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A. 我国地质信息服务现状分析及展望
温雪茹 刘 冰 李银罗 翟国平
(中国地质科学院水文地质环境地质研究所)
摘 要 信息服务已成为 21 世纪各国地质工作的战略重点。本文对我国地质信息服务体系现状进行了深入的研究和分析,指出了存在的主要不足,并且对我国将要建立的地质数据集群系统做出了展望,指出应当在实现一站式服务的前提下,实现六个方面的主要功能,包括:完整的地质信息资源目录、丰富的网络在线资源、强大的信息加工处理和分析能力等。
关键词 地质资料 地质信息 信息服务 集群化
1 引言
地质信息是地质工作的主要成果,是广大地质工作者在基础地质调查、矿产勘查、环境(灾害)地质调查、海洋地质调查和地质科学研究过程中辛勤劳动的结晶,是对地球的物质组成、结构、构造及演化规律的认识和知识。地质信息是地质工作服务于经济社会发展的主要载体,是国土资源调查、规划、管理、保护、合理利用和国家重大工程建设的重要基础信息资源,对于缓解资源约束、保障经济发展、推进城乡建设、开展国土整治、防治地质灾害、改善人居环境等都具有重要的利用价值。
地质资料是地质信息的主体,指在地质工作中所形成的以文字、数据、符号、图形、图像、声音等方式记载的纸介质、存储介质,以及岩心、标本、样品、光薄片等相关实物。地质资料是对地质工作过程及成果的记录,具体包括成果地质资料、原始地质资料、图书期刊、实物地质资料和数据库等。
地质信息服务是主要以地质数据、信息和知识的提供与传播、地质信息处理以及提供软件服务为主要内容的信息服务[1]。进入 21 世纪以来,信息服务已成为各国地质工作的战略重点[2]。
目前全国地质资料馆、各省地质资料馆藏机构、六大地调中心和各省地调院以及广州海洋地质调查局、青岛海洋地质研究所、中国地质科学院、中国地质环境监测院、中国国土资源航空物探遥感中心、中国地质图书馆等单位构成了中国地质信息服务提供者的主体[3]。2011 年全国部、省两级地质资料馆藏机构的资源总量达 40.3 万种[4],中国地质图书馆国内外地学文献资源量为 60 万卷(册),全国实物地质资料中心库存岩心长度150745米,标本10992块(数据来源于中国地质图书馆、中国实物地质资料信息网站)。目前我国地质信息服务现状是传统与现代并存、以传统为主的方式;存在的问题,主要表现在资源分散、数字化比例小、共享程度低、信息产品深度加工不够等方面。因而,中国地质调查局于 2010 年 3 月 1 日在全国地质调查工作会议上正式提出要加强“地质资料信息服务集群化产业化”。地质资料信息服务集群化,就是通过构建共享机制、搭建共享平台,汇集、整理、挖掘地质资料信息产品,延伸产品链,提供服务集中度,提高服务规模效益的过程[4],将实现领域内应用层面的互通互联、资源共享和协同工作。
2 地质信息服务方式
2.1 传统服务方式
传统方式表现为借阅人到馆藏机构获取资料的模式。借阅人通过目录检索或者卡片检索,查询到所需资料后,需要到馆藏机构提取纸质资料阅览或复印或拷贝电子数据。网络目录检索和电子阅览室,在借阅过程中能够起一定的辅助作用,但没有从根本上改变传统模式。在传统信息服务方式中,信息服务提供者各自开展服务。客户为解决一个问题,常常需要从分布在不同位置的提供者处分别获得所需服务[5]。
2.2 现代服务方式
现代服务方式主要应用 WEBGIS、网格、数据库等先进技术,使用户能够便利地获取地质信息,主要包括信息提供服务、信息处理服务、软件提供服务,以及基于知识的咨询服务等。它的主要特点是用户通过运行在互联网上的系统,即可在任何位置上快速实现对所需信息的查找、浏览、评价、获取和利用,并不需要关心信息的存放位置。
2.2.1 集成的信息产品服务
中国地质调查局在“十五”初期开始实施我国基础地学数据库体系建设计划。该体系包括基础地学数据库和综合成果数据库两大部分,共 30 余个数据库,主要包括[6]:
(1)区域地质图数据库
全国 1∶5 万地质图空间数据库,全国 1∶20 万地质图空间数据库,全国 1∶25 万地质图空间数据库,全国 1∶50 万地质图空间数据库,全国 1∶250 万地质图空间数据库,全国 1∶500 万地质图空间数据库。
(2)区域水文地质图空间数据库
全国1∶5万重点城市及经济开发区水工环综合地质数据库,全国1∶20万数字水文地质图空间数据库,全国 1∶600 万水工环地质图数据库,全国小比例尺数字水工环空间数据库,地下水资源动态监测数据库。
(3)基础地质数据数据库
中国地层数据库,全国 1∶20 万自然重砂数据库,全国同位素地质测年数据库,全国岩石数据库(试建库)。
(4)全国矿产地数据库
原地矿系统矿产地数据库,全国地质工业行业矿产地数据库,中国铬镍(铜)钴铂(族)矿产地数据库(在建)。
(5)全国钻孔地质数据库(试建库)
(6)全国地球物理、地球化学、遥感数据库
全国 1∶500 万航磁数据库,全国 1∶100 万航次数据库,全国区域重力数据库,全国电勘查数据库,地质调查地球物理测井数据库系统(试建库),全国区域地球化学数据库,全国资源卫星遥感影像数据库,全国 1∶25 万标准图幅卫星影像数据库,全国物性数据库(试建库)。
(7)海洋地质数据库
我国 1∶100 万海洋地质数据库、我国海洋地球物理数据集。
(8)地质资料数据库
全国地质资料馆馆藏资料目录数据库,图文地质资料数据库,地质调查成果资料目录检索数据库,地学图书期刊类文献标题和摘要的网络数据库,地质调查与科技信息数据库。
(9)工作部署与综合成果数据库
地质调查专题图数据库(全国及大区各专业不同比例尺地质调查工作部署与工作程度数据),全国地质工作程度数据库,地学数据库元数据库。
10 余个国家级已建数据库通过运行维护管理,初步依照国家相关法规开展了社会化服务利用。数据发布方式分为在线和离线两种。中国地质调查局网站以中英文两种语言发布了元数据。据 2003 年 6 月至2005 年 6 月间不完全统计,地调局提供各类数据总量接近 100GB[7]。
2.2.2 网络在线信息获取服务
(1)中国地质图书馆网站(http://www.cgl.org.cn/)提供 10 余个大型地学文献数据库的在线浏览下载服务,提供馆藏图书的目录检索服务,馆藏图书尚没有提供在线浏览服务,尚处于数字化积累阶段。
(2)全国地质资料馆网站(http://www.ngac.cn/)提供馆藏地质资料目录检索服务,部分资料的在线浏览与下载服务、部分地学数据库的元数据提供服务。
(3)中国地质调查信息网站(http://www.gsigrid.cgs.gov.cn/),提供地质数据信息和应用软件共享服务,主办方是中国地质调查局,运行由局发展中心承担,支撑项目为国家“863”计划课题“资源环境应用网格构建”;
(4)国土资源科学数据共享网站(http://www.geoscience.cn/),提供地质数据信息服务,主办方是国土资源部信息中心,运行由中国地质科学院、中国地质调查局发展研究中心和中国土地勘测规划院承担,支撑项目为“国土资源科学数据中心建设”。
2.2.3 信息加工分析服务
中国地质调查信息网络提供了以下应用软件共享服务:①水质评价服务,面向不同类型的用户,提供水质评价的信息服务和软件共享服务;②地下水水位预测,利用动态观测数据,预测指定区域未来水位的变化情况;③网络环境下成矿信息提取与综合:使用证据权方法完成网络矿产综合评价过程;④常规计算方法的固体矿产资源评价方法软件共享服务。
2.2.4 专业软件提供服务
中国地质调查局组织研发的数字地质调查系统,是贯穿整个地质矿产资源调查完整全过程的软件,涵盖地质调查、固体矿产勘查、矿体模拟、品位估计、资源储量估算、矿山开采系统优化等内容,实现了地质填图、固体矿产勘查的全数字化过程。该软件系统由四大子系统构成:数字地质填图系统、探矿工程数据编录系统、数字地质调查信息综合平台、资源储量估算与矿体三维建模信息系统。
3 存在的不足
我国地质信息服务总体来说,虽然有了一定数量的数据资源,但是比较分散,没有形成完整的服务体系;有关服务的政策和机制不健全,尤其是缺乏公开服务的管理办法,责权利不统一。
3.1 集群化程度低
目前,我国地质信息产品不少,国家投资也比较大,但是一个数据库一个服务系统,没有完整的产品目录,多重注册情况严重,不能满足用户的一站式需求。
3.2 网络在线数据量少
目前,我国地质资料数字化比例较低。截至 2011 年底,全国各省(区、市)累计完成成果地质资料数字化总量 23.9 万种,数字化比例约 59%,其中全国地质资料馆累计完成近 6 万种地质资料数字化,数字化率 48%[4]。此为成果地质资料数字化情况。原始地质资料的数字化还未全面启动。信息资源的拥有量和能够提供在线服务的信息量也极不匹配,截至2010年,全国地质资料馆累计提供网络浏览资料14274种,当年馆藏总量为 11 万种[8],提供在线服务的比例为 13%。
因此,造成网络在线数据量少的原因主要有三:一是地质信息的数据积累不足;二是地质资料的保密是一个瓶颈,需积极推进地质图地理要素非涉密化处理;三是政策机制不健全,公益性不够。
3.3 地质资料获取费用高
虽然我国的定价原则已经确定,但到现在也没有确定的公开的地质信息与信息服务详细的分类价格,这造成很多数据的服务受到限制,并且各地的收费不一致,有的收费偏高。
4 展望
地质信息服务应当在数据一体化管理和共享平台下,按照统一标准和存储规范,形成逻辑上统一、物理上分布的国家地质数据集群系统。集群系统应当在实现一站式服务的前提下包含以下主要功能:
(1)完整的地质信息资源目录。
建立全国范围内完整的地质资源检索目录,一方面包含地质资料和图书文献,另一方面包含各级馆藏机构和地勘科研单位长期以来积累的地质信息资源。在发达国家,USGS、GSC、BGS、GA 等都提供了完整的各类地学信息的目录查询检索系统,帮助用户快速便捷地检索到所需信息和数据。
(2)丰富的网络在线资源。
在发达国家,由于在线资源极为丰富,其地质信息网站的访问也十分活跃。以美国 USGS 为例,2005 年平均每月成功的服务请求达 2400 万次,经网上传输的数据量达 180 多 G。5 年间访问 USGS 网站的次数约 76260 万次,是在大约相同的时间内访问全国地质资料馆 CGS 网站次数的 600 倍[3]。在对地质资料信息网络获取率调查中,加拿大用户可以通过网络获取 29%的数据,美国可以获取 27%,澳大利亚可以获取 8.5%[5]。
我国地质资料解密工作研究,已部署在“十二五”地质资料信息服务集群化产业化综合研究中,为今后地质资料的在线服务提供了基础。
(3)强大的信息加工、处理和分析能力。
中国地质调查信息网络在这方面作出了示范。应用网格技术编制软件对地质信息进行加工处理,将在某些方面大大提高工作效率。网络技术最直观的优点之一便是超强的计算能力,它能够把一个集群的计算机连成一个局域型网络,形成一台超级计算机,大大提高计算效率。原先在单一 PC 上运行需要花费几个月时间完成的计算,在网格中运行一两天就能够完成。
(4)应用软件服务。
提供各种高性能的专业工具软件服务。
(5)敏感信息的实时发布。
天气预报、台风、地震波观测数据的实时发布,以及通过专用系统发布地震、海啸、火山喷发、台风龙卷风等自然灾害预警信息。
(6)提供科学咨询、决策分析、科普宣传与教育培训等服务。
5 结语
2009 年,中国地调局开展了地质资料信息集群化产业化研究,包括“地质资料信息集群化产业化理论”“地质资料信息服务集群体系建设”“地质资料信息共享与服务平台建设”等 13 个专题的研究工作。国土资源部确定在上海、山东、湖南、湖北、安徽和青海 6 省市进行试点工作[9]。在这些工作部署中,我们看到了我国地质信息服务的光辉前景。
参 考 文 献
[1] 国土资源部 . 国土资源部推进地质资料信息服务集群化产业化 [EB]. http://www.gov. cn/gzdt/2009- 09/18/content_1420534. htm,2009.
[2] 姜作勤 . 地质工作信息化的若干问题 [J]. 地质通报,2004,23(9/10):839 ~ 845.
[3] 尚武等 . 中国地质信息服务体系的现状、差距及对策 [J]. 中国地质,2007 Vol.34,No.4:730 ~ 735.
[4] 国土资源部 2012 年 05 月 14 日通知公告:2011 年度全国地质资料管理与服务情况 .
[5] 姚华军等 . 推进地质资料信息服务集群化和产业化的研究 [J]. 中国国土资源经济,2009/09:4 ~ 7.
[6] 姜作勤,马智民,杨东来等 . 地质信息服务体系框架研究 [J]. 中国地质,2007,34(1):173 ~ 178.
[7] 中国地质调查局年鉴 . 2003,2004.
[8] 国土资源部 2011 年 4 月 14 日通知公告:2010 年度全国地质资料管理与服务情况 .
[9] 国土资源部通报第 14 期 . 2009 年度全国地质资料管理情况 .
B. 地质专业知识服务系统是哪里开发的数据全面么
是中国工程院主导建设的中国工程科技知识中心下地质专业分中心服务网站,由中国回地质图书馆、自答然资源实物地质资料中心、国家地质实验测试中心、中国地质科学院岩溶地质研究所、中国地质科学院水文地质环境地质研究所联合建设。
看单位级别你就能看出,这套系统的数据应该是非常全面的,我查资料的时候用过这套系统,国内数据基本很全,而且还有一部分国外的数据,作为非顶尖研究来说基本够用了。
C. 环境地质调查
根据区域发展需求与重大地质环境问题防治需要,在重要经济区地质环境调查、城市地质调查、矿山地质环境调查、全球变化地质响应与二氧化碳储存研究、农产品主产区土壤地球化学调查等方面开展了大量工作,取得了明显成效。
随着一批重要经济区先后上升到国家战略层面,重要经济区地质环境调查工作驶入快车道。在环渤海湾环境地质调查先行探索的基础上,2008年启动了长江三角洲、海峡西岸、珠江三角洲、北部湾、长江中游(包括武汉城市圈、长株潭、昌九工业走廊等)等重要经济区和城市群地质环境综合调查;2010年启动了中原城市群、关中盆地城市群、重庆都市经济区地质环境综合调查;2011年启动了长吉图经济区地质环境综合调查;2012年启动了中原-冀中南城市群地质环境综合调查;2013年启动了成渝经济区地质环境综合调查。在中国地质调查局的引导和拉动下,各级地方政府高度重视,不断加大地方财政投入,与中国地质调查局合作共同推进重要经济区与城市群的地质环境调查工作。重要经济区地质环境综合调查按照“区域上开展1∶25万系列编图,重点地区开展1∶5万的水文地质、工程地质调查,针对重大问题开展专题研究,建立地质环境监测网及信息化服务平台”的总体思路推进工作。经过几年的努力,在1∶25万调查与编图、1∶5万调查、城市地质调查、地质环境问题专题研究、信息平台建设等方面取得了重要进展,为主体功能区规划编制、国土空间布局优化、新型城镇化建设、产业结构调整、资源优化配置以及重大工程建设等提供了重要地学基础资料。
城市地质调查取得了较大进展。2003~2008年,国土资源部与中国地质调查局和地方合作开展完成了北京、天津、上海、南京、杭州、广州等6个特大城市立体地质调查,系统建立了地下三维地质结构,全面评价城市地质环境容量和地下空间开发利用适宜性,实现多源、海量、异构地学数据的集群化管理,建立三维可视化城市地质信息管理和服务系统,为城市规划建设和管理提供便捷的地质信息服务。2004~2009年,中国地质调查局组织开展了全国287个地级以上城市和19个地州盟所在地县级城市(共计306个城市)环境地质摸底性调查,查明了主要城市群和城市存在的地质环境问题及其危害,为推进重要经济区地质环境综合调查奠定了基础。
开展了矿山地质环境调查与典型矿集区动态调查。2000~2005年,完成了全国以省(区、市)为单元的矿山地质环境调查与评估,首次系统地对我国所有矿山地质环境问题进行了摸底调查,共调查矿山113149个,调查矿山面积581.9×104hm2,基本摸清了我国矿山环境的现状,系统总结了不同区域环境地质背景和不同矿类开发所引发的环境地质问题的类型、特征及其危害,分析了我国矿山环境地质问题产生的主导因素,为政府部门今后实施矿山地质环境管理提供重要基础数据。对晋陕内蒙古陕北煤炭资源开发区、晋陕内蒙古东胜—准格尔能源基地、辽宁阜新煤矿区、吉林辽源煤矿区、陕西潼关金矿区等主要矿产资源集中开发区地质环境问题进行了详细调查,对湘东南有色金属和煤炭矿区、胶东半岛金矿区、冀东唐山煤炭矿区等典型矿区矿山地质环境变化进行了动态分析。近年来,选取山西太原东西山煤炭集中开采区、贵州省纳雍县北部煤炭建材矿区、陕西潼关金矿区、陇南有色金属集中开采区等典型矿产资源集中开采区和矿山开展了动态调查,通过矿区1∶5万矿山地质环境调查,对矿山环境动态变化情况进行了初步分析。
应对气候变化推进了全球变化地质响应与二氧化碳储存研究。2010年以来,开展了全球变化地质记录研究、地质碳汇潜力研究、二氧化碳地处储存潜力评价与示范。以更新世晚期以来气候变化的精细记录为研究对象,开展了全球气候变化重点时段地质记录研究,深入了解更新世晚期末次间冰期以来不同尺度气候变化的周期性及突发气候事件序列,揭示了气候变化长期趋势中自然因素和人为因素的作用。通过研究岩溶、土壤和矿物等的地质作用下的碳汇机制,对我国地质碳汇潜力进行了调查评价。在评价主要沉积盆地二氧化碳地质储存潜力与适宜性基础上,编制了全国1∶500万评价图系和主要盆地评价图集,圈定出一批二氧化碳地质储存目标靶区;构建了深部咸水层二氧化碳地质储存工程选址、场地勘查与评价技术方法;与神华集团合作,在内蒙古鄂尔多斯市伊金霍洛旗成功实施了我国首个深部咸水层二氧化碳地质储存示范工程。
服务农业发展实施了主要农产品主产区土壤地球化学调查。推进了中东部主要农耕区多目标生态地球化学调查,系统获得了土壤中包括氮、磷、钾、硒等有益元素和镉、汞、铅等重金属在内的54项元素指标的含量及分布规律,查明了中东部主要农耕区土地质量状况,把握了土壤污染区域、程度和可能造成的危害,为我国土地规划、土地整治和基本农田保护、土地资源合理利用与生态管护提供了重要基础数据。近几年选择长江三角洲Cd、Hg等重金属元素的重点污染地区及农耕区土壤Hg异常区,开展了生态地球化学评价与监测预警试点研究。
根据国土资源规划需要开展了资源环境承载力评价。根据区域资源环境空间分布、地区差异条件和区域协调发展目标,建立了四大资源(土地、矿产、水、海洋)、四大环境(地质环境、生态环境、水环境、气候环境)为主体的全国资源环境承载力评价指标体系框架,完成了全国资源环境综合分区图和分区表的编制。开展了四种重要资源单要素、四种重要环境单要素评价和资源型、生态型、城市群等三种类型区的研究与评价。推进了关中—天水、北部湾、长株潭、中原城市群等4个重点地区的资源环境承载力评价工作。
D. 中国地质环境监测院
全国地质环境监测能力建设
E. 全国地质资料信息网移动客户端系统功能与实现
郑啸 章浩
(中国地质调查局发展研究中心)
摘要 随着硬件设备和无线网络的快速发展,移动互联网在日常工作和生活中起到越来越重要的作用,高普及率和使用的便捷性正在逐步改变人们获取信息的方式和速度。地学作为一个越来越受到重视的学科,除了对传统互联网的强烈依赖,对移动互联网的依赖程度也在逐年递增。全国地质资料信息网手机客户端实现了公开版馆藏资料的查询、浏览、收藏和订购,支持离线数据包使用户即使在野外无网络和手机信号覆盖区依然可以使用。全国地质资料信息网手机客户端拓展了地质资料的服务途径,提高了地质资料利用的便捷性,让用户能够随时随地查阅地质资料信息。
关键词 地质资料 智能设备 移动客户端
0 引言
自2010年以来,个人移动智能终端(包括智能手机、平板电脑等)硬件设备和无线网络得到了飞速发展,目前主要包括了苹果公司的iPhone、iPad系列、基于谷歌安卓系统以及基于微软Windows Phone系统的智能终端产品。由于移动智能设备具有很好的便携性,移动互联网在日常工作和生活中发挥了越来越重要的作用,高普及率和使用的便捷性正在逐步改变人们获取信息的方式和速度。全国地质资料馆网站在已有网站和数据基础的支持下,通过移动互联网,推出地质资料手机客户端,实现以在线或离线方式进行资料检索、详情浏览、在线订阅等主要功能,方便用户查询和订购地质资料。
1 全国地质资料信息网移动客户端简介
全国地质资料信息网移动客户端软件是一款运行于个人移动智能终端(如智能手机、平板电脑等设备),能够提供一些常用的资料检索、信息查询等功能的软件系统(图1)。目前该客户端的安卓版本和IOS版本均已完成开发并且正式上线。
安卓版本的软件最终发布为可用APK安装包,适配主流安卓设备;IOS版本最终发布可用IPA安装包并且发布到APP store中国区,软件包适配IOS 5.0以后所有版本,适用于iPhone App和iPad APP;安卓版本和IOS版本数据支持本地化、加密,并且提供定时增量更新功能。
客户端采用比较流行的三栏功能区分布(图2),左功能区一般为用户相关功能;右功能区一般放置和系统相关的功能;中间为常规区域,主要用于功能和数据展示。
地质资料查询功能的一大亮点就是在没有任何手机信号和无线网络的条件下依然可以进行资料查询,客户端提供了离线数据更新功能,让用户在没有网络和信号的时候依然可以使用查询,适用于野外或者井下探查的地质工作者。当服务端有新的数据更新时,用户可以先检查是否有新的离线数据存在,如果有新的离线数据,用户可以选择把新增的数据下载到本地使用。用户在后台添加新的资料后,用户可以主动将线上未同步的数据更新到系统内;此外,用户可以收藏感兴趣的资料以方便随后查阅,或者在客户端提交资料订购需求,提交的订购会在后台内由资料馆的管理员处理。软件支持模糊查询,用户可以输入多个以空格分隔的关键词进行查询(图3左),此外,用户还可以进入高级搜索页面;所包含的全部关键性数据都可以作为筛选数据,可供查询的信息包括题名、资料分类、工作程度、日期范围等(图3右)。
图1 全国地质资料信息网移动客户端的主要功能与结构
图2 客户端三栏功能区界面
对于查询结果的呈现如图4左所示,查询结果默认会加载前20个资料,当向下滑动的时候,系统会自动根据滑动条的位置加载新的资料,每次加载20条。当用户在使用网络并且网络非常缓慢或者本地数据查询出现慢查询的时候,最慢时间可能需要5s,超过5s的查询会被当作没有查询到数据而中断。点击标题或者列表中的详细按钮可以进入文档详情页面(图4右),资料详情页面分为标题、功能按钮和详情信息。用户可以选择喜欢的文档进行收藏,或者提交订购需求说明。
图3 客户端查询功能界面
图4 客户端查询结果界面
移动客户端对登录和非登录用户都可以使用查询结果,但是收藏资料和订购资料等相关功能就需要用户登录。用户登录和注册均需要使用手机号码作为唯一凭证,为了更好地为用户服务,用户需实名注册。当用户需要订购资料时默认使用用户注册的手机号码,用户可以输入对资料的订购需求。订购提交到后台后可以由资料馆管理员进行处理。
2 系统实现
全国地质资料信息网移动客户端的实现,要求馆藏资料允许公开的部分可以在客户端内进行查询、浏览、收藏和订购;用户可以注册、登录并且管理自己的账户;数字资料默认使用本地加密数据库并且允许用户在有网络的环境下使用线上最新的数据或者进行软件包内的数据更新;同时,根据移动互联网中客户端软件更新换代极快的特点,系统内置软件更新。基于以上的要求,系统的主要技术目标是:地质资料目录及信息的数字化、移动化、便捷化,随时随地获取资料信息,操作简便。
在客户端的设计上,在UE基础上做了大量的工作,软件采用的主要技术方法有:ASIHttpRequest 网络库,支持断点续传,GCD 高效管理多线程操作,用底层的CATransition实现更好的动画效果,绘制CALayer来实现更精美的自定义UI、Objective-C、Android SDK、断点续传、Block GCD、CATransition和本地SQLite数据源和数据流。用户基本上只需要用手指在屏幕上滑动几下就可以实现查询、订购和收藏等操作;界面简单,基本上无须输入。
后台采用HTML、Css和jQuery制作,服务端采用的主要技术方法有:全文检索和中文自动分词、基于HTTP协议的RESTFUL APIs并且兼容所有移动设备、Memcache缓存和高性能数据库。数据格式简单,后期更新方便。
整体技术架构如图5所示。其中客户端(包括IOS APP和Android APP)都将通过Rest Apis和Servers端进行数据交互,数据和数据传输过程中使用双向加密。
图5 整体技术架构
为了提升用户体验,降低服务器端压力,根据当前数据库更新较少的特点,使用离线数据和增量更新的方式。默认使用离线数据包,离线数据包包含默认的文档数据并且直接打包入客户端,如果本地存在数据包则默认使用本地数据源,否则使用在线数据。同时部署在线的API接口,保证在没有离线数据时客户端仍可用,当前GPRS和3 G网络足够支撑客户端对数据查询的需求。对于可能存在的新数据或者更新数据,可以进行增量更新。离线数据和增量更新通过离线数据引擎实现。
3 结语
当前政务、教育和公益行业,提供Web、APP一体化服务必将成为趋势,全国地质资料信息网移动客户端的实现,是全国地质资料馆在移动互联网的尝试,对地质资料在移动互联网的推广进行了初步探索研究,取得了一定成果。该系统方便快捷,支持离线数据,在没有网络的情况下依然可以使用,方便用户随时随地查询检索,扩展了全国地质资料馆的服务方式,也增加了全国地质资料馆的用户数量。
鉴于全国地质资料馆首次开展移动客户端服务,开发时间和资源有限,未来本系统将继续改善,以提供更好的服务。
F. 地质图空间数据在线服务:网络版地质图
张宝林1胡雄伟2
(1.中国地质调查局发展研究中心,北京100037;2.中国标准化研究院,北京100037)
摘要 网络版地质图是互联网环境下地质图空间数据应用服务一种新形式,是地质图的服务产品,具有以下几个特点:①提供快速浏览、定位服务;②多比例尺无缝放大/缩小显示服务;③提供地理、地质属性的快速查询、检索和显示服务;④提供编辑、加工服务;⑤提供定制、订购服务等类型。地质图空间数据服务是一种综合性数据服务,涉及WEBGIS技术、IMS(互联网地图服务)技术、WEB服务技术和数据库等多项技术。基于MAPGIS7.0IMS搜索引擎开发的网络地质图服务软件(GeoMIS),已经在全国地质资料馆网站运行,提供了初步的地质图浏览查询服务。
关键词 数据服务;WEBGIS;地质图空间数据;网络地质图
1 引言
互联网(尤其是宽带网)的普及,改变了人类社会经济文化生活的方方面面,为科学技术的推广应用和传播提供了新的途径和方式,扩大了科研成果的应用领域和范围。互联网已经成为了包括专业技术人员在内的广大社会公众获取科学技术信息、知识的一个重要途径。随着我国社会经济的快速发展,工业化和城镇化进程对包括地质图在内的基础地质信息的需求日益增大,地质图被广泛应用于城市建设、环境调查、农业、能源、工程、旅游等领域。
借助于互联网技术,尤其是被大家熟悉和广泛接受的Google Earth方式,通过互联网提供形式多样、内容丰富的地质图服务,满足社会各界对基础地学信息的需求,尤其是社会公众对地质图件的需求,是地质学家和地学信息工作者的责任和历史使命,具有重要的科学意义、社会意义和经济意义。
美国、英国、加拿大、澳大利亚等地质调查局已经把通过互联网向公众提供地学信息服务作为地质调查机构的一项重要职责。USGS网站提供了丰富的地图查询服务,英国地质调查局和加拿大地质调查局开发了面向地质学家的专业编图系统(WEB Mapping),用户可以对地图空间属性进行选择、提取、显示、叠加等操作,实现在线动态编图。
为了提高中国地质调查局地学空间数据的在线服务的水平,我们在地质图空间数据在线服务方面作了初步尝试,开发了“网络地质图服务系统”(GeoMIS,GeoMap Internet Service),在全国地质资料馆网站提供了在线试运行服务,同时对网络地质图内容、形式以及相关技术进行了初步的讨论。
2 网络地质图:概念及特点
地质图作为地质信息的综合载体,地质编图是一项专业性、时效性、学术性非常强的复杂综合研究工作。区域地质学家在地质图编图方面积累了丰富的经验,在内容组织、图饰表达、出版发行等方面已经形成了一套非常完整的理论、技术方法和标准规范。地质图件都是二维平面图,受图面负担的限制,地质图图面所能承载的信息量是十分有限的,只能通过地质图说明书以及其他补充图件的形式予以补充和注解说明。
GIS技术的应用,大大提高了地质图编图、制图和数据管理的技术水平,减小了传统编图的工作量,逐步实现了编图、数据管理的规范化。
传统地质图和地质图空间数据库在推广应用方面受到了地理信息管理规定等限制。大量地质图无法提供公众服务,地质图空间数据库的主要直接用户还是GIS技术人员,地质学家和公众需要借助于GIS软件人员的帮助才能查询编辑和利用相关的信息和数据。从面向服务应用、扩大地质图数据服务领域角度出发,尤其是通过互联网技术提供地质学家和普通公众能够直接使用便捷有效的地质图数据服务的角度考虑,我们认为开发网络(版)地质图有利于改善地质图的公众服务。
网络版地质图以满足广大的地学/非地学专业以及社会公众通过互联网获取地质图服务的需求为目的,是一种地质图的一种新表现形式,是地质图空间数据库的应用服务产品,兼有传统纸质地质图和地质图空间数据库的优点。
(1)既符合传统的阅读习惯,又适合于互联网环境下的操作浏览习惯。
(2)能够快速在互联网环境发布,提供无缝放大/缩小、漫游、浏览、查询服务。
(3)具有多样化数据组织方式,包含丰富图形(矢量)、属性等地质信息,满足用户的不同需求。例如,可以将地质图说明书内容放到属性数据库中,并与图面属性关联,用户在浏览图面时就可以直接查阅诸如采样点的描述、标本照片、各种地质现象的描述说明等信息。
(4)具有多样化的表现方式,可以方便地展现多元、多比例尺、多层地质、地理等信息。
(5)可以提供深层次的信息提取、编辑与加工功能。
地质编图不但是一个基础地学信息综合研究整理的过程,同时也是一个基础地学信息服务产品加工和服务的过程。我们需要把服务的思想贯彻到编图的整个过程,在保证图件科学性、准确性的基础上,考虑不同的用户群和不同应用的需求,丰富应用服务内容和表达方式,尤其是面向非地质专业的内容。因此,整个编图过程可以成为一个地质图系列产品的生产过程,网络地质图是该过程的一个产物。
网络版地质图是一种公开版地质图。通过叠加DEM或公开航/卫片数据编制2.5维或3维地质图,可以解决目前因地理空间信息涉密而导致地质图无法公开推广利用的难题。
网络地质图的发行可以缩短地质图出版发行的周期、降低成本、扩大应用领域,大大提高地质工作的科学、社会和经济效益。
全国地质资料馆网站发布了全国地质图(1:500万,1:250万)、分省及重要成矿带地质图的网络版,作了多比例尺地质图空间数据的在线浏览、查询等服务的初步尝试,对于内容、形式等方面有待于深入研究。
3 在线空间数据服务及实现
OGC对WEB地图服务(WMS)作了严格而详细的规定,并建立了相应的服务标准或规范。IMS技术的进步使得地质图空间数据在线服务成为现实可能。Google Earth的推出是对GIS在线服务的推动和促进,成为被广大用户所接受的在线地图服务的一种规范化服务模式。普通用户更关心的是地质图空间数据服务网站可以获得的具体服务业务,包括以下基本服务和专业服务两个方面:
基本服务内容包括:①浏览服务:提供图件浏览、放大/缩小、区域漫游、图层选择、叠加显示等操作功能。除了图形浏览外,还包括地质图关联空间属性和地质属性查阅、浏览。浏览服务可以是以矢量方式提供(WEBGIS),也可以是以栅格图像形式,提供快速浏览。②查询服务:提供地理信息和地质属性的查询功能,按照查询方式,可以是关键词查询、图形化选择查询(矩形、圆形、线形、多边形)查询。查询结果的显示以及示踪。
专业服务内容包括:①定制加工服务:用户可以选择特定区域向服务器定制相关的图件或数据;②动态编辑服务:用户可以选择数据集、图层、特定的属性进行显示、编辑,形成新的图件;③数据转换、加工和互操作服务:提供不同格式数据的转换、加工和交换服务。专业服务是一种面向专业用户的深层次的数据服务。
网络版地质图的开发除了涉及地质编图和空间数据库建设所需的相关技术外,还需要有一个能够表示地质图空间数据丰富内容的浏览服务系统,以便用户能够获得必要的服务,涉及WEBGIS、IMS技术、ajiax、WEB服务等技术。采用MAPGIS 7.0 IMS搜索引擎技术开发了地质图服务系统(GeoMIS,GeoMap Internet Service)已经在全国地质资料馆网站提供试运行服务,其系统功能结构如图1所示。
图1 地质图在线服务系统结构示意图
4 结论
网络版地质图是一种地质图应用服务产品的新形式,是实现地质图空间数据在线服务的一种新途径。网络地质图的编制和开发有助于扩大作为重要地学信息载体—地质图的推广应用,提高地质调查和地学研究成果的社会化服务水平,扩大服务领域。网络版地质图的内容、格式和标准规范有待于深入探讨研究。
G. 中国地质科学院水文地质环境地质研究所
中国地质科学院水文地质环境地质研究所(简称水环所)始建于1956年,是全国唯一专门从事水文地质、工程地质、环境地质研究的国家公益性科研机构,是全国水文地质环境地质调查和地下水资源评价的科技支撑单位和技术发展核心,是全国水文地质环境地质专业编图中心。
“973”项目启动会上为特聘专家颁发聘书
2009年承担地质调查工作项目11项、地质调查工作内容1项,在研国家自然基金项目4项、973项目1项所属课题2项、国家科技支撑项目课题4项、国土资源部公益性行业科研专项2项、国土资源部百人计划项目2项、国土资源大调查安排的科研项目1项、基本科研业务费项目16项、中国地质科学院重点开放实验室专项2项。获批2010年国家自然科学基金面上项目2项、青年基金1项。国家重点基础研究发展计划(973计划)项目“华北平原地下水演变机制与调控”喜获科技部立项并启动,所长石建省研究员担任项目首席科学家,总经费4500万元。
所长兼党委副书记石建省(中)、副所长张发旺(右一)、副所长张永波(左一)
2009年,水环所获国土资源部科学技术奖一等奖1项、省部级二等奖2项,荣获首届全国地源热泵行业评选活动“2009年度系统地质勘察优秀企业”称号。全年科研人员发表SCI、EI检索论文3篇,各种科技期刊和学术会议上共发表论文98篇,其中核心期刊论文90篇,出版专著4部。
2009年科研成果
全国地下水资源及其环境问题综合评价及专题研究:地质调查项目,负责人为石建省研究员,主要成员包括张发旺、张翼龙、王贵玲、陈宗宇、张光辉、张永波、刘少玉等。项目阐明了我国北方平原(盆地)地下水系统的演化趋势;划分了该区地下水系统,对比了华北平原、东北平原、西北内陆盆地地下水系统间的差异性。提出了地下水功能评价方法,首次建立了北方地区地下水功能评价指标体系,并完成了北方八大平原(盆地)的功能评价与区划。系统总结了北方各平原(盆地)地下水数值模拟方法、应用状况以及模型建立条件;建成了基于大型数据库的地下水资源数据共享与动态评价平台,整合完成了北方八大平原(盆地)地下水资源与环境实体数据库,实现了动态评价服务。重新评价了我国北方各主要地下水盆地的地下水资源及其开发利用潜力,系统分析了地下水资源变化的影响因素和各主要平原(盆地)地下水开采程度的差异。
地下水动态评价平台
中国地下水系统划分
华北平原地下水污染调查与评价:该项目为地质调查计划项目,项目负责人为张兆吉,主要参加人员包括费宇红、钱永、李亚松、王昭、陈京生、张凤娥等。通过对地下水污染的调查、采样和测试技术的详尽研究,研制了采样设备,建立了有机污染分析测试体系,提出了新的评价方法。通过对华北平原区14万km2开展的1:25万和对重点地下水污染区开展的1:5万地下水污染调查发现:不用任何处理直接可以饮用的地下水(I—Ⅲ类)占36.49%,经适当处理可以饮用的地下水(Ⅳ类)占24.25%,有39.26%的地下水(V类)需经专门处理后才可利用。华北平原地下水污染的特点:①污染检出指标多、超标少;②多为点状污染,分布广,多集中在城市周边和重化工开发区及影响带范围内;③以浅层地下水污染为主。项目成果入选中国地质学会2009年度十大科技进展。
野外现场测试水样
全国主要城市环境地质调查评价项目:属于地质大调查项目,负责人为刘长礼研究员,参加人员有侯宏冰、张礼中、张云等。项目完成了浙江、云南、四川、甘肃等15省区196个地级以上城市环境地质调查评价,建立了188个城市地质环境数据库,为177个城市的规划、建设、管理及汶川灾区灾后重建提供了地质依据。项目组查明152个城市地质灾害特征与发展趋势,为78个城市地质灾害防治、49个城市地下水保护与污染治理、13个城市地下热水开发利用、17个城市建筑地基适宜性利用提出了合理的对策建议,为75个城市论证了后备地下水资源208处,为17个城市未来垃圾的填埋处置初选了26个场地,编制了中国主要城市环境地质图集、各类图件共2168张。
中国地质环境分区与城市主要环境地质问题图
项目成果
珠江三角洲地区地下水污染调查评价:地质调查项目,负责人孙继朝研究员,主要成员有荆继红、黄冠星、刘景涛、陈玺、张玉玺、王金翠、向小平等。项目探索了地下水污染调查评价工作流程、技术方法、编图内容,完成了地下水污染防治区划,编制了具有创新性的地下水污染防治系列图件。自主研发了定深取样设备并获得国家专利,创新性地提出了“层次阶梯”地下水污染评价方法,为该地区地下水污染防治和地下水资源保护提供了科学依据和应用平台,也为我国其他类似地区开展地下水污染调查提供了经验和示范。计划项目和专题研究成果均被评审为优秀,这是我国首次完成的区域性地下水污染调查评价成果。
全国地热资源现状评价与区划:地质调查项目,负责人为王贵玲研究员,成员包括蔺文静、陈德华、刘志明、陈浩、张薇、杨会峰等。项目收集汇总了全国31个省(市、自治区)的地热井、温泉开发利用资料,修编了“中国地热资源利用现状图”、“中国地热资源分布图”等图件,编制了《浅层地热能勘查开发技术规程》,完成了《全国地热资源现状评价及区划技术要求》及《全国地热资源现状评价与区划编图技术要求》的编制工作。开展了地热资源评价方法研究,提出了我国山区对流型和沉积盆地型地热可开采资源量计算方法,提出在全国进一步开展地热资源勘查评价的建议及工作部署。
中国地热资源利用现状图
中国地热资源分布图
河套平原地下水资源及其环境问题调查评价:地质调查项目,项目负责人为石建省研究员和张翼龙教授级高工,主要成员包括刘海坤、赵华、杨会峰、叶浩、陈宗宇、张永波等。2009年开展了河套平原1:10万第四纪地质和水文地质调查、水文地质物探和钻探、测试分析、遥感解译等工作,对调查区内的土地利用、盐渍化、沙漠化及与地质环境相关的地方病状况有了较详细的了解;建立了野外包气带水盐运移试验场;对河套平原已建立地下水模型中存在的问题进行了总结,并提出建模思路,初步建立起区域水资源优化配置模型。同时,还建立了河套平原区地下水同位素剖面和社会经济数据库系统,为开展地下水循环演化研究奠定了基础。
在内蒙古毕克齐镇利用RAS—24浅震仪探测水文地质结构
黄河流域基岩区侵蚀成因及预测预报:科技部科研院所社会公益项目,负责人为石建省研究员和叶浩研究员。主要完成人员包括程彦培、侯宏冰、石迎春、郭娇、吴利杰、王强恒等。主要研究内容是砒砂岩的侵蚀机理。项目经过3年研究表明,粉红色的砒砂岩抗侵蚀性相对最强,灰白—紫红色交错互层的砒砂岩抗侵蚀性相对最弱;利用“3S”技术,对砒砂岩沟边线的蚀退进行了预测。预测结果表明,砒砂岩的侵蚀不但与岩石的地层组合有关,而且与地表覆盖物的厚度和松散程度有关;提出在现有水土保持工程的基础上,应针对地表不同类型的覆盖沙进行重点治理,以减轻该地区岩土侵蚀的强度。
水岩作用模拟试验装置
污灌区水土污染自然衰减调查评价:该项目为地质调查项目,负责人为张翠云研究员,项目组主要成员包括何泽、张胜、殷密英、李正红、马琳娜等。经过多年的努力,成功建立了微生物分子生物学检测高新技术。该技术由微生物DNA提取纯化、扩增、DGGE分析和测序等多个环节组成。目前利用该技术完成了28m深包气带土样和地下水样DNA提取纯化、扩增、DGGE分析和测序,取得了国内首批厚层包气带和地下水样微生物DNA数据,为污染物在包气带和地下水中的自然衰减评价提供了依据。
污灌区地下水微生物 DNA提取纯化结果
典型地区1:5万水文地质调查示范:地质调查项目,负责人为王贵玲研究员,主要成员包括杨会峰、陈德华、陈浩、张薇、范琦、刘志明、蔺文静、梁继运等。开展了水文地质调查、水文地质物探、水文地质钻探、水文地质试验(抽水试验和渗水试验)、水化学样品采集、同位素样品采集,工程测量等工作。查明了水动力场、水化学场的空间分布特征,对水文地质参数进行了精细刻画。详细研究了1:5万水文地质调查技术方法体系,对各种图件的表达内容和编制方法进行进一步地总结和优化,制定了1:5万水文地质调查的编图技术要求。
项目组进行水位测量
鄂尔多斯能源基地能源开发与地质环境互馈效应调控研究:水环所与德国蒂宾根大学应用地质中心、美国马萨诸塞大学合作开展的项目,中方负责人是张发旺研究员,中方主要参加人员有陈立、张胜、赵红梅、侯新伟等。项目组历经3年多研究,开创性地提出了利用采煤塌陷区深厚包气带作为接纳储蓄大气降水的关键技术;首次提出黄土地区石油污染土壤原位微生物修复技术,为一定规模原位修复石油污染土壤起到了示范作用;利用德方提供的鲁尔矿区环境整治规划和产业结构调整的经验,优化了大柳塔矿区和铜川矿区的地质环境整治规划方案。
石油污染土壤原位修复试验
H. 数据处理环境
GEOMDIS是中国地质调查局以PGD为基础开发研制的,主要用于区域地球化学数据回管理、处理、分析、成答图。鉴于该软件具有地球化学数据处理、分析的优势,农业地质环境调查项目利用GEOMDIS对多目标区域地球化学调查取得的元素全量、有机质含量、有效态含量等数据进行网格化处理,编制地球化学等值线图。
MapGIS是国内应用最广泛的国产地理信息平台之一,在投影转换、格式转换、图形编辑、打印输出等方面具有方便、灵活等优势。农业地质环境信息系统包含的空间图形数据库及属性库、数据投影转换、数据格式转换工作都是在MapGIS平台下完成,并利用MAPGIS提供的函数库进行了统计、制图、属性挂接等功能的二次开发。
I. 中国地质岩层分布查哪个网站
中国地质学会官网
J. 地质资料的使用
地质资料的获取:中华人民共和国公民、法人或其他组织可持身份证等有效证件,到全国地质资料馆藏机构或省(区、市)地质资料馆藏机构查阅、复制、利用公开的公益性地质成果资料。其成果包括成果报告、图件及其说明书等,一般无偿提供全社会利用,但提供单位可酌情收取一定金额的印刷工本费;外商在中国领域投资开展矿产资源勘查或其他地质工作,持有效证件,到国家地质资料馆藏机构或省(区、市)地质资料馆藏机构办理;涉及国家机密的公益性地质成果资料,按照国家有关保密规定,办理相关手续后可查阅利用。
详细内容查询可登陆中国地质资料馆网站(www.ngac.cn)和各省级国土资源行政主管部门[国土资源厅(局)]在其门户网站主页设立的“地质资料管理与服务”栏目。
地质资料的公开:根据《地质资料管理条例实施办法》的规定,探矿权人、采矿权人汇交的地质资料,自勘查许可证、采矿许可证有效期届满之日起30日内,由地质资料馆或者地质资料保管单位予以公开;勘查许可证、采矿许可证获准延期的,自延续期届满之日起30日内,由地质资料馆或者地质资料保管单位予以公开。对于规定以外的地质资料,自汇交之日起90日内,由地质资料馆或者地质资料保管单位予以公开。
可公开利用的公益性地质资料:比例尺小于1:5万(含1:5万)区域地质调查资料;比例尺小于1:20万(含1:20万)区域矿产地质调查资料、区域地球化学调查资料、区域地球物理调查资料、航空物探资料;比例尺小于1:5万(含1:5万)区域环境地质、灾害地质调查资料、遥感区域地质调查资料;比例尺小于1:5万(含1:5万)县(市)水文地质、工程地质、环境地质、灾害地质调查资料;比例尺小于1:20万(含1:20万)海洋区域地质调查、综合性海洋地质、矿产、地球物理、地球化学调查资料、海洋(含海岸带)环境地质、工程地质、灾害地质调查资料;大洋矿产资源调查和研究资料;极地地质调查、考察资料;地质环境监测成果资料。
中国地质调查局向社会公开提供服务的最新数据及重要基础地学数据库包括12种 资料查询请到中国地质调查局网站(www.cgs.gov.cn)和全国地质资料馆网站(www.ngac.cn)
(1)中国区域地球化学数据库及系列图(1:20万、1:25万);
(2)中国1:20万地质图空间数据库;
(3)中国1:25万地质图空间数据库;
(4)中国1:50万地质图空间数据库;
(5)中国1:250万地质图数据库及已出版的地质图;
(6)中国1:500万地质图数据库;
(7)中国1:500万航磁数据;
(8)中国1:600万水文地质图空间数据库;
(9)中国同位素地质测年数据库;
(10)中国岩石地层单位数据库;
(11)中国地质工作程度数据库;
(12)地质调查工作部署专题图空间数据库。
地质资料的保护:地质资料需要保护的,由汇交人在汇交地质资料时到负责接收地质资料的地质矿产主管部门办理保护登记手续,自办理保护登记手续之日起计算,保护期不得超过5年;需要延期保护的,汇交人应当在保护期届满前的30日内,到原登记机关办理延期保护登记手续,延长期限不得超过5年。地质资料自保护期届满之日起30日内,由地质资料馆或者地质资料保管单位予以公开。
地质资料的保密:除《国土资源管理工作国家秘密范围的规定》、《测绘管理工作秘密范围的规定》所列国家秘密目录范围内的地质资料外,其他资料均可公开提供给社会利用。涉及军事、海洋和放射性矿产的地质资料查阅利用,应执行其主管部门保密范围的规定。保密范围内的地质资料,如果由多个相对独立的单件组成,其中,不涉密的单件资料可以单独公开供社会利用;比例尺大于或等于1:50万的各类地质图件,可由受委托的馆藏机构,将图中的经纬线及其注记去掉后,提供给委托人利用。
自2007年起汇交的地质资料,汇交人应根据国家有关保密规定填报《汇交地质资料涉密情况登记表》。对国家、各省(区、市)国土资源行政主管部门、各国有地质勘查单位保管的成果地质资料进行全面清理,准确定密,并正确标注密级和保密期限,确保国家秘密安全。