劉向東1張立海1趙立鴻2高 立2
（1. 國土資源實物地質資料中心；2. 江蘇省地質調查研究院）
摘 要 地質鉆孔基本信息數據庫建設，是全國重要地質鉆孔數據庫建設的第壹步。嚴格規範建庫流程，建立鉆孔基本信息數據庫數據關系和框架結構，開發運行軟件，設置查詢、統計、匯總等多種功能，突出實用性、人性化，強調壹切為方便用戶服務。在全國地質鉆孔基本信息清查工作的基礎上，利用計算機信息技術，使鉆孔基本信息系統化、標準化和數據化，完成鉆孔基本信息數據庫建設。
關鍵詞 地質鉆孔 基本信息數據庫 數據采集系統 標準化 工作建議
1 引言
鉆孔資料是地質調查、資源評價最重要的原始成果，即是原始地質資料最重要的組成部分，是巖心不可缺少的屬性說明資料，是成果地質資料中主要成果來源的基礎性資料。國外發達國家應用現代高新技術和先進的管理模式建立了各類地質礦產基礎數據庫，開展了網上元數據和目錄發布，並提出了壹站式服務的理念。新的形勢要求我們必須改變傳統的地質資料管理模式，充分利用先進的信息管理技術和手段，建立國家級各類地質礦產基礎數據庫，實現地質礦產信息管理的數據庫化、網絡化，提高信息的使用效率和水平[1，2]。
2011 年，根據《地質資料管理條例》的規定和《國土資源部關於印發 的通知》（國土資發 [2010]113 號）關於建設重要地質鉆孔數據庫的要求，國土資源部辦公廳下發《關於開展鉆孔基本信息清查工作的通知》（國土資廳發 [2011]31 號），要求在全國開展地質鉆孔基本信息清查工作，旨在基本查清我國地勘單位保管的地質鉆孔基本信息，基本掌握我國地勘單位保管的地質鉆孔類型、分布及數量，初步建立全國地質鉆孔基本信息數據庫，為制訂全國地質鉆孔數據庫建設方案提供依據[3，4]。
2 鉆孔基本信息數據庫
為適應今後地質工作對鉆孔數據的應用，保障未來地質鉆孔數據庫建設的順利部署，在全國地質鉆孔基本信息數據清查工作中，需要對其基本數據進行信息化、規範化處理，依據所掌握的全國地質鉆孔資料自身特點，首先要建立全國地質鉆孔基本信息數據庫。
2.1 建庫原則
鉆孔基本信息數據庫是展示全國地質鉆孔基本信息清查最新工作成果的計算機信息管理系統。服務對象為整個地質系統的專業人員、領導決策層、地質資料專業研究人員和野外地質工作者。這就要求地質鉆孔基本信息數據庫的框架結構和軟件系統突出實用性、人性化，強調壹切為方便用戶服務。數據庫應具備查詢、統計、匯總等多種功能，窗體式表達，達到直觀、查詢快捷；內部實施數據動態管理，能隨時修訂、及時更新；軟件運行系統兼容性強，有利擴展改造，數據結構合理，最終符合關系型通用數據庫要求。
2.2 數據庫類型
為便於地質鉆孔基本信息清查工作的數據采集，並考慮到本次全國地質鉆孔基本信息清查並未涉及鉆孔資料的空間數據、圖形屬性數據等內容，因此選用日常辦公通用的 MS Access 格式數據庫作為後臺管理數據庫，提供多種存儲結構和存取方法，針對不同的應用任務選定合適的物理存儲結構（包括文件類型，索引結構和數據的存放次序等）、存取方法和存取路徑。目前建設的《全國地質鉆孔基本信息數據庫》屬於單機版數據庫類型。這種類型數據庫專門為移動的單臺計算機設計，結構和運行軟件相對簡單，庫容量小。但保密性強、建設目的專壹，特別方便移動辦公和野外地質人員使用。隨著移動存儲技術的發展，單機版數據庫會越來越重要。
2.3 數據分割
依據已有地質鉆孔基本信息數據資料實際，並根據地質鉆孔基本信息清查工作產生的數據特征，將數據文件分割為三種數據表。
第壹種，鉆孔資料保管單位基本信息表。描述地質鉆孔資料保管單位相關信息，包括保管單位名稱、組織機構代碼、最高資質等級、上級單位名稱、所屬行業部門、通訊地址和通訊方式等。
第二種，項目基本信息表。描述地質工程施工中形成相關地質鉆孔的地質項目相關信息，包括項目名稱、項目類型、工作程度或比例尺、主要礦種等。
第三種，鉆孔基本信息表。具體描述地質鉆孔的相關信息，包括鉆孔編號、名稱、類型、坐標系、坐標、深度、施工單位，以及相關原始檔案和巖心等實物地質資料的保存狀況等。
2.4 邏輯結構
在地質鉆孔基本信息數據庫建設中采用分布式數據庫系統，概念模型用實體—聯系圖（簡稱 E-R）表示，地質鉆孔基本信息數據采集按實體進行：保管單位信息表—項目基本信息—地質鉆孔基本信息。以保管單位（組織機構代碼）—項目名稱作為數據表的關聯主鍵，查詢檢索相應數據信息。
地質鉆孔基本信息數據庫三種數據文件之間的邏輯關系。“組織機構代碼”為第壹、第二種數據文件的主關鍵字，“項目名稱”為第二、第三種數據文件的關鍵字，保管單位基本信息數據與項目基本信息數據為 1∶n 關系，項目基本信息數據與地質鉆孔基本信息數據也為 1∶n 關系。
3 資料數據采集標準化
3.1 數據源選擇
源數據采集對象為地勘單位保管的除油氣以外的區域地質、礦產地質、水文地質、工程地質（大型以上項目）、環境地質、災害地質勘查等形成的地質鉆孔基本信息。實現全國地質鉆孔基本信息數據采集、入庫、整理和分析研究，數據采集和入庫規範化與標準化。
地勘單位以地質工作項目為單元，清查地質工作項目施工的鉆孔，逐個鉆孔填報信息表。只清查鉆孔的最基本信息，不清查每個鉆孔的詳細原始編錄內容、測試數據等。地質項目工作中收集的鉆孔資料不在清查範圍內[5]。
3.2 數據構架
根據《國土資源部辦公廳關於開展鉆孔基本信息清查工作的通知》（國土資廳發 [2011]31 號）的要求，構建全國及各省（區、市）地質鉆孔基本信息數據構架，見圖 1。
圖 1 地質鉆孔基本信息數據構架
3.3 數據采集流程
根據《國土資源部辦公廳關於開展鉆孔基本信息清查工作的通知》（國土資廳發 [2011]31 號）的要求和鉆孔資料保管單位工作內容，依據《固體礦產勘查地質檔案立卷歸檔規則》（DZ/T0222—2004）、《原始地質資料立卷歸檔規則》（DA/T41—2008）和《地質資料檔案著錄細則》（DA/T23—2000）等標準，編制鉆孔資料保管單位鉆孔基本信息清查工作步驟，鉆孔資料保管單位亦可根據本單位成果地質資料和原始地質資料的歸檔保管情況，優化和改進工作步驟，擬定本單位鉆孔基本信息清查工作流程。
為了便於鉆孔資料保管單位采集鉆孔基本信息清查數據，各單位可利用“地質鉆孔基本信息數據采集系統”的生成工作表功能，生成 excel 格式工作表。各單位可以通過以下兩種方式采集、上報鉆孔基本信息數據：
第壹種方式是，嚴格按照屬性項填寫說明在 excel 工作表中錄入數據，最後導入到“地質鉆孔基本信息數據采集系統”中，生成“ACCESS 數據庫”文件上報。
第二種方式是，手工填寫工作表，然後再逐條錄入到“地質鉆孔基本信息數據采集系統”中，使用采集系統“數據管理”中的“數據備份”功能，生成“ACCESS 數據庫”備份文件上報。
4 數據庫建設和軟件開發
4.1 開發平臺
數據庫或信息管理系統的發展方向是實現不同學科、不同行業、不同層次數據庫的聯網對接，達到廣泛的信息***享。鉆孔基本信息數據庫建設和軟件開發，既要考慮到行業發展和數據庫擴展改造，也要考慮適應不同數據采集者和用戶的計算機設備、使用軟件和操作水平參差不齊的情況。這就要求數據庫開發軟件具有最普遍兼容性。
地質鉆孔基本信息數據庫具 C/S 結構，采用通用的 MS Access 作為後臺數據庫管理系統。為保證數據庫編程的規範化，界面制作美觀大方，采用廣泛應用的 Microsoft Visual Basic 6.0 編程語言。用戶端不須安裝專門運行軟件，直接通過 Microsoft Access2003 以上打開數據庫，方便用戶查詢、修改。對用戶設備配置要求也較低，安裝 Windows 2000、Xp，以及 Windows 7 的 PC 計算機均可使用，滿足流動辦公的需要。
4.2 編程規範化
這是數據庫軟件開發的最基本保證，決定數據庫建設能否順利完成和今後擴展改造。主要內容包括編程語句、編碼的規範化，如語句長度、註釋，常（變）量定義、命名等；各類字段名稱、性質、代碼和字節的統壹；數據庫結構構造、查詢窗體、查詢方式的規範化，以及數據錄入、存儲和流通是否符合關系型通用數據庫要求[6]。
4.3 數據庫建設流程
采用數據表單形式開發數據采集界面，提供數據列表形式瀏覽所錄入的數據內容。錄入數據不合要求時，系統會給出提示信息；錄入各種代碼項時，有詳細的代碼列表供用戶選擇；錄入時間項時，提示信息會自動顯示；數據采集界面上輸入完數據後，數據入庫前進行數據檢驗，不符合要求的數據記錄無法入庫，保證數據安全性及數據完整性。在數據采集完成之後，實現數據的統計檢索功能。數據查詢分兩種形式：基本查詢和可視化查詢。
系統直接讀取 Access 格式的地質鉆孔基本信息數據庫，全國地質鉆孔基本信息數據庫建設流程，如圖 2 所示。
圖 2 全國地質鉆孔基本信息數據庫建設流程圖
5 系統框架結構與功能設置
5.1 系統框架結構
全國地質鉆孔基本信息數據采集系統，主要實現數據維護、備份以及統計、應用，滿足全國地質鉆孔基本信息清查階段的數據處理需求，實現全國地質鉆孔基本信息數據的入庫、查詢、統計、分析、報表等基本功能，建成全國地質鉆孔基本信息數據庫，其框架結構見圖 3。
圖 3 全國地質鉆孔基本信息數據采集系統結構
5.2 主要功能
全國地質鉆孔基本信息數據采集系統適用於全國範圍內地質鉆孔基本信息數據清查工作；系統設計實現數據入庫、數據查詢、數據統計、數據報表、數據管理、數據字典、數據修改和生成工作表 8 個方面主要功能，此外還有視圖、幫助等輔助功能，見圖 4。
圖 4 全國地質鉆孔基本信息采集系統功能界面
數據入庫。數據入庫是系統的主要功能之壹。打開數據入庫表單界面，有三種方法：壹是利用主菜單，二是利用主窗體的系統工具欄，三是利用導航窗格。系統數據入庫（添加或編輯）采用表單方式。
數據查詢。數據查詢是全國地質鉆孔基本信息數據采集系統基本的功能。打開數據查詢界面，有三種方法：壹是利用主菜單，二是利用主窗體的系統工具欄標簽，三是利用導航窗格。“全國地質鉆孔基本信息數據采集系統”提供了基本查詢和可視化查詢兩種數據查詢方式。
數據統計。數據統計是全國地質鉆孔基本信息數據采集系統的重要功能之壹。利用此功能，可以便捷地進行數據統計。系統打開數據統計界面有兩種方法：壹是利用主菜單，二是利用導航窗格。系統***提供 10 種數據統計方式，包括按保管單位統計、按行業部門統計、按項目類型統計、按比例尺統計、按工作程度統計、按礦種統計、按項目工作時間段統計、按勘查資質等級統計、按鉆孔深度段統計和按礦區統計。
數據報表。全國地質鉆孔基本信息數據采集系統提供保管單位基本信息報表、項目基本信息報表和鉆孔基本信息報表三種報表打印功能。以“鉆孔基本信息報表”打印為例，選擇鉆孔基本信息報表，系統彈出“數據報表輸出”界面，用戶可以選擇要打印的字段，預覽後即可執行打印操作。
數據管理。全國地質鉆孔基本信息數據采集系統提供5種數據管理功能，包括數據導入、數據導出、數據備份、數據恢復和數據追加。
數據字典。全國地質鉆孔基本信息數據采集系統數據字典是本軟件的重要功能之壹，利用此功能，用戶可以進行數據結構和單元格內容設置。
數據修改。鑒於保管單位基本信息表、項目基本信息表和鉆孔基本信息表之間，是以“組織機構代碼”和“項目名稱”作為關鍵字進行聯結的，在修改時，需要三者相互關聯。全國地質鉆孔基本信息數據采集系統在試運行後，根據各省建議增加了統改組織機構代碼和統改項目名稱功能，用戶可根據需要進行統改。
生成工作表。為便於用戶準確填報鉆孔資料基本信息，系統在試運行後，根據各省建議，增加了生成工作表功能，生成 excel 格式工作表，用戶可以通過以下兩種方式填報數據：
壹是用戶嚴格按照屬性項填寫說明在 excel 表中錄入數據，最後通過數據導入功能將 excel 工作表數據按要求導入到系統中。
二是用戶手工填寫工作表，然後再將手工填寫的工作表數據逐條錄入到系統中。本系統同時提供方便快捷的數據記憶、提示錄入方式。
6 數據庫建設進展及其意義
6.1 工作進展
截至 2012 年 2 月，全國省級地質資料管理部門累計清查館藏資料 187690 檔，涉及 36226 個地質工作項目，從館藏資料中***清查出 519570 個鉆孔。據統計，全國***參加地質鉆孔基本信息清查的地勘單位1087 個，清查出有鉆探工作量的項目 26007 個，鉆孔數量***計 575615 個。目前，全國已完成 427772 個信息完整的鉆孔基本信息建庫工作。
6.2 數據庫建設意義
地質鉆孔基本信息數據庫建設，是全國重要地質鉆孔數據庫建設的第壹步，是具有開創性的研究工作。近年來，我國壹直致力於鉆孔數據庫建設方面的研究工作，也發布了固體礦產鉆孔數據庫工作指南等標準。但是，這些新成果未能得到全面推廣，嚴重阻礙了鉆孔數據庫建設進程。隨著時間的推移，地質工作單位及工作者積累了大量新資料，亟待進行新壹輪鉆孔資料的收集、整理和研究工作。
目前，我國地質資料管理與研究人員比較匱乏，少數在職人員既要承擔多個項目的工作重擔，還要努力鉆研，促進行業發展。同時，科研、地調工作的深入開展，要求新起點、新突破、新水平，迫切需要通過挖掘鉆孔資料的內在信息來發揮其作用。我國在 20 世紀 50 ～ 60 年代參加工作的老地質專家均過了退休年齡，他們在工作中形成的地質資料尤其是鉆孔資料急需搶救、保護。嚴峻的人才形勢迫使盡快建立鉆孔數據庫。建設全國範圍的地質鉆孔基本信息數據庫，是壹項意義深遠的基礎工程，為今後國家開展重要地質鉆孔數據庫建設工作奠定了基礎。
參 考 文 獻
[1] 吳沖龍 . 計算機技術與地礦工作信息化 [J]. 地學前緣，1998，5（1-2）343 ～ 353.
[2] 李兵，陳旭瑞，胡俊峰等 . 基於 GIS 的地質數據庫系統：研究現狀和發展趨勢 [J]. 地球物理學進展，1998，17（3）532 ～ 539.
[3] 國土資源部礦產資源儲量司 . 推進地質資料信息服務集群化產業化工作方案 [EB/OL]./zwgk/zytz/201008/t20100806_732080.htm，2010-08-06.
[4] 國土資源部礦產資源儲量司 . 國土資源部辦公廳關於開展鉆孔基本信息清查工作的通知 [EB/OL]./zwgk/zytz/201105/t20110519_867600.htm，2011-05-19.
[5] 國土資源部礦產資源儲量司 . 鉆孔基本信息清查工作指南 [EB/OL]./zwgk/zytz/201107/t20110713_900372.htm，2011-07-13.