基于ArcGIS的矿产资源规划管理系统研究

费明明，韩 璐

(1.中国地质大学(北京)，北京 100083；2.浙江财经学院经济与社会发展研究院，浙江 杭州 310018)

矿产资源是国土资源的一个重要组成部分，是一种不可再生的有限资源，是人类生活和生产的基本原料之一，也是国民经济和社会发展的物质基础[1]。我国各级政府一直非常重视矿产资源的发展。2012年3月5日在十一届全国人大五次会议上，国务院总理温家宝在政府工作报告中指出，2012年中国将继续实施积极的财政政策，更加注重对包括地质找矿在内的薄弱环节的财政支持。2012年1月7日，国土资源部部长徐绍史在全国国土资源工作会议的工作报告中提出，2012年要面落实《找矿突破战略行动纲要(2011～2020年)》年度找矿任务，统筹矿产资源开源、节流和布局，增强资源可持续利用能力。

矿产资源规划是各级国土资源主管部依法审批和监督矿产资源勘查、开发利用和保护以及矿山生态环境保护的重要依据。开展矿产资源规划管理系统建设，以GIS数字化的管理代替传统数据管理方式，利用先进的信息技术对规划成果进行管理，能完成矿产资源规划的有效管理，是实现矿产资源科学管理的重要举措。近年来，国土资源部已将开发应用各级矿产资源规划管理信息系统作为规划的一项重要任务，先后下发了关于开展矿产资源规划管理信息系统建设工作的通知等一系列文件。本文根据矿产资源规划信息化的需求，开展了基于ArcGIS的矿产资源规划管理系统的研究。

1 需求分析

国土部门的矿产资源规划职能为组织编制和实施本级部门管理范围的矿产资源保护与合理利用规划、矿产资源总体规划、地质勘查规划、地质环境规划，并指导和审核市级下级国土部门的相关规划工作。按照矿产资源规划工作的职能和国土资源政务信息化建设要求,矿产资源规划信息化建设目标应主要体现为以下几个方面：对矿产资源规划的科学研究提供信息服务、形成相关的信息化标准、对矿政管理系统中业务进行规划审查、提供对矿产资源规划的修编、为国土部门的矿产管理和科学决策提供信息化支持[2]。

开展矿产资源规划管理系统的任务应该包含两个方面：建立矿产资源规划数据库和开发规划管理系统。系统建设应结合最新的信息技术、GIS技术、网络技术等，按照统一的标准、规范和要求进行。建立系统后在规划管理工作中逐步推广应用,为规划审查工作服务、为国土资源政务管理服务。以下对这两项任务的目标开展分析。

1.1 矿产资源规划数据库建设

该任务是按照国土资源部统一的标准，建立矿产资源规划数据库，满足规划数据的准确性、科学性、实时性要求，实现对数据的科学管理、更新和维护。矿产资源规划数据包含属性数据和空间数据。属性数据库主要用来存储矿产资源规划实施中涉及到的所有属性数据，包括矿产资源规划信息，管理类表格和证明类文件，以及各种规划成果数据；空间数据库主要包括标准地理底图信息和矿产资源开发利用现状图、勘查规划图、地质要素图、矿产资源分布图以及矿产资源开发利用与保护规划图等空间信息。

1.2 矿产资源规划管理系统建设

其任务是为了提高矿政管理工作水平和满足国土部门和社会各界对矿产资源规划管理的需求。应按照国土资源部颁布的《矿产资源规划实施管理办法》为依据，立足于规划工作的实际，满足规划国土部门实施矿业权审查以及规划成果管理、查询统计、分析、输出的需要，实现对规划数据的有效管理和充分利用，提高工作效率，为国土部门的科学决策提供信息服务、为社会各界提供了解矿产资源规划的信息平台[3]。

2 矿产资源规划数据库建设

2.1 数据库的组成

矿产资源规划数据库建设要充分利用已有工作成果，同时与矿政管理的其他数据库进行联通，与土地规划、地籍数据库也做好对接。矿产资源规划数据库主要包含三个部分：规划成果数据和规划实施管理数据和规划编制涉及的社会、经济数据等。从数据库建设的角度，是按属性数据库和空间数据库进行建设，因此笔者也按这两种类型开展分析。

2.1.1 规划成果数据

规划成果数据既有属性数据，也有空间数据。属性数据主要为矿产资源的基本信息、储量信息、开发利用现状与规划信息、矿产品需求量与产量预测信息、开采规模信息、矿山生态环境恢复治理规划信息等。空间数据主要为标准地理底图信息和矿产资源开发利用现状图、勘查规划图、地质要素图、矿产资源分布图以及矿产资源开发利用与保护规划图等。

2.1.2 规划实施管理数据

该数据一般是属性数据，包括计划指标数据和项目审批数据。其中计划指标数据主要是矿产资源规划控制指标，如规划指标、计划指标、统计数据等。项目审批数据主要是国土部门进行项目审批有关信息，存放审批办公中涉及到的项目申请表、审批表以及各种资质表单、证书信息等。

2.1.3 规划编制涉及的社会、经济数据

实施矿产资源规划是为了提高矿产资源对经济社会可持续发展的保障能力，因此该数据库中也应包含相关的社会与经济数据。 属性数据包含规划区域内的人口信息、基础设施信息、交通信息、环境信息、地方经济发展数据等。空间数据主要为城市规划图、行政区域图、水系图、交通图等。

2.2 数据库建立流程

数据库建立的流程主要包括资料收集、预处理，建立空间和属性数据库，开展元数据处理并建立元数据库，最终，将以上数据进行整合，形成矿产资源规划数据库，具体的工作流程如图1所示[4]。在数据库建立的过程中，按照行政区划分为国家、省、市三个级别分类，为每个行政区划创建单独的图形数据库，将不同行政区划的图形数据及其属性数据分别保存在各自的数据库中，这种管理方式便于不同数据库之间的自由转换与挂接，使性能更加高效[4]。

3 矿产资源规划管理系统设计

3.1 总体架构设计

从总体上来看，矿产资源规划管理系统的架构分为四层，如图2所示。基础设施层是系统运行的软硬件及网络环境，包括操作系统、ARCGIS软件、SQL SERVER软件、服务器、机房以及互联网、国土资源政务网、局域网等网络环境。数据层包括规划成果数据、规划实施管理数据、规划编制涉及的社会、经济数据等[5]。在实际存储中，是按照空间数据库与属性数据库存储。另外还有维持系统运行的支撑数据库。业务层是构建矿产资源规划系统的各项业务模块。此外，为了能够与采矿权系统、探矿权系统、地籍系统、土地二调系统等系统相互共享数据，还提供数据共享接口。处于最顶层的是应用层，通过对前面三层的构建，形成了矿产资源规划系统，给不同的访问用户赋予不一样的权限和展示页面。在系统的构建过程中，应参照国土资源相关标准规范，以避免形成信息孤岛。矿产资源规划系统与采矿权系统、探矿权系统、地籍系统等相互关联，相互共享数据，共同为国土部门服务[6]。

图1 矿产资源规划数据库建立流程

图2 矿产资源规划管理系统总体架构

3.2 功能结构设计

矿产资源规划管理系统的功能总共分为五个模块，如图3所示。

3.2.1 规划成果管理

规划成果管理包括图件成果管理和文档成果管理。主要是对各种图件、文档进行存档、 调阅、查询统计。能对各种图件中专题图层的图形及属性进行编辑，对图层、图例进行管理。提供图件、文档成果的各种表现形式的输出[7]。

3.2.2 规划审查管理

规划审查包括采矿权、探矿权、调查评价、矿山地质环境恢复治理等项目的规划审查。能够导入项目申请属性表，可从探矿权、采矿权等现有的信息系统数据库中自动提取。能够对系统中的国家法律法规、产业政策、技术结构、产品结构、生态环境等信息进行管理，并在审查过程中自动提取这些信息给审查人员参考。提供填写、打印和输出审查意见表的功能。

图3 矿产资源规划管理系统功能模块

3.2.3 专题分析

提供针对系统数据的专题分析能力，对业务的开展提供辅助决策能力。对规划指标进行分析，对已审查探矿权项目和采矿权项目的统计分析，实现图形查询、拓扑查询、属性查询、图文互查等功能，数据分析主要实现叠加分析、缓冲分析、空间分析等功能。

3.2.4 数据输出

主要将用户查询统计结果和规划审查结果打印输出。数据显示包含文本模式、报表模式、地图模式、专题图模式，能够用不同的方式输出。

3.2.5 后台管理

给系统运行提供支撑，设置系统参数和业务参数，对不同用户的权限进行管理，提供接口与采矿权系统、探矿权系统、地籍系统、土地二调系统共享。

4 基于ArcGIS的矿产资源规划管理系统的实现

通过以上的设计，本文采用的GIS平台为ArcGIS9.3、开发工具为.NET2008、数据库平台为SQL SERVER2005完成系统的实现。基于这以系列软件构筑国土资源管理相关的应用系统，已逐步成为国土资源信息化领域的成熟的GIS解决方案。在数据库的建设中，我们基于ARCGIS完成了建库，按照数据集、要素类和图幅导入到相应数据库的要素类中，进行批量数据的批量导入，并开展了数据入库质量检查，包括数据基本情况检查、位置精度检查、属性精度检查、逻辑一致性检查、数据完整性检查、时间精度检查[8-9]。在系统开发中，用ArcsDE管理图形数据，利用ArcGIS Server完成B/S应用系统的软件开发，ArcSDE作为空间数据库管理中心，与SQL SERVER2005数据库及ArcGIS Server应用，构成了一种三层体系结构，如图4所示。系统的建立，能够满足国土部门的矿产资源规划管理业务需求。

图4 基于ArcGIS的矿产资源规划管理系统的实现

5 结语

矿产资源规划是国土部门的一项重要业务，从信息收集编制过程到最终成果的表现，以及规划的实施过程，都需要信息化手段的支撑。本文基于ArcGIS技术，对空间数据和属性数据统一管理，完成了矿产资源规划管理系统的设计与实现，构建出了矿产资源规划数据库和信息系统。系统的建立有助于国土部门对矿产资源规划的有效管理、提高规划水平，提升监管能力。从长远意义来看，能够以信息化带动规划管理的科学化和规范化，对于充分发挥规划的作用，提高矿政管理水平，以及促进矿产资源的持续快速健康发展都具有重要的现实意义。尽管如此，矿产资源规划和信息化建设是一项复杂的工作，需要在长期的实践中不断改进，结合业务需求和最新的信息技术逐步完善。

[1]王恒,韩作振,毛善君,刘桥喜.基于B/S结构的矿产资源管理信息系统设计[J].中国矿业,2006,15(7):17-19.

[2]任效颖.矿产资源规划管理信息化建设研究[J].国土资源信息化,2004(1):16-19.

[3]战炤波,杜舰.北京市矿产资源规划管理信息系统设计与实现[J].中国管理信息化,2009，12(21):53-55.

[4]谭永杰,郭佳,徐仁勇,等.基于全国矿业权实地核查成果数据的矿政管理信息系统建设[J].中国矿业,2011,20(7):50-55.

[5]王军见.基于GIS的矿产信息管理系统设计与开发[J].计算机工程与应用,2006(26):228-232.

[6]刘光孟,汪云甲,李永峰.矿产资源规划中的信息处理技术研究[J].中国矿业,2011，20(12):32-35.

[7]李铁钢，高占普.市级国土资源管理部门“一张图”建设应注意的问题[J].国土资源,2010(3):49.

[8]尹兰,向金海,文红艳.基于GIS的矿政信息系统设计与开发[J].武汉理工大学学报：信息与管理工程版,2005(8):174-177.

[9]游江南,索万和.基于GIS的矿产资源规划审查信息系统的设计与开发[J].华北国土资源,2007(4):52-54.