矿业权管理信息系统技术方案及其实现

矿业权管理信息系统技术方案及其实现(图)2007-10-26|作者：周桅;赵善仁;曾建鹰;范延平|来源：青海日报|【大中小】【打印】【关闭】矿业权管理信息系统的主要核心技术是数据库技术、网络技术、GIS技术在本系统中的综合应用。主要目标是在低配置的办公应用环境下，实现数据库、GIS以及网络通讯集成的矿政管理应用，解决远程数据库的访问共享（数据库查询、空间数据提取、多级登记时的矿权重叠检查等）和全国推广应用可行性问题（涉及设备、资金、人员等）。一、以业务管理信息流程为主导的设计原则在国内，很多从事GIS软件研究与开发的专业人士在从事管理信息系统的建设中，采用以GIS应用为主导的系统设计思想，完成的系统往往带有很强的GIS专业性，忽略了用户业务化管理工作流程，应用对象不突出，应用效果不佳。项目组认真总结了这方面经验教训，特别是开发涉及政务管理的管理信息系统，必须坚持采用以实际业务管理应用为主导，以MIS（管理信息系统）为核心，突出矿政管理工作业务流程，面向对象、面向应用的设计思想；在整个系统中，GIS仅作为管理信息系统的辅助工具，融合到整个管理信息系统的工作过程中。只有在需要图形操作时，才体现与业务管理有关的GIS图形界面。在系统的原型设计、应用界面布局、软件开发中都注意贯彻了这一原则。二、面向用户的系统原型法系统的业务需求分析是个系统应用成功的关键。系统原型法是在需求分析阶段与用户形成共识，最终确定系统主要边界的有效方法。在矿业权管理信息系统设计时，项目组采用了系统原型法。首先分析系统对象的现有业务工作原型，帮助系统对象清晰业务工作流程，确定目标业务工作原型。从用户实际应用的角度出发，根据目标业务工作原型进行系统应用原型设计。从目标业务工作原型到系统应用原型的过程是完成系统主要功能提炼归纳、主要应用界面和基本操作流程确定的过程。自上而下的完成系统的总体设计、系统应用原型设计（主要应用界面和主要数据流程设计）、数据分析、功能分析、数据库设计、系统功能模块的划分等过程。三、以数据库为核心的矿权空间数据管理以数据库为核心的矿权空间数据管理思想是本系统中实现数据库与GIS技术结合应用的基础。运用成熟的网络数据库技术，形成了远程数据库的空间数据提取、多级矿权设置时的重叠检查、图形数据交换等一系列问题的解决方案。同时，对矿权业务数据与空间数据的统一存储管理保证了矿权数据的完整性、独立性，提高了该系统数据库的整体共享能力，大大降低了系统应用推广的难度，为矿政管理数据库的数据交换体系建立提供了思路并打下了基础。网络环境下的大型数据库管理系统应用已是一项成熟的技术，而GIS在网络环境下的应用无论从技术上、还是应用成本上都大大滞后于网络数据库的应用。矿业权管理信息系统既要求在网络环境下应用，同时又要求有GIS支撑的远程空间数据重叠检查、空间范围数据的远程查询以及空间数据的交换，并且必须具有推广应用覆盖全国四级矿政管理体系的可行性。为实现这一目标，项目组从以下几个方面进行了认真分析：l）矿政工作现行的规则与矿权空间数据的特点；2）矿政管理工作的要求；3）当前网络GIS技术的现状、发展、成本以及全面应用推广的可能性；4）矿权坐标图形数据实时更新与维护的可行性；5）矿权坐标图形数据与属性数据的同步更新；6）目前远程网络通讯的现状以及网络环境下的图形数据传输负荷；7）DBMS管理矿权空间数据的可行性。同时，通过对各种设计方案的可行性研究比较，确定采用以数据库技术、网络技术、GIS技术相结合的技术路线，以数据库为核心的矿权空间（坐标）数据管理的思想。采用C/S（客户机／服务器）方式实现数据库的网络访问功能，通过调用GIS组件的二次开发，实现客户端系统图形管理功能。1．矿业权空间数据提取的实现方法（l）矿业权空间数据的存储格式在存储矿权记录的申请登记库表中，设计了与空间数据有关的以下字段：①“区域坐标”字段：存储该矿权多边形区域的原始各拐点坐标对（X,Y）；②“东经起”、“东经止”、“北纬起”、“北纬止”字段：存储该矿权“区域坐标”的最大范围坐标（经纬度坐标）；（2）矿业权空间数据提取对远程数据库的空间数据内的矿权信息记录的处理流程如下（见图l）:①指定需查询（或需检查重叠矿权）的多边形区域；②获取该区域的最大范围坐标（经纬度坐标）；③以该区域的最大范围坐标作为限定查询条件，组织SQL语句中的WHERE子句；例：SELECT*FROM［申请登记］WHEREBETWEEN（区域最大范围坐标）……联接并登录远程服务器，提交查询命令，执行查询；④空间拓扑分析在服务器端完成数据库查询后，将查询结果记录返回到客户端。客户端系统应用GIS功能对返回记录的目标区域（“区域坐标”字段内容）逐一与源多边形区进行空间拓扑分析，确定空间数据范围的精确查询结果。2．矿权重叠检查矿业权空间数据提取方法，为解决矿权重叠检查提供了技术基础；对象联接设置与数据库共享技术实现了对任意数据库对象的网络及数据库的联接。这两项技术的应用结合，全面解决了本地／远程矿权重叠检查，为探矿权系统、采矿权系统、油气系统横向间的矿权重叠检查，以及部级、省级、市县纵向间远程矿权重叠检查提供了解决方案。3．数据库与图形（层）库的关联建立数据库与图形（层）库的关联是实现矿业权管理信息系统主要功能（如：图文互查，矿权记录重叠检查、矿权登记越界检查等等）的关键。为使桌面GIS组件工具能够有机的与网络数据库实现组合应用，满足系统的设计要求，在数据库结构设计阶段，设计了数据库与图形（层）库间的关联，通过设立关联属性表，并在关联属性表中设立图形／数据库的关联对应字段（图形实体标识字段OID／申请序号字段）（见图2）。同时，为实现以矿权库为核心，关联属性记录为链路（桥梁）的图形（层）库动态关联功能，系统设计开发了对图形（层）库与关联属性库记录的新加、删除、更新等链接操作。4．矿权数据库与图形（层）库的数据同步由于系统开发采用桌面GIS组件，不具备网络功能，因此在C/S结构的数据库服务器网络多用户操作中存在对客户端图形（层）库的同步更新问题。矿业权数据库安装在服务器端，可实现网络环境下多用户访问，而在每个客户端分别配置有矿业权系统管理本地的图形（层）库。当管理机关在客户端办理了新的矿权登记业务，使服务器端的矿权数据库发生了变化时，其他查询客户端图形（层）库内容并未更新。为使客户端的客户端图形（层）库保持与服务器端矿业权数据库的同步，提供了导入矿权数据到图层的操作工具，用户可适时的进行数据同步操作还设计了系统矿权数据对应用图层的自动更新操作，在进入系统时，系统首先进行数据库的矿权记录日期变更检查，再与图形库的记录进行关联检查，确定后，对变更的矿权记录进行图形（层）库的数据更新，从而，较好地解决了服务器数据库与客户端图形（层）库的数据同步问题。四、ODBC与OLEDB通用数据库存储技术的采用为适合于县市级（单机方式）私省级、国家级（客户机／服务器方式）各级矿政部门的应用，矿业权管理信息系统系统分别选择了目前国内主流DBMS（MSAccess和SQL-Server）作为数据管理支撑平台，使用ODBC、OLEDB技术实现在各类数据库逻辑层上的开放式数据库互连，系统在开发时使用ADO作为连接应用程序和OLEDB的桥梁。ADO具有更简单的对象模型，可与其它Microsoft产品和非Microsoft产品在技术上更好的集成，使得客户端应用程序能够通过任何OLEDB提供者来访问和操作数据库服务器中的数据为本地和远程数据数据提供通用接口，可远程访问的和断开的记录集；同时，ADO最主要的优点是易于使用、速度快、内存支出少ADO支持建立客户端／服务器和基于Web的应用程序的关键功能。适合于矿业权系统的应用要求，即提供丁本地数据访问和远程数据访问的解决方案（连接一个本地数据库或远程数据库）。五、网络通讯与数据库访问应用实现远程数据访问、远程空间数据提取、多级矿权登记重叠检查、异地数据交换与通讯等功能是业务工作的技术基础。网络连通是实现四级库件（国家、省、市、县级）三库（探矿权库、采矿权、油气勘查与开采库）信息共享体系的基本条。实现探矿权、采矿权数据库的互访是省级矿政业务工作的迫切要求。1．矿业权数据库的网络应用体系（见图3）2．局域网C/S方式的矿业权数据库应用在部、省厅局域网环境下，各业务部门除使用各自的业务管理系统（探矿权系统／采矿权系统／油气勘查开采系统）操作服务器中各自的数据库之外，在得到授权后，都可通过对访问对象的连接设置，从而实现访问查询不同的数据库（探矿权、采矿权、油气勘查开采数据库）（见图4）。3．拨号网络应用目前，省／部间国土资源信息网络还未建立省／部间、以及市县／省间仍需要采用拨号网络进行远程数据库的访问，在较长的一段期间内，点对点拨号连接的应用仍将有较长的生命力。网络拨号功能通过VB程序中调用，期NDOWS的RasApi32.DLL（动态连接库）的API函数来实现拨号网络安全措施与通常的拨号网络安全措施相同，进入矿业权服务器并访问矿业权数据库必须经过授权。系统有以下三项安全措施：·拨号网络的电话号码；·拨号网络的登录用户名、密码；·访问矿业权数据库时服务器名（或IP地址）、数据库名、用户名、密码。六、对象联接设置与数据库共享在矿业权管理信息系统的设计开发阶段，为实现各系统间的数据库信息共享，统一对探矿权、采矿权、油气勘查开采系统中的重叠检查、数据库查询、空间数据访问，三个功能模块都配置了对象联接设置出口，如图5所示。对象联接设置主要功能是实现对访问对象的联接设置。访问对象的连接位置可以是远程服务器、本地服务器（C/S方式）、本机（单机使用）、他机（需要局域网环境并得到授权）。访问对象的目标数据库可选择探矿权、采矿权、油气勘查开采数据库。对象联接设置功能模块内封装了专线网络联接、拨号网络联接、局域网络联接的设置功能，封装了服务器数据库联接、本机数据库联接以及他机数据库联接的设置。七、矿权历史信息的追朔管理勘查项目（或采矿项目）有连续性的特点，一般一个项目要变更数次。在受理变更／注销项目时，业务受理人员不但要检查申报数据，往往还关心该项目的历次变化情况，用以作为审查该项目数据的参考和依据。通过对矿权的产生（新立）、变更（延续、转让、变更）、灭失（注销、终止）的数据一体化管理，全面实现对有效矿权、变更矿权、灭失矿权（项目档案）的矿权数据追朔管理。系统数据库中设计了项目档案表，专门用于存放已过期的矿权数据，通过项目档案号（矿权项目的唯一关键字）对一个矿权的变化过程中的所有记录进行关联。