中 国 地 质 大 学
资 源 信 息 系 统
第二章 资源信息系统
的开发方法
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目 录
第二节 地矿勘查信息系统的开发方法2
第一节 地矿资源勘查信息系统的基本概念31
第三节 地矿勘查信息系统的开发过程3
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资源信息系统的建立和应用是一切信息技术在资
源勘查与管理领域应用的基础,因而也是资源勘查
与资源管理工作信息化的核心问题。
资源信息系统的开发是一项复杂的系统工程,不
仅需要开发大量的高功能应用软件和高效率的软件
辅助开发工具 (CASE技术 ),还需要有完善的、适
合于不同服务环境和不同服务对象的系统工作平台
及信息工程方法论体系作为指导。
为了使大家对资源信息系统有一个全面的认识,
在介绍资源信息系统的开发方法之前,首先谈谈资
源信息系统及其相关学科的基本概念。
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第一节 资源勘查信息系统的基本概念
?资源勘查难度加大
?勘查精度要求提高
?勘查新技术和新手段的采用
?现代资源勘查工作所面临的将是
一个, 数据海洋,
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?怎样管理好这些数据并迅速、有效地利用这些
数据去解决各种复杂的地质问题,开展有效的资
源预测,是摆在我们面前的一个重要任务。
?根据国内外的成功经验,完成这一任务的最优
途径,是利用计算机的, 多 S”结合与集成化技
术来建立资源勘查区点源信息系统,简称为资源
信息系统 (RIS)。
?为了便于介绍和理解,我们将这个概念分为信
息、信息系统、资源信息系统等三个层次。将从
资源勘查学和地矿信息科学的角度来定义这些概
念。
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一、信息的基本概念
?信息概念是一个复杂的综合体。由于专
业领域的差异和理解上的差异,人们在许
多场合中常把数据、知识与信息等同看待。
?为着更好地进行信息的采集、管理、处
理和应用,有必要对信息、数据、知识等
概念作明确的区分。
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1.信息、数据、知识
?定义,数据是客观事物 (包括概念 ) 的数量、特征、
时空位置及其相互关系的抽象表示。 它可以是单个的
符号、数字、字母、文字和词语,也可以是它们以某
种形式和规则的集合,例如一个数组、一段文字、一
句话、一篇文章或者是一幅图。 总之,一切能为人感
知的抽象表示都可以是数据。
?在国土资源调查过程中获得的数据有 地球物理勘探
与遥感数据, 地球化学勘探数据, 野外地质观测数据,
室内化验测试数据, 地形地物的三角测量数据, 综合
整理与图件数据 。它们就是资源勘查信息系统将要存
储、管理和处理的对象。
?1)数据
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?辨析,数据 和 数据载体
?数据是 逻辑 概念,而载体是 物质 概念。
?载体 有时又称为 媒体, 媒介 或 介质,是承载数
据的物质 。
?例子:资源勘查工作中所获得的各种描述文字、
数字、素描、图形和图象是数据;
?记载这些数据的纸张、笔记本、胶卷、照片、
磁盘、光盘是载体。
?联系,一批 数据 可以记录在多种 媒体 上,同样,
一种 媒体 也可以记录多种不同的 数据,如同一张
白纸 既可写 文章,也可画 图画,还可以谱写 乐曲 。
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定义:信息是数据的含义或约定,表示事物运动状态和存在
方式。
数据是信息的载体,信息寓于数据之中。一般地说,掌握了
数据的含义或约定,就可以了解事物的运动状态和存在方式,
也就是掌握了有关事物的信息。只有准确地表达了数据的真
正含义的信息,才是完整的和有价值的信息。
例如,在一 个地区出现的重力异常,可能是岩石圈结构
异常特征的反映,也可能是地壳深部结构异常特征的反映,
还可能是在当地的地壳浅部存在某种矿床的反映。如果我们
无法用另外的方法或从另外的地方进一步查清它们的真实含
义,那么我们在实际上并没有得到完整的信息,其价值就很
有限。从这个意上讲,信息需要通过对数据的分析和解译来
获取。
?2)信息
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?同一个数据可以表达不同的信息,而同样的信息也
可以用不同的数据来表达。对一个断层露头的描述,
可以写成一段文字,也可以画成一幅素描,还可以拍
摄一幅照片或一节录像带,而且解说可以是中文的、
也可以是外文的。
?综上所述,信息是数据的含义或约定,数据是信息
的逻辑载体,而各种实物媒体是数据的物质载体,就
象多波段遥感数据是地貌、植被、水体和某些地下地
质信息的逻辑载体,而磁带 (或卫片 ) 是多波段遥感数
据的物质载体。
?正因为三者密不可分,在特定情况下,人们也常将
数据和信息甚至数据载体当作同义词看待。
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定义,知识 是 信息 的 集合,是通过多个 信息 的 关联
和 组合 而表达的 认识 和 经验,它来自于人类改造客
观世界的实践中。
举例:,上盘下降,下盘上升”,“正断层”,
,SiO2含量高于 40%”,“岩浆岩”,“花岗岩”等分
别是一些 孤立的信息 或 原子事实 。若用表示因果关
系的关联词,如果 …… 则 ……” 把其中两个或两
个以上的孤立信息关联起来,就构成了一条知识。
例如:, 如果断层的上盘下降而下盘上升,则为
正断层,;,如果岩浆岩的 SiO2含量高于 40%,则
为花岗岩,。这两条都是简单的地质学知识。
?3)知识
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?对于相同的孤立信息或原子事实,不同的关联方式
会产生不同的知识。所谓不同的关联方式,包括各种
不同的关联词,不同的关联方向,以及一对一、一对
多、多对一、多对多等。此外,考虑到知识与知识的
复合关联仍是知识,又可将知识解释为一种分层关联
的信息结构。根据巴科斯范式 ( BNF Backus
Normal From),知识定义如下:
<知识 >,, = <信息列 > <关联 > <信息列 >|
<信息列 > <关联 > <知识列 >|
<知识列 > <关联 > <信息列 >|
<知识列 > <关联 > <知识列 >|
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信息处理的层次关系图
知识
信息 (处理 )
数据 (处理 )
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如果要分别对它们加以处理,则对应的处理也应当
构成这种包含的层次关系。 知识 (处理 ) 依赖于 信息
(处理 ),而 信息 (处理 ) 依赖于 数据 (处理 )。 随着由下
往上层次的上升,需要存贮和处理的对象越来越多,
也越来越复杂。
资源信息是自然过程中和人类在资源勘查、研究、
开发、利用和管理过程中各种状态的客观显示,也是
人和自然资源在相互作用的过程中所交换的内容。它
们有时表现为物质形态,有时表现为非物质形态,既
反映了这些事物在运动中的各种差异及规律,又反映
了这些事物之间的相互作用和相互联系。
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2.信息 的资源属性
信息在把资源性质、特征及其形成、分布、演化规律
转化为人类意识的过程中,甚至在人类社会与大自然
的相互联系、相互作用和协调发展过程中,起中介作
用。
可靠而且健全的资源信息,可以消除人类在资源开发
利用方面对社会可持续发展问题认识的不确定性 ——
导致由人类和自然界所组成的人 —地系统的有序性增
加,即负熵增加。
失真而且残缺的资源信息,必然增加人类对社会可持
续发展问题认识的不确定性 ——导致由人类和自然界
所组成的人 —地系统的有序性减少,即熵增加。
因此,信息本身也是一种重要的资源。
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自从第四次信息革命开始以来,随着信息社会化和社
会信息化趋势的日益明显,“信息资源管理 (IRM,
Information Resource Management)” 作为一个概
念已在世界各国逐渐确立,被人们普遍认同,信息资
源的管理日益受到重视。现代信息资源管理的主要标
志之一,就是以计算机为基础的各种信息系统的建立。
信息资源计算机管理技术的发展和应用,不仅大大
地改善了信息工作的条件,而且有力地推动着信息工
作向产业化方向发展。
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二、信息系统的概念
信息系统是计算机技术和信息资源管理相结合的产
物,由计算机硬件、软件、信息、方法和人组成,是
对信息进行采集、整理、存贮、管理并提供查询、检
索和处理功能的一种综合性技术系统。它包括办公自
动化系统、数据处理系统、信息检索系统、管理信息
系统 (MIS)、决策支持系统 (含专家系统 )、通讯网络
(net work),等等。
信息资源管理,就是运用管理科学的一般原理和方
法,对信息活动中的各种要素 (信息、人、技术、设备、
机构等 ) 进行科学的规划、组织、协调和控制,以确保
信息资源的充分开发和合理利用,从而有效地满足社
会的信息需求的过程 (胡继武,1995)。
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1.信息系统工程学的发展
研究、开发和建设信息系统的学科,称为信息系统工
程学,是 70年代末,80年代初在国外伴随着计算机技术
的发展而兴起的信息科学分支学科。信息资源管理学、
信息系统和信息系统工程学的兴起,有其深刻的背景。
首先是信息经济的迅速崛起。信息作为一种资源,使
生产力的要素更加丰富,而作为一种经济商品,又使信
息交换与信息服务行业蓬勃兴起。
60年代末,美国著名经济学家弗里茨 ?马可卢普
(F.Machlup)和马克 ·波拉特 (M.Porat)等,提出和确立
了“知识产业”和“信息经济”的新概念,揭示了信息
的经济价值,并通过定量的测算实证了信息经济已经在
一些发达国家迅速崛起。
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1)信息资源管理学的形成
约翰 ·奈斯比特于 1982年在其, 大趋势, 一 书中,
将工业经济向信息经济的转变列入第一大趋势,并
宣布美国经济已实现了这一转变。这一切促使人们
进一步关注信息管理,对信息管理提出新的要求,
并将其推向一个新的阶段。其次是信息技术的高速
发展。现代信息技术的高速发展,使信息存贮介质
的密度、信息处理和利用的效率和信息传递速度越
来越高,有力地提高了信息资源管理的效能。计算
机技术和远程通讯技术的结合,又推动了信息网络
技术的发展,特别是全国性和全球性计算机互联网
络的建成,使信息的远距离大规模传输和共享成为
可能。
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这一切促进人们对信息技术的潜力进行重新审视,将
各种经济的、人文的手段与技术手段结合起来,一起
对信息资源实施综合管理,实现从管理思想到管理方
式的进步。信息技术作为社会文明发达的强大杠杆,
其发展必然对信息资源管理的理论与实践产生极为深
远的影响,同时又对信息管理提出了新的、特殊的要
求。
总之,科学和技术的发展及其所带来的各种问题,要
求对信息采取全新的管理思想和管理方式,从而促进
了信息资源管理学、信息系统和信息系统工程学的产
生和发展,进而推动信息资源管理学的形成。
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2)信息系统建设的现状和未来
?信息系统的发展水平取决于其结构功能,
进而取决于其内在的数据环境。一般信息系
统的数据环境可分为:
?数据文件
?应用数据库
?主题数据库
?信息检索系统
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表 3-1 信息系统建设的发展阶段
norain 初级阶段 中级阶段 高级阶段
模 型 起 步 蔓 延 控 制 集 成 优 化 成 熟
Jemes 环境 数据文件 应用数据库 主题数据库 信息检索
技 术 核心问题 功能处理 数据管理
特 征 追求目标 数据处理的功能 数据资源的利用价值
通讯方式 无 邮寄磁介质 局部网络 远程网络
发 展 北 美 50年代 60年代 70年代 80年代 90年代 以后
时 序 中 国 70年代 80年代 80年代 90年代 90年代 以后
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从目前的情况看,我国各行业多数信息系统的数据环境,
基本上属于应用数据库范围。这类数据库的建设方式大多数
是简单地利用现成的商业化软件来装载数据,其显著特点是:
①以功能处理为核心,以功能软件为基础,设计依据是
某个企业、业务管理部门或研究单位的当前需求 ————
为了编制某些专用图表、解决某些专门问题、实现某些功
能处理、分析某些市场规律或编制某些工作设计与研究报
告等;
②只从主管部门的决策需要出发,较少顾及基层生产单
位和研究单位的当前和未来需求,或者只是为了快速组建
信息网络而人为地规定入库内容,数据项和数据模式不是
经过深入的系统分析来选择和制定的,导致许多有用信息
丢失;
③缺乏统一的概念模型、数据模型、数据标准和数据代
码,缺乏统一的硬、软件平台和接口。
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?特点:
?优点是系统简洁,易于掌握和应用;
?缺点是无法实现多用户交叉访问;
?后果:
?构成了一 个个, 信息孤岛,,信息既不完整
又有冗余,许多数据和图件资料被重复存贮、
重复加工;
?不能支持未来的再开发、再提高,难以满足
迅速增长的信息处理要求;
?难以被接纳到地矿信息系统网络中去。
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西方发达国家在 70—80年代曾采用“系统集成”
的方式来将“信息孤岛”联接成“信息大陆”,
但修改管理软件、重新组织数据和编制接口软件
所耗费的人力和资金,大大超过重建一个系统。
这方面的失败教训是很多的,其中最典型的是
美国林业信息系统。美国林业局从 60年代开始在
各州建立了九个不同的信息系统,由于缺乏规范
和标准化,所建立的九个系统难以互换和共享信
息,每年要化 40万美圆来转换信息和维持系统的
运行,只好推倒重来。
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$
year
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今后资源、环境与经济工作面对的将是数量极大、
极复杂的数据集合。
这些数据是随着各项工作的进行而逐渐积累的,经
常被目的不同的用户同时使用。
用户对数据检索、查询、显示、处理等总是要求尽
可能方便、迅速、准确。
不难想象,没有一个结构合理,信息齐备的点源信
息系统,既难以支持日常的检索、查询和处理功能,
也无法建立区域性或全国性的综合信息系统,
即使建立了也无法实现综合数据的动态管理并保证
信息的准确性和完整性。
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?解决这些问题的途径是采用主题数据库 (Subject
Data Bases)的设计思路与方法
?不是以功能处理为核心,而是以数据管理为核
心;
?实行数据模式标准化、代码标准化与图式图例
标准化,兼顾行业的当前需求与未来需求;
?通过严格的数据分析和模型构筑来形成与各种
业务主题相关联的点源数据库、图形库,进而通
过网络联结成为完善的信息检索系统。
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2.信息资源管理的基本原则
信息资源管理是一个新的管理领域,是关系到国
家和社会组织在争夺信息资源的国际竞争中能否处
于有利地位的关键。
由于信息资源涉及信息、设备、人、政策、法律、
技术、经济等多种因素,并且广泛渗透到社会政治、
经济、军事、文化及科技等领域,所以它是一项十
分复杂的管理活动。
搞好信息资源管理,必须遵循一定的原则,才能维
护主体的最高利益并符合信息运动的客观规律。
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?这是信息资源管理的目标和归宿。
?国土资源信息是国家的宝贵财富,理应为社会各阶层、各
单位和各人民团体所共同利用。实践结果表明,信息利用越
广泛,其, 资源, 作用发挥就越充分。
?随着信息的社会化和社会的信息化,信息量空前增长,更
新周期大大缩短,单凭某一机构的信息收集能力和经济承受
能力,都不可能采集和管理与自己学科领域有关的全部信息。
?大科学时代的到来,使现代科学各学科之间的传统, 界限,
逐渐消失,联系日益加强,对信息的需求由专门走向综合。
因此,实现资源共享,便成为时代和科学发展的必然要求。
同时,信息交流活动本身的社会化和集约化,也要求使全社
会的信息资源实现共享。
1)共享原则
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?根据共享原则,信息资源管理的内容是:
?开展信息系统建设,建立完备的社会化的
信息资源保障体系和高效率的信息流通、传
播及利用体系 ;
?通过有效的管理,保证信息资源能为全社会
众多用户最大限度地利用。
?当然,共享性不等于效益性,推动信息资源共
享的机制是市场。可以认为,只有当信息及其产
品被作为信息商品推向市场之后,信息共享原则
才能得到完全的实现。
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?按照系统论的整体效应观点,整体大于部分之
和。信息资源管理系统的整体功能不同于各个组
成部分功能的简单相加。系统的规模越大,结构
越复杂、越合理,它所具有的超过个体性能之和
的性能就越多。
?换句话说,应当使国土资源的信息资源,包括
各个相关行业、各个方面、各种类型以及以各种
渠道所获得的信息资源,并且按照系统科学的要
求形成一个相互联系、相互作用的系统,才能真
正发挥出, 资源, 的作用。
2)系统原则
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?要做到这一点,一方面必须重视系统分析,有的放
矢地进行信息系统设计和信息采集;另一方面必须加
强部门协作,打破部门之间和单位之间的封锁壁垒,
打破条块分割、各自为政的局面。只有这样才能使信
息资源管理真正做到, 整体大于部分之和, 。
?由分布式企、事业数据库构成的区域或行业信息资
源管理系统,较各别数据库构成的企、事业信息资源
管理具有更大的效能;而由分布式企、事业数据库构
成的国家信息资源管理系统,较上述区域或行业信息
资源管理系统又具有更大的效能。
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?正因为如此,当今世界各国纷纷从国家层次
上进行信息系统建设和信息资源开发。当然,
随着管理范围的扩大,相应的复杂性和管理难
度也越大。
?系统观点是信息资源管理不同于以往信息管
理的最大特点,它将使信息管理获得新的生命
和新的活力。
?随着社会信息化水平提高,信息环境将更加
复杂,影响因素随之增多,在信息资源管理中
坚持系统原则也就更加重要。
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?科学原则是指信息资源管理应当遵循信息运动的客
观规律,体现信息资源管理的特殊性。
?信息的效能和生命,就在于它能准确和真实地反映
客观事物及其运动变化的特征和差异。
?信息资源管理要使信息服务于社会,发挥其, 资源,
作用,就必须要求整个信息运动过程,都是严谨的和
高保真的 ;
?尤其是在, 信息污染, 日益严重的情况下,保持
信息的准确性和可靠性显得更加重要。
?信息又具有很强的时效性,过了一定的期限,其效
用就会减少、丧失乃至变质。
3)科学原则
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?加紧研制最新的现代信息技术并且迅速地将其应用于
信息管理,是解决这些问题的重要途径。这些就是信息
管理的基本科学原则。
?科学原则要求信息资源管理从实际出发,根据用户的
现实需要,并且兼顾不远将来的发展需求,确保信息管
理的最佳效用。
?国家:要在充分掌握本国信息化水平、并考虑与国
际间信息交流的基础上,通过对信息资源的合理管
理来提高综合国力,实现政治、经济和社会目标;
?行业和机构:要在充分了解用户信息需求的同时,
结合自身的实际特点,有针对性地实施管理,为提
高生产率、保护资源、优化环境等具体目标服务。
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?随着信息资源共享,尤其是软资源 (数据、程序 )共
享的推进,信息的安全问题日趋严重,成为信息资源
管理所面临的重要问题。
?形形色色的电子犯罪触目惊心,各种信息资源都面
临着被侵害、被窃取的危险,还有计算机病毒的蔓延
等等,使人们日益感到不安和恐怖。
?信息安全问题涉及领域广泛、因素众多,单从技术
上以传统的密码学为基础的计算机防护措施已显得力
不从心,需要寻求新的途径、运用新的手段、从全新
的角度进行综合防范和治理。
4)安全原则
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?目前,在进一步加强传统的密码学应用研究的同时,
从广义信息保护角度开拓和应用信息安全学新理论新
方法;
?在进一步完善防范计算机犯罪的安全对策的同时,
注重全社会信息活动的规范化准则和法制建设,如信
息伦理、信息法律的建设等等,并且着重强调人的因
素和提高人的素质。
?总之,信息资源管理作为信息管理的新发展,从诞
生之日起就面临严重的安全问题,在信息系统建设中,
应当将信息安全原则作为重要的管理原则之一,高度
地关注并从事综合治理。
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3,信息系统的分类
?面向数据资料的信息系统(自然信息
系统)
?面向业务过程信息系统(业务信息系
统)
?面向金融经济的信息系统(经济信息
系统)
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?这是以生产第一线工作人员和科研人员为服
务对象,主要着眼于自然数据资料的收集、
存贮、管理和处理的信息系统。
?一般地说,面向数据资料的信息系统不但能
够为进行数据资料本身的综合评价及其利用
方式、方向的决策提供依据,还能为揭示自
然界的发展演化规律提供依据。
1)面向数据资料的信息系统
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?而且,由于面向数据资料的信息系统所存贮的是人类
活动的某种“产品”本身 —— 描述客体的特征和性质的
数据资料集合,它所作的处理则是对这种“产品”进行
再加工。
?因此从某种意义上说,面向数据资料的信息系统本身
既是,原材料” 与“产品”的管理工序,也是“产品”
的生产工序。例如:
?勘查数据处理系统 (EDPS,Exploration Data Prosencing
System)、
?地理信息系统 (GIS)、
?资源信息系统 (RIS,Resource Information System)
?文献资料检索系统 (LIS,Literature Information System)。
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?这类信息系统以各级业务管理和决策人员
为服务对象,主要着眼于, (物质或精神 )
产品生产过程” 和,产品流通过程” 的
信息收集、存贮、管理和处理,为产品结构
调整、产量和质量控制、品种更新、新产品
设计以及日常生产管理,提供自动化工具和
决策依据。
2)面向业务过程的信息系统
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?目前用于业务管理的、基于计算机的信息系统有四类:
?事务处理系统 (TPS,Transaction Processing
Systems)、
?企业管理信息系统 (MIS,Management Information
Systems)、
?决策支持系统 (DSS,Decision Suppert Systems)、
和
?办公自动化系统 (OA,Office Automation)。
?从 TPS到 MIS,再到 DSS,代表了业务信息系统发展的三
个阶段。
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?这类信息系统通常由各国政府或集团公司按地
区、按行业建立,主要用于收集、处理和汇总各
地区、各行业的经济信息。
?金融信息系统、股市信息系统、税收信息系统
和国家经济信息系统都属于此类。
?国家计划委员会和经济贸易委员会在 90年代所
建立起来的国家经济信息系统,是我国目前最大
的信息系统。该系统是一种由国家级主系统与若
干部门分系统组成的全国性多级信息系统,可为
国民经济的统计、预测、规划、计划、调度及指
挥等提供依据。
3)面向金融经济的信息系统
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?从纵向上看,它分为五个层次:中央级、省级、
中心城市级、县级和企业级。其中包含了 30个
省直辖市、几百个中心城市、几千个县和几千
个骨干企业。
?从横向上看,除了由国家经济部门组成的主系
统外,还有若干个与国民经济关系密切的部门
系统,如金融、财政税收、物资、商业、外贸、
能源、交通运输、农业、工业和国土资源,等
等。
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?国家经济信息系统主要是面向宏观经济决策的,同时也为企业、
研究单位以及个体提供经济信息服务。它收集、处理、贮存和
分析与国民经济活动有关的各类经济信息,完成社会经济统计
和重大国情国力调查的数据处理任务;为各级政府和经济部门
的事务处理和办公自动化提供信息服务和技术服务。此外,它
还开展国际间信息交换与合作。
?为此,需要建立一系列综合性和事物性数据库、模型库和方法
库,以及全国性的经济信息通信网。在国家经济信息系统的建
设过程中,开展了各类经济信息标准和规范的制定、实施和推
广工作,保证了入存的信息有效、准确与可共享,支持了系统
的正常运行。
?随着社会信息化和信息社会化的发展,上述三类信息系统出现
了相互交叉渗透的情况。
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?资源信息系统是资源勘查区信息系统的简称。
资源勘查区信息系统是指建立于基层勘查单位
(数据采集点 )的基础信息系统。由于其信息源
具有点源性质,因此也称之为点源勘查信息系
统。
?一个完整的点源勘查源信息系统,由勘查数据
管理、勘查数据处理和地矿资源预测评价组成。
三、资源信息系统的概念
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?它资源勘查单位对资料数据进行收集、存贮、管
理、处理和使用的综合性技术系统,也是上级主管
部门 (公司、省局和部委 )组建信息网络系统、开展
资源信息服务的基础。
?对于信息源所在处或基层地矿勘查单位而言,它
们是功能强劲的微型工作站;而对于国家或省局级
地矿信息系统而言,它们是信息齐备的网络结点。
地位和作用
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?点源勘查信息系统的建立在微观上可以使数据
的存贮、检索和处理实现自动化、高速化,达
到既提高工作效率,又保证工作精度的目标;
?在宏观上可以将实现资源勘查全程计算机辅助
化,与实现资源勘查数据资料管理、检索和处
理的数字化、网络化结合起来,为实现支持政
府决策和进行地学研究的双重功能提供必要的
保证。
地位和作用
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?资源信息系统与面向业务过程的信息系统
范畴的各种信息系统相比较,特点十分突
出;
?而与同属于面向数据资料的信息系统范畴
的各种信息系统相比较,既有共同之处也
有显著差别。
1,资源信息系统的特点
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?服务对象:
?一般企业信息系统是企业内各级管理人员和上级
机关管理人员
?而资源信息系统的服务对象除此之外,更主要的
是第一线的技术人员。
?服务性质和服务内容,
?一般企业信息系统主要着眼于, 物质产品生产
过程, 和, 物质产品流通过程, 的信息收集、
存贮、管理和处理,为产品结构调整、产量和质
量控制、品种更新、新产品设计以及日常生产管
理,提供自动化工具和决策依据,因此也被称为
企业管理信息系统;
资源信息系统与一般企业信息系统对比讨论
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?服务性质和服务内容,
?资源信息系统则主要着眼于“资源 (类似于企业的原材
料 )的自然属性和时空特征”的信息收集、存贮、管理和
处理,不但为资源 (原材料 )价值的综合评价及其利用方
式、方向的决策提供依据,同时也为揭示资源 (原材料 )
形成的自然规律提供依据。
?而且,由于资源勘查的“产品”是勘查报告 —— 描述
被勘查对象的特征和性质的数据资料集合,因此,从某
种意义上说,资源信息系统本身既是,原材料” 与
“产品” 的管理工序,也是“产品” 的生产工序。
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?在服务对象、服务性质和服务内容方面的差别
也很显著。
?一般资源勘查数据处理系统的服务对象,只是
基层勘查单位内部或科研机构内部的技术人员,
通常不存在单位之间数据共享问题;
?资源勘查信息系统除此之外,还有企业内部各
级管理人员和上级机关管理人员,以及不同单位
的科技人员,必须考虑单位之间数据共享问题。
与一般的资源勘查数据处理系统对比
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?一般资源勘查数据处理系统都以处理功能为核
心,其软件开发的重点在各种数据处理功能 (数
据分析、统计、计算和编图 ),为了数据输入方便,
通常利用数据文件或简单的应用数据库来组织数
据,很少花大力气对数据库管理系统平台作二次
开发。
?资源勘查信息系统则要求以数据管理为核心,
其软件开发的重点在于优化系统的数据结构、提
高系统的数据管理能力,以便充分地发挥数据的
价值。为此,需要采用数据库,特别是主题数据
库来组织数据,并且要求花大力气对数据库管理
系统平台作二次开发。
与一般的资源勘查数据处理系统对比
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?目前,我国资源数据处理系统的开发,以二维、
静态和人机交互形式为主,但向集成化、系统化
和实用化方向发展。由于资源勘查信息系统必须
具备基层勘查工作站和信息系统网络结点的双重
功能,应当兼容并吸收一般数据处理系统的优秀
成果,但又不能等同于一般数据处理系统。
?资源信息系统与一般数据处理系统的最大区别,
就在于它以主题数据库为核心,数据处理功能的
开发围绕数据库展开。为此,要求对所选用的数
据库管理系统平台进行大量的二次开发。
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?地理信息系统是数据处理系统的优化与改进特例。
现行地理信息系统具有强大的二维空间信息管理、
分析、提取、转换、叠加、图示和评价等功能,能
够很方便地处理各种二维空间数据,并且从中提取
大量的信息。
?然而,其内置的关系型应用数据库,也仅为满足空
间信息处理的需要而设,难以存储和管理复杂的资
源属性数据。
? 建立于基层的资源勘查信息系统,不仅应当具备
功能强劲的空间信息处理子系统,还应当具备结构
合理、功能强劲的主题数据库子系统。
资源勘查信息系统与地理信息系统的联系与差别
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?资源勘查信息系统与地理信息系统的主要差
别,就在于它必须集强大的空间信息系统与强
大的点源主题数据库系统于一身,不仅要管理
和处理具有二维空间分布特征的资源数据,而
且要管理和处理多源、多类、多量、多维和多
主题的资源属性数据,应当是一种多库联
合、多 S 集成的综合技术系统。
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?一个完整的资源勘查信息系统必备三大功能,
?勘查数据管理
?勘查数据处理
?地矿资源预测评价
?勘查数据管理功能由勘查数据库子系统来实现
?勘查数据处理功能由勘查数据分析子系统和勘查图
件机助编绘子系统来实现;
?地矿资源预测评价功能则由成矿过程数学模拟子系
统、矿产资源预测子系统和矿产资源评价子系统来实
现。
2,资源信息系统的结构与功能
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?根据结构 —功能一致性准则,系统
的功能要求是系统结构组织的依据,
而系统结构组织是系统功能要求的体
现。一致性准则通过系统设计来体现。
以主题数据库为核心的资源勘查区信息系统结构
内层为数据管理层,是整个系统的核心,它
贯穿于系统运作的全过程,也贯穿于系统功
能应用的各个层次。数据管理层的职能是实
现数据组织、存贮、检索、转换、传输和交
叉访问。
中层是功能应用层,是整个
系统的躯干,它由下而上分
为数据采集、点源数据库、
数值计算、图件编绘和评价
决策等五个层次。功能应用
层的职能是实施系统的全部
功能处理,其底部的主题数
据库子系统与内层的数据管
理连为一体,成为点源数据
库子系统。
外层 是 技术方法层,是整个系统的四肢,可为功能
应用层的各个层次及数据管理层服务。它包括各种
高功能的硬、软件平台和 GIS、多媒体技术、人工
智能和人工神经网络技术。
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?开发一个强功能的地矿点源信息系统,
?需要开发大量的高功能应用软件和高效率的机
助软件工程 (CASE) 技术,
?需要建立完善的、适合于不同服务环境和不同
服务对象的系统工作平台及信息工程方法论体系,
?还需要采取适合于我国实际情况的系统设计思
路与策略,
3,资源信息系统应用软件的设计思路与策略
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?今后资源勘查工作面对的将是数量极大、极复杂的数据集合,
这些数据是随着地质勘查工作的进行而逐渐积累的,经常被
目的不同的用户同时使用。
?因此,当务之急是研制一种结构合理、信息齐备、兼有关系
数据库功能和空间数据库功能的点源主题数据库,以便支持
基层勘查单位和研究机构的日常数据检索、查询和处理,为
建立区域性和全国性的地矿信息服务网络打下基础,同时也
为各种综合信息系统实现数据动态管理并保证信息的的准确
性、完整性和时效性打下基础。
?此外,还应当围绕点源主题数据库,配置强劲的功能处理软
件系统,使资源勘查工作实现从野外数据采集到室内综合整
理、图件编绘,再到资源评价、规律分析和开发决策的全程
计算机化。以这种地质矿产点源信息系统为基础,可以方便
地组建国家地质矿产信息系统网络。
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?目前,地理信息系统 (GIS)、遥感 (RS)、全球空
间定位 (GPS)、计算机辅助设计 (CAD)、专家系
统 (ES)和人工神经网络 (ANNS) 等项技术,已经
在资源勘查领域广泛应用 (姜作勤,1992;
Moore,1991; Miller,1991 ; Rattenbury,
1992; Axon and Crowell,1996; List and
squyres,1996; Hughes,1996),借鉴并吸收这些
高新技术成就,并进行相关的集成化技术研究和
开发,是优化和提高资源信息系统功能的重要途
径。
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?(1).资源勘查信息系统的设计应当建立在结
构 —功能一致性的准则之上,成为一种以点源
主题数据库为核心的综合技术系统,其结构是
技术方法与应用模型的层叠式复合结构,各种
功能处理软件的开发都应当有共同的主题数据
库基础。
资源勘查信息系统的设计思路与策略
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?(2).严格地遵循以系统分析为系统设计基础
的原则,根据资源勘查的工作特点和流程,勘
查点源数据库的设计应采用由下而上和由上而
下相结合的设计方式,即通过用户需求调查和
数据现状调查,由下而上建立实体模型、数据
模型和概念模型,然后转化为物理模式,再根
据资源勘查工作的当前模型和未来模型确定总
体模型,由上而下分解实体集及其属性,建立
数据模式。
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?(3).为了保证系统的各组成部分之间相互协调
以及整体目标的顺利实现,在资源信息系统的开
发和构建的过程中,对 DBS,CADS和 GIS的系统分
析和系统设计,必须运用系统工程的理论和方法
统一进行,不是追求个别软件功能的最优,而是
追求系统整体功能的最优,使之成为从野外采集
数据到数据存储、管理,数据分析、图件编绘,
再到资源预测、评价的综合技术系统
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?(4).为了使该系统具有数据共享和软件共
享的双重性能,应当采用行业或部门统一的
数据模型、标准的代码体系、规范的图式图
例、约定的处理方式和通用的软件接口,应
当着力开发友好的用户界面,并且对系统进
行集成化和商品化包装。
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?(5).尽量利用现成的基础软件和应用软
件,提高起点,在计算机技术与地矿勘查
的结合点上下工夫,注重二次开发,并且
使所开发的应用软件同时成为新的开发平
台,能支持各用户按需要进行补充再开发,
还能方便地移植到更新更强的基础软件平
台上;
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?(6).应当借鉴地理信息科学 (李德仁,1996)
的研究成果,根据资源勘查工作的特点和实际
需要,进行 5库 (数据库、图形库、模型库、方
法库和知识库 )联合、多 S(RS,GPS,DBS,GIS、
CADS和 ES)结合与集成的探索,不断提高和强
化其数据管理和处理功能。
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?具有完善的硬、软件配置的分布式资源信息
系统,能够实现从多源、多类、多量、多维、
多主题数据采集到建库、数值处理、图件编绘,
再到综合解释、预测、评价和决策的完整工作
流程;该系统又是一个开放式的应用软件开发
平台,不但提供各种接口以便能随时接纳国内
外的新功能软件成果,还能支持各用户按各自
的特殊需要方便地进行补充再开发。
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?这种综合性技术系统既能作为资源勘查的点
源信息工作站使用,也能作为本部门资源信息
系统网络结点使用,它是实现资源信息综合利
用、综合处理和综合解释,从而提高资源勘查
资料利用价值,推动地球科学与资源科学向定
量化方向发展重要条件,也是为各类各级综合
数据库系统提供数据流的源泉。
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The end
Thanks
资 源 信 息 系 统
第二章 资源信息系统
的开发方法
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目 录
第二节 地矿勘查信息系统的开发方法2
第一节 地矿资源勘查信息系统的基本概念31
第三节 地矿勘查信息系统的开发过程3
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资源信息系统的建立和应用是一切信息技术在资
源勘查与管理领域应用的基础,因而也是资源勘查
与资源管理工作信息化的核心问题。
资源信息系统的开发是一项复杂的系统工程,不
仅需要开发大量的高功能应用软件和高效率的软件
辅助开发工具 (CASE技术 ),还需要有完善的、适
合于不同服务环境和不同服务对象的系统工作平台
及信息工程方法论体系作为指导。
为了使大家对资源信息系统有一个全面的认识,
在介绍资源信息系统的开发方法之前,首先谈谈资
源信息系统及其相关学科的基本概念。
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第一节 资源勘查信息系统的基本概念
?资源勘查难度加大
?勘查精度要求提高
?勘查新技术和新手段的采用
?现代资源勘查工作所面临的将是
一个, 数据海洋,
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?怎样管理好这些数据并迅速、有效地利用这些
数据去解决各种复杂的地质问题,开展有效的资
源预测,是摆在我们面前的一个重要任务。
?根据国内外的成功经验,完成这一任务的最优
途径,是利用计算机的, 多 S”结合与集成化技
术来建立资源勘查区点源信息系统,简称为资源
信息系统 (RIS)。
?为了便于介绍和理解,我们将这个概念分为信
息、信息系统、资源信息系统等三个层次。将从
资源勘查学和地矿信息科学的角度来定义这些概
念。
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一、信息的基本概念
?信息概念是一个复杂的综合体。由于专
业领域的差异和理解上的差异,人们在许
多场合中常把数据、知识与信息等同看待。
?为着更好地进行信息的采集、管理、处
理和应用,有必要对信息、数据、知识等
概念作明确的区分。
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1.信息、数据、知识
?定义,数据是客观事物 (包括概念 ) 的数量、特征、
时空位置及其相互关系的抽象表示。 它可以是单个的
符号、数字、字母、文字和词语,也可以是它们以某
种形式和规则的集合,例如一个数组、一段文字、一
句话、一篇文章或者是一幅图。 总之,一切能为人感
知的抽象表示都可以是数据。
?在国土资源调查过程中获得的数据有 地球物理勘探
与遥感数据, 地球化学勘探数据, 野外地质观测数据,
室内化验测试数据, 地形地物的三角测量数据, 综合
整理与图件数据 。它们就是资源勘查信息系统将要存
储、管理和处理的对象。
?1)数据
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?辨析,数据 和 数据载体
?数据是 逻辑 概念,而载体是 物质 概念。
?载体 有时又称为 媒体, 媒介 或 介质,是承载数
据的物质 。
?例子:资源勘查工作中所获得的各种描述文字、
数字、素描、图形和图象是数据;
?记载这些数据的纸张、笔记本、胶卷、照片、
磁盘、光盘是载体。
?联系,一批 数据 可以记录在多种 媒体 上,同样,
一种 媒体 也可以记录多种不同的 数据,如同一张
白纸 既可写 文章,也可画 图画,还可以谱写 乐曲 。
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定义:信息是数据的含义或约定,表示事物运动状态和存在
方式。
数据是信息的载体,信息寓于数据之中。一般地说,掌握了
数据的含义或约定,就可以了解事物的运动状态和存在方式,
也就是掌握了有关事物的信息。只有准确地表达了数据的真
正含义的信息,才是完整的和有价值的信息。
例如,在一 个地区出现的重力异常,可能是岩石圈结构
异常特征的反映,也可能是地壳深部结构异常特征的反映,
还可能是在当地的地壳浅部存在某种矿床的反映。如果我们
无法用另外的方法或从另外的地方进一步查清它们的真实含
义,那么我们在实际上并没有得到完整的信息,其价值就很
有限。从这个意上讲,信息需要通过对数据的分析和解译来
获取。
?2)信息
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?同一个数据可以表达不同的信息,而同样的信息也
可以用不同的数据来表达。对一个断层露头的描述,
可以写成一段文字,也可以画成一幅素描,还可以拍
摄一幅照片或一节录像带,而且解说可以是中文的、
也可以是外文的。
?综上所述,信息是数据的含义或约定,数据是信息
的逻辑载体,而各种实物媒体是数据的物质载体,就
象多波段遥感数据是地貌、植被、水体和某些地下地
质信息的逻辑载体,而磁带 (或卫片 ) 是多波段遥感数
据的物质载体。
?正因为三者密不可分,在特定情况下,人们也常将
数据和信息甚至数据载体当作同义词看待。
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定义,知识 是 信息 的 集合,是通过多个 信息 的 关联
和 组合 而表达的 认识 和 经验,它来自于人类改造客
观世界的实践中。
举例:,上盘下降,下盘上升”,“正断层”,
,SiO2含量高于 40%”,“岩浆岩”,“花岗岩”等分
别是一些 孤立的信息 或 原子事实 。若用表示因果关
系的关联词,如果 …… 则 ……” 把其中两个或两
个以上的孤立信息关联起来,就构成了一条知识。
例如:, 如果断层的上盘下降而下盘上升,则为
正断层,;,如果岩浆岩的 SiO2含量高于 40%,则
为花岗岩,。这两条都是简单的地质学知识。
?3)知识
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?对于相同的孤立信息或原子事实,不同的关联方式
会产生不同的知识。所谓不同的关联方式,包括各种
不同的关联词,不同的关联方向,以及一对一、一对
多、多对一、多对多等。此外,考虑到知识与知识的
复合关联仍是知识,又可将知识解释为一种分层关联
的信息结构。根据巴科斯范式 ( BNF Backus
Normal From),知识定义如下:
<知识 >,, = <信息列 > <关联 > <信息列 >|
<信息列 > <关联 > <知识列 >|
<知识列 > <关联 > <信息列 >|
<知识列 > <关联 > <知识列 >|
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信息处理的层次关系图
知识
信息 (处理 )
数据 (处理 )
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如果要分别对它们加以处理,则对应的处理也应当
构成这种包含的层次关系。 知识 (处理 ) 依赖于 信息
(处理 ),而 信息 (处理 ) 依赖于 数据 (处理 )。 随着由下
往上层次的上升,需要存贮和处理的对象越来越多,
也越来越复杂。
资源信息是自然过程中和人类在资源勘查、研究、
开发、利用和管理过程中各种状态的客观显示,也是
人和自然资源在相互作用的过程中所交换的内容。它
们有时表现为物质形态,有时表现为非物质形态,既
反映了这些事物在运动中的各种差异及规律,又反映
了这些事物之间的相互作用和相互联系。
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2.信息 的资源属性
信息在把资源性质、特征及其形成、分布、演化规律
转化为人类意识的过程中,甚至在人类社会与大自然
的相互联系、相互作用和协调发展过程中,起中介作
用。
可靠而且健全的资源信息,可以消除人类在资源开发
利用方面对社会可持续发展问题认识的不确定性 ——
导致由人类和自然界所组成的人 —地系统的有序性增
加,即负熵增加。
失真而且残缺的资源信息,必然增加人类对社会可持
续发展问题认识的不确定性 ——导致由人类和自然界
所组成的人 —地系统的有序性减少,即熵增加。
因此,信息本身也是一种重要的资源。
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自从第四次信息革命开始以来,随着信息社会化和社
会信息化趋势的日益明显,“信息资源管理 (IRM,
Information Resource Management)” 作为一个概
念已在世界各国逐渐确立,被人们普遍认同,信息资
源的管理日益受到重视。现代信息资源管理的主要标
志之一,就是以计算机为基础的各种信息系统的建立。
信息资源计算机管理技术的发展和应用,不仅大大
地改善了信息工作的条件,而且有力地推动着信息工
作向产业化方向发展。
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二、信息系统的概念
信息系统是计算机技术和信息资源管理相结合的产
物,由计算机硬件、软件、信息、方法和人组成,是
对信息进行采集、整理、存贮、管理并提供查询、检
索和处理功能的一种综合性技术系统。它包括办公自
动化系统、数据处理系统、信息检索系统、管理信息
系统 (MIS)、决策支持系统 (含专家系统 )、通讯网络
(net work),等等。
信息资源管理,就是运用管理科学的一般原理和方
法,对信息活动中的各种要素 (信息、人、技术、设备、
机构等 ) 进行科学的规划、组织、协调和控制,以确保
信息资源的充分开发和合理利用,从而有效地满足社
会的信息需求的过程 (胡继武,1995)。
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1.信息系统工程学的发展
研究、开发和建设信息系统的学科,称为信息系统工
程学,是 70年代末,80年代初在国外伴随着计算机技术
的发展而兴起的信息科学分支学科。信息资源管理学、
信息系统和信息系统工程学的兴起,有其深刻的背景。
首先是信息经济的迅速崛起。信息作为一种资源,使
生产力的要素更加丰富,而作为一种经济商品,又使信
息交换与信息服务行业蓬勃兴起。
60年代末,美国著名经济学家弗里茨 ?马可卢普
(F.Machlup)和马克 ·波拉特 (M.Porat)等,提出和确立
了“知识产业”和“信息经济”的新概念,揭示了信息
的经济价值,并通过定量的测算实证了信息经济已经在
一些发达国家迅速崛起。
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1)信息资源管理学的形成
约翰 ·奈斯比特于 1982年在其, 大趋势, 一 书中,
将工业经济向信息经济的转变列入第一大趋势,并
宣布美国经济已实现了这一转变。这一切促使人们
进一步关注信息管理,对信息管理提出新的要求,
并将其推向一个新的阶段。其次是信息技术的高速
发展。现代信息技术的高速发展,使信息存贮介质
的密度、信息处理和利用的效率和信息传递速度越
来越高,有力地提高了信息资源管理的效能。计算
机技术和远程通讯技术的结合,又推动了信息网络
技术的发展,特别是全国性和全球性计算机互联网
络的建成,使信息的远距离大规模传输和共享成为
可能。
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这一切促进人们对信息技术的潜力进行重新审视,将
各种经济的、人文的手段与技术手段结合起来,一起
对信息资源实施综合管理,实现从管理思想到管理方
式的进步。信息技术作为社会文明发达的强大杠杆,
其发展必然对信息资源管理的理论与实践产生极为深
远的影响,同时又对信息管理提出了新的、特殊的要
求。
总之,科学和技术的发展及其所带来的各种问题,要
求对信息采取全新的管理思想和管理方式,从而促进
了信息资源管理学、信息系统和信息系统工程学的产
生和发展,进而推动信息资源管理学的形成。
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2)信息系统建设的现状和未来
?信息系统的发展水平取决于其结构功能,
进而取决于其内在的数据环境。一般信息系
统的数据环境可分为:
?数据文件
?应用数据库
?主题数据库
?信息检索系统
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表 3-1 信息系统建设的发展阶段
norain 初级阶段 中级阶段 高级阶段
模 型 起 步 蔓 延 控 制 集 成 优 化 成 熟
Jemes 环境 数据文件 应用数据库 主题数据库 信息检索
技 术 核心问题 功能处理 数据管理
特 征 追求目标 数据处理的功能 数据资源的利用价值
通讯方式 无 邮寄磁介质 局部网络 远程网络
发 展 北 美 50年代 60年代 70年代 80年代 90年代 以后
时 序 中 国 70年代 80年代 80年代 90年代 90年代 以后
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从目前的情况看,我国各行业多数信息系统的数据环境,
基本上属于应用数据库范围。这类数据库的建设方式大多数
是简单地利用现成的商业化软件来装载数据,其显著特点是:
①以功能处理为核心,以功能软件为基础,设计依据是
某个企业、业务管理部门或研究单位的当前需求 ————
为了编制某些专用图表、解决某些专门问题、实现某些功
能处理、分析某些市场规律或编制某些工作设计与研究报
告等;
②只从主管部门的决策需要出发,较少顾及基层生产单
位和研究单位的当前和未来需求,或者只是为了快速组建
信息网络而人为地规定入库内容,数据项和数据模式不是
经过深入的系统分析来选择和制定的,导致许多有用信息
丢失;
③缺乏统一的概念模型、数据模型、数据标准和数据代
码,缺乏统一的硬、软件平台和接口。
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?特点:
?优点是系统简洁,易于掌握和应用;
?缺点是无法实现多用户交叉访问;
?后果:
?构成了一 个个, 信息孤岛,,信息既不完整
又有冗余,许多数据和图件资料被重复存贮、
重复加工;
?不能支持未来的再开发、再提高,难以满足
迅速增长的信息处理要求;
?难以被接纳到地矿信息系统网络中去。
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西方发达国家在 70—80年代曾采用“系统集成”
的方式来将“信息孤岛”联接成“信息大陆”,
但修改管理软件、重新组织数据和编制接口软件
所耗费的人力和资金,大大超过重建一个系统。
这方面的失败教训是很多的,其中最典型的是
美国林业信息系统。美国林业局从 60年代开始在
各州建立了九个不同的信息系统,由于缺乏规范
和标准化,所建立的九个系统难以互换和共享信
息,每年要化 40万美圆来转换信息和维持系统的
运行,只好推倒重来。
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$
year
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今后资源、环境与经济工作面对的将是数量极大、
极复杂的数据集合。
这些数据是随着各项工作的进行而逐渐积累的,经
常被目的不同的用户同时使用。
用户对数据检索、查询、显示、处理等总是要求尽
可能方便、迅速、准确。
不难想象,没有一个结构合理,信息齐备的点源信
息系统,既难以支持日常的检索、查询和处理功能,
也无法建立区域性或全国性的综合信息系统,
即使建立了也无法实现综合数据的动态管理并保证
信息的准确性和完整性。
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?解决这些问题的途径是采用主题数据库 (Subject
Data Bases)的设计思路与方法
?不是以功能处理为核心,而是以数据管理为核
心;
?实行数据模式标准化、代码标准化与图式图例
标准化,兼顾行业的当前需求与未来需求;
?通过严格的数据分析和模型构筑来形成与各种
业务主题相关联的点源数据库、图形库,进而通
过网络联结成为完善的信息检索系统。
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2.信息资源管理的基本原则
信息资源管理是一个新的管理领域,是关系到国
家和社会组织在争夺信息资源的国际竞争中能否处
于有利地位的关键。
由于信息资源涉及信息、设备、人、政策、法律、
技术、经济等多种因素,并且广泛渗透到社会政治、
经济、军事、文化及科技等领域,所以它是一项十
分复杂的管理活动。
搞好信息资源管理,必须遵循一定的原则,才能维
护主体的最高利益并符合信息运动的客观规律。
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?这是信息资源管理的目标和归宿。
?国土资源信息是国家的宝贵财富,理应为社会各阶层、各
单位和各人民团体所共同利用。实践结果表明,信息利用越
广泛,其, 资源, 作用发挥就越充分。
?随着信息的社会化和社会的信息化,信息量空前增长,更
新周期大大缩短,单凭某一机构的信息收集能力和经济承受
能力,都不可能采集和管理与自己学科领域有关的全部信息。
?大科学时代的到来,使现代科学各学科之间的传统, 界限,
逐渐消失,联系日益加强,对信息的需求由专门走向综合。
因此,实现资源共享,便成为时代和科学发展的必然要求。
同时,信息交流活动本身的社会化和集约化,也要求使全社
会的信息资源实现共享。
1)共享原则
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?根据共享原则,信息资源管理的内容是:
?开展信息系统建设,建立完备的社会化的
信息资源保障体系和高效率的信息流通、传
播及利用体系 ;
?通过有效的管理,保证信息资源能为全社会
众多用户最大限度地利用。
?当然,共享性不等于效益性,推动信息资源共
享的机制是市场。可以认为,只有当信息及其产
品被作为信息商品推向市场之后,信息共享原则
才能得到完全的实现。
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?按照系统论的整体效应观点,整体大于部分之
和。信息资源管理系统的整体功能不同于各个组
成部分功能的简单相加。系统的规模越大,结构
越复杂、越合理,它所具有的超过个体性能之和
的性能就越多。
?换句话说,应当使国土资源的信息资源,包括
各个相关行业、各个方面、各种类型以及以各种
渠道所获得的信息资源,并且按照系统科学的要
求形成一个相互联系、相互作用的系统,才能真
正发挥出, 资源, 的作用。
2)系统原则
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?要做到这一点,一方面必须重视系统分析,有的放
矢地进行信息系统设计和信息采集;另一方面必须加
强部门协作,打破部门之间和单位之间的封锁壁垒,
打破条块分割、各自为政的局面。只有这样才能使信
息资源管理真正做到, 整体大于部分之和, 。
?由分布式企、事业数据库构成的区域或行业信息资
源管理系统,较各别数据库构成的企、事业信息资源
管理具有更大的效能;而由分布式企、事业数据库构
成的国家信息资源管理系统,较上述区域或行业信息
资源管理系统又具有更大的效能。
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?正因为如此,当今世界各国纷纷从国家层次
上进行信息系统建设和信息资源开发。当然,
随着管理范围的扩大,相应的复杂性和管理难
度也越大。
?系统观点是信息资源管理不同于以往信息管
理的最大特点,它将使信息管理获得新的生命
和新的活力。
?随着社会信息化水平提高,信息环境将更加
复杂,影响因素随之增多,在信息资源管理中
坚持系统原则也就更加重要。
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?科学原则是指信息资源管理应当遵循信息运动的客
观规律,体现信息资源管理的特殊性。
?信息的效能和生命,就在于它能准确和真实地反映
客观事物及其运动变化的特征和差异。
?信息资源管理要使信息服务于社会,发挥其, 资源,
作用,就必须要求整个信息运动过程,都是严谨的和
高保真的 ;
?尤其是在, 信息污染, 日益严重的情况下,保持
信息的准确性和可靠性显得更加重要。
?信息又具有很强的时效性,过了一定的期限,其效
用就会减少、丧失乃至变质。
3)科学原则
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?加紧研制最新的现代信息技术并且迅速地将其应用于
信息管理,是解决这些问题的重要途径。这些就是信息
管理的基本科学原则。
?科学原则要求信息资源管理从实际出发,根据用户的
现实需要,并且兼顾不远将来的发展需求,确保信息管
理的最佳效用。
?国家:要在充分掌握本国信息化水平、并考虑与国
际间信息交流的基础上,通过对信息资源的合理管
理来提高综合国力,实现政治、经济和社会目标;
?行业和机构:要在充分了解用户信息需求的同时,
结合自身的实际特点,有针对性地实施管理,为提
高生产率、保护资源、优化环境等具体目标服务。
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?随着信息资源共享,尤其是软资源 (数据、程序 )共
享的推进,信息的安全问题日趋严重,成为信息资源
管理所面临的重要问题。
?形形色色的电子犯罪触目惊心,各种信息资源都面
临着被侵害、被窃取的危险,还有计算机病毒的蔓延
等等,使人们日益感到不安和恐怖。
?信息安全问题涉及领域广泛、因素众多,单从技术
上以传统的密码学为基础的计算机防护措施已显得力
不从心,需要寻求新的途径、运用新的手段、从全新
的角度进行综合防范和治理。
4)安全原则
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?目前,在进一步加强传统的密码学应用研究的同时,
从广义信息保护角度开拓和应用信息安全学新理论新
方法;
?在进一步完善防范计算机犯罪的安全对策的同时,
注重全社会信息活动的规范化准则和法制建设,如信
息伦理、信息法律的建设等等,并且着重强调人的因
素和提高人的素质。
?总之,信息资源管理作为信息管理的新发展,从诞
生之日起就面临严重的安全问题,在信息系统建设中,
应当将信息安全原则作为重要的管理原则之一,高度
地关注并从事综合治理。
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3,信息系统的分类
?面向数据资料的信息系统(自然信息
系统)
?面向业务过程信息系统(业务信息系
统)
?面向金融经济的信息系统(经济信息
系统)
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?这是以生产第一线工作人员和科研人员为服
务对象,主要着眼于自然数据资料的收集、
存贮、管理和处理的信息系统。
?一般地说,面向数据资料的信息系统不但能
够为进行数据资料本身的综合评价及其利用
方式、方向的决策提供依据,还能为揭示自
然界的发展演化规律提供依据。
1)面向数据资料的信息系统
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?而且,由于面向数据资料的信息系统所存贮的是人类
活动的某种“产品”本身 —— 描述客体的特征和性质的
数据资料集合,它所作的处理则是对这种“产品”进行
再加工。
?因此从某种意义上说,面向数据资料的信息系统本身
既是,原材料” 与“产品”的管理工序,也是“产品”
的生产工序。例如:
?勘查数据处理系统 (EDPS,Exploration Data Prosencing
System)、
?地理信息系统 (GIS)、
?资源信息系统 (RIS,Resource Information System)
?文献资料检索系统 (LIS,Literature Information System)。
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?这类信息系统以各级业务管理和决策人员
为服务对象,主要着眼于, (物质或精神 )
产品生产过程” 和,产品流通过程” 的
信息收集、存贮、管理和处理,为产品结构
调整、产量和质量控制、品种更新、新产品
设计以及日常生产管理,提供自动化工具和
决策依据。
2)面向业务过程的信息系统
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?目前用于业务管理的、基于计算机的信息系统有四类:
?事务处理系统 (TPS,Transaction Processing
Systems)、
?企业管理信息系统 (MIS,Management Information
Systems)、
?决策支持系统 (DSS,Decision Suppert Systems)、
和
?办公自动化系统 (OA,Office Automation)。
?从 TPS到 MIS,再到 DSS,代表了业务信息系统发展的三
个阶段。
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?这类信息系统通常由各国政府或集团公司按地
区、按行业建立,主要用于收集、处理和汇总各
地区、各行业的经济信息。
?金融信息系统、股市信息系统、税收信息系统
和国家经济信息系统都属于此类。
?国家计划委员会和经济贸易委员会在 90年代所
建立起来的国家经济信息系统,是我国目前最大
的信息系统。该系统是一种由国家级主系统与若
干部门分系统组成的全国性多级信息系统,可为
国民经济的统计、预测、规划、计划、调度及指
挥等提供依据。
3)面向金融经济的信息系统
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?从纵向上看,它分为五个层次:中央级、省级、
中心城市级、县级和企业级。其中包含了 30个
省直辖市、几百个中心城市、几千个县和几千
个骨干企业。
?从横向上看,除了由国家经济部门组成的主系
统外,还有若干个与国民经济关系密切的部门
系统,如金融、财政税收、物资、商业、外贸、
能源、交通运输、农业、工业和国土资源,等
等。
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?国家经济信息系统主要是面向宏观经济决策的,同时也为企业、
研究单位以及个体提供经济信息服务。它收集、处理、贮存和
分析与国民经济活动有关的各类经济信息,完成社会经济统计
和重大国情国力调查的数据处理任务;为各级政府和经济部门
的事务处理和办公自动化提供信息服务和技术服务。此外,它
还开展国际间信息交换与合作。
?为此,需要建立一系列综合性和事物性数据库、模型库和方法
库,以及全国性的经济信息通信网。在国家经济信息系统的建
设过程中,开展了各类经济信息标准和规范的制定、实施和推
广工作,保证了入存的信息有效、准确与可共享,支持了系统
的正常运行。
?随着社会信息化和信息社会化的发展,上述三类信息系统出现
了相互交叉渗透的情况。
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?资源信息系统是资源勘查区信息系统的简称。
资源勘查区信息系统是指建立于基层勘查单位
(数据采集点 )的基础信息系统。由于其信息源
具有点源性质,因此也称之为点源勘查信息系
统。
?一个完整的点源勘查源信息系统,由勘查数据
管理、勘查数据处理和地矿资源预测评价组成。
三、资源信息系统的概念
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?它资源勘查单位对资料数据进行收集、存贮、管
理、处理和使用的综合性技术系统,也是上级主管
部门 (公司、省局和部委 )组建信息网络系统、开展
资源信息服务的基础。
?对于信息源所在处或基层地矿勘查单位而言,它
们是功能强劲的微型工作站;而对于国家或省局级
地矿信息系统而言,它们是信息齐备的网络结点。
地位和作用
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?点源勘查信息系统的建立在微观上可以使数据
的存贮、检索和处理实现自动化、高速化,达
到既提高工作效率,又保证工作精度的目标;
?在宏观上可以将实现资源勘查全程计算机辅助
化,与实现资源勘查数据资料管理、检索和处
理的数字化、网络化结合起来,为实现支持政
府决策和进行地学研究的双重功能提供必要的
保证。
地位和作用
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?资源信息系统与面向业务过程的信息系统
范畴的各种信息系统相比较,特点十分突
出;
?而与同属于面向数据资料的信息系统范畴
的各种信息系统相比较,既有共同之处也
有显著差别。
1,资源信息系统的特点
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?服务对象:
?一般企业信息系统是企业内各级管理人员和上级
机关管理人员
?而资源信息系统的服务对象除此之外,更主要的
是第一线的技术人员。
?服务性质和服务内容,
?一般企业信息系统主要着眼于, 物质产品生产
过程, 和, 物质产品流通过程, 的信息收集、
存贮、管理和处理,为产品结构调整、产量和质
量控制、品种更新、新产品设计以及日常生产管
理,提供自动化工具和决策依据,因此也被称为
企业管理信息系统;
资源信息系统与一般企业信息系统对比讨论
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?服务性质和服务内容,
?资源信息系统则主要着眼于“资源 (类似于企业的原材
料 )的自然属性和时空特征”的信息收集、存贮、管理和
处理,不但为资源 (原材料 )价值的综合评价及其利用方
式、方向的决策提供依据,同时也为揭示资源 (原材料 )
形成的自然规律提供依据。
?而且,由于资源勘查的“产品”是勘查报告 —— 描述
被勘查对象的特征和性质的数据资料集合,因此,从某
种意义上说,资源信息系统本身既是,原材料” 与
“产品” 的管理工序,也是“产品” 的生产工序。
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?在服务对象、服务性质和服务内容方面的差别
也很显著。
?一般资源勘查数据处理系统的服务对象,只是
基层勘查单位内部或科研机构内部的技术人员,
通常不存在单位之间数据共享问题;
?资源勘查信息系统除此之外,还有企业内部各
级管理人员和上级机关管理人员,以及不同单位
的科技人员,必须考虑单位之间数据共享问题。
与一般的资源勘查数据处理系统对比
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?一般资源勘查数据处理系统都以处理功能为核
心,其软件开发的重点在各种数据处理功能 (数
据分析、统计、计算和编图 ),为了数据输入方便,
通常利用数据文件或简单的应用数据库来组织数
据,很少花大力气对数据库管理系统平台作二次
开发。
?资源勘查信息系统则要求以数据管理为核心,
其软件开发的重点在于优化系统的数据结构、提
高系统的数据管理能力,以便充分地发挥数据的
价值。为此,需要采用数据库,特别是主题数据
库来组织数据,并且要求花大力气对数据库管理
系统平台作二次开发。
与一般的资源勘查数据处理系统对比
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?目前,我国资源数据处理系统的开发,以二维、
静态和人机交互形式为主,但向集成化、系统化
和实用化方向发展。由于资源勘查信息系统必须
具备基层勘查工作站和信息系统网络结点的双重
功能,应当兼容并吸收一般数据处理系统的优秀
成果,但又不能等同于一般数据处理系统。
?资源信息系统与一般数据处理系统的最大区别,
就在于它以主题数据库为核心,数据处理功能的
开发围绕数据库展开。为此,要求对所选用的数
据库管理系统平台进行大量的二次开发。
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?地理信息系统是数据处理系统的优化与改进特例。
现行地理信息系统具有强大的二维空间信息管理、
分析、提取、转换、叠加、图示和评价等功能,能
够很方便地处理各种二维空间数据,并且从中提取
大量的信息。
?然而,其内置的关系型应用数据库,也仅为满足空
间信息处理的需要而设,难以存储和管理复杂的资
源属性数据。
? 建立于基层的资源勘查信息系统,不仅应当具备
功能强劲的空间信息处理子系统,还应当具备结构
合理、功能强劲的主题数据库子系统。
资源勘查信息系统与地理信息系统的联系与差别
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?资源勘查信息系统与地理信息系统的主要差
别,就在于它必须集强大的空间信息系统与强
大的点源主题数据库系统于一身,不仅要管理
和处理具有二维空间分布特征的资源数据,而
且要管理和处理多源、多类、多量、多维和多
主题的资源属性数据,应当是一种多库联
合、多 S 集成的综合技术系统。
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?一个完整的资源勘查信息系统必备三大功能,
?勘查数据管理
?勘查数据处理
?地矿资源预测评价
?勘查数据管理功能由勘查数据库子系统来实现
?勘查数据处理功能由勘查数据分析子系统和勘查图
件机助编绘子系统来实现;
?地矿资源预测评价功能则由成矿过程数学模拟子系
统、矿产资源预测子系统和矿产资源评价子系统来实
现。
2,资源信息系统的结构与功能
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?根据结构 —功能一致性准则,系统
的功能要求是系统结构组织的依据,
而系统结构组织是系统功能要求的体
现。一致性准则通过系统设计来体现。
以主题数据库为核心的资源勘查区信息系统结构
内层为数据管理层,是整个系统的核心,它
贯穿于系统运作的全过程,也贯穿于系统功
能应用的各个层次。数据管理层的职能是实
现数据组织、存贮、检索、转换、传输和交
叉访问。
中层是功能应用层,是整个
系统的躯干,它由下而上分
为数据采集、点源数据库、
数值计算、图件编绘和评价
决策等五个层次。功能应用
层的职能是实施系统的全部
功能处理,其底部的主题数
据库子系统与内层的数据管
理连为一体,成为点源数据
库子系统。
外层 是 技术方法层,是整个系统的四肢,可为功能
应用层的各个层次及数据管理层服务。它包括各种
高功能的硬、软件平台和 GIS、多媒体技术、人工
智能和人工神经网络技术。
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?开发一个强功能的地矿点源信息系统,
?需要开发大量的高功能应用软件和高效率的机
助软件工程 (CASE) 技术,
?需要建立完善的、适合于不同服务环境和不同
服务对象的系统工作平台及信息工程方法论体系,
?还需要采取适合于我国实际情况的系统设计思
路与策略,
3,资源信息系统应用软件的设计思路与策略
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?今后资源勘查工作面对的将是数量极大、极复杂的数据集合,
这些数据是随着地质勘查工作的进行而逐渐积累的,经常被
目的不同的用户同时使用。
?因此,当务之急是研制一种结构合理、信息齐备、兼有关系
数据库功能和空间数据库功能的点源主题数据库,以便支持
基层勘查单位和研究机构的日常数据检索、查询和处理,为
建立区域性和全国性的地矿信息服务网络打下基础,同时也
为各种综合信息系统实现数据动态管理并保证信息的的准确
性、完整性和时效性打下基础。
?此外,还应当围绕点源主题数据库,配置强劲的功能处理软
件系统,使资源勘查工作实现从野外数据采集到室内综合整
理、图件编绘,再到资源评价、规律分析和开发决策的全程
计算机化。以这种地质矿产点源信息系统为基础,可以方便
地组建国家地质矿产信息系统网络。
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?目前,地理信息系统 (GIS)、遥感 (RS)、全球空
间定位 (GPS)、计算机辅助设计 (CAD)、专家系
统 (ES)和人工神经网络 (ANNS) 等项技术,已经
在资源勘查领域广泛应用 (姜作勤,1992;
Moore,1991; Miller,1991 ; Rattenbury,
1992; Axon and Crowell,1996; List and
squyres,1996; Hughes,1996),借鉴并吸收这些
高新技术成就,并进行相关的集成化技术研究和
开发,是优化和提高资源信息系统功能的重要途
径。
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?(1).资源勘查信息系统的设计应当建立在结
构 —功能一致性的准则之上,成为一种以点源
主题数据库为核心的综合技术系统,其结构是
技术方法与应用模型的层叠式复合结构,各种
功能处理软件的开发都应当有共同的主题数据
库基础。
资源勘查信息系统的设计思路与策略
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?(2).严格地遵循以系统分析为系统设计基础
的原则,根据资源勘查的工作特点和流程,勘
查点源数据库的设计应采用由下而上和由上而
下相结合的设计方式,即通过用户需求调查和
数据现状调查,由下而上建立实体模型、数据
模型和概念模型,然后转化为物理模式,再根
据资源勘查工作的当前模型和未来模型确定总
体模型,由上而下分解实体集及其属性,建立
数据模式。
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?(3).为了保证系统的各组成部分之间相互协调
以及整体目标的顺利实现,在资源信息系统的开
发和构建的过程中,对 DBS,CADS和 GIS的系统分
析和系统设计,必须运用系统工程的理论和方法
统一进行,不是追求个别软件功能的最优,而是
追求系统整体功能的最优,使之成为从野外采集
数据到数据存储、管理,数据分析、图件编绘,
再到资源预测、评价的综合技术系统
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?(4).为了使该系统具有数据共享和软件共
享的双重性能,应当采用行业或部门统一的
数据模型、标准的代码体系、规范的图式图
例、约定的处理方式和通用的软件接口,应
当着力开发友好的用户界面,并且对系统进
行集成化和商品化包装。
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?(5).尽量利用现成的基础软件和应用软
件,提高起点,在计算机技术与地矿勘查
的结合点上下工夫,注重二次开发,并且
使所开发的应用软件同时成为新的开发平
台,能支持各用户按需要进行补充再开发,
还能方便地移植到更新更强的基础软件平
台上;
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?(6).应当借鉴地理信息科学 (李德仁,1996)
的研究成果,根据资源勘查工作的特点和实际
需要,进行 5库 (数据库、图形库、模型库、方
法库和知识库 )联合、多 S(RS,GPS,DBS,GIS、
CADS和 ES)结合与集成的探索,不断提高和强
化其数据管理和处理功能。
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?具有完善的硬、软件配置的分布式资源信息
系统,能够实现从多源、多类、多量、多维、
多主题数据采集到建库、数值处理、图件编绘,
再到综合解释、预测、评价和决策的完整工作
流程;该系统又是一个开放式的应用软件开发
平台,不但提供各种接口以便能随时接纳国内
外的新功能软件成果,还能支持各用户按各自
的特殊需要方便地进行补充再开发。
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?这种综合性技术系统既能作为资源勘查的点
源信息工作站使用,也能作为本部门资源信息
系统网络结点使用,它是实现资源信息综合利
用、综合处理和综合解释,从而提高资源勘查
资料利用价值,推动地球科学与资源科学向定
量化方向发展重要条件,也是为各类各级综合
数据库系统提供数据流的源泉。
资源信息系统China University of Geosciences
The end
Thanks