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[摘 要]在全面研究《山东省科技管矿技术要求》文件要求的基础上，以实现矿产资源立体监管为目标，应用GIS技术、网络技术和数据库管理技术，构建了安丘市科技管矿县级平台，系统全面提升了矿产开发利用监管服务科技化和智能化水平。
[关键词]科技管矿；GIS技术；县级平台
中图分类号：P618.51 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）39-0074-01
引言
2014年7月18日，山东省国土资源厅印发了《山东省科技管矿技术要求》，以进一步指导和规范科技管矿工作，逐步实现全省矿产资源开发“天上看、地上查、地下控、网上管”的立体监管的总体目标。以数字化、网络化、智能化为基础，推进矿产资源管理的信息化、科学化、规范化水平，依法保护和合理开发利用矿产资源，维护矿产资源国家所有权益及良好的开发秩序，促进矿山安全生产和社会和谐稳定，是信息时代发展的必然要求。
1 系统总体框架
整个安丘市国土资源局科技管矿县级平台基于SOA思想设计，坚持数据、管理、服务、应用相分离的架构原则，在保持灵活性和扩展性的前提下，实现地质矿产信息数据的管理、共享、融合和数据交换，可实现不同部门业务应用系统与系统服务的集成，系统应用接口的综合应用与展现，以及实现与安丘市其他信息系统的集成。
总体框架结构包括数据服务层、GIS服务层、统一开发接口层、Web Services服务层、应用软件层五个层次。它们相互联系，通过建立贯穿不同层次的标准规范制度和安全保障体系形成一个有机的整体。
数据服务层：为系统提供基本的数据服务，采用Oracle 10g+ArcSDE实现，包含了元数据、基本地形空间数据和地质矿产空间、属性数据。元数据中包含了地质矿产数据的分类等元数据信息，系统管理使用的用户等级、操作界面、数据访问权限、应用功能参数、结构参数、运行参数等各种配置信息；空间数据则采用ST_Geometry的格式进行存储，以便于与其它系统进行接口和数据交换。
GIS服务层：提供底层的GIS功能服务，采用ArcGIS Server 部署，主要实现对空间数据的发布和访问。1
统一开发接口层：基于ArcGIS Server的应用开发框架（ADF）和元数据来封装的一套统一开发接口，实现对ArcGIS Server的底层访问。此接口设计遵循OGC的标准，根据安丘市地质矿产数字化管理与监控系统的功能需求，提供细颗粒度的功能实现，供Web Services服务接口层调用，进行组装和扩展。在统一開发接口中，对于底层GIS平台功能的包装设计为独立的开发接口，便于不同GIS平台之间的转换，变更GIS平台时只需更换此接口，上层的Web Services接口和业务应用系统不需改动就可以快速移植。
Web Services服务接口层：此层实现B/S应用功能和C/S应用中非图形操作专业功能的大颗粒度的具体功能接口，供最顶层的应用层调用，此层以统一开发接口层为基础组合封装。
应用层： 系统主要的应用功能模块，面向各服务对象，通过浏览器或者桌面来访问安丘市地质矿产数据，进行查询、统计、分析等工作。
通过这五层架构，安丘市地质矿产数字化管理与监控系统在开放性、实用性、安全性、可维护性、可扩展性、标准化和性能上达到了完美的融合。
2 关键技术
2.1 采用SOA架构
采用面向服务的架构，以 XML 和 WebService 为基础进行通信，确保系统的开放性、规范性和科学性，系统功能和服务不再写到系统中，而是把功能以 WebService 方式提供，系统调用 WebService 实现系统所提供的功能和服务。可以兼容其它这种类型的系统和接口，还可以为其它用户基于本系统的二次开发提供方便。
2.2 插件式开发
整个系统使用插件式，通过插件开发更简捷地对系统功能进行管理，同时也有利于系统的升级换代，对今后系统运行稳定和功能的扩展都具有重要的作用。
2.3 数据交换与共享
系统提供了数据交换功能，可以通过数据交换功能生成数据交换文件，与其他系统进行数据交换。以Web Service标准为基础，空间数据以服务方式提供，来达到数据共享，实现了数据的准确性和及时性。
3 系统功能设计
以全市矿业权数据为核心，矿政管理专业数据库为基础，结合矿山档案材料，采用先进的GIS技术、网络技术和数据库管理技术，实现基础数据管理、矿产规划、地质勘查、储量管理、矿山管理、地质环境、产量监控、视频监控、矿覆分析等功能，初步实现矿产“一张图”管控[2]。
3.1 基础数据管理
实现基础地质图、矿产资源分布图、开发利用与保护、环境保护与恢复治理、资源评价与勘查等数据服务的加载、隐藏、叠加显示。
3.2 矿产规划
系统针对矿产规划进行专项管理，包括开发利用规划、资源评价与勘查规划、环境保护与治理规划和矿业权设置方案。宏观上可以查看全市矿产规划的分布情况，微观上可以查看某一规划区具体位置、详细信息和相关档案、多媒体资料。
3.3 地质勘查
系统可以进行地质勘查项目的登记、管理和档案资料的挂接。
3.4 储量管理
统计全市矿产资源储量信息，摸清矿产资源家底，在图上选择感兴趣的区域，系统自动统计区内矿产资源储量信息，掌握矿产资源区域性分布情况，同时系统可以对矿产资源储量文件进行专项管理。
3.5 矿山管理
基于全市采矿权数据库，实现采矿权的属性查询和空间查询，并可以进行采矿权统计。
系统提供采矿权到期预警功能，可设置到期预警阀值，在采矿权即将到期或已过期时给予预警提示。
管理矿产资源补偿费和采矿权使用费、采矿权价款情况，并对矿产资源补偿费和采矿权使用费、采矿权价款缴纳情况进行监督检查。
记录矿山企业项目违规信息，查询统计违规事件和单位诚信信息。主要功能包括违规事件记录、违规事件查询、单位诚信查询。同时应用系统可以对违规信息进行举报，及时整治处理违法开采现象，有效地防止生态环境的破坏及安全隐患的发生。
3.6 地质环境
对地质环境管理过程中产生的文档资料，如地质灾害防治、地下水监测监督和应急预案进行专项管理。
3.7 视频监控
利用网络将矿山开采现场视频传输到国土局视频监控中心，并在各科室安装视频监控终端，实现对远端矿山开采现场的实时监控。
3.8 产量监控
产量监控可以实时查询、统计地磅数据信息。矿山数据库服务器端安装地磅数据推送软件，实现每隔一定时间段自动上传数据到国土局服务器。系统可以按日、月、季度、年度统计矿种的净重、毛重、皮重。
3.9 矿覆分析
城市中规划新建道路、铁路、开发新的土地或新建、扩建矿山企业前，可以在系统中绘制新建路线或范围，系统根据设定的缓冲距离自动评估开发路线（或范围）是否压覆矿产，并能够统计压覆物的面积大小。对避免或减少压覆、有效保护和合理利用重要矿产资源，规范矿产资源管理工作，维护矿业权人合法权益具有重要作用，为矿政管理的四个环节提供服务。
参考文献
[1] 毕曼.国土资源“一张图”核心数据库建设研究[D]，长安：长安大学，2013.
[2] 朱熀等.湖北省一张图管矿_试点的研究与应用[J].国土资源情报，2010（10）：70-72.
[3] 张羽等.“一张图管矿”的数据组织与分类.地理空间信息，2012，（01）：76-78.
[4] 刘艳兵.数字矿山视频监控及导航系统的设计与实现[D]，北京：北京交通大学，2009.
[关键词]科技管矿；GIS技术；县级平台
中图分类号：P618.51 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）39-0074-01
引言
2014年7月18日，山东省国土资源厅印发了《山东省科技管矿技术要求》，以进一步指导和规范科技管矿工作，逐步实现全省矿产资源开发“天上看、地上查、地下控、网上管”的立体监管的总体目标。以数字化、网络化、智能化为基础，推进矿产资源管理的信息化、科学化、规范化水平，依法保护和合理开发利用矿产资源，维护矿产资源国家所有权益及良好的开发秩序，促进矿山安全生产和社会和谐稳定，是信息时代发展的必然要求。
1 系统总体框架
整个安丘市国土资源局科技管矿县级平台基于SOA思想设计，坚持数据、管理、服务、应用相分离的架构原则，在保持灵活性和扩展性的前提下，实现地质矿产信息数据的管理、共享、融合和数据交换，可实现不同部门业务应用系统与系统服务的集成，系统应用接口的综合应用与展现，以及实现与安丘市其他信息系统的集成。
总体框架结构包括数据服务层、GIS服务层、统一开发接口层、Web Services服务层、应用软件层五个层次。它们相互联系，通过建立贯穿不同层次的标准规范制度和安全保障体系形成一个有机的整体。
数据服务层：为系统提供基本的数据服务，采用Oracle 10g+ArcSDE实现，包含了元数据、基本地形空间数据和地质矿产空间、属性数据。元数据中包含了地质矿产数据的分类等元数据信息，系统管理使用的用户等级、操作界面、数据访问权限、应用功能参数、结构参数、运行参数等各种配置信息；空间数据则采用ST_Geometry的格式进行存储，以便于与其它系统进行接口和数据交换。
GIS服务层：提供底层的GIS功能服务，采用ArcGIS Server 部署，主要实现对空间数据的发布和访问。1
统一开发接口层：基于ArcGIS Server的应用开发框架（ADF）和元数据来封装的一套统一开发接口，实现对ArcGIS Server的底层访问。此接口设计遵循OGC的标准，根据安丘市地质矿产数字化管理与监控系统的功能需求，提供细颗粒度的功能实现，供Web Services服务接口层调用，进行组装和扩展。在统一開发接口中，对于底层GIS平台功能的包装设计为独立的开发接口，便于不同GIS平台之间的转换，变更GIS平台时只需更换此接口，上层的Web Services接口和业务应用系统不需改动就可以快速移植。
Web Services服务接口层：此层实现B/S应用功能和C/S应用中非图形操作专业功能的大颗粒度的具体功能接口，供最顶层的应用层调用，此层以统一开发接口层为基础组合封装。
应用层： 系统主要的应用功能模块，面向各服务对象，通过浏览器或者桌面来访问安丘市地质矿产数据，进行查询、统计、分析等工作。
通过这五层架构，安丘市地质矿产数字化管理与监控系统在开放性、实用性、安全性、可维护性、可扩展性、标准化和性能上达到了完美的融合。
2 关键技术
2.1 采用SOA架构
采用面向服务的架构，以 XML 和 WebService 为基础进行通信，确保系统的开放性、规范性和科学性，系统功能和服务不再写到系统中，而是把功能以 WebService 方式提供，系统调用 WebService 实现系统所提供的功能和服务。可以兼容其它这种类型的系统和接口，还可以为其它用户基于本系统的二次开发提供方便。
2.2 插件式开发
整个系统使用插件式，通过插件开发更简捷地对系统功能进行管理，同时也有利于系统的升级换代，对今后系统运行稳定和功能的扩展都具有重要的作用。
2.3 数据交换与共享
系统提供了数据交换功能，可以通过数据交换功能生成数据交换文件，与其他系统进行数据交换。以Web Service标准为基础，空间数据以服务方式提供，来达到数据共享，实现了数据的准确性和及时性。
3 系统功能设计
以全市矿业权数据为核心，矿政管理专业数据库为基础，结合矿山档案材料，采用先进的GIS技术、网络技术和数据库管理技术，实现基础数据管理、矿产规划、地质勘查、储量管理、矿山管理、地质环境、产量监控、视频监控、矿覆分析等功能，初步实现矿产“一张图”管控[2]。
3.1 基础数据管理
实现基础地质图、矿产资源分布图、开发利用与保护、环境保护与恢复治理、资源评价与勘查等数据服务的加载、隐藏、叠加显示。
3.2 矿产规划
系统针对矿产规划进行专项管理，包括开发利用规划、资源评价与勘查规划、环境保护与治理规划和矿业权设置方案。宏观上可以查看全市矿产规划的分布情况，微观上可以查看某一规划区具体位置、详细信息和相关档案、多媒体资料。
3.3 地质勘查
系统可以进行地质勘查项目的登记、管理和档案资料的挂接。
3.4 储量管理
统计全市矿产资源储量信息，摸清矿产资源家底，在图上选择感兴趣的区域，系统自动统计区内矿产资源储量信息，掌握矿产资源区域性分布情况，同时系统可以对矿产资源储量文件进行专项管理。
3.5 矿山管理
基于全市采矿权数据库，实现采矿权的属性查询和空间查询，并可以进行采矿权统计。
系统提供采矿权到期预警功能，可设置到期预警阀值，在采矿权即将到期或已过期时给予预警提示。
管理矿产资源补偿费和采矿权使用费、采矿权价款情况，并对矿产资源补偿费和采矿权使用费、采矿权价款缴纳情况进行监督检查。
记录矿山企业项目违规信息，查询统计违规事件和单位诚信信息。主要功能包括违规事件记录、违规事件查询、单位诚信查询。同时应用系统可以对违规信息进行举报，及时整治处理违法开采现象，有效地防止生态环境的破坏及安全隐患的发生。
3.6 地质环境
对地质环境管理过程中产生的文档资料，如地质灾害防治、地下水监测监督和应急预案进行专项管理。
3.7 视频监控
利用网络将矿山开采现场视频传输到国土局视频监控中心，并在各科室安装视频监控终端，实现对远端矿山开采现场的实时监控。
3.8 产量监控
产量监控可以实时查询、统计地磅数据信息。矿山数据库服务器端安装地磅数据推送软件，实现每隔一定时间段自动上传数据到国土局服务器。系统可以按日、月、季度、年度统计矿种的净重、毛重、皮重。
3.9 矿覆分析
城市中规划新建道路、铁路、开发新的土地或新建、扩建矿山企业前，可以在系统中绘制新建路线或范围，系统根据设定的缓冲距离自动评估开发路线（或范围）是否压覆矿产，并能够统计压覆物的面积大小。对避免或减少压覆、有效保护和合理利用重要矿产资源，规范矿产资源管理工作，维护矿业权人合法权益具有重要作用，为矿政管理的四个环节提供服务。
参考文献
[1] 毕曼.国土资源“一张图”核心数据库建设研究[D]，长安：长安大学，2013.
[2] 朱熀等.湖北省一张图管矿_试点的研究与应用[J].国土资源情报，2010（10）：70-72.
[3] 张羽等.“一张图管矿”的数据组织与分类.地理空间信息，2012，（01）：76-78.
[4] 刘艳兵.数字矿山视频监控及导航系统的设计与实现[D]，北京：北京交通大学，2009.