - L ⋯擗★错m‘ ⋯- l _ 0 b e l I 1 0 ‘ ￡ _ s c ∈ c 脚』十 ， 蛄 l a ’ ’ l f I r目 6 1 F 【 r t ⋯ 5 1 ’ 1 ’ 自 e “J u 0 E ‘ ￡ “⋯ j 骷 ⋯▲ I l l I 1 l t E j t ‘ f L 【 t船 l ⋯ m b c { 2 2 删4 ■ 4 L I ∞L t t_龃1 ‘ t l _ ‘ 6 B { ． ， ] } } ； c ’ 3 m十 t } ‘ { 。 l ‘≈1r ■搿l I u“ ． L ⋯ n ． r ‘ ， b 8 s 8 5 “ { ‘● 0 ’ c c c 疆 ， l 8 f ‘ R R r ■ ■ r r l _ 0 ‘ ⋯I m ⋯ 5 ‘ r1 2 0‘ r■ 咐 ． 7 1 I I } 嚏 船 { 啦 3 ⋯ | ’ { r 斯 吐 ⋯ L l ⋯ ● 嘲 } i ‘ 0 5 { 2 c 1 t * 目 { c c c ㈣ - l ⋯ 。 J 6 e ‘ 4 ． ． l n d ’ “ r ， ⋯ {⋯j * 7 { 0 L r l l ， 7 r c r E ⋯ } 自 ⋯ 0 々 4 2 2 , 1 ， 十 恤3 L “c ㈣ {{ t A ， 5 一 - R r ‘ l { ， f r c F ⋯I ． ⋯ f “ l z ， ， 抑 r 口 f ， ⋯ f ， 工 鲫 5’ 1 1 ． ● c； 儿 ． ⋯ 措 e ⋯7 ‘ D e 1 1 c I 鼾T 神 7 c c c ‘ O t 薨市 驯1 ‘ t { 1 ， r 虾} 墟 ●⋯r 一 f a * f 5 e e “l “ {耕 p 神 ‘ L e ㈣ 肺 0 6 8 B ． { ， ； r E ∞ }i墙 自 唧 5 一 。 c ∞ “ c m tⅡ，布 ， ； “ [ 晰 碍 掰f 5 0 6 ￡ 2 ． 1 ． { Ⅲ； 一 r 0 ⋯ n 1 1 L ， ■ 卿 ， “ l L ⋯0 { ⋯ ～ 口 t { 0 蕾 Ⅲ 一 0 、 一“ 一 ； i - 一 r t E { E * ■ 嘲 ■ ●阱‘ I i I ‘ 系统数据 库 条件查 询 丑 砣 脚 “ { ⋯～ _ 弭 一一 _W mE 拜～⋯’ 蔓 _ Ⅲ mE ⋯～ m ⋯一， 爿 选 榉 打 印 衰 披 掘 字 体 椎襄方式， f 舌 一 ⋯～ 一 ⋯ 曼 一一墨 旦 一 l ⋯羔 竺 J叵 i 二 】 数 据 录 入 分 类统计 琏霉盯印睁謇 一 坚墨 ； 堑 { 竺 。 j 报表设置 、打 印 图 3部分数据功 能界面 维普资讯 第 3 6 卷 增刊 张进德等 全国矿山地质环境 调查信 息系统设 计与实 现 2 0 7 矿 山 分 布 图 专 题 图 件 打 印 i ⋯ 鬟 蓉 嚣 型 匝二 【 ]二I 兰 l I 兰 j i ～ _7 ’ r ■ ■ 堕 ⋯ ⋯ 一 多 媒 体 展 示 图 ． ． 部分 图形功 能界面 维普资讯