危机矿山勘查项目实物成果集成数据库系统构建研究

摘要：本文论述了关于构建危机矿山勘查项目实物成果集成数据库系统的现实意义、必要性，以及确定数据库系统建立的基本原则、数据库系统的基本结构和数据库管理系统的功能。
    关键词：危机矿山；实物成果集成；数据库
    一、引言
    在《危机矿山勘查项目实物成果集成》项目中，按照项目预期设计，在完成项目工作任务的同时，通过采集已论证的勘查项目实物地质资料工作，采集并整理入库大量的岩芯以及矿山配套标本、采集并整饬一定数量的矿山代表性矿石大标本，与此同时完成了部分重要岩芯图像的扫描数字化工作。
    本文旨在论述在收集和整理如此纷杂的各类实物标本、数据资料、图片之后，如何通过日臻成熟的信息处理技术将各类标本信息通过建立查询数据库的形式，从而使收集到的数据能够更加直观、更加全面客观地显示危机矿山勘查成果，同时也能为开展科普教育宣传和专业教学服务的问题。
    二、构建危机矿山勘查项目实物成果集成数据库的必要性和现实条件
    (一)《全国危机矿山接替资源找矿》项目产生的背景和目的：
    所谓危机矿山是指在现有开采利用技术、开采能力条件下，保有可采储量的服务年限在15年以内的国有大中型矿山。我国大部分非油气矿山建成时间较早，现在多数进入开采的中晚期，一些重要矿山面临后续开采资源不足的严重问题。
    当代的矿产勘查有两种重要的思路：就矿找矿和按成矿区带找矿。实践表明，已开发矿山深部和外围是发现新矿床、扩大资源储量的重要途径。老矿山具有地质现象揭露清楚、地质资料丰富的特点。所以，以就矿找矿为特征的危机矿山接替资源找矿工作，是切合实际的正确战略选择。
    而我国大中型矿山保有储量不足问题较为严重，寻找接替资源迫在眉睫。据国土资源部对我国18个矿种、565座大中型矿山的资源潜力调查，其中192座有潜力进一步通过深部或周边找矿提高可开采资源储备。
    正是在这样的背景下，2004年9月，国务院第63次常务会议审议通过(全国危机矿山接替资源找矿规划纲要)(2004-2010)，决定在有资源潜力和市场需求的老矿山周边或深部开展找矿工作，以延长矿山服务年限；这是国家组织开展的带有政策扶持性的商业性地质工作。这也是《全国危机矿山接替资源找矿》项目诞生的原因所在。
    (二)《危机矿山勘查项目实物成果集成》数据库系统的建设意义：
    而作为《全国危机矿山接替资源找矿》的续作项目，《危机矿山勘查项目实物成果集成》项目的目的就是全面跟踪全国危机矿山接替资源找矿勘查项目实施进展，系统收集全国主要固体矿山大中型矿山的重要实物地质资料，并对所收集实物地质资料进行初步研究和成果集成，为全国危机矿山接替资源找矿专项汇集实物成果资料，服务社会。
    危机矿山项目所涉及到的矿山，大部分是我国著名的老矿山，其中很多都是具有代表意义的矿床，其实物地质资料具有十分重要的地质学矿床学内涵，是国家实物库标本收集的重要目标源。这些实物标本的采集、整理、收藏、归档，对丰富国家实物库标本内涵，构建层次分明的全国矿产实物地质资料档案体系，以及后续的系统分析研究，具有重要的现实意义。
    (三)《危机矿山勘查项目实物成果集成》数据库系统建设的现实条件：
    通过以往对危机矿山找矿项目成果进展以及实物资料的信息收集和跟踪，对危机矿山项目的成果进展和实物资料的产生情况，有了更深层次的了解。通过采集工作实践，在工作当中不断发现问题，解决问题，通过不断完善指导思想和工作思路，从而也为大规模开展实物资料采集整理工作奠定了坚实的基础。
    三、危机矿山勘查项目实物成果集成数据库的构建方略
    (一)数据库系统建立的基本原则：
    1、最大限度的突出实物成果集成数据特点，突出表现整理矿山的背景资料、实物资料以及影像资料。
    2、通过数据库对客户查找内容进行检索，并通过成矿带图模块，将矿山信息以及相对应的成果集成数据(标本图片、重要岩芯扫描图像、配套标本图像等)在图形检索和目录树当中展示。
    3、对特定类别检索内容实现集中展示，以期能通过对比分析，展示和总结一定的规律和初步研究结果。
    (二)数据库系统的基本结构以及数据库管理系统的功能：
    1、这个数据库按照管理系统程序和成果集成数据库以及若干功能模块构成的(图1)。
    1)用户帮助模块：提示用户正确使用数据库的方法，发送用户使用反馈意见，给出数据库版本信息以及开发者联系方式等。
    2)系统维护模块：包括数据的备份、数据的恢复等。
    3)数据输入模块：用于向数据库中输入数据。
    4)数据备份模块：用于数据库中数据的备份。
    5)成矿区带控制模块(图形检索)：用于将从成果数据库中被检索出的正确信息通过该模块投射到成矿区带图形检索中，以便于直观表达。
    6)数据输出模块：用于各种数据图标和查询结果的输出。
    7)查询模块：用于查询不同条件下的数据库内容。
    2、为了实现管理、利用数据库中的信息，危机矿山勘查项目实物成果集成数据库管理系统的应具备如下功能：
    1)数据输入：包括数据的添加、修改、删除和保存。
    2)数据输出：各种数据表和查询结果的输出、输出格式为表格形式或者在图形检索中表达。
    3)数据查询：包括模糊查询(单一或者特定字段查询)，精确查询(同时输入几个查询条件，使查询结果更精确)。
    4)字段搜索：通过建立“数据字典”，使“字段检索”成为可能。
    5)数据统计：将不同的检索条件下生成的检索结果汇总，编制报表，为研究分析做准备。
    6)打印输出：打印在日常管理和用户浏览过程中，需要打印的图片，表格等。
    7)提示帮助：包括系统使用说明，数据检索提示，数据录入时各种数值的规范。
    四、成果集成信息数据库建设中的特点、难点以及对危机矿山勘查项目提供的辅助性支持
    (一)成果集成信息数据库建设中的特点、难点 
    1、成果集成信息数据的分类特点：
    实物资料成果集成的数据内容具有数量较多，内容较不规范、载体复杂、多媒体信息数据较大等特点。根据其特点有其特殊的分类方法。如果笼统的将数字化资料按照形态分类，可以分为岩心、配套手标本、大标本、薄片和实物相关资料等部分；也可按危机矿山所属的矿种可划分为以下种类，如金矿，铜矿、铅锌矿等；或者按照数字化文件的类型分为word文档、立体摄像avi格式文件、切片镜下jpg照片文档、岩心外表面扫描综合柱状图PDF文档、矿山钻孔剖面图jpeg格式文件等；或者按照矿山所属成矿区带以及矿山所属的行政区域进行划分。按照每一个危机矿山为单元自行分类，如按照矿山、钻孔、井段、回次、具体岩心图像等分类逐级拓展，可以保证每个危机矿山数字化实物资料的有序性和完备性，但也给资源共享、对比等带来一些技术性的限制。
    成果集成信息数据库建设，既要反映危机矿山勘查项目的特点，又要根据建库的实际需要，适应建库的需要，便于操作，并能尽量实现网上发布。为此，根据其数据特点和实际应用，成果集成信息数据库可以建立一个或多个库，也可将各类库进行组合。
    1)目录数据库
    主要收录各个危机矿山所涉及的数字化文件的目录。在建立过程中，可以先将各个危机矿山数据详细目录单独作为一个目录数据库发布在一个网页或者界面上，使用户能比较清楚的了解各个危机矿山实物地质资料的大致情况，节省查询时间，为有选择地进一步进行详细查询做准备。
    2)数字化成果资料数据库
    将详尽的危机矿山成果资料的数字化文件建立数据库。通过这个数据库可以查询完整的危机矿山的数字化文件，包括文字、图片、视频资料。
    3)个体矿山数据库
    将各个危机矿山按照各个单元组成数据库，这样做的目的可以达到思路清晰，数据查询检索设计较容易，缺点是会对矿山数据的对比、综合应用带来技术限制。
    对于矿山地质图数字扫描件、大标本的视频资料、手标本的三维图片、光薄片的图片资料、成果文字等多媒体数据的处理，可以采用外部文件加以存放，并在数据库中增加一个字段来存放其文件名，在检索时就可以找到相应的多媒体信息。文件可以是文本形式，也可以是扫描得到的图形方式，或者是视频资料形式。原始实物资料数据可以通过手工录入的形式，也可以通过转换实现定长文件到符合数据库规范格式的转换。
    2、成果集成信息数据库建设中的难点
    1)实物资料汇交信息不完整
    本数据库的构建所用的数字化资料是通过危机矿山勘查项目实物资料的汇交采集、整理等工作之后，再将他们分类建档保存。在汇交采集的过程当中，反应矿山的实际地质特征的资料收集完整程度，严格按照操作规程在项目监审专家的指导下筛选出代表性的钻孔并且在项目承担单位协调配合下完成野外整理和现场验收，采用安全的包装方式运输到国家库，这些都影响实物资料的完整性。
    2)原始资料数字化过程中的资料保真度
    在岩心数字化过程中，在图像剪裁、拼接和亮度调节过程当中规范化地按照回次将岩心图像周围无用信息删除，将重复部分进行重叠拼接，才能使图片保持和岩心一致，从而最大限度的保持数字化后的资料不失真。
    3)全国主要矿产成矿区(带)图和在成果集成数据库中的有效应用。
    成矿区(带)是具有矿产资源潜力的成矿地质单元，如何将现有的危机矿山实物地质资料和成矿区带图有机地结合起来，对危机矿山勘查项目起到辅助性的支持，是构建数据库的一个难点。
    (二)对危机矿山勘查项目提供的辅助性支持
    危机矿山勘查项目成果集成数据库是对矿山实物地质资料的数字化集成，并且不应该只局限于实物资料的简单集成，应该结合项目实际，在能够取得相关资料的情况下，将“成果集成”中的“成果”两字内涵拓展开来。它不只是实物资料的集成，还应该是对危机矿山勘查项目取得的各项成果包括，比如新增资源储量、勘查技术方面获得的突破性进展、新型找矿预测方法、获得的新发现新认识的有机集成。这样做的目的是可以对危机矿山项目提供较为全面的成果展示，使数据库查阅者通过数据库可以较为直观的了解危机矿山的原始风貌、资料数据和危机矿山项目取得的成果，使得该数据库真正达到对危机矿山勘查项目提供辅助性支持的作用，为后续科学研究提供资料宝库。
    五、结语
    对于构建危机矿山勘查项目实物成果集成数据库系统的这项工作，目前最主要的是厘清思路，不断修正和确定数据库需求，通过整合成果集成项目数据资源，细化和完善模块功能，增强数据库系统的功能，从而做到将资料以档案形式综合集成，建立危机矿山实物的数字化档案型数据库。形成代表我国主要矿种、各个成矿区带、主要成因类型的实物资料信息化服务产品。通过集成分析展示为危机矿山勘查项目提供辅助性技术服务产品，充分发挥危机矿山勘查项目实物地质资料的社会和经济价值。
    参考资料：

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