GIS ( Geographic Information System) 是對地球空間數據進行采集、存儲、檢索、分析、建模和表達的計算機系統(tǒng)， 是集地理學、測繪遙感學、空間科學、信息科學、計算機科學和管理科學為一體的新興邊緣科學。
目前創(chuàng)新互聯(lián)已為上千家的企業(yè)提供了網站建設、域名、網頁空間、成都網站托管、企業(yè)網站設計、平山網站維護等服務，公司將堅持客戶導向、應用為本的策略，正道將秉承"和諧、參與、激情"的文化，與客戶和合作伙伴齊心協(xié)力一起成長，共同發(fā)展。
在礦產資源評價過程中， GIS為地質學家提供了在計算機輔助下對地質、地球物理、地球化學和遙感等多源地學信息進行集成管理、綜合分析及解釋的能力， 成為改變傳統(tǒng)礦產資源評價方法的有利工具。在礦產資源評價領域，不管是進行區(qū)域成礦系統(tǒng)的研究，還是確定礦床的有利靶區(qū)，GIS 不僅提供了多源地學信息進行集成管理的能力、靈活的查詢檢索能力，而且可在經驗與模型的指導下，通過各種空間分析方法對與成礦有關的各種空間信息進行綜合分析解釋，確定成礦的有利地區(qū)。實踐證明，GIS 技術的應用形成了新一代的礦產資源評價方法。 將其引入地質找礦行業(yè)是充分利用已有數據、提取潛在信息以及提高礦產資源預測水平的重要途徑。
GIS 之所以能在礦產資源評價中廣泛應用，是因為GIS為礦產資源評價提供了理想工具，GIS 有很強的綜合多學科地學數據的能力，非常有利于礦產資源評價預測。它有以下一些特點：
(1) 先進的數據庫和圖庫管理使得各種地學圖件和地質數據的長期保存及修改變得更加容易。
(2) 能提供集成管理多源地學數據(地、物、化、探、遙的屬性信息和空間信息) ，具有方便建立模型及進行空間模擬分析的能力，使數據的分析更有效和定量化。
(3) 提供多元信息快速準確疊加功能。利用GIS 的專題圖層管理功能可以方便地完成多學科、多層次、多來源的圖形疊加，從而大大減少圖紙人工繪制繁重勞動，而且研究者可以根據自己的思路反復進行多次疊加自由組合。
(4) 快捷地完成空間信息查詢、檢索，既可以根據專題屬性，如地質圖層中檢索巖漿巖地質體，又可以完成不同專題數據空間交互條件查詢，如檢索出某含礦地層中的礦床數等。
(5) 可以精確地統(tǒng)計各種地質體空間幾何屬性，如面積、周長等，這樣可以定量地研究諸如地質體規(guī)模與礦產的關系等問題，這在以前定量預測中是難以實現(xiàn)的。
(6) 可以自動實現(xiàn)不同專題數據空間疊加分析，這樣便可以解決既有地球化學異常，又處于成礦構造帶的區(qū)域圈定問題。
(7) 利用DEM ，TIN 模型完成各種空間測量科學數據的可視化問題，可以方便地將成礦信息數據處理與GIS 可視化結合起來。 同時，GIS 能夠保證成礦預測的過程可視化，能夠保證成礦預測工作是“透明的”、可檢驗的；
(8) 提供高質量的、高分辨率預測成果圖件。
GIS在資源環(huán)境領域的應用方興未艾，從技術、地理信息、經濟社會的需求等方面分析，在該領域有以下趨勢及建議：
應用軟件數據端口應有專門化，專業(yè)化方向發(fā)展，在同類型同方向的GIS數據交流共享方向提供適當的方便，以解決GIS數據來源和數據質量難以保證的問題。
結合國家信息化推進工作，以電子政務相關工程為基礎，推動GIS在資源環(huán)境管理中的推廣應用。
信息化建設已成為我國各級 *** 及企業(yè)的重要任務，GIS在以資源、能源、生產、資金等空間綜合配置、優(yōu)化組合為目的的信息化建設中，可以發(fā)揮應有的作用；結合相應的應用工程，推動GIS的發(fā)展；
應用往專業(yè)化方向發(fā)展，功能由通用管理功能轉向資源評估、監(jiān)督、跟蹤分析等專業(yè)功能方向發(fā)展。
隨著經濟社會的發(fā)展，經濟社會與資源環(huán)境之間的各方面的矛盾及問題逐漸暴露出來，這些問題在時間和空間上具有諸多的關聯(lián)性，分析這些問題、提出合理的解決方案建議，需要功能更專業(yè)化的GIS軟件系統(tǒng)支持；
支持多源、多尺度、多類型集成應用的軟件平臺工具的開發(fā)應用。
信息獲取技術的快速發(fā)展和多源化趨勢，要求資源環(huán)境方面的GIS應能夠接收、處理及分析多種來源、多尺度的地理信息；
促進3S技術集成應用，推動專業(yè)技術及軟件的發(fā)展，全球定位系統(tǒng)、遙感技術與GIS的集成應用已成為GIS軟件發(fā)展的趨勢之一，而這種應用的發(fā)展是在應用推動的基礎上建立的，針對特定的應用領域的集成化的GIS將成為資源環(huán)境領域GIS的發(fā)展方向，也是系統(tǒng)與業(yè)務結合的需要；
開展專業(yè)應用系統(tǒng)開發(fā)建設，結合資源環(huán)境各領域的需求，開發(fā)多種專業(yè)化的GIS，如針對性生態(tài)保護區(qū)、生態(tài)功能區(qū)、地下水、生物資源等領域的專業(yè)性GIS軟件與管理系統(tǒng)。
國內GIS現(xiàn)狀和對策
地理信息系統(tǒng)技術是一門綜合性的技術，它的發(fā)展是與地理學、地圖學、攝影測量學、遙感技術、數學和統(tǒng)計科學、信息技術等有關學科的發(fā)展分不開的。
GIS的發(fā)展可分為四個階段：第一個階段是初始發(fā)展階段，20世紀60年代世界上第一個GIS系統(tǒng)由加拿大測量學家R.F.Tomlison提出并建立，主要用于自然資源的管理和規(guī)劃；第二個階段是發(fā)展鞏固階段，20世紀70年代由于計算機硬件和軟件技術的飛速發(fā)展，尤其是大容量存儲設備的使用，促進了GIS朝實用的方向發(fā)展，不同專題、不同規(guī)模、不同類型的各具特色的地理信息系統(tǒng)在世界各地紛紛付諸研制，如美國、英國、德國、瑞典和日本等國對GIS的研究都投入了大量的人力、物力和財力；第三個階段是推廣應用階段，20世紀80年代，GIS逐步走向成熟，并在全世界范圍內全面推廣，應用領域不斷擴大，并與衛(wèi)星遙感技術結合，開始應用于全球性的問題，這個階段涌現(xiàn)出一大批GIS軟件，如ARC/INFO，GENAMAP，SPANS，MAPINFO，ERDAS，Microstation等；第四個階段是蓬勃發(fā)展階段，20世紀90年代，隨著地理信息產品的建立和數字化信息產品在全世界的普及，GIS成為確定性的產業(yè)，并逐漸滲透到各行各業(yè)，成為人們生活、學習和工作不可缺少的工具和助手。
地理信息系統(tǒng)的研制與應用在我國起步較晚，雖然歷史較短，但發(fā)展勢頭迅猛。
我國GIS的發(fā)展可分為三個階段。
第一階段從1970年到1980年，為準備階段，主要經歷了提出倡議、組建隊伍、培訓人才、組織個別實驗研究等階段。
機械制圖和遙感應用，為GIS的研制和應用做了技術和理論上的準備。
第二階段從1981年到1985年，為起步階段，完成了技術引進、數據規(guī)范和標準的研究、空間數據庫的建立、數據處理和分析算法及應用軟件的開發(fā)等環(huán)節(jié)，對GIS進行了理論探索和區(qū)域性的實驗研究。
第三個階段從1986年到2013年，為初步發(fā)展階段，我國GIS的研究和應用進入有組織、有計劃、有目標的階段，逐步建立了不同層次、不同規(guī)模的組織機構、研究中心和實驗室。
GIS研究逐步與國民經濟建設和社會生活需求相結合，并取得了重要進展和實際應用效益。
主要表現(xiàn)在四個方面：（1）制定了國家地理信息系統(tǒng)規(guī)范，解決信息共享和系統(tǒng)兼容問題，為全國地理信息系統(tǒng)的建立做準備。
（2）應用型GIS發(fā)展迅速。
（3）在引進的基礎上擴充和研制了一批軟件。
（4）開始出版有關地理信息系統(tǒng)理論、技術和應用等方面的書籍，設立了地理信息系統(tǒng)專業(yè)，培養(yǎng)了大批人才，并積極開展國際合作，參與全球性地理信息系統(tǒng)的討論和實驗。
在科技部等國家有關部門的大力組織和支持下，國產GIS基礎軟件開發(fā)工作取得了重要進展，出現(xiàn)了一批GIS高技術企業(yè)，開發(fā)出了較為成熟的國產GIS軟件，如MapGIS、GeoStar、CityStar、SuperMap、MapEngine、GROW等，并形成了一定的產業(yè)規(guī)模。
這些國產GIS軟件以較高的性價比，打破了國外GIS軟件對我國市場的壟斷，有力促進了我國地理信息系統(tǒng)技術的發(fā)展。
這些年，GIS技術在我國得到了廣泛應用，其應用面從傳統(tǒng)的城市規(guī)劃、土地利用、測繪、環(huán)境保護、電力、電信、減災防災等領域滲透到礦產資源調查、海洋資源調查與管理等各方面，取得了豐碩的成果和巨大的經濟效益。
當前，國家有關部門正逐步將GIS嵌入到電子政務系統(tǒng)中。
隨著計算機和信息技術的快速發(fā)展，GIS技術得到了迅猛的發(fā)展。
GIS系統(tǒng)正朝著專業(yè)或大型化、社會化方向不斷發(fā)展著。
“大型化”體現(xiàn)在系統(tǒng)和數據規(guī)模兩個方面；“社會化”則要求GIS要面向整個社會，滿足社會各界對有關地理信息的需求，簡言之就是“開放數據”、“簡化操作”，“面向服務”，通過網絡實現(xiàn)從數據乃至系統(tǒng)之間的完全共享和互動。
下面我們從地理信息系統(tǒng)技術角度來討論和分析當前GIS的相關技術及其發(fā)展趨勢。
1.1 空間信息的獲取、處理與交換地理空間數據是GIS的血液，構建和維護空間數據庫是一項復雜、工作量巨大的工程，它包括：數據的獲取、校驗和規(guī)范化、結構化處理、數據維護等過程。
GIS處理的數據對象是空間對象，有很強的時空特性，獲取數據的手段及數據的形式也復雜多樣。
獲取數據的基本方式有：野外全站儀平板測量、GPS測量、室內地圖掃描數字化、數字攝影測量、從遙感影像進行目標測量和數據轉換等。
這些獲取技術已基本成熟。
同時，空間數據也具有很強的時效性，不同的空間數據必須進行周期不等的數據更新維護，空間數據庫中數據的準確、及時、完整是實現(xiàn)GIS應用系統(tǒng)價值的前提基礎。
空間數據維護往往涉及跨部門、跨行業(yè)的多種數據格式和多種數據類型的大量數據，提供有效的空間數據編輯更新手段是當前亟待解決的一個重要課題。
基于上述信息獲取技術，在過去的二十年間，國家有關部委和行業(yè)部門已經積累了大量原始數字化數據和相應資料，建立了1100多個大、中型數據庫以及大量的各類數字化地理基礎圖、專題圖、城市地籍圖等。
國家測繪局已經完成了全國l：100萬、 1：25萬基礎地理空間數據庫以及全國七大江河數字地形模型的建設，并啟動了全國l：5萬，部分省份1：1萬基礎地理空間數據庫的建設。
這些基礎數據有力促進了GIS技術的廣泛應用，進而產生了大量的GIS數據。
但由于地理信息系統(tǒng)軟件大多采用不同的空間數據模型，以及它們在地理實體上的認識差異，使得所積累的數據難以轉換和共享（即使能夠數據轉換，也會產生信息的丟失），從而形成一個個新的數據孤島。
制訂數據交換的格式標準已成為大家的共識。
一些國家和組織已經在進行這方面的工作，并定義了一些數據交換標準，如SDTS，OpenGIS聯(lián)盟制訂的GML，另外一些公認的數據格式如DXF，Shapefile和MIF文件格式等正逐漸成為數據交換的事實標準。
我國也在“九五”期間制定了地球空間數據轉換標準。
但是由于人們對空間信息認識和研究成果的制約，還沒有一個統(tǒng)一的地理數據模型，因此建立實用的數據交換格式和信息標準將是一個長期、復雜過程。
1.2 空間數據的管理空間數據的管理涉及到二個方面的內容：空間數據模型和空間數據庫。
空間數據模型刻畫了現(xiàn)實世界中空間實體及其相互間的聯(lián)系，它為空間數據的組織和空間數據庫的設計提供了基本的方法。
因此，空間數據模型的研究對設計空間數據庫和發(fā)展新一代GIS系統(tǒng)起著舉足輕重的作用。
在GIS中與空間信息有關的信息模型有三個，即基于對象(要素)(Feature)的模型、場(Field)模型以及網絡(Network)模型。
GIS基礎軟件平臺的研制和應用系統(tǒng)的設計開發(fā)一直沿用這三種空間數據模型，但這些模型在空間實體間的相互關系及其時空變化的描述與表達、數據組織、空間分析等方面均有較大的局限性，難以滿足新一代GIS基礎軟件平臺和應用系統(tǒng)發(fā)展的要求。
主要表現(xiàn)為：（1） 僅能表達空間點、線、面目標間極為有限的簡單拓撲關系，且這些拓撲關系的生成與維護耗時費力；（2） 難以有效地表達現(xiàn)實三維空間實體及其相互關系；（3） 適于記錄和表達某一時刻空間實體性狀及相互間關系靜態(tài)分布，難以有效地描述和表達空間實體及其相互間關系的時空變化；（4） 沒有考慮異地、異構、異質空間數據的互操作和分布式“對象”處理等問題。
針對上述不足，時空數據模型、三維數據模型、分布式空間數據管理、GIS設計的CASE工具等研究已成為當前國際上GIS空間數據模型研究的學術前沿。
蔣洪明 李雪潔 肖 茜
（江蘇省地質資料館）
摘 要 利用館藏地質資料信息對全省礦產資源儲量空間數據庫進行實時更新維護，是館藏地質資料服務經濟社會的有效途徑之一。為了提高建庫與維護工作的質量、效率以及加強技術交流，作者對江蘇礦產資源儲量空間數據庫建設應用過程中，地質資料發(fā)揮的重要作用，以及利用 MAPGIS 技術采集礦體資源儲量估算范圍、水平投影圖形拐點坐標的方法和步驟進行了總結闡述。
關鍵詞 地質資料 MAPGIS 礦產資源 空間數據庫
隨著地質資料信息化的發(fā)展，對地質資料信息需求也在不斷地提高。儲量空間數據庫建設與數據維護工作，是我省地質資料信息資源管理的一項重要內容。在促進地質資料深化利用過程中，地質資料為礦產資源儲量空間數據庫建設與維護，提供了重要的基礎信息資源。通過地質資料提供的可靠數據信息來源，我館以 MAPGIS 技術為基礎，采用創(chuàng)新方法以及現(xiàn)代化信息系統(tǒng)技術，使礦產資源儲量空間數據庫數據得到了不斷補充、更新與完善，實現(xiàn)了礦產資源儲量空間數據庫的動態(tài)管理，同時，也進一步加強了地質資料信息集群化產業(yè)化的發(fā)展。
1 儲量空間數據庫的建設與維護
隨著信息技術在國土資源領域的應用發(fā)展，2003 年 10 月 14 日，國土資源部辦公廳下發(fā)了《關于建立礦產資源儲量空間數據庫的通知》（國土資廳發(fā) [2003]324 號），要求各省國土資源行政主管部門開展礦產資源儲量空間數據庫建設與日常維護工作，帶動礦產資源儲量科學化、規(guī)范化、標準化、圖形化管理發(fā)展，促進礦產資源儲量管理由傳統(tǒng)的“以數管礦”向“以圖管礦”新模式的轉變，增加礦產資源儲量信息對探礦權、采礦權和礦產資源規(guī)劃等礦政管理工作的支撐力，進一步提高礦政管理現(xiàn)代化水平。此項工作的開展，拓展了館藏地質資料服務經濟社會的新途徑。
1.1 礦產資源儲量空間數據庫建設
根據國土資源部下發(fā)的礦產資源儲量空間數據庫建設工作技術要求，礦產資源儲量空間數據庫建設，是通過提取地質資料信息，進行礦區(qū)礦產特征以及資源儲量估算范圍水平投影圖形拐點坐標數據等相關信息的采集。
儲量空間數據庫建庫的流程為：確定入庫礦產地；收集礦區(qū)資料；礦區(qū)資料預處理分析，確定作為礦產資源儲量估算水平投影的圖件；圈定礦體資源儲量估算范圍水平投影圖形，量算拐點坐標；采集礦區(qū)地質特征等相關信息；坐標數據與信息采集質量檢查與訂正；數據錄入；數據錄入質量檢查與訂正；提供利用。
1.2 礦產資源儲量空間數據庫維護
礦產資源儲量空間數據庫維護工作就是對新發(fā)現(xiàn)的礦產地，按建庫工作流程，采集坐標數據與信息，填加入庫；同時對已提供利用的礦產資源儲量空間數據庫在應用過程中發(fā)現(xiàn)的問題，進行檢查、核實與更正，從而增強礦產資源儲量空間數據庫的現(xiàn)勢性、準確性。
2 礦產資源儲量空間數據庫維護現(xiàn)狀
礦產資源儲量空間數據庫建設與維護是一項長期、持續(xù)的工作。在工作應用過程中，發(fā)現(xiàn)存在著以下兩個方面的問題。
一是礦產資源儲量數據庫中的礦產基本特征信息的數據采集，來源于匯交至我館的地質資料報告中的數據，但在實際的工作過程中，仍然有大量的成果地質資料報告并未匯交至我館。
二是在初期建庫階段，礦體資源儲量范圍水平投影圖形拐點坐標，采用了人工直接在紙質礦區(qū)圖件上丈量、讀取數據、填寫數據采集表；這一方法的弊端為采集的數據精度比較低，而且差錯率也較高，大大增加了數據錄入及校對工作的工作量，從而降低了工作效率。
3 MAPGIS 技術在礦產資源儲量空間數據庫建設中的輔助作用
針對儲量空間數據庫應用中存在的問題，我館總結經驗，研究方法，從而采取了相應的解決措施。礦產資源儲量空間數據庫建設是“以圖管礦”思想的體現(xiàn)，其技術關鍵點是礦體資源儲量估算范圍水平投影圖形科學、合理、準確地圈定，拐點坐標精準地量算。從建庫工作流程和此項工作的技術關鍵點可以看出，礦體資源儲量估算范圍水平投影圖形的拐點坐標精準量算工作環(huán)節(jié)，存在探索研究的空間與必要性。
為了提高礦體資源儲量估算范圍水平投影圖形拐點坐標數據采集的精度與工作效率，江蘇在礦產資源儲量空間數據庫建設過程中進行了探索研究，引入 GIS 技術，實現(xiàn)計算機自動、精準采集坐標數據，很大程度上提高了拐點坐標數據采集精度與工作效率，創(chuàng)建了礦體資源儲量范圍水平投影圖形拐點數據采集新方法。
由于礦體是成礦地質作用形成的可開發(fā)利用的自然地質體，且形態(tài)多樣，千差萬別，其水平投影范圍的平面形狀亦是多樣、各異。因此，人工量算其坐標點數據，費時、費力，且精度與效率都低。應用MAPGIS 軟件的強大功能，可精確、快捷地采集拐點數據，并能自動生成坐標點數據。具體工作步驟如下。
3.1 MAPGIS 生成標準圖框
打開 MAPGIS 投影變換模塊，利用鍵盤生成矩形圖框，根據需要填寫上相應的參數。坐標系通常填寫“國家坐標系”，它的起始代號根據原地質圖相應的帶號填寫；標注選擇為“公里值”；網起始值是公里網從哪點開始，以光柵圖內圖廓左下角 X 及 Y 值作為起始公里值，以內圖廓右上角 X 及 Y 坐標作為終止公里值，單位選擇“公里”。根據原圖比例尺，填寫網格間距，例如，原圖比例尺為 1∶2000，則網格間距為 0.2，網格線類型選擇“繪制實線坐標線”，通過以上設置，將生成所需要的標準圖框。
3.2 生成 MSI 影像文件
在 MAPGIS 主界面上，通過圖像處理模塊，打開圖像分析，在轉換數據類型中選擇要轉換的光柵文件的類型（如JPG、TIF、BMP等），選擇需要轉換的光柵文件，然后指定轉換后的MSI影像文件存放目錄。在影像文件中，選定生成的 MSI 影像文件，打開“鑲嵌融合”功能，選擇“參照點 / 線 / 區(qū)文件”。為保證配準的精度，選取多個控制點，進行配準，每確定一個控制點后，影像圖下方控制點 ID 就會依次出現(xiàn)控制點的 X、Y 坐標，然后通過校正預覽，查看校正后的影像是否準確，影像完成校正后，對形成的校正影像文件進行保存。
3.3 拐點投影及坐標轉換
在 MAPGIS 中，進入實用服務模塊，選擇投影變換下級目錄用戶數據點文件投影轉換，將已知的坐標點文件（TXT 文本文件）導入進來。通過“用戶投影參數”設置，輸入投影相應的參數，根據要求，設置相應的文件類型。按要求完成“結果投影參數”的設置。其中，注意比例尺按需要投影的比例尺確定，投影帶類型及序號應根據坐標確定，對“點圖元參數”進行“子圖號”的設定。設置完成后，將點保存，即形成了礦體資源儲量估算范圍水平投影圖形拐點（含標志點）坐標表，見表 1。
新建一個MAPGIS項目工程，新建一個點文件，打開點編輯，根據屬性標注釋。然后再新建一個線文件，將點文件按屬性標上的序號順序，進行連接，按住 Ctr 鍵，點鼠標右鍵，線將自動閉合。通過其他文字及圖的編輯功能，形成礦體資源儲量估算范圍水平投影圖形，見圖 1。至此，礦體資源儲量估算范圍水平投影圖形拐點坐標計算機軟件化采集工作完畢。
表 1 礦體資源儲量估算范圍水平投影圖形拐點坐標表
圖 1 礦體資源儲量估算范圍水平投影圖
4 地質資料在礦產資源儲量空間庫中的作用
從礦產資源儲量空間庫建設與維護過程可以看出，礦產資源儲量空間數據庫建設核心任務是采集礦體資源儲量估算范圍水平投影范圍的拐點坐標和礦區(qū)地質特征等相關信息進行入庫。這兩方面的重點信息均蘊藏在礦區(qū)地質勘查報告中。因此，收集到合格的礦區(qū)地質勘查報告是礦產資源儲量空間數據庫建設的前提條件。館藏的礦區(qū)地質勘查報告均為通過評審、正式印刷匯交的地質報告；且通過了匯交驗收，報告質量與權威性毋庸置疑，其文字內容的齊全性、數據的準確性、圖件的精確性，為礦產資源儲量空間庫的建設提供了數據與信息來源與質量保障。
5 結語
利用館藏地質資料，通過 GIS 技術在礦產資源儲量空間數據庫建設中的創(chuàng)新應用，江蘇于 2004 年率先建設了全省礦產資源儲量數據庫，并提供全省礦政管理和基本建設等領域利用。同時根據有關要求，在已建數據庫的基礎上，不斷補充、維護、完善，實現(xiàn)對空間數據庫的動態(tài)管理。江蘇地質資料館持續(xù)應用在實踐中自己創(chuàng)建的礦體資源儲量范圍水平投影圖形拐點坐標采集方法，按年度維護與實時維護相結合的方式，開展全省礦產資源儲量空間數據庫維護工作。截至 2011 年底，全省礦產資源儲量空間數據庫中入庫的礦區(qū)達 499 個，涉及 616 個礦產地，較好地維護了江蘇礦產地信息的現(xiàn)勢性與準確性，為全省礦業(yè)權設置、礦產資源規(guī)劃、建設項目壓礦審批等礦政管理工作提供了有力的支撐服務。
重慶分公司
重慶分公司
