基于NAS的地质资料信息化服务解决方案

曹 睿，宋 震

(江苏省有色金属华东地质勘查局地质信息中心，江苏 南京 210046)

基于NAS的地质资料信息化服务解决方案

曹 睿，宋 震

(江苏省有色金属华东地质勘查局地质信息中心，江苏 南京 210046)

馆藏地质资料的网络化、多元化、社会化是未来地质资料信息化发展的重要方向。在地质资料信息化服务过程中，既要保证提供服务，又要确保安全是资料管理工作中需要解决的问题。基于NAS的地质资料信息化解决方案针对地质资料的图文数字化、管理与复用、提取与存储等常用地质服务，使用Java语言及平台构建的C/S与B/S两套应用系统相辅相成，支持在线检索、预览与实地借阅、打印等功能，集成了用户统一管理、全局统一控制、日志统一查询，同时确保了地质资料的易用性与安全性，为地质资料信息网络化、社会化、集群化管理提供了新的技术支撑。

地质资料;信息服务;电子阅览;应用系统;江苏

0 引言

随着经济全球化、信息化的不断深入，信息资源已经成为国内外经济、社会发展的主导部分，地质资料作为地勘工作中积累的重要信息资源，是数十年地勘投资的结晶，也是国家的地质知识宝库。

1949年以来，我国形成的海量地质资料信息为国民经济和社会发展提供了重要支撑。但在地质资料管理方面长期存在资料信息分散、综合研究不够、数字化信息化程度不高、服务渠道不畅、服务能力不强等问题，使地质资料信息的巨大潜在价值未能得到充分发挥。2003年，全国地质资料馆下发了《成果地质资料电子文件汇交格式》，地勘单位开始汇交文字、图表、空间数据等电子资料，同时鼓励开展成果地质资料目录数据库建设与地质图文资料数字化工作，地质资料汇交工作开始以光盘、磁盘等介质按照一定规范辅助存储，从而提高了资料保存质量与利用率。2010年，国土资源部通过推进地质资料信息服务产业化方案，对全国地质成果资料、原始和实物资料数字化与数据集群化产业化提出了更严格的要求，并把地质信息服务网络化、多元化、社会化作为未来地质资料信息化发展的重要方向。

NAS(Network Attached Storage)是一种专业的网络文件存储及备份方案，又称为网络直联存储设备、网络磁盘阵列(付长冬等，2004)。NAS技术结合电子计算机、扫描仪、打印机、互联网等硬件设备，使用科学的管理方法与体制机制，对构建可操作性强、标准化统一、安全性较高、对现代地质资料管理功能扩展具有重要的支撑作用。

1 基于NAS的地质资料信息化准备

地质资料信息化准备主要包括：陈旧资料的图文数字化与修复、地质资料管理与复用、地质资料数据提取与存储等。

1.1 陈旧资料的图文数字化与修复

大多数馆藏地质资料中，不仅保存有各个地勘、科研等单位汇交与评审验收的成果地质资料，同时也保存了海量的阶段性成果资料、调研资料等。首先，在开展资料数字化时，收集散置在各地勘单位、科研院校、矿山的原始资料隐藏了大量的敏感信息，是提高地质资料再利用率的重中之重(王春宁等，2005)。这些原始资料包括基础地质、矿产勘查、综合研究资料等，其中多为手抄文档与图件资料。同时，必须规范陈旧资料扫描件的扫描精度与电子文档入库索引流程。资料扫描时，应在兼顾图像质量与文件大小的基础上，选取合适的扫描精度。对纯文字材料、油印文件、蓝晒图等，可采取灰度扫描方法以减少文件存储大小与文字清晰度，因为通过灰度扫描的文字更适用于后期OCR识别。同时，为了保证扫描件与原始资料的完整性与一致性，建议由专业地质和制图人员协同进行后期图片与文本修复工作。

1.2 地质资料标准化

地质资料是社会、经济、文化发展的重要基础性、战略性资源，地质信息服务网络化、多元化、社会化要求地质数据提供较高的数据共享性与复用率，以满足不同使用群体多方面的需求。数据的标准化与规范化是资源共享与扩展的重要前提条件，标准化工作应根据国土资源部《地质资料档案著录细则》中成果地质资料目录数据库的要求，结合地勘单位地质档案构成，形成一套基础数据库标准。一般来说，索引数据库应记录地质资料的编号、名称、类别、编著者、汇交单位、密级、主题词、矿种、工作程度、工作起始时间等信息，用户按照关键字的组合模糊搜索，获取到需要的信息(张红玥，2007)。同时，随着网络技术与GIS技术日趋成熟，资料档案检索服务也逐渐引入GIS空间信息手段，例如地质资料空间查询等，为地质信息服务网络化、社会化提供了有利的技术支持。

1.3 基于NAS的地质资料数据提取与存储特点

地质资料数据首先形成PDF文件，以便于阅览，并利用关系数据库技术建立数据索引。同时，存储属性数据便于检索，最后建立资料的空间数据库，便于用户提取地质资料数据。NAS地质数据存储有3个显著优点：(1)高效海量的数据访问性。NAS内建网络传输优化，提升文件与数据库传输效能。(2)适合备份容灾。一旦应用过程中发生火灾、地震等事故，一般的服务器远程备份方案成本过高，而使用2台支持RAID(磁盘阵列技术，常用于数据资料的备份容灾)的NAS，能够便捷地恢复事故丢失的地质资料。(3)组建成本低，维护方便。NAS的部署基于现有以太网络，形成即插即用便于安装与卸载。

地质资料通过软件技术与网络技术可以方便地提供搜索、浏览与打印的功能，同时也带来地质资料泄密的安全隐患，这也是传统纸质资料难以避免的问题(李玉龙等，2002)。在软件设计时，应对资料查阅与打印的来访人员进行自动登记备案，同时建立不同的用户安全等级，对地质资料的浏览与打印进行权限控制，对资料文件本身也进行密码加密与水印加密，才能有效地保证有密级的数据资料不被泄露。

2 地质资料信息化解决方案实例

2.1 方案实例简介

江苏省有色金属华东地质勘查局地质信息中心的地质资料信息化解决方案采用基于NAS的C/S、B/S两套系统并行的方式运行。系统使用Java语言自主研发，解决方案架构如图1所示。Java平台特有多平台可移植性，系统可运行于绝大多数Windows、Linux、Mac 的操作系统中。

解决方案架构中，由图文中心通过文本与图件扫描、手持终端设备采集、电子资料汇交等途径获得电子文件与地质数据。基于统一数据组织方式，运用地质数据采集系统，按照规范化的数字化流程，形成地质资料电子文档与地学数据库集合汇入NAS中。数据库服务与地质资料电子文件采用NAS统一管理，以确保数据的安全性与访问的便捷性，NAS将数据服务提供给解决方案中的两套系统，提高地质资料数据的复用性。获得数据支撑后，解决方案分别使用B/S端与C/S端，二者相辅相成，为网络用户与来访用户提供服务。B/S端又称数字资料馆系统，架设Web服务器，通过Internet面向社会提供基本的资料检索与资料预览服务;C/S端又称电子阅览室系统，对来访者提供资料检索、阅读与打印服务，同时协助阅览室管理员管理NAS数据、查阅日志与统计数据等。用户在这两套系统中使用统一的账户，针对不同账户采用统一权限管理，以保证用户操作的便捷性与数据资料的安全性。

B/S端数字资料馆系统采用JSF+JDBC技术进行研发，实现了在线搜索引擎方式的地质资料检索，替代现场手工翻阅地质资料的繁琐过程，提高资料检索效率，减少档案资料的损坏率。其中，使用的主要技术支持包括：J2EE容器(Tomcat 6.0)、脚本语言(JavaScript)、数据库基础库(JDBC)、J2EE框架(JSF)。C/S电子阅览室实现物理隔离的电子资料借阅功能，同时实现对借阅过程的实时监控以及NAS地质资料库的统一管理，使用的主要技术支持包括：J2EE容器(Tomcat 6.0)、图形用户接口类库(Swing)、数据库类库(Hibernate 3.2)、图表类库(Jfreechart 1.0.13)、自主研发多线程与联接池类库(Server Pool 1.1)等。

图1 地质资料信息化解决方案架构

2.2 方案实例应用

2.2.1 NAS部署 NAS服务器部署至现有机房的局域网内，通过对NAS软件端的配置，任何一台经过授权的机器都可以NAS作为中心数据存储设备使用。这种使用方式无需在客户端进行复杂配置，也无需安装第三方软件，配置完成后，一切就如同使用本地磁盘一样(徐洪峰，2010)。系统管理员通过电子阅览室系统的服务端对NAS共享区进行正常的地质资料文件管理操作，并可针对不同访问用户网络地址的不同设置访问权限。同时，数据库服务也架设在NAS服务器上统一管理。

2.2.2 基于B/S的应用 数字资料馆B/S端基本功能包括：用户登录、用户管理、资料检索方式选择、读者指南、多条件高级检索、资料在线阅读等。系统首页采用搜索引擎的显示方式，直观地提供给用户登录与检索的基本功能(图2)。系统登录后，用户可以进行资料检索，检索结果列表显示并可进入下一级资料目录。

通过对用户进行权限控制，最高级用户拥有在线阅读地质资料的权限，注册用户拥有高级检索的权限，未注册用户仅拥有资料名称检索的权限。注册用户可以根据资料的题名、单位、行政区划、资料类别、工作程度、关键词等多种方式相结合进行资料检索，进入资料目录后检索结果会按类别列表显示并标注出该资料所在的地理位置，高级用户可以在线预览资料内容。地质资料检索结果页面如图3所示。

2.2.3 基于C/S的客户端应用 客户端实现的基本功能有：馆藏情况介绍、读者指南、用户信息采集、资料检索、资料阅览与打印、呼叫管理员、NAS数据源配置、历史与热点搜索等基本功能。

(1)用户登录。当服务端与客户端成功通信后，用户通过在客户端上输入有关信息即可申请登录并等待服务端管理员审批。如果是注册用户，则可使用注册的用户名与密码进行登录、使用该系统。登录界面如图4所示。

图2 数字资料馆B/S系统首页与在线检索示意图

图3 地质资料检索结果示意图

(2)地质资料检索与阅览。登录系统后，用户可按照与B/S相同的检索方式，使用题名、地区、单位等进行地质资料检索，亦可通过使用B/S系统检索到的档案号直接获得地质资料。地质资料阅览采用标签式阅读，用户可以方便地打开多份资料，并可以对资料进行放大、缩小、打印、内容检索等操作。“历史搜索”选择栏记录了该用户的浏览历史，用户可进行资料回退，在浏览遇到问题时，可以点击“呼叫管理员”与电子阅览室管理员联系，阅览界面如图5所示。

图4 客户端登录界面

2.2.4 基于C/S的服务端应用 服务端实现的基本功能有：客户端监控、审批、用户踢出功能，客户端呼叫功能，地质资料检索功能，地质资料文档与索引管理功能，用户登录与资料检索的日志管理功能，按资料类别、资料归属地、资料访问次数的图形报表功能，增加、删除、修改账户管理功能，NAS数据源配置功能，使用帮助功能。

(1)登录审核与监控。当客户端提交登录申请时，服务端会发出提示，提醒服务端管理员有用户要求登录。用户的登录信息经管理员审核通过后，管理员点击同意登录，客户端方可正常使用;反之拒绝客户端登录，客户端回到登录界面。如客户端在登录后操作违反规章制度，管理员可将客户端强行退出，客户端回到登录界面，监控界面如图6所示。

图5 地质资料阅览界面

图6 服务端监控界面示意图

(2)资料利用日志与统计。当客户端与服务端联机成功后，服务端实时地将该用户的所有使用情况写入日志。管理员查阅日志可以按时间、用户、阅读资料内容等关键词快速检索，便于实时监控地质资料使用情况。

服务端提供对电子地质资料的统计分析功能，能够按照地质资料形成时间、归属地区、专业类别等方式进行查询统计，形成相应的图表并支持打印输出(图7)。

(3)资料安全性保护。地质资料电子文档与索引数据库在NAS中统一管理，利用磁盘阵列技术保证了数据完整性，NAS本身的权限管理也降低了资料泄露的可能性。在解决方案中，客户端与服务端系统均屏蔽了数据拷贝、删除等操作，同时也禁用第三方软件的对地质资料的阅读与打印，最大限度地保证了数据的安全性。

3 结语

该方案的投入使用实现了地质资料统一管理与地质资料多应用模式的现代化变革。以NAS为数据管理依托，C/S、B/S 2种应用模式，代替传统纸质资料翻阅，有效地保护了地质资料原件，大幅提高了资料利用率，也给未来地质资料网络化、社会化、集群化的管理模式提供了新的技术支撑。

付长冬，舒继武，沈美明，等.2004.网络存储体系结构的发展和研究［J］.小型微型计算机系统，25(4)：485-489.

李玉龙，肖世伟，高爱红.2002.地质资料服务网络化建设［J］.国土资源信息化，(5)：7-11.

王春宁，尚武，陈培章.2005.地质资料管理系统建设研究［J］.国土资源信息化，(1)：18-23.

徐洪峰.2010.基于Linux/NC网络的NAS资源管理的研究与应用［J］.计算机与数字工程，38(6)：52-53.

张红玥.2007.地质资料数字化建设与发展［J］.中国国土资源经济，(8)：36-37.

NAS based geological data and information management solution design and application

CAO Rui，SONG Zhen

(Geological Information Center，East China Geological Exploration Bureau of Nonferrous Metals，Jiangsu Province，Nanjing 210046，China)

Geological data focused on network technology，socialization and diversification was a significant direction of information development in the future.In the course of geological information service，the security of geological data and information was very important，so the issues brought about in the course of data management needed attention.The authors presented that the geological data and information management solution was designed based on NAS technology，used java language and deployed both C/S and B/S application system to cooperate with online retrieval and indoor service.In that way，data and system became more secure and convenient to the user.With the fast-paced development of electronics and internet technology，geological information management project became more important in geologic application，and broadened the service domain.

Geological data;Information service;Electronic reading;Application system;Jiangsu

TP393

A

1674-3636(2011)03-0280-06

10.3969/j.issn.1674-3636.2011.03.280

2011-03-21;

2011-03-29;编辑：侯鹏飞

曹睿(1984—)，男，助理工程师，硕士，地图学与地理信息系统专业，E-mail：crterry113@gmail.com