地质勘探的信息化建设

摘 要: 地质勘探信息化建设涉及到地质勘探工作的诸多部门和管理机构，建设过程中必须选择符合地质勘探信息化建设特点规律和适合我国国情、行情的方法路子，实现地质勘探工作跨越式发展，推动地质勘探信息化工作快速、高效、有序、协调发展。

关键词: 地质勘探信息化; 数字化建设; 系统综合集成

中图分类号：F407.1 文献标识码：A 文章编号：

1 基本概念

物质、能量和信息是人类赖以生存和发展的基础。物质是世界存在的形式，能量是世界运动的形式，信息是物质抽象的形式。信息是人类认识世界和改造世界的基础，是人类活动的基本现象和必备要素。信息的产生、认知、收集、传递、处理、利用贯穿于人类社会发展的各个时期，是人类认识和改造客观世界的基础条件。信息化的概念起源于 60 年代的日本，后被译成英文传播到西方。信息化的表述，在中国学术界和政府部门作过较长时间争论和研讨。由于定义时的侧重点、对象、范围各不相同，种种定义各有千秋，现在引用较多的定义是: 信息化是在现代信息技术发展的推动下，信息技术和信息设备广泛应用到政治、经济、军事等各个领域的过程。据此，我们认为地质勘探信息化是指在国家最高地质勘探单位的统一规划和组织下，在地质勘探的各个方面应用现代信息技术，深入开发和广泛利用信息资源，推进国民经济快速协调发展，加速推进数字地球建设的过程。

2 地质勘探的过程

2． 1 传统条件下的地质勘探过程

传统的地质勘探或者地质找矿过程，大致经过优选目标区、确定远景区、确定找矿靶区、系统工程控制和提交地质报告五个阶段。后一阶段是在前一阶段完成的基础上进行，不能超越前一阶段而进行下一阶段的任务。因此传统的地质勘探工作程序是串行，在数据链传输中，串行的效率也是比较高的。目前，地质勘探工作大多采用传统的方法和手段，工作流和数据流是不连续的和间民的，效率较低。在传统地质勘探过程中，野外的信息采集，室内的资料整理和分析化验等工作绝大部分都是手工操作，使得地质勘探过程中的人力和物力成本较高，过程较为漫长，地质勘探信息反馈滞后，数据挖掘没有深度，受计算能力和资料存储介质的影响，地质勘探资料叠加使用价值大大降低，在地表矿、易找矿极度减少的情况，地质找矿和深部预测找矿的能力大大降低。在信息技术高度发达和信息革命日新月异的今天，使用传统的罗盘、地质锤、放大镜等老三件和槽、井、坑、钻等手段进行地质勘探，难以保障高速发展的中国经济对矿产资源的扩张式需求，中国经济的发展近期内难以摆脱对外矿产资源的高度依赖，不采用新方法、新技术找矿，必将对中国经济的高速发展带来更多的不确定性和不稳定性。

2． 2 信息化条件下的地质勘探过程

信息化条件下的地质勘探工作是在网络技术和计算技术的支撑下，充分利用现代信息技术和信息设备，将地质勘探的主流程进行数字化处理，采用基于 SOA 架构的技术，构建模块化的业务应用系统，通过流程再造和数据挖掘，充分利用信息资源进行地质找矿，为地质勘探工作提供良好的支撑、应用和服务环境，服务于地质勘探的全过程。在信息化条件下，地质勘探工作的野外信息采集全部由野外数字化采集系统完成，较为成型的有地质调查局开发的数字地质填图系统、探矿工程数据编录系统和黄金部队研发的野外数据采集系统等。野外信息采集完成后通常通过北斗卫星、3G 移动设备或者超短波、短波、异频转接器、数传设备与有线网络相结合的方式传到信息中心进行处理。数据库系统一般选用微软的 SQL 数据系统、甲骨文的 Oracle 数据系统、IBM 的 BD2 数据库系统，这三类数据库系统都能够处理大型的数据和较强的扩展能力。

3 地质勘探信息化顶层设计

地质勘探信息化的任务是实现地质勘探主流程信息化，核心是建立基于 SOA 构架的三层架构体系，关键是数据库技术、服务支撑环境和系统综合集成，重点是野外数据采集数字化，过程是以计算机技术和网络技术的应用为支撑，通过不断数字化，逐步实现信息化。目标是缩短勘探周期、降低勘探成本、减少勘探投入、提高勘探效率，将地质勘探成果融入社会、勘探信息共享社会、勘探技术服务社会，为经济社会可持续协调发展提供资源保障和技通过分析地质勘探过程，结合基于模块化的信息系统架构理念，充分考虑信息系统的特点和地质勘探工作的行业特点，我们认为地质勘探信息化的顶层设计应建立在基于 SOA 构架的“三横三纵”架构体系，分述如下。

3． 1 横向结构

共三层，分为硬件层、环境层和应用层。硬件层包括基础网络和计算环境。基础网络部分包括有线网络、无线网络和卫星网络，有线网络可采用基于 SDH 或者 MSTP 的电路进行远程组网，无线网络可以采用短波电台、超短波电台、数传设备和数字集群进行组网，卫星网可以采用租用商用卫星信道和设备的方式进行组网。需要注意的时，由于地质工作有很大一部分在野外，因此进行基础网络组网时，要确保有线网络、无线网络、卫星网络三网要互联互通、取长补短、互补空缺，才能为地质勘探数据流在各工作阶段的共享与应用提供基本支撑。计算环境包括网络中心、计算中心、存储中心和灾备中心，网络中心为数据传输和数据交换提供基本环境，计算中心为地质勘探诸信息的计算、管理和应用提供基本运行环境，存储中心为地质勘探数字化信息存储提供基本方式和存储空间，灾备中心主要是为数据发生意外而采取的补救措施和方法，一般有两种模式，一种是仅提供数据的异地备份功能，另一种是对数据和业务进行同时异地备份，确保业务系统和数据安全、稳定和可靠运行。环境层包括操作系统、数据库和构件库( 软件) 。操作系统目前应用较为广泛的是微软的 Win-dows 操作系统、Linux 操作系统和 Androld 操作系统，苹果的 OS 系统仅限于在苹果公司设计的设备上运行，不能在第三方设备上运行。数据库包括公共数据库和专业数据库，其中公共数据库主要存放与管理有关的数据信息，而专业数据库主要存放与地质勘探有关的专业数据信息。构件库( 软件) 包括基础业务构件库和数字化地质勘查软件，其中，基础业务构件库是指对地质勘探各阶段的任务进行需求分析与抽象建模后，通过编写独立的功能模块，然后通过搭建积木的方式进行业务应用系统组建和应用，数字化地质勘查软件是指由社会上的商业软件公司单独开发且能够为地质勘探某阶段所应用的独立软件，如 MapGIS 地理信息系统、SD 资源量估算软件、PCI 遥感图像处理系统等。应用层包括业务系统和应用系统两部分。业务系统主要是指地质勘探数据采集系统、地质勘探数据处理系统、地质勘探数据管理系统、地质勘探数据应用系统四部分，这部分功能主要是针对地质勘探人员进行地质勘探工作。应用系统包括服务系统和查询系统两部分，这部分功能主要是针对社会人员使用地质勘探信息并提供服务。

3． 2 纵向结构

共三方面，分别是安全防护、标准规范和运维管理。安全防护主要是对系统和数据进行安全防护，包括边界防护、防病毒、防入侵和加密防护等标准规范主要是将原来传统的地质勘探规范转化为信息化条件的工作规范，根据地质勘探信息化工作需要，对标准规范进行适当增、减，也包括地质勘探过程中管理工作的标准规范部分。运维管理主要是对地质勘探信息化方面的各种系统、数据进行全方位的维护和管理，使之处于良好的运行状态并为地质勘探工作服务。运维管理是信息系统良好运行的前提和基础，虽然不直接服务于地质勘探工作，但它是地质勘探信息化系统不可或缺的部分。

4 结语

地质勘探信息化是地质勘探工作在信息化条件下发展的必然结果，是提高地质勘探工作质量、效益、水平和能力的最佳途径，是降低地质勘探人力、物力、经济投入的最佳选择，是实现地质勘探工作现代化的重要方法和手段。

参考文献:

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［2］ 董彬虹，李少谦． 短波通信的现状及发展趋势［J］． 信息与电子工程，2001．

［3］ 王东青． 计算机软件技术基础［M］． 北京: 清华大学出版社，2010．