浙江省地质环境信息管理系统建设方案.pdf

1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 建 设 进展 公月 浙江省地质环境信息管理系统建设方案 余丰华 , 罗进荣 , 赵建康 浙江省地质环境监测总站 , 浙江省杭州 摘要地质环境监测过程 中涉及到海量的数据信息 , 使用传统的数据管理手段无 法满足当前工作 的各项需求 , 因此 , 合理规划面向各部门 , 具有统一数据源 , 基于技术 、、 技 术模式的管理信息系统 , 实现数据集 中管理 , 分布使用的目标 , 将有效地提高数据信息资 源的利用率 、 减少数据资源的维护成本与程序 。 对于单位的 内部各部门的分工协作完成各 项工作具有十分重要的促进作用 。 关键词地质环境信息管理系统设计方案 中图分类号“文献标识码文章编号 一一一。 前言 浙江省地质环境监测 总站在对地质环境监测过 程 中收集 、 汇总 了大量的地质灾害数据信息 , 包括 地质灾害防治 、 矿山地质环境 、 农业地质 、 地质遗 迹 、 地 面沉降 、 矿泉水及地热等数据 。 长期以来 , 由于这些信息都以图纸 、 文字报告的形式来保存管 理 , 采用人工记录的方式 , 这些数据在对地质体特 征进行定性及定量的描述上 , 由于缺乏有效的 、 标 准化的数据管理约束方式 , 在信息描述过程中存在 着记录内容随意 , 记录格式不规范和查询使用不方 便的特点 。 同时 , 由于工作过程 中涉及到不同领域 、 不同部门和不 同学科 , 其中必然产生庞大的数据量 , 这些数据结构类型复杂 , 具有多源 、 多维 、 多类 、 多量和多主题的特征 , 形成了数据的海洋 , 这些海 量信息 , 由于查询手段的落后 , 所得到 的信息使用 起来往往既显得不足又存在冗余 , 出现 ‘在数据 的 海洋里淹死 , 却在知识的海洋里渴死 ” 的现象 。 由 于没有一个合适的管理方案 , 新出来 的电子文档资 料也和其它资料一样堆积在一起 , 不便查询 , 并且 由于不能采用传统的手段来查询报告内容 , 使现代 信息技术手段收集来的数据资料难以完全发挥其便 于使用 的特点 。 如浙江省各县市刻录提交的地质灾 害调查成果资料 。 另外 , 在地质灾 害监测 过程中 , 由于今后将采用自动化仪器采集数据 , 每天都有大 量的数据需要处理 , 这些原始数据需要做专门的备 份保存 , 需要专业的统计分析 , 可视化 的查询使用 。 这些工作是传统资料管理方式很难解决的 。 如在全 省突发性地质灾害预警预报系统 中 , 每天需要从气 象局获取降雨数据 , 这些数据根据站点等级不 同 , 分为每天采集一次 、 每小时采集一次和每分钟采集 一次 , 一年可以累计达到上百万条记录在杭嘉湖 地面沉降监测 中 , 参考站接收机每巧秒采集 一次数据 , 一年的经纬度及高程记录也分别达到了 万条 , 如果将来监测 网络形成 , 采用 隔秒一次 的话 , 则数据量将更为庞大 。 如何充分利用信息资源的价值 , 是我们在使用 数据的过程 中需要迫切解决的问题 。 计算机作为信 息处理的工具 , 为我们处理信息提供了理想的手段 。 但是在什么环境下使用计算机 , 直接关系到信息利 用 的价值 。 如果采用单机单用 的使用环境 , 信息局 限于单台机器或局部范围内 , 这只是一种低层次的 使用 , 并没有充分发挥信息的价值 。 信息的价值体 收稿日期 一一 作者简介余丰华 一 , 男 , 主要从事地质环境信息系统规划 、 建设方面的研究工作 。 吐哑血目口 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 乙口以山以 二 响口阳弓众 必 建 设 进展 现在交流与共享 , 而当今实现信息资源共享的主要 手段之一就是计算机网络 。 因此 , 要建立一个基于 网络上运行的信息系统 , 才能满足各个职能部门及 全省各分站的信息使用需求 。 采用信息化 、 标准化 、 可视化的信息收集与查 询手段 , 建立起地质环境灾害监测信息系统 , 实现 地质环境监测管理过程中的全程计算机化的 目标 , 需要注意以下几点 系统必须具备专 门的数据存储管理模块 , 以实现数据海量数据的存储 、 方便的数据管理手段 及按照条件快速实现信息查阅的要求 。 采用体系 , 将数据库与客户端应用程 序分离 , 设置专门的数据库服务器保存数据 , 局域 网内用户使用客户端软件调用库中数据使用 , 用户 具有统一的数据源 。 采用结构对外发布信息 , 为广域网用 户提供结果及安全的信息查询浏览手段 。 数据库具有保存空间数据 、 属性数据及影 像数据的能力 , 并能通过客户端方便的使用这些数 据 。 为保证数据的安全性 , 对数据库 中数据的 使用设置权限 , 根据用户职能不同 , 数据库管理员 具有远程调用修改数据及数据库服务器上直接操作 数据的权限 , 其他用户只具有数据库信息使用权限 , 不具有编辑数据库服务器 中数据的权限客户端下 载的临时数据文件用户可以按照要求进行编辑修改 , 结果不存人总站地质灾害数据库 , 未授权用户没有 使用数据库的任何权限 。 客户端是系统功能的体现 , 根据所从事工 作的不同 , 分别开发地质灾害信息管理系统 、 突发 性地质灾害预警预报系统 、 地面沉降信息管理系统 、 地下水信息管理系统等 。 以上各个客户端软件相互 独立 , 为职能科室所用 。 维护等功能建立在总站服务器上 。 这种系统设计方 式 , 能充分照顾到局域网内外各级用户 的使用及安 全要求 , 是目前信息系统建设的一个趋势 。 系统设 计方案如图所示 。 图地质环境信恳系统构架 地质环境信息系统设计方案 根据 ‘集 中管理 、 分布式应用 ” 的设计思想 , 以及地质环境监测总站 的目前已有数据的情况 , 总 站信息系统建设需要采用客户端服务器模 式及浏览器服务器 想 混合结构来进行 。 实现 系统网络化应用 , 所有数据采用专门的文件服务器 负责管理维护 , 局域网内外用户可以通过本地的客 户端软件调用数据库中信息使用 。 系统管理和数据 功能模块设计 功能模块要实现通用 的查询分析功能 , 另 外还要实现一些面向专业的统计功能 。 ,, 地质灾害预,预报系统 根据国土资源部和中国气象局关于联合开展 汛期地质灾害气象预报预警工作的通知国土资 发〔〕号的要求 , 从年开始 , 每年 汛期 一 月由省国土资源厅和气象局共同开展 突发性地质灾害气象预警工作 , 省级具体业务工作 由省国土资源厅信息 中心 、 省气象台 、 省地质环境 监测总站 、 省气象信息中心承担 。 为保证与气象局 之间顺利的数据交流及信息安全 , 按照以往经验 , 可以继续采用专线方式 , 总站和气象局信息中心采 用点对点的方式传输数据 。 同样 , 在保证信息安全 传输的前提下 , 总站也可以设置专门的文件服务器 , 气象局数据直接通过公网采用方式 向总站传输 数据 。 总站系统维护人员在得到数据后 , 将每天的 降雨导入到总站的地质灾害信息系统主数据仓库供 系统调用 。 系统工作流程如图所示 。 总总站服务器器 圈地质灾害预工预报伯息交流 吻皿 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 建设进展念衡翻扭皿佑 预报产品中 , 除以位图形式向电视 台提供灾害 预报信息之外 , 还可以采用技术 , 将矢量 化后 , 含有详细属性的历史灾害点 、 灾害预报区等 通过网络形式发布 , 使用户可以直接通过网络的形 式直接获取地质灾害的详细信息 。 , 地面沉降监测管理系统 为了对浙江省 的地面沉降 , 尤其是杭嘉湖平原 地面沉降较为严重 的地区进行有效的监测 , 目前已 经在嘉兴建立了一座参考站 , 后期将逐步增加参考 站的数量 , 达到监测 网的技术要求 。 今后 , 如何选 择切实可行的手段 , 有效地对这些分散的监测点数 据进行管理 , 是地面沉降网络化建设的一个重点 。 地质环境信息系统建设方案 图地面沉降监测系统数据管理示意图 地面沉降网络建成以后 , 总站将作为数据处理 控制 中心 , 通过远程控制软件 , 实现对各 个监测站端点的控制 , 达到接收或获取参考站数据 的目的 。 使用等软件来进行基线处理及结 点平差计算 。 其数据保存在总站的主数据库中 , 并 根据需要 , 为用户提供导航 、 定位服务图 , 地下水动态监测管理系统 地下水动态监测数据的采集目前主要采用在室 内处理好表格 , 到现场使用 的方式 。 对于简单的属 性及空间信息 , 通过配置一套软件 , 做适当 的二次开发 , 可以达到数字化的手段采集调查点信 息的要求 。 , 信息共享服务 公众用户通过浏览器可以实现地质环境信息的 浏览查询 , 总站服务器提供基于技术的动 态信息交互使用查询平台 , 客户端用户可以使用通 用 的浏览器实现授权数据的使用 。 并能及时详尽的 得到地质环境相关信息 。 系统采用大型的关系数据库 实现对属性数据的管理 , 用先进成熟 的软 件平台及空间数据引擎进行空间数据的 管理和应用 , 实现与的统一 , 保证数据 的安全性 、 共享性 、 并发性和 可扩充性在 基 于 技术的上 , 通过为公众使用 数据库提供一个便利的途径 。 系统增强 功能可以在平台上采用 或基于进行二次开发 , 或使用 组件在集成开发环境中进行 。 在服务 器端有空间数据引擎 , 的引擎 及其数据库存储管理系统 。 由于通过 引擎提取数据子集速度仅取决于数据子集的大小而 与整个数据集大小无关 , 所以可以满足我们 管理海量数据的要求 , 并能显著地提高查询的效率 。 , 服务器端环境 操作系统 以叉 、 数据库系统 。叉〕 软件 服务 、 开发工具 , 即 软硬件配置 浙江省地质环境监测总站在硬件设备上已经具 备了一定的规模 。 今后将购置一套光纤传输交换设 备 , 实现与厅机关各个部门之 间的信息交换 。 图 是总站的网络拓扑结构图 , 他与国土厅 、 各县市分 站构成分级网络结构 。 图省国土资源厅 一 总站 一 分站分级网络结构图 一 一侧 网此 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 乙口记口以 扭扣 协血以沁 建设 进展 软件条件 根据对系统的分析 , 在地质环境监测信息系统 建设过程 中 , 需要加强专用软件建设 。 目前 , 用 软件的多用户版达到个授权方能满足总站 日常需求 。 另外在整体信息系统建设过程 中 , 需要 采购一套 刊 软件及相关配套模块 , 一套 数据库软件 , 另外还 需要采购 一套 〕 操作系统 。 主要结论 系统的建立及应用 , 最为重要 的是能够实现地 质环境监测过程的信息化管理 , 这种手段的采用使 各种类型 的数据图形图像 、 文档 、 空 间及属性信 息整合到一个系统中 , 方便了数据的管理和使用 , 大量近似连续的数据的合理高效率的使用 , 为动态 反映地质体的演化过程提供了基础 , 并为演化的规 律性研究创造 了条件 。 这些都是传统方式的数据存 储 、 管理和使用所不能做到的 。 同时 , 系统的建立 , 能显著提高我们在地质灾害监测过程中的 自动化程 度 , 有效改善我们在利用地质灾害监测数据的繁琐 工作 , 提高了工作效率和信息准确度 。 通过地质环 境监测信息系统的建设 , 建立基于客户端服务器 、 浏览器服务器体系的总站数据处理管理中心 , 有 效地实现对突发性地质灾害预警预报 、 地 面沉降 、 地下水等数据的统一管理使用 。 通过建立面向功能 科室和各地区分站的专业模块 , 实现包括地下水水 位 、 水量开采 、 水质等动态监测地面沉降监测 、 发展规律趋势以及危险性评估等地质灾害监测与 防治矿山地质环境监测农业地质环境监测地 热及矿泉水监测过程中涉及到数据采用 图数结合的 手段 , 达到更直观 、 更便捷的使用效果 。 为全省 的 地质环境监测预报工作及各级管理部 门提供决策支 持依据 。 这对于实现地质环境监测管理工作的科学 化 、 规范化 、 高效化和数字化目标 , 充分发挥地质 环境监测数据的社会经济效益 , 实现全省地质灾害 的模拟显示 、 动态查询 、 灾害估算以及发育规律的 研究 , 都具有十分重要的意义 。 参考文献 李琦 , 曾澜 , 苗前军等空间信息基础设施与互操 作性科学出版社 , 一 龚建推 当代的若干理论与技术 , 武汉测绘科 技大学出版社 , 一 , 一 吴冲龙 资源信息系统教程中国地质大学出版社 ,, 一 【 习 , 币 , , 一 讨 团 七刊 址 ,, ,,, 旧 扮 ’ , 叮 ’, 讯 山 再 口 ,俩。 琳口