数据库系统设计论文数据库原理论文

数据库系统设计论文数据库原理论文
综合地测数据库系统设计的研究
要介绍地测数据库的建立方法,给出地测数据集成与各类应用系统集成的整体框架。

在该框架中,地测矿产原始数据库及其管理信息系统为各项应用研究提供统一、标准化的数据资源平台,各项研究可根据其应用目标,从地质矿产原始数据库析取所需数据资源,建立专题应
用系统。

摘
关键词地测数据库;数字矿山;应用系统
综合地测数据模型(简称地质数据模型)是对地质矿产行业
中地质数据的分析而抽象出来的应用于组织和管理地质数据的模型,它由描述地质数据特征及其相互之间关系的静态结构和加载在地质
数据上的动态操作共同组成。

地测矿产资源数据是开展各项专题应用研究的基础,如隐伏矿体预测、储量计算、地测图件自动生成等,都需要以地测矿产原始资料作为标本。

但由于地质矿产数据种类繁多,数据量很大,目前地质矿产部门一般是针对特定的应用目标建立相应的数据库和开发管理信息系统,而没有统一的地质矿产原始资料数据库,无法提供公共的数据资源平台,使得难以有效集成数据;当利用计算
机进行辅助成图和地质建模及成矿预测时,由于数据的不完整也容易造成结果不理想。

在此,作者对地测数据库的建立与应用系统的开发方法进行了研究。

1地测数据库的建立
1.1地测矿产原始数据库的建立
地测矿产原始数据库是地质专题应用开发的基础,也是整个系统(包括各类应用子系统)的核心。

地测矿产原始数据包括各类地质工程与矿产资源的图形与统计分析数据,一般数据种类繁多、数据量大,
因此,数据的有效组织与集成是建立和实施地测矿产原始数据库的关键。

矿田数据一般按地域分类整理,建立原始数据库时宜采用树状目录结构组织数据。

根据用户的需求和数据的后期应用情况,按规范建立矿田数据字典、概念模型和关系模型,定义数据库结构。

按照树状目录结构组织,最末级(树的叶结点)为根据资料建立的各种表格、文档和图件,上面各级(树的中间结点)均为下一级的主题目录(如地名)索引。

通过主题索引在计算机中可进行数据分类层层检索,直到最后一级找到所需查询的资料。

数据的管理可选用大型的商用数据库软件,如SQL Server和Oracle等;图形数据的管理也可借鉴商业GIS基础平台,利用GIS的二次开发可容易地实现图形属性查询与某些空间统计分析的功能。

但目前市面上的GIS平台均是2维或2.5维,真3维地质建模功能无法由GIS二次开发实现,所以,一些专题应用系统必
须从底层进行开发。

地测矿产原始数据库及其管理信息系统仅提供一个统一的、标准化的数据资源平台,当开发应用系统时可在此基础上建立相应的专题数据库。

1.2地测专题数据库的建立
地测专题数据库是以原始数据库为基础,根据各专题应用研究目的,通过空间变换计算、数据分类提取而建立的。

这些分类数据可以是编录数据、品位数据、物探数据、化探数据、围岩蚀变数据、地形
数据、勘探线位置和中段水平位置数据以及表达地质体特征的点、线、多边形与属性特征数据。

可根据应用目标,通过数据集成与融合技术,从地质矿产原始数据库析取所需的数据资源,建立专题数据库,并在
此基础上开发专题应用系统。

其中矿床模型数据库、矿体预测数据库、信息发布数据库等为地测专题数据库。

专题数据是以原始图形和属性数据为源数据,依据专题应用目标,通过空间变换计算和数据集成与
融合技术而产生的。

而矿床模型研究(即矿床建模系统)、隐伏矿体预测系统、地质信息发布系统等为应用系统。

建立各专题数据库必须充分考虑应用系统的功能。

2应用系统框架设计与功能集成
2.1系统框架设计
系统一般采用分层结构:第1层为总控层,是系统的硬件、操作系统以及数据库系统层,软、硬件的选择可根据具体要求进行;第2层为一级功能层,实现地测矿产数据库管理信息系统的通用功能;第3层
及更高层,按数据分类组织实现各项具体功能,即各应用系统的功能。

对各应用系统可独立进行开发,最后以模块的形式集成在一起。

其中地质数据库管理系统完成原始数据的查询和管理等通用功能,各应用系统以专题数据库为基础完成专题应用功能。

2.2系统功能设计与集成
系统功能设计主要指地测矿产数据库管理信息系统与各专题应
用系统的功能设计。

由于各应用系统以模块的方式集成,实际上各应用系统的功能均可根据应用目标进行扩充。

本研究仅对地测矿产数据
库管理信息系统的一般通用功能及具有代表性的应用系统功能进行研究。

地测矿产数据库管理信息系统是对各种原始数据提供组织、录入、存储、检索、报表、维护等管理功能的信息系统,一般包括:
1)数据输入。

将地质、物化探、重砂、同位素、勘探工程、测量等各种原始资料以数据表为单位提供数据输入功能。

2)数据修改。

帮助用户快速定位到要修改的数据处,并提供修改原始数据功能。

3)数据查询与报表。

对地测矿产原始数据提供分类查询检索功能,并可进行报表输出。

4)图形的上载与下载。

对于一些地测图件和统计图表,以栅格或矢量图件的形式上载进数据库,也能以图形文件的形式下载。

5)数据维护。

分类提供数据校验与纠错、数据库的备份与恢复功能。

6)数据库通用操作,如SQL 操作等。

另外,建立矿山图形数据库还需开发计算机辅助矿山地测成图系统,实现矿图的自动生成和对已有地测图形的矢量化。

关于地形图的矢量化可借助Epscan 或GeoScan 等现有的矢量化软件,而矿图的自动生成和对已有地质图件的矢量化则可基于AutoCAD 进行二次开发实现,对应用系统的功能,根据实际问题的具体研究进行设计。

如:矿床建模系统的功能主要是按照成矿规律与成矿模式,采用统计分析、形态分析、空间分析、几何造型、最优化等方法,通过控矿因素与找矿标志的定量化、矿化分布数学模型的研究,对提取的地质体指标、矿化空间分布指标、地质空间边界,采用几何与统计模型进行定量模拟与表达。

而隐伏矿体预测系统功能是对矿床数学模型中变量的代表性、对等性进行分析,将矿体地质变量变换为反映矿体经济价值的矿
床值,从而将矿床数学模型转换为矿体预测模型,并对预测模型的精
确性和可靠性进行评价。

随着科学计算可视化的发展,利用已有的地质工程和测量数据,实现地质体的三维重建和可视化,建立复杂而又
不规则的地质体模型,进行矿产资源量的计算与隐伏矿体预测,是地
测矿产数据集成与应用系统设计的最终目的。

3结语
综合地测数据库系统是对地质数据进行管理的应用系统,它以友好的界面和方便的操作流程实现了用户对地质数据的管理和维护,它不但可以管理多种地质资料,并且可以为矿山企业提供专题信息服务,为数字矿床建模、隐伏矿体立体定量测量等提供基础数据支持。

本文主要解决了:
1)以地测数据库的建立为基础,给出了地测数据集成与应用系统集成的整体框架。

2)研究了地测原始数据库与专题数据库的建立方法,并以地测原始数据库与专题数据库为基础。

对地测数据库管理信息系统与地质专题应用系统的功能开发与集成方式进行了研究。

参考文献
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[2]程朋根,龚健雅.地质矿山中三维GIS数据模型的应用问题[J].矿山测量,1999,27(2):14-18.。