2012年第10期(总第42期)

发布时间:2012-12-18
 

 


编者按:本期《实物地质资料管理动态与研究》刊发的第一篇文章“美国实物地质资料管理服务现状及其对我国的启示”,笔者介绍了美国地质与地球物理数据保存计划(NGGDPP)中有关实物地质资料保存利用工作进展与方法;丹佛岩心研究中心(Core Research Centre)和国家冰心实验室(National Ice Core Laboratory)实物库藏品构成、存储保管方式、服务利用情况。借鉴国外经验,提出了下列建议:完善实物地质资料管理政策,建立全国实物地质资料管理服务平台;推进省级实物地质资料管理工作;开发优秀服务产品,提高服务水平;加强国际交流。刊发的第二篇文章“危机矿山地质资料信息集成系统研究和应用”,笔者论述了危机矿山地质资料信息集成系统设计原则,介绍了系统结构、系统功能、应用前景。刊发了几则简讯,报道了近期实物地质资料管理工作动态。


 

美国实物地质资料管理服务现状及其对我国的启示

易锦俊 高鹏鑫 田荣军

(国土资源实物地质资料中心)

摘要:本文简要介绍了美国实物地质资料管理政策,详细介绍了丹佛岩心研究中心和冰心实验室两个馆藏机构的藏品构成、服务方式,管理制度等,论述了借鉴意义,提出了推进我国实物地质资料管理的建议。

西方国家尤其是一些矿业大国对实物地质资料的管理都非常重视,开展实物地质资料收藏、管理和服务的历史较长,建立了比较完善和先进的管理体制,在地质资料信息开发方面也处于世界领先地位。美国在实物地质资料管理和服务方面颇有特色,研究借鉴其实物地质资料管理和服务政策与技术方法,对于推进我国实物地质资料管理工作,全面提高实物地质资料中心实物地质资料管理与服务水平具有重要意义。

一、实物地质资料管理政策——地质与地球物理数据保存计划

美国对资源管理采取分权制,国家与州级政府分别负责权限范围内的矿业权管理。因此,其实物地质资料管理也采取分权管理,联邦政府和省级政府分别设立实物地质资料管理机构;为了便于管理和服务,美国政府在全国实物地质资料的选取、入库、管理与维护、目录信息发布等方面制定统一标准、统一规定。2005 年的美国能源政策法案中通过一项地质资料保存计划——《国家地质与地球物理数据保存计划》(National Geological and Geophysical Data Preservation Program,简称NGGDPP),并划拨专门预算用于该项计划中各项工作,同时规定该项计划由内政部授权美国地质调查局具体执行。

该项计划的实施,为全国许多机构150 多年以来收集的相关地质与地球物理数据资料,特别对于需要占用大量人力、物力的实物地质资料的管理和服务提供了可靠的保障。该计划不仅对实物地质资料的保存提出具体要求,还要求实物与其它相关地质资料实现统筹。其中,与实物地质资料管理和服务方面相关的具体内容如下:

1、实施步骤

①确定草案评估什么地质资料和数据应当保存、获取、吸收或放弃;②建立一个系统统筹实物样品、数据和数据库;③为这些资料提供适当的储藏空间;④使用户了解这些地球科学数据和样品及所提供的访问方式;⑤确保样品的可持续利用,保证数据的可靠性。

2、计划实施成员

实施成员包括联邦成员和州成员。

联邦成员为内政部(DOI)内部的联邦机构,州成员主要是州地质调查局(或那些与州地质调查局类似的州相关机构),它们的职能是收集和维护地质与地球物理学数据、以及需要作为档案保存的样品,目标是适当地存档、保存联邦范围内对于美国经济、社会、环境或科学事业至关重要的地质数据和样品,使这些地质数据和样品得到充分利用。

3、管理与维护

根据NGGDPP 法案,美国地质调查局将代内政部管理NGGDPP。国际合作地质绘图计划—联邦咨询委员会(NCGMP-FAC)建议美国地质调查局计划和执行NGGDPP,最后,NCGMP-FAC会根据需要建立各种工作小组提供专家建议。

NGGDPP的实施目的是建立全国统一的数据存储系统,具体措施是升级部分地质资料库,建立地球科学数据库和建立档案资料国家数字目录。

(1)升级地质资料库

国家地质资料和实物由分散在联邦和州地质资料库的集成网络组成。这些资料库由美国地质调查局、矿产管理服务中心、国土管理局和其他内政部(DOI) 机构管理;而实物库由联邦地质调查局和州地质调查局共同管理。

升级部分地质资料库(包括岩心、岩屑、矿物、化石等),增加库容和工作效率。包括三方面:

①增加容量。美国许多实物库都接近饱和或超饱和,亟需通过建设更好的库藏设施来增加实物样品的存储能力。

② 改进操作。工作小组建立最低保存和维护标准以及所有实物库都必须遵循的最好的工作方法。

③ 提供共享。对样品进行著录、建档,使其容易查找,完善样品利用制度,提供取样和现有分析技术服务,以提高样品的利用水平和利用价值。

(2)建立地球科学数据库

国家地球科学数据库同样由各联邦和州数据库组成,目的是保存这些数据并提供服务。

NCGMP-FAC 的一个工作组负责依据国家与国际标准编制标准数据目录指南。标准数据目录指南由科学家、图书馆员、编辑、制图师、教育家和信息专家等各领域人员合作完成,它使用的元数据遵循国家标准。

另外,制定数据转换指南,确保数据不会因为记录媒体的退化或数据记录格式与程序的改变而丢失。

(3)建立国家数字目录

美国地质调查局负责国家数字目录的运行管理。国家数字目录包括:数据档案系统中可利用的数据和样品;系统中特殊地质数据和收藏库;资源访问方式。其具体要求有:

①可利用该目录查询数据文档系统中可利用的数据和样品、系统中的特殊地质数据和样品库,提供数据获取方式;

②为了满足最大限度的共享性,国家数字目录包含了最小的元数据。同时,要求地方必须遵循国家标准;

③将数据编成详细目录和目录册,并通过国家数字目录用简单可行的数字格式给相关信息提供元数据,用户能快速查找到可用资料;

④为所有地质与地球物理学资料的保存、维护及共享提供统一标准。

(4)建立工作小组

根据需要,每个数据库建立一个工作小组,研发与国家标准一致的程序和协议。同时,由国际合作地质绘图计划—联邦咨询委员会提供以下支持。

①提供关于实物资料和数据保存类型及专家的筛选建议;

②提出对实物资料和数字数据正确保存的建议;

③拟订实物地质资料详细目录和档案文件的培训与技术转移草案;

④保证整个计划成功高效的执行标准——包括发展方向或定期完成目标。

二、丹佛岩心研究中心(Core Research Centre)

丹佛岩心研究中心(Core Research Center,以下简称CRC)位于科罗拉多州丹佛地区西南方向的莱克伍德市联邦中心810号楼,隶属于美国地质调查局,成立于1974年,职能是保存和保护有价值的岩心、岩屑等实物资料。它拥有永久保存岩心的仓储设施和对岩心进行检查测试的设备,保管着多种实物地质资料,包括岩心、岩心切片、岩屑、薄片及相关岩心图像和分析报告等,能够为来自政府、工业界和学术界的科学家和教育工作者提供便捷的服务利用。

CRC是目前美国最大和访问量最多的公益性实物库之一,用户来自世界各地,过去20多年来,每年有超过2000名科学家、政府人员、工业界和学者访问了岩心库。此外,CRC还可以为高校教师和学生提供服务,满足各类教学需求。

1、实物库及其藏品

该实物库面积7432平方米,藏品包括全口径岩心、岩心切片、钻井岩屑和薄片等(图1)。

(1)岩心藏品

CRC收藏了来自石油勘查和开发井以及一些专门钻探的约170万英尺岩心,主要来自落基山地区(Rocky Mountain Region)。这些岩心取自35个州,大部分来自私有油气钻探公司,也有一些来自矿产勘探行业,95%来自于这些公司的捐赠;另有少量(约5%)岩心来源于美国地质调查局和其它非赢利机构开展的专门性科学钻探工作。

CRC采用类似于图书馆的保管和管理形式,像图书按书目编码一样将岩心归置于岩心货架上。大约有50%的库内岩心进行了归档(图2、图3、图4),大约有40,000个档案盒,装有超过400,000英尺的岩心,这些岩心来自于4500口钻井。岩心归档的步骤为:①切割岩心,清理、平整岩心表面,以露出岩石的细部特征;②将岩心重新放入盒状岩心箱内;③进行岩心照相;④像图书馆放置图书一样将岩心上架。

其余的未经加工的岩心,以及因暂时缺失资料、未按要求入库等原因没有归档的岩心,存放在临时存放区内;岩心保留入库时的原样,储存于不同尺寸和形状的岩心箱内,堆放在货盘上。这些岩心包括全口径(完整的)、厚板状、薄板状或碎裂的(图5、图6)。

   

图1 岩心研究中心藏品

图2岩心库

   

图3 归档岩心存放区

图4归档的全口径岩心存放区

   

图5临时货架上的未归档岩心

图6切割后板状的岩心

 

(2)岩屑藏品

CRC保存了相当于2.38亿英尺钻探进尺的岩屑,这些岩屑来自28个州的52,000口钻井,大部分来自于落基山地区。岩屑储存在130,000个盒子内,存放在1,785英尺长、16英尺高的货架上。这些岩屑藏品都来源于公司捐赠,重新获取需要100亿美元以上。

在该岩心库用户还可以得到来自于油页岩开发、埃尼威托克岛环礁、箱形山谷、加州、黄石公园以及近海油井等的岩心和岩屑,这些岩屑对了解一个地区的地质矿产条件具有重大意义。

岩屑的归档和储存与岩心类似,将岩屑装于岩屑袋内,并按深度顺序放于纸盒内,并对其进行编码,按顺序入库上架(图7、图8)。

 

 

 

图7岩屑储存区

 

图8 岩屑的保存和归档编码

 

(3)薄片藏品

CRC收藏了超过22000片的岩心、岩屑的薄片,保存在金属或纸质的薄片盒内,并置于特制的薄片抽屉内。薄片都进行了显微照相和扫描照相,薄片图像可以从网站上查看和下载。

(4)分析资料

库内还存有与上述实物资料相配套的纸质地质资料,这些资料是前人按当时的技术要求,在使用馆藏实物时所提交的分析报告和测试结果。按照目前的规定,新的分析报告需以电子文件形式提交,并由CRC负责上传至美国地调局网站上。为保证服务质量,过去的纸质资料经过数字化后上传于网站。

(5)古生物化石

CRC还保管着化石藏品,最早的化石藏品可以追溯到1879年地调局创建之初。这些化石对地调局、联邦机构、工业界和学术界来说都是宝贵的资源,是研究定位地质历史时期发生的重大事件的生物地层标志,它们一般作为地质填图的时代划分标志,分析气候变化,动物种群的多样性和灭绝事件的基础。

CRC的主要藏品包括:①下古生界三叶虫和笔石类;②上古生界腕足类;③上白垩统菊石类和inoceramids;④三叠系和侏罗系菊石类;⑤新生界非海生软体动物;⑥中生界和新生界脊椎动物;⑦中生界纺锤。

除了这120万件化石,还收藏有大量的元数据,这些元数据由化石出土地点与分类卡片、分类帐簿、鉴定报告、野外记录和地质图等组成。目前,CRC正在将这些元数据转变成数字资料,化石地点转换成地理坐标,并建立可检索的化石藏品数据库。

2、馆内服务

CRC鼓励人们利用库藏资料和设施,并负责保证观察、取样设备的运行。为了提供更好的服务,CRC配备了采光良好、空间宽敞的岩心检测室,备有双目显微镜、照相设备和测试试剂;独立的岩屑检测室,并配有显微镜和其他检测设备(图9、10)。此外,CRC还有会议室、薄片检测室和演讲室。

   

图9岩心检测室内的岩心照相仪器

图10 独立的岩屑检测室

3、在线服务

CRC的网站(http://geology.cr.usgs.gov/crc/)建设相当完善,所有资料列于网站的目录数据库中,并对公众开放。通过在线服务,用户可以实现目录检索、资料查询下载、地质图件下载和实物资料服务索取等多项需求。其目录检索功能强大、方式多样,用户可以得到几乎所有由CRC管理的地质资料。目录检索主要内容如下:

(1)点击地图上的州名,可以查看该州所有钻孔的名录(图11)。

(2)可以通过输入州名(state)、乡镇名(Township)、地区范围(Range)、地层(Formation)、剖面(Section)等多种方式,查询岩心数据库、岩屑数据库(图12)。

(3)查看数据库类型,打印地质资料、地质图件等。

(4)查询下载岩心和薄片图像。此外,用户还可以下载文件来了解岩石的物理和化学分析结果、岩心描述、地层图和前人的各种分析资料。在钻孔目录清单中点击馆藏编号可以查找这些图像和报告文件的链接(图13、14)。

   

图11 按州名检索钻孔信息

图12 岩心和岩屑数据库

 

图13 钻孔清单

 

图14 可查询和下载的岩心图像和资料

4、服务管理制度

在服务管理方面,美国地质调查局并未制定相关政策。CRC的服务管理制度均是为了管理和服务需要而自行制定的,它对本机构和用户的职责进行了详细划分,大大提高了服务效率。其服务管理制度分为4个方面:

(1)岩心、岩屑取样规定

①所有取样必须经由工作人员的许可,并确定岩心、岩屑是否足够进行取样——如果剩余实物量较少,工作人员将根据取样请求的合理性和重要性决定是否允许用户取样,或者寻找替代品进行取样。

②CRC管理着大量的虚拟和数字的岩心资料,它们来自于早期的取样和分析。在取样之前,用户应先查找早先的分析资料,以避免重复、无谓的取样。同时,CRC正在将所有资料上传至CRC网站,以方便用户在线查询。

③CRC对取样数量和取样频率进行了严格的限制。在岩心取样方面,单个的岩心样品一般不允许超过1立方英寸或一英寸长,如果需要更大尺寸的样品,则必须提出科学的、正当的申请,由工作人员判定是否授权进行大尺寸取样;岩心在6英尺长度内,只允许取样一次,即连续取样必须间隔适当的距离;只允许在垂直岩心轴线的方向进行取样。在岩屑取样方面,每袋岩心最多可取样5ml,不允许挑选高分级样品(挑选特定颗粒),样品必须代表岩屑深度区间,同时,CRC管理人员有权核实取样总量。

④如果用户没有遵从取样条款,首先必须改正那些违反规定的做法,同时将丧失以后取样的权利。

⑤所有样品由中心职员负责切取;同时用户需将取样结果(包括资料、薄片等)上交给CRC保管。

⑥短期的岩心借用:

=如果用户需要对岩心进行专业检测而CRC无法提供相关设备,用户可以从CRC借出进行无损测试;借出岩心后须马上开展研究工作,岩心归还期限依实际情况确定。

=岩心离馆进行切割需要经过CRC同意,具体安排和费用由用户自行负责。归还期限依实际情况确定,切割后的岩心必须在其上标注深度区间和深度方向,岩心必须与钻孔标号相配,劈样时必须保证剩余岩心的完整。

=岩心劈样(包括细小的碎片)需一起放置在档案盒进行归还,档案盒由CRC统一提供给岩心切割公司。档案盒上需要标注钻井名,行政区位置、经营者(承担单位/人)和深度。切割后剩余的岩心需放置在原始岩心箱内归还。

=岩心离开CRC后禁止取样测试。

⑦除与CRC职员作了提前安排以外,需在6个月内将样品中任何不再使用的部分与样品标签归还CRC。

⑧用户需认真填写用户信息表格,并由双方签字确认后,方可进行取样。表格内容包括用户的主管姓名、公司或机构名称、地址、电子邮箱、电话号码和日期。学生必须提供第一导师的姓名和联系方式。

⑨产生的资料(分析结果、薄片等)的提交与发布:

=所有分析结果的复制件和/或薄片必须在取样后6个月内提交给CRC。在用户如期归还分析结果和薄片之前,不允许其对其它资料进行查询和取样。分析资料必须按照指定格式进行填写。薄片必须明确标记CRC文库编号,经营者(承担单位/人),钻井名和深度。

=即使产生资料的费用是由个人支付的,它们也将通过CRC网站进行公开,并将成为公共资料的一部分。

=任何出版物中出现的实物样品和相关资料(包括基于CRC藏品的研究成果)必须注明其资料来源为CRC,同时鼓励注明详细信息,包括文库编号,API号码,钻井名,位置和取样深度,这样将方便后来的研究者进行资料检索。

(2)资料归档规定

①所有薄片、分析资料和源自于CRC藏品的取样过程中的产品都必须在取样后6个月内提交。如果还没有进行分析,样品也必须归还。此外,在资料如期归还之前,CRC职员具有限制和约束取样的权利。

②提交的所有资料都是公开的,可以从CRC网站上获取。在CRC获取的资料均不具有任何机密性。

③归还资料条款

该条款对归档资料的格式进行了详细的规定,包括资料形式、字体、数据格式、文件格式、图片格式、说明等,具体如下:

=所有资料需提交电子版本。小型文件可以发送电子邮件,大型文件(大于5M)必须提交刻录光盘(CD或DVD)。字体必须大于或等于12。

=如果资料来自于多个钻井,则必须将资料分别归于各个钻井的文件夹内。数值的资料须以表格形式提交,表格的行、列要正确标记。表格的每个条目中必须包含CRC文库编号和取样深度。

=须提供所有缩写词的相关解释,分析方法和使用仪器类型应该公开。

=数据文件需提交“*.xls”格式,每列分别为CRC文库编号、经营者、钻井名、深度和分析结果。如果提供附带的文本,必须是“.doc”格式。

=图表必须标注CRC编号、取样深度和分析方法。图表可以是一个“*.xls”文件,或在pdf,jpeg,tiff格式的不同文件内。扫描电镜照片和显微照片必须清晰标注CRC文库编号、深度和比例尺。这些照片须是pdf,jpeg,tiff格式。

=薄片必须标记CRC文库编号、经营者、钻井名和取样深度。

④如果涉及公司的合并和兼并,新公司/总公司须以适宜的方式向CRC提交资料。公司也负责归还前雇员收集样品后不使用的材料、资料和薄片。大学教授应该确保其学生归还所有的资料和薄片。在闲置的材料、薄片和资料完成归还/提交之前,CRC保留限制公司附属企业和学校再次查看和取样的权利。

(3)薄片借用规定

①借用薄片须征得CRC管理人员的同意。在取走薄片之前,用户需要填写一份薄片出借表格,并签字确认。薄片出借表中还需填写每片薄片对应的岩心深度。

② 必须将薄片从原先的储存器内移至CRC工作人员提供的薄片盒内,并将空的薄片储存器必须留在抽屉内的原位上。

③薄片必须在出借后30日内归还。如果用户需要延期,则需要在借用满30天后,在CRC职员的许可下重新申请30天的借用期。如果在追加的30日内有其它用户提出借用申请,必须立即归还延期借用的薄片。

④如果在借用期内或装卸过程中造成薄片破坏,用户须负责修复或更换。如果用户需要查询薄片是否有早期的损坏,该损坏可能已经记录在薄片出借表格内,并由CRC职员签名确认。

⑤每人/每个团体一次最多只能借用100片薄片。CRC不负责运送薄片。薄片可以亲自归还,也可邮寄。运费由用户承担,并保证薄片在运输过程中的安全。

(4)普通藏品的入库(捐赠)规定

①CRC职员负责评估、核实岩心/岩屑的收藏价值。

②岩心和岩屑的提交:

=缺失的岩心段长度超过1英尺的,提交时必须将缺失段记录在钻井信息表内;如果丢失太多,即使岩心很典型,CRC也不接受入库。

=所有岩屑提交前需清洗干净,每段岩屑必须标记好深度装入袋内;未清洗的岩屑也不接受入库。

=每个岩心箱上必须注明钻井名、经营者、州名、郡县名和深度;深度必须与盒内岩心实际深度相对应。

③岩心/岩屑入库时必须填写钻井信息表和捐赠协议表上的所有内容,钻井信息表和捐赠协议可从CRC网站上下载。一口井对应一份钻井信息表。

④一旦岩心和岩屑作为普通藏品捐献,就被视为CRC的资产,且不会赋予捐赠者特殊权利。提交岩心和岩屑之前,CRC职员和捐赠者必须在填写完毕的协议和每口井的钻井信息表上签字确认。

三、国家冰心实验室(National Ice Core Laboratory)及其它实物库

美国国家冰心实验室同样位于丹佛地区莱克伍德市联邦中心810号楼,隶属于美国地调局,负责储存、管理和研究极地冰心。它向科学家提供冰心的检查和测量服务;并负责保管和维护冰心库内的冰心(图15、16)。

美国国家冰心实验室在零下35℃的仓库内储藏冰心,这些冰心主要钻取于南极洲、格陵兰岛和北美洲等地,为保证安全,冰心的运输由国家科学基金会(National Science Foundation)等多个部门协调合作进行。整个过程需要长期的计划和实施。

   

图15冰心储存区

图16冰心检测室

在美国还有其它一些实物馆藏机构,属于联邦政府的有美国地质调查局曼罗帕克(Menlo Park)海洋地质样品库(Menlo Park Marine Geology Sample)、伍兹霍尔科学中心样品资料馆(Woods Hole Science Center Sample Archive);属于州政府和大学的有德克萨斯大学经济地质局岩心研究中心(Texas BEG Core Research Center)、加利福尼亚钻井样品库(California Well Sample Repository),等等。

四、启示与建议

1、制定管理政策,实现统一管理

目前我国虽然启动了省级实物地质资料机构的建设,建立或正在建立省级、企业实物地质资料库,但国家并不能掌握全国所有实物地质资料的产生、保管和使用的具体信息,也无法将这些实物资料有机整合,从而实现全社会的无障碍共享,也就是说,广义上的全国实物地质资料管理和服务平台并没有建立。

因此,我国需要制定类似于NGGDPP 的政策,建设面向全社会的、覆盖全国的实物地质资料资源共享与服务平台,统一全国实物地质资料的管理与服务;同时,还应建立一个专家委员会,为实物地质资料的筛选、全国实物地质资料信息库以及目录数据库的建设、实物地质资料服务产品的开发、实物地质资料管理与服务的发展方向等提供指导咨询。

2、完善服务政策,提升服务质量

美国及其它一些发达国家,经过长期的发展,其实物资料服务相关规定已经相对完善,服务规定对于实物资料的保护甚至细致到实物归还期限、离馆检测要求等;同时,馆藏机构和用户的职责划分明确。这样,馆藏机构就能提高服务效率,实物资料的就能充分发挥其档案资料和地质信息的双重效益。建议尽快研究建立完善的实物地质资料服务产品体系与相关制度,积极推进全国实物地质资料服务工作。

3、加快集群化进程,推出优质服务产品

美国及其它一些发达国家的馆藏机构同时肩负着资料管理服务和地质科学研究的双重任务,他们除了提供基本的实物资料观察、取样服务以外,还将所管理的地质资料进行整合,利用前沿科技手段,研究地质和找矿规律,编研年度地质成果等,为工业界提供找矿和投资咨询,为地质院校提供研究与教学素材。

馆藏机构具有保管与服务的双重职责,做好服务工作是最终目标,为此,需要加强业务和科研团队建设,整合科研力量,加速推进实物地质资料的集群化工作,并通过与地质院校、科研院所合作,研发出科技含量较高的服务产品。

4、加强对外服务窗口建设,及时公布实物资料信息

通过网站这个对外服务窗口,美国岩心研究中心运用信息化手段,将实物资料目录、相关地质资料信息和数据、地质成果等及时向社会公布,用户可以方便快捷地下载资料、获取信息和获取服务,大大提高了实物地质资料的服务效率。

国家馆应该加快详细实物资料目录的编制和信息化,及时公布馆藏实物资料信息;同时推出实物地质资料网上预约服务,以及非保密性资料、数据的查询下载服务等;尽快将各省及委托保管单位的实物地质资料目录纳入管理范围,及时公布各省馆和地勘单位的实物资料信息。

5、简化入库流程,推进省级馆藏机构建设

美国岩心研究中心在实物地质资料入库管理方面的方式值得我国的省级馆藏机构借鉴。其入库程序较为简单,首先,捐赠者按照捐赠管理要求选择、整理、运输实物,而后岩心库工作人员仅需作入库检查、归档上架工作,这样就大大提高了岩心的入库和归档效率,同时也降低了管理成本。

参照这一成功的做法,省级馆可以不必参照国家馆的模式进行实物地质资料的专门采集,只需建立完备的入库管理规定和实物筛选准则,按照各省的库藏体系建设要求,让各地勘单位、矿业公司等自行整理和运送由省级馆选择的实物地质资料入库,从而省去专项的采集经费。

 

危机矿山地质资料信息集成系统研究和应用

王斌[1] 王海华[2] 张立海[1] 周峰[2] 刘向东[1] 刘永权[2]

(1.国土资源实物地质资料中心;2.中国地质图书馆)

一、前言

随着工业化、城市化步伐的加快,我国一批大中型矿山企业面临资源短缺、产能闲置、产量锐减、工人失业等严峻形势,直接影响到国民经济的可持续发展与社会稳定,成为亟待解决的热点和难点问题之一。为有力解决矿山资源枯竭,接替资源不足问题,2004年国土资源部印发《全国危机矿山接替资源找矿规划纲要》(2004-2010),开展危机矿山接替资源找矿工作。经过几年努力,危机矿山接替资源找矿工作取得丰硕成果,在230个找矿项目中,48个探获资源储量达大型或超大型矿床规模,76个探获资源储量达到中型规模。在取得找矿突破的同时,取得大量实物地质资料,为了使重要实物地质资料得到有效保管,并为今后进一步工作提供信息服务,在危机矿山办公室的领导下,实物资料中心开展了危机矿山勘查实物资料采集与集成工作——经过几年努力,共收集116个典型矿山的254个钻孔125496米岩心,采集了3811件系列标本和174块大型矿石标本;与此同时,对这些实物资料进行了整理、建档、著录及信息集成研究。

收集实物地质资料的矿山,大部分是我国著名老矿山,其矿床类型具有典型性和代表性或特殊性,为了展示危机矿山接替资源找矿工作成果,实现地质资料信息数字化表达并提供信息检索查询和利用,共享地质资料信息,提高危机矿山专项工作的经济效益和社会效益,实物资料中心在中国图书馆配合下,研究开发了危机矿山地质资料信息集成系统,本文对这项工作成果进行总结,供相关工作借鉴参考。

二、危机矿山地质资料信息集成系统总体设计

1、系统设计原则

该系统按照B/S结构(Browser/Server浏览器/服务器模式,简称“B/S结构”),由后台和前台两部分组成。在系统设计开发时应遵循以下基本原则[1]

(1)标准化、规范化和安全性原则

该系统的设计开发应遵循信息技术的国家及行业标准和规范,确保信息资源存储、传输和应用的标准化、规范化和安全性。

(2)实用性原则

该系统应能满足危机矿山地质找矿资料信息集成的需要,提高工作效率,方便用户检索查询。

(3)可靠性原则

该系统应有很强的容错和处理突发事件以及报错能力,不至于因某个动作或某个突发事件而导致数据丢失或系统瘫痪。

(4)开放性和可扩展性原则

为方便系统功能的扩展,该系统采用SOA 开放标准,将主要功能都写成专门的模块或是类。在后期系统扩展和更新维护中,只需修改参数、调用或开发新的模块即可实现功能扩展。

(5)经济性和可操作性原则

在保证实现各项功能的基础上,应以最高性价比配置系统的软硬件。系统设计应具有良好的人机交互界面,操作简便和灵活等特点。

2、系统设计目标

通过调研国内外地质资料信息服务技术手段、服务途径和服务方式,采用先进的计算机技术、网络技术、GIS技术和数据库技术,将危机矿山找矿工作获取的原始、实物和成果地质资料以及相关文献资料进行信息集成,开发具有数据输入、数据输出、数据查询、数据备份等多功能、全方位、信息共享的危机矿山地质资料信息集成系统,为全国危机矿山接替资源找矿专项汇集地质资料成果,提供获取危机矿山各类地质资料信息的门户,塑造危机矿山立体地质信息形象,更好地为社会公众提供地质资料信息服务。

3、系统总体结构设计

危机矿山地质资料信息集成系统总体结构设计采用B/S架构,包含用户层、业务逻辑层和数据层等三层模式设计开发如图1所示。

 

 

图1 危机矿山地质资料信息集成系统总体结构图

(1)用户层

用户可以通过该系统的前台获得危机矿山信息导航、显示、查询、下载等服务。

(2)业务逻辑层

业务逻辑层是分析、处理系统前台或后台发送和接收到的各类信息,并将处理结果返回系统前台或后台。

(3)数据层

数据层主要是存放各类与危机矿山相关的资料信息。这些数据以危机矿山或项目为基本单元,对所有资料数据进行统一组织和管理。

三、危机矿山地质资料信息集成系统功能概述

危机矿山地质资料信息集成系统按照B/S结构,采取多种技术手段设计开发,由后台和前台两部分组成。后台以ASP技术(Active Server Page动态服务器页面,简称“ASP”)作为软件开发平台,选用Microsoft SQL Server 2008数据库存储数据;前台采用Xhtml、CSS、Flash、JS等前端表现技术手段设计开发完成。该系统基本实现了各危机矿山原始、实物和成果地质资料以及相关文献资料的浏览、查询和下载等服务功能。

1、系统后台功能概述

后台即系统管理员对系统前台内容进行集中管理的平台,同时可对系统进行不同程度的配置以达到理想效果。该系统后台以ASP技术作为软件开发平台,选用Microsoft SQL Server 2008数据库设计开发完成。其主要由矿山基本信息管理、项目基本信息管理、矿山新闻管理、原始资料信息管理、实物资料信息管理、成果资料信息管理、文献资料信息管理、矿山图片管理和用户管理等功能模块组成如图2所示。后台各部分功能模块与前台信息显示对应信息如表1所示。

 

 

图2 危机矿山地质资料信息集成系统后台功能

表1 后台功能模块与前台信息显示对应表

序号

后台功能模块

前台信息显示

1

矿山新闻管理

矿山新闻

2

原始资料信息管理

原始资料

3

实物资料信息管理

实物资料

4

成果资料信息管理

成果资料

5

文献资料信息管理

文献资料

6

矿山图片管理

矿山图片

为实现以上后台管理模块功能,后台数据库包含的属性表主要由矿山基本信息表、项目基本信息表、原始资料表、实物资料表、岩心资料信息表、光薄片资料信息表、岩屑资料信息表、标本资料信息表、样品资料信息表、成果资料表、文献资料表、新闻信息表以及后台用户信息表等组成。各属性表之间以目录树方式分三级进行关联,以方便后台管理。后台系统设计界面如图3所示。对于后台的每一功能模块都包含相应资料信息的添加、删除、修改等管理功能。

 

图2  后台系统登录界面

 

图3 后台系统管理

 

2、前台功能概述

前台即系统的网站页面,它将后台存储的各种地质资料信息按照一定的方式展示出来。该系统前台采用Xhtml、CSS、Flash、JS等前端表现技术设计开发完成。其主要由导航页面、系统首页、矿山新闻、原始资料、实物资料、成果资料、文献资料和矿山图片等功能模块组成如图4所示。

为方便用户使用,该系统提供了较好的人机交互界面如图5所示,其主要包括根据导航信息和利用菜单栏各功能菜单等两种检索查询方式。其中,该系统提供了根据地图、行政区名称、矿种类别和成矿类型等四种导航信息查询方式供用户利用。用户选择某一危机矿山之后即进入该矿山专题页面。用户也可以利用菜单栏进行原始、实物、成果和文献相关资料的检索查询。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


图4 危机矿山地质资料信息集成系统前台功能模块图

图5 前台设计界面

 

矿山专题页面是以危机矿山或项目为基本单元向用户提供资料信息服务,其主要内容包括矿山新闻、原始资料、实物资料、成果资料、文献资料、矿山图片等信息(图6)。对于某一矿山的资料信息是以列表的形式进行罗列。用户选择所需资料即可跳转到相应资料打开或下载界面。具体应用举例如下:

(1)钻孔岩心柱状图信息显示功能

选择“实物资料—岩心”,打开如图7所示钻孔岩心柱状图显示信息。

 

 

 

 


图6 矿山专题页面

图7 钻孔岩心柱状图信息

(2)光薄片信息显示功能

 
   


选择“实物资料—光薄片”,在列表中选择其中某一光薄片打开如图8所示的光薄片信息显示页面。

图8 光薄片信息

(3)文献资料显示功能

 


选择“文献资料”,打开如图9所示的文献资料目录显示页面。选择资料列表中某一资料名称,打开如图10所示资料下载页面,选择“下载”即可下载相关资料信息。

图9 文献资料显示页面图                  图10 资料下载页面

四、结语

该系统采用B/S结构开发设计,基本实现了危机矿山地质资料信息的输入、输出、检索查询等功能,是危机矿山勘查项目实物成果集成的重要组成部分。该系统为全国危机矿山接替资源找矿工作地质资料成果展示和推广应用提供了一种网络化服务方式,可方便用户浏览、检索和利用地质资料信息。为充分发挥该系统作用,在后续工作中应进一步收集整理危机矿山地质资料信息,并及时更新和维护后台数据库,从而更好地为社会公众提供资料利用服务,发挥危机矿山专项工作的社会效益和经济效益。

参考文献

[1]李合生.基于MapInfo的巢湖水质管理信息系统的构建研究[D].安徽:合肥工业大学,2006:32~41.

 
简讯1:

危机矿山勘查项目实物成果集成

项目成果报告终审优秀

2012年12月12日,全国危机矿山接替资源找矿项目管理办公室在北京组织专家对“危机矿山勘查项目实物成果集成” 项目报告进行了评审,专家组对项目成果给予高度评价,成果报告获得优秀。

“危机矿山勘查项目实物成果集成”是全国危机矿山接替资源找矿项目管理办公室下达的综合研究类项目。主要工作包括4方面内容:一是实物地质资料采集,二是实物资料库藏管理与数字化;三是实物资料成果展览展示及保护;四是典型矿床实物标本物性测定与实物资料信息集成和实物资料采集成果效益评估研究。目标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产大中型矿山的重要实物地质资料,对所收集实物地质资料进行初步研究与成果集成,为全国危机矿山接替资源找矿专项提供实物成果资料,服务于社会。在危矿办领导和有关省(市、区)地勘主管部门及矿山、专家协助下,实物资料中心圆满完成各项任务,取得重要成果。

1、项目完成了危机矿山接替资源勘查专项中116个典型矿床的254个钻孔、12.5万米岩心、3811件系列岩矿标本和174件大型岩矿标本的采集;完成了13个煤炭基地的40个重点煤矿区重要实物资料106件的采集,极大丰富了国家级实物地质资料馆藏内容。典型矿床筛选及典型矿床实物资料筛选具系统性、代表性,实物资料信息全面客观。

2、通过实物资料的采集实践,首次制定了实物地质资料采集、馆藏管理、数字化等相关技术标准,为我国实物资料汇交管理奠定了基础。

3、首次建成了实物地质资料信息管理系统,完成了实物地质资料基础信息、实物信息、扫描信息的计算机化,为我国实物地质资料的信息化管理和服务提供了好的基础。

4、项目实施过程中本着边采集、边研究、边服务的思路,建成了实物地质资料保管、展示、信息发布的实物地质资料服务体系,建成了首个国家级实物地质资料大标本园,为矿产勘查、科研教学和科普宣传等提供了服务,取得良好社会效益。

评审认为,本项目出色地完成了任务书下达的各项工作,开创了我国实物地质资料汇交管理的先河,为贯彻实施《实物地质资料管理办法》提供了宝贵经验。专家组一致同意通过评审。评审等级为优秀级。

(国土资源实物地质资料中心 任香爱供稿)

简讯2:

全国地质资料信息员培训班在贵阳成功举办

为全面贯彻落实《地质资料管理条例》及其实施办法,加快推进地质资料信息服务集群化、产业化工作,规范地质资料信息报送工作,加大地质资料管理宣传力度,不断提升地质资料管理和服务水平,受国土资源部储量司和中国地质调查局委托,全国地质资料馆、国土资源实物地质资料中心于11月28日-11月30日在贵阳组织召开了全国地质资料管理信息报送培训班。会议邀请国土资源部储量司资料处处长刘斌、中国地质调查局发展研究中心资料综合处处长颜世强、国土资源实物地质资料中心副总工程师刘凤民、贵州省国土资源厅贵阳高新技术产业开发区国土资源分局副处长高玉平出席会议并讲话,来自全国各省、自治区、直辖市的地质资料馆信息员共计70人参加了本次培训大会。

会议由实物中心副总工程师刘凤民主持。贵州国土厅高玉平副处长致欢迎辞并介绍了贵州省的地质资料管理情况;部储量司资料处处长刘斌讲话,回顾了过去一年取得的成绩,部署了明年即将开展的主要工作,详细解读了《国土资源部办公厅关于加强地质资料管理信息报送宣传工作的通知》(国土资厅函〔2011〕1034号)、《关于编报2010年度地质资料管理年报的函》(国土资储函〔2010〕72号)、《全国地质资料管理信息报送工作有关要求》文件精神,要求各省、自治区、直辖市国土资源主管部门按照文件要求,要继续深入推进地质资料信息服务集群化产业化,推进“五大平台、一个支撑”地质资料信息化管理与服务总体框架,强调要认真学习《国土资源部办公厅关于进一步加强原始地质资料管理的通知》(国土资厅发〔2012〕57号)文件。

全国地质资料馆丁克永老师做了全国地质资料管理信息报送系统培训讲解;会议特别邀请了贵州省地质学会刘家仁研究员、贵州日报责任编辑罗莉分别就科技论文和新闻报道写作进行了讲解和现场指导。

实物中心资料服务室主任任香爱主持了信息员报送工作研讨和经验交流。来自黑龙江、湖北、西藏、四川、江苏、内蒙、北京、河北等各省、自治区、直辖市国土资源主管部门的信息员对各自在信息报送工作经验进行了交流,对下一步信息报送工作提出了意见和建议。

最后,实物中心刘凤民副总工程师受部储量司资料处刘斌处长委托做了大会总结发言,指出本次会议主要取得了五项成果,并对进一步工作提出了3个要求,希望各位信息员要把握好机遇,做好信息报送工作,建立并完善信息报送体系、机制,共同为信息报送工作有效运行建言献策,加大地质资料管理宣传力度,不断提升地质资料管理和服务水平。

                              

 (国土资源实物地质资料中心 张志伟 任香爱供稿)

简讯3:

服务专业教学 培养地质人才

——实物中心与华北科技学院联合举办地质技能大赛

2012年12月7日,在华北科技学院安科楼矿物岩石标本室,伴随颁奖仪式的顺利进行,华北科技学院与国土资源实物地质资料中心联合举办的历时半个月的“首届地质技能大赛” (以下简称“大赛”)圆满落幕。

本次“大赛”,发挥实物中心地质专家和实物资源优势,以培养地质类专业学生的实践运用能力和综合技能,鼓励学生崇尚地球科学、探索地球奥秘、投身地质事业为目的而举办的,也是资料服务室发挥教学服务的一次实践。在双方领导支持下,服务室专业人员与大赛教师密切合作,从拟定时间、参赛规程,到竞赛标本的选定、评分标准的出台和监考、成绩评比等,都做到全程参与、精心准备和认真工作。

“大赛”内容包括:考核学生的矿物、岩石和矿石标本的分析和鉴定能力,以及相关辅助工具(放大镜、小刀等)的应用能力。初赛有地质工程、安全工程专业,大二到大四三个学年的百余名学生参加,最终进入决赛的有62人。我中心为决赛选手颁发了印有我单位名称的纪念本。中心刘凤民副总工在颁奖仪式前的即兴讲话,更是对同学们学习地质理论与技能的极大鼓舞。华北科技学院教务处魏副处长表示,由衷感谢我们为培养学生、提高教育质量的无私帮助,希望继续密切合作,充分发挥数学作用,继续开展丰富多彩和辅助数学和实习活动,提高实物地质资料服务效果,为专业教学发挥更大作用。

   

(国土资源实物地质资料中心 苏桂芬 任香爱供稿)


简讯4:

江苏省地质资料馆一行三人到实物中心调研

12月9日上午,江苏省地质资料馆馆长邱祖林、办公室主任王晓梅、信息室主任郑晓光一行3人在国土资源实物地质资料中心主任张新兴、国土资源部储量司资料处处长刘斌以及全国地质资料馆资料数据部秘书长茹湘兰等领导的陪同下参观考察了实物中心大标本园、国家实物库、地球资源展厅、科普长廊。

张新兴主任对邱祖林馆长一行的到来表示欢迎,并就实物中心近年来工作中取得的成绩进行了介绍,对全国实物地质管理服务体系以及江苏省馆实物馆建设谈了自己的想法。刘凤民副总工程师就国家实物库二期工程建设做了简单介绍。邱馆长介绍了江苏省地质资料馆馆藏地质资料及服务利用的基本情况。座谈会上,双方就地质资料管理、服务平台建设等进行了深入交流。

 

(国土资源实物地质资料中心 张志伟供稿)


简讯5:

实物中心数据存储系统集成顺利完成

随着实物中心信息化工作进展和数字化信息的积累,为了适应中心信息系统、公文系统、内网门户等数据存储和备份的需要,NAS网络存储系统可以解决文件级数据的存储,共享和备份的需求。

目前已完成了EMC NAS480存储设备的集成工作,并对中心机房配电系统电路和机房供电环境进行了改造。增加了多功能动力柜,优化了网络结构。

网络存储设备NAS(Network Attached Storage)的应用和网络结构的优化,有效地提升了存储空间,达到40TB,为海量数据存储和数据安全性提供了保障,为中国实物地质资料信息网的正常运行提供了支撑。

 

 

(国土资源实物地质资料中心 姚聿涛供稿)

简讯6:

实物中心专业人员参加地调局发展中心

举办的地质数据库建设及标准培训会

2012年11月23日至25日,中国地质调查局发展研究中心在广西南宁举办了《地质数据库建设及标准》培训会,发展研究中心总工谭永杰,主任李景朝,中国地质调查局发展研究中心研究员姜作勤教授,地调局直属单位承担基础地质调查、矿产资源调查评价、环境和灾害地质调查评价、地下水资源调查评价、地球物理和地球化学调查评价工作的数据库建设的业务人员参加了会议,实物中心综合室主任张立海、信息网络中心王琳、彭秋月参加了会议。

地调局发展研究中心专家讲解了地质信息网数字化建库方面的内容,主要包括:数据库设计标准,地质数据质量检查与标准,地质数据质量检查软件。

培训结束后,与会人员就地质数据库建设,地质资料数字化建库,数据验收过程的质量检查以及数据质量的监督验收等数字化建库相关问题进行了经验交流。

通过培训,对提高实物中心地质数据建设效率和保障建库质量具有重要的实际意义。通过交流,使与会人员对实物中心的数字化建库有了进一步的了解与认识,起到了很好学习交流作用。

(国土资源实物地质资料中心 彭秋月供稿)


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