中 国 地 质 大 学
资 源 信 息 系 统
第三章 地矿资源勘查
系统分析
资源信息系统China University of Geosciences
目 录
第二节 业务现状和数据现状分析2
第一节 系统需求与工作环境分析31
第三节 实体 (地质 )模型研究3
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第三章 地矿 资源勘查系统分析
业务现状分析、数据现状分析、
需求分析、工作环境分析、数据模型构建
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资源勘查系统分析,是将勘查单位的各项工
作及其组织、机构、人员、设备和资金等作为
一个完整的系统,对其数据管理和处理的需求、
业务现状、数据现状、系统建造目标和系统结
构特征进行全面分析,并且逐步建立该系统的
实体模型、概念模型和数据模型的过程。
系统分析是资源勘查信息系统设计的基础,
没有深入细致的系统分析,就不可能有合理、
优越的系统设计,更不可能有良好的应用效果。
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第一节 系统需求与工作环境分析
系统调查阶段 要求进行概略性的需求分析与工作环境
分析,目的是提出合理的初始原型;
?系统分析阶段 要求在系统调查所作的原型求真和需
求提炼基础上,进行细致的需求分析与工作环境分析。
?需求共性:同一地区、同类资源的勘查单位,由于工作性质、数
据采集、数据处理的内容和方式相同,通常有相同系统需求和工
作环境,其分析结果可以互相借鉴;
?需求个性:而不同地区、不同类资源的勘查单位,由于勘查工作
及其数据采集、处理的内容和方式有显著差别,系统需求与工作
环境分析应当分别具体地进行。
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目的和任务
?主要是分析和归纳各级、各方用户对地
矿点源信息系统的总体功能要求及对各子
系统的具体要求,然后以此为依据确定
?系统的基本服务对象和内容
?划定系统的边界
?建立系统的实体模型和概念模型
?选择合理的硬软件配置
一、资源信息系统的需求分析
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在系统调查阶段,系统需求主要靠概略性的用户访问和
原型运行启发来获知;
在系统分析阶段,系统需求一方面通过总结前一阶段的
调查结果来得到,另一方面还可通过细致的用户调查来得到。
资源信息系统的用户包括勘查单位的
?基层工程技术人员
?各级工程技术负责人
?行政领导
?上级综合信息系统
其中勘探队的基层工程技术人员和各级技术负责人,将
是本信息系统最主要和最经常的服务对象,因此也是用
户需求调查的主要对象。
? 用户调查对象
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?用户调查主要方法,采用直接征询 (座谈或填写
专用调查表格 )与查阅有关勘查规范, 勘查报告相
结合的形式进行的 。
?调查的主要内容,各级, 各方用户对资源信息系
统的使用要求
?需要从系统中查询哪些数据?
?各种数据以什么方式存入?
?要求对这些数据进行哪些处理?
?处理后以什么形式输出?
?系统使用的频率如何? 等等
? 用户调查方法及内容
×××× 引水工程地质勘察信息系统用户需求调查结果 (部分 )
序号 将向数据库查询什么数据和问题
可能查询频度 查询方 式 输出方式
规划阶段 可行 性
研究
初步设计 技施设计 随机 专题 文字 表格 图形
一 渠线设计施工
1 工程简介 经常 经常 不经 常 稀少 √ √
2 渠线位号及地质背景 经常 经常 不经 常 不经 常 √ √
3 基本地质条件与结论 经常 经常 经常 √ √ √ √ √
4 全线渠道长、宽、高、水深、流量、边坡、挖填比 √ √ √
5 渠线沿途地形剖面线、渠中位、渠道纵坡、水位、控制高程 经常 经常 经常 不经 常 √ √ √
6 渠线沿线渠中位、渠道纵坡 经常 不经 常 不经 常 不经 常 √
7 渠线上的建筑物(渡槽、闸室、隧洞等) 经常 经常 不经 常 √ √
8 各类交叉建筑物的平剖面图及主要的数据 经常 经常 经常 √ √ √ √ √
二 地质观察与描述
1 钻孔资料 经常 经常 经常 √
2 各土层的钻孔柱状图 经常 经常 √ √ √ √ √
3 单个钻孔所反映的地层结构 经常 经常 经常 √ √
4 沿线各段地层结构及其沉积环境 √ √ √ √
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?从调查结果 看,各级、各方面用户使用资源信息系统
的目的主要有七个方面,即:
?(1)进行资料综合整理;
?(2)编绘各类勘查图件;
?(3)进行数据和图形资料管理;
?(4)进行资源或地质灾害预测和储量计算;
?(5)进行资源或工程地质综合研究、综合评价;
?(6)编制勘查设计和勘查报告;
?(7)为上级资源信息系统或网络提供数据。
?其数据的查询、检索以专题方式为主、随机方式为辅;
数据处理亦相应地以批处理为主,实时方式为辅。而且,
多数用户要求实现空间信息与属性信息的关联查询检索,
甚至要求能够直接进行空间分析和区域评价。
? 建立资源信息系统的一般目的总结
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一般地说,各种查询检索与处理方式都要求响应时间
尽可能短,但具体追求的目标有所差异。
?随机查询、检索与实时处理追求的是个别数据或数据组
的快速单一响应;
?专题查询检索与批处理追求的是整体数据或数据组的快
速综合响应,要求系统有同时快速打开几个甚至十几个数
据文件和图形文件的能力,要求用户子模式有较强的连接、
转换、统计和计算功能;
?空间信息与属性信息的关联查询检索和空间分析,则追
求在各个子系统之间畅通无阻地进行快速的数据传输和交
换,做到文字、数据和图形动态匹配,因而要求微型计算
机有较大的内存和运算速度,并要求有高超的系统连接和
集成技术。
? 一般资源信息系统的性能要求
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系统工作环境分析
?用户单位的计算机应用水平
?业务现状和发展前景
?各级行政领导、工程技术负责人和基层工程技术人
员对信息系统的认同感和欢迎程度
?上级综合信息系统的建立与否,以及系统应用之后
可能产生的 效应 (效益 )
?都是十分 重要的环境条件。
二、系统工作环境与工作流程分析
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系统工作环境
以上条件影响着该单位对信息系统建设的积极
性和资金, 人员的投入量, 进而决定着系统建设
的规模和目标, 系统分析员需要认真, 具体地进
行分析 。
了解系统的工作环境, 主要靠交谈与观察, 必
要时也可以召开各种形式的座谈会 。
开发人员应当从该单位的业务发展前景和系统
的未来模型出发, 注意发掘其潜在的需求, 进而
预测改善该单位系统工作环境条件的可能性 。
二、系统工作环境与工作流程分析
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2、工作流程分析
从用户的角度来看, 地矿资源勘查信息系统的工作大致有 6个方面:
① 数据准备
② 数据输入
③ 数据管理
④ 信息处理
⑤ 成果输出
⑥ 发送应用 。
用户的工作模式是系统目标分析和系统设计的又一重要依据, 需要根据
各单位的情况具体地制定, 其一般模式可用下图的工作流程来表示 。
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化验鉴定试验 物探遥感化探 前期地质勘探 区域地质调查
资料收集和信息预处理
定量数据的登录和格式化文字描述的整理和编码 成果图件的汇总和登记
属性与空间数据采集子系统
文字与数字的键盘输入 图形的手扶跟踪数字化输入
数据库管理系统
数据查询检索和维护 信息的补充更新和重组属性数据库空间数据库
功能处理与图件编绘子系统
参数文件生成 原始图件生成分析图件辅助设计统计分析和模糊识别动、静态数学模拟
显示器、打印机、绘图仪等
屏幕显示 拷贝与存盘
磁介质、局部网络或远程网络
勘探设计
1.数据准备
5.成果输出
6.发送应用
露头岩芯井下
2.数据输入
图形扫描输入与矢量化
图件绘制 表格打印 文字打印
已有数据库
地质与资源分析 综合预测评价 社会服务采矿或工程设计
信 息 源 选 择
3.数据管理
4.信息处理
用户的
工作模
式和工
作流程
是系统
目标分
析和系
统设计
的又一
重要依
据,需
要根据
各单位
的情况
具体地
制定
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化验鉴定试验 物探遥感化探 前期地质勘探 区域地质调查
资料收集和信息预处理
定量数据的登录和格式化文字描述的整理和编码 成果图件的汇总和登记
属性与空间数据采集子系统
文字与数字的键盘输入 图形的手扶跟踪数字化输入
数据库管理系统
数据查询检索和维护 信息的补充更新和重组
属性数据库
空间数据库
1.数据准备
露头岩芯井下
2.数据输入
图形扫描输入与矢量化
已有数据库
信 息 源 选 择
3.数据管理
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数据库管理系统
数据查询检索和维护 信息的补充更新和重组
属性数据库
空间数据库
功能处理与图件编绘子系统
参数文件生成 原始图件生成分析图件辅助设计统计分析和模糊识别动、静态数学模拟
显示器、打印机、绘图仪等
屏幕显示 拷贝与存盘
磁介质、局部网络或远程网络
勘探设计
5.成果输出
6.发送应用
图件绘制 表格打印 文字打印
地质与资源分析 综合预测评价 社会服务采矿或工程设计
4.信息处理
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化验鉴定试验 物探遥感化探 前期地质勘探 区域地质调查
资料收集和信息预处理
定量数据的登录和格式化文字描述的整理和编码 成果图件的汇总和登记
属性与空间数据采集子系统
文字与数字的键盘输入 图形的手扶跟踪数字化输入
数据库管理系统
数据查询检索和维护 信息的补充更新和重组属性数据库空间数据库
功能处理与图件编绘子系统
参数文件生成 原始图件生成分析图件辅助设计统计分析和模糊识别动、静态数学模拟
显示器、硬拷贝机、打印机、绘图仪等
屏幕显示 拷贝与存盘
磁介质、局部网络或远程网络
勘探设计
1.数据准备
5.成果输出
6.发送应用
露头岩芯井下
2.数据输入
图形扫描输入与矢量化
图件绘制 表格打印 文字打印
已有数据库
地质与资源分析 综合预测评价 社会服务采矿或工程设计
信 息 源 选 择
3.数据管理
4.信息处理
用户的
工作模
式和工
作流程
是系统
目标分
析和系
统设计
的又一
重要依
据,需
要根据
各单位
的情况
具体地
制定
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?从经济角度看, 数据资料是地矿勘查的主要成果, 是资源
开发利用的决策依据, 其中有些内容, 例如与储量, 资源
量, 矿石品位, 油质, 煤质, 水质, 土质, 岩土力学和地
质灾害监测等有关数据, 是国家机构进行资源, 能源, 水
源, 土地和工程总体规划的决策依据, 属于国家机密 。
?从技术角度看, 资源勘查信息系统是国家经济与国土资源
信息系统的数据源和网络结点, 点源数据库是资源信息系
统的核心, 数据是整个信息系统的血液与养分 。 没有数据
不成其为信息系统, 而有数据却遭到损坏或窃取, 信息系
统也不健全 。
?因此, 对系统的保护问题, 是个严重的问题 。
?系统的保护首先是勘察区点源数据库的保护 。
三、系统保护的策略
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?数据库的保护应当包括
?安全性保护
?完整性保护
?并发控制
?数据库恢复
?数据库日常维护
?等五个方面的工作。
? 数据库保护的方法和内容
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?安全性保护主要是指对数据库实行存取控
制,其目标是禁止未授权使用的人非法存取
数据,同时防止由于程序错误或操作错误引
起非法存取数据。
?用户合法性检查利用口令和密码认证使用者
?分级授权,让不同级别的人管理不同级别的
数据。
?对于重要数据,如矿体厚度、矿石品位和矿
床储量等等,进行加密存储。
1.安全性保护
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?完整性保护是指预防数据的正确性、一致性遭受破坏的策
略,其目标是尽量减少破坏的可能性,以及数据遭到破坏后
能尽快地恢复原样。
?目前常用的数据完整性保护策略有两类,
?一类是一般性完整保护策略,即防止一些离奇古怪的数据
出现;
?另一类是结构完整性保护策略,即维持用户指定的函数依
赖。一般完整性的保护策略是利用数据库管理系统 (DBMS)
来建立完整约束定义模块,用户在定义数据模式时,可利用
这一模块对于所存放的每一属性都指出其域值的上限和下限,
例如:
? 0≤岩层序号 ≤1000,
? 0 ≤地层倾角 ≤90°,
? 0≤各种矿物的化学成分含量 ≤100%。
2.完整性保护
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?由并发操作造成的数据不一致性错误可能有
3类:
? ①修改丢失;
? ②不能重复读;
? ③“脏”读出。
?为了防止这一类错误的发生,封锁技术是行
之有效且易于实现。封锁技术的要领,是在
数据库系统中设置一个动态模块,用来对各
个用户提出的封锁请求进行统一的管理。
3.并发控制
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?地矿资源勘查区信息系统通常是建立在基层勘查队
里,由于各方面条件都比较差,突发性事故更难避免,
例如,停电、电源故障,外存设备故障和系统软件破
坏等 。此外还有计算机病毒的侵扰,等等。这些故障
可能导致计算机存贮的数据遭到破坏。一旦遭到破坏,
就应当立即设法使它恢复正常。
?数据库的恢复可以通过 建立副本(双机冗余),采
用更新的日志、设定检查点、微分文件的方法及采用
COMMIT 事务原则相结合来实现 。
?根据地矿资源勘查区的实标情况,可采用建立光盘
副本与更新日志相结合的方法来实现数据库的恢复。
4.数据库恢复
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The end
THANKS