深度解析统一数据库及其管理信息标准 (统一数据库与管理信息标准)
随着互联网技术的发展，数据量呈现爆发式增长，如何高效地管理和利用这些数据成为问题。统一数据库（Unified Database）作为一种新型数据库，逐渐受到人们的关注。本文将从统一数据库的定义、特点、优劣势以及管理信息标准等方面进行深度解析。
一、统一数据库的定义
统一数据库是指将各类数据按照一定标准、规范进行统一管理，从而实现数据的共享、整合、交换和利用的一种数据库。它可以将关系型数据库（RDBMS）、对象数据库、半结构化数据和非结构化数据等不同类型数据整合在一个数据库中，实现统一的管理。
二、统一数据库的特点
1. 多种数据类型支持
统一数据库可以满足多种类型的数据管理需求，包括关系型数据、非关系型数据、半结构化数据等。
2. 高效管理和利用
统一数据库可以实现数据的共享、整合、交换和利用，实现了对数据的高效管理，通过数据分析和挖掘提高数据的利用价值。
3. 便于维护和管理
统一数据库将各种数据融为一体，减少了数据冗余和重复，提高了数据的一致性，从而便于数据的维护和管理。
4. 高安全性
统一数据库采用权限管理机制实现对不同用户的权限控制，保障数据的安全性。
三、统一数据库的优劣势
1. 优势
（1）数据整合效率高：实现了多种数据类型的整合，提高了工作效率。
（2）数据利用价值高：可以通过数据分析和挖掘提高数据的利用价值。
（3）数据一致性强：统一数据库将各种数据融为一体，避免了数据冗余和重复，提高了数据的一致性。
（4）数据安全性高：采用权限管理机制实现对不同用户的权限控制，保障数据的安全性。
2. 劣势
（1）技术门槛高：统一数据库技术相对较为复杂，需要较高的技术水平来进行开发和维护。
（2）数据量超大：由于数据种类多、数据量大，统一数据库开发难度较大。
（3）成本较高：统一数据库开发成本相对较高。
四、统一数据库的管理信息标准
为满足不同系统间数据的跨平台和互操作性，国际标准组织制定了一套统一数据库管理信息标准，包括以下内容：
1. 数据库定义语言标准（DDL）
DDL定义了数据库对象的组成和定义方式，包括数据表、视图、存储过程、触发器等对象的定义规则。
2. 数据操作语言标准（DML）
DML定义了数据库的增、删、改、查等操作的规则与方法，包括SQL语句的构成和执行方式等。
3. 事务处理标准（TP）
TP定义了数据库事务的控制与管理、并发控制等相关规则。
4. 连接标准（CON）
CON定义了不同数据库之间的连接方式与信息交换规则。
5. 应用编程接口标准（API）
API定义了不同编程语言使用数据库的方法与接口规范。
充分遵循统一数据库管理信息标准可以实现不同系统和平台的数据交换与转换，提高了数据库的跨平台和兼容性。
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统一数据库是一种新型的数据库，通过将关系型数据库、对象数据库、半结构化数据和非结构化数据等不同类型数据按照一定标准进行统一管理，实现数据的共享、整合、交换和利用。它具有管理效率高、数据利用价值高、数据一致性强等优点，在数据一体化的时代中发挥着重要作用。不过，统一数据库技术门槛高、数据量超大、成本较高等缺点也需要认真对待。为实现统一数据库的互操作性和跨平台性，需要遵循统一数据库管理信息标准。
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一体化地质资料管理系统及数据中心初步设计
刘国华
(辽宁省国土高档镇资源厅信息中心)
摘要 本文设计了成果、原始、实物和重要钻孔数据库汇交和借阅的一体化全流程信息化管理，涵盖了汇交报盘、接收检查、电子阅览室、共享服务平台和地质资料数据中心建设等内容，对目前地质资料信息化应用戚粗存在的问题进行了初步分析，提出了相应的解决思路和办法。
关键词 一体化 地质资料 信息化 数据中心
0 引言
2023年国务院颁布了《地质资料管理条例》(国务院令第349号)，2023年国土资源部发布《地质资料管理条例实施办法》(国土资源部令第16号)，实施办法中明确指出：全国地质资料馆，省、自治区、直辖市国土资源行政主管部门的地质资料馆和地质资料保管单位负责建立和维护地质资料信息服务系统。
从2023年起，围绕地质资料信息化管理基础工作，国土资源部陆续下发了《国土资源部关于开展成果地质资料电子文件汇交工作的通知》(国土资发〔2023〕93号)、《国土资源部关于印发＜实物地质资料管理办法＞的通知》(国土资发〔2023〕8号)、《国土资源部关于加强地质资料汇交管理的通知》(国土资发〔2023〕32号)、《国土资源部关于印发＜推进地质资料信息服务集群化产业化工作方案＞的通知》(国土资发〔2023〕113号)、《国土资源部办公厅关于进一步加强原始地质资料管理的通知》(国土资厅办发〔2023〕57号)和《国土资源部关于开展全国重要地质钻孔数据库建设工作的通知》(国土资发〔2023〕88号)。
在国土资源部的统一领导下，经过多年努力，全国地质资料信息化服务能力和管理水平大幅提升，已初步构建完成了以地质资料汇交监管平台、共享服务平台、电子阅览室、油气委托管理平台、钻孔数据库和管理信息系统为内容的“五平台一支撑”格局。但在深入开展以“五平台一支撑”格局的地质资料信息化管理体系建设方面，在执行部制定的地质资料汇交管理制度及相关标准、规范方面，省级层面还有许多问题需要解决：
一是成果、原始和实物地质资料目录数据库基础信息内容和标准需要统一。根据一个项目地质工作的不同阶段，成果、原始和实物地质资料反映的内容是截然不同的，但是该项目地质资料目录数据库的基础信息应该是统一和共用的。如项目名称、汇交人及联系方式、工作性质、工作程度、起始截止时间、工作区起始截止经纬度、项目编号或矿权许可证号、项目来源、原始资料保存单位和实物资料保存单位等。成果、原始和实物地质资料目录数据库应该以统一和共用的目录信息为基础，分别叠加不同的专用目录信息，进而形成前后一致、先后关联的成果、原始和实物地质资料目录数据库。
二是重要地质钻孔数据库建成后的更新与实物地质资料目录清单汇交衔接问题。《国土资源部关于开展全国重要地质钻孔数据库建设工作的通知》(国土资发〔2023〕88号)中要求，对于新汇交的电子类地质钻孔资料，汇交人应将地质钻孔“三图一表”转换生成规定格式电子文件，各省(区、市)国土资源主管部门应利用系统软件将新汇交的数字化后的地质钻孔“三图一表”和重要地质钻孔数据信息著录重要地质钻孔数据库，并及时更新和维护重要地质钻孔数据库及其服务平台。但是，在实际的工作过程中，由于馆藏机构大多不具备专业技术人员，著录重要地质钻孔数据工作难以得到很好的实施，并且重要地质钻孔数据库后期更新维护工作与实物地质资料目录清单汇交工作相脱节更会带来许多的麻烦。可以探讨的解决办法是，开发集实物地质资料目录清单与重要地质钻孔数据库后期更新于一体的实物地质资料汇交报盘系统，由汇交人组织填报实物地质资料目录清单、“三图一表”电子文件和重要地质钻孔属性数据，经馆藏机构检查验收后，直接导入实物地质资料数据库和重要钻孔数据库。
三是一体化电子阅览室建设问题。要扩展电子阅览室可以调阅的内容和调阅方法，在成果地质资料电子阅览的基础上，增加原始资蠢配料、实物资料和重要钻孔数据库的电子阅览。要在以项目为单元调阅的基础上，增加以区域范围为单元的调阅方法。
本文通过一体化的设计思路，面向建立完整的汇交、借阅工作流程和地质资料数据中心，探索解决目前地质资料管理过程中存在的问题。
1 一体化地质资料管理信息系统
1.1 一体化地质资料汇交验收
地质资料包括成果资料、原始资料和实物资料。从汇交的角度来说，实物资料的汇交主要以实物地质资料目录清单为主，按照2023年88号文件，重要钻孔数据库的更新也应纳入实物资料的汇交范畴，与实物地质资料目录清单一并汇交。因此，一体化地质资料汇交验收包括一体化汇交报盘、一体化汇交验收和一体化汇交凭证。
1.1.1 一体化汇交报盘
一体化汇交报盘是整个地质资料信息化管理的基础和起始原点，是解决汇交工作存在问题的核心，对于后续的电子阅览室建设、共享服务平台建设和数据中心建设至关重要。图1 为一体化汇交报盘数据内容。
图1 一体化汇交报盘数据内容
一体化汇交报盘系统以项目为单元，按照内容和标准统一的原则生产地质资料汇交的电子数据，充分体现资料的完整性和关联性。
(1)目录数据库
其中地质资料目录基础信息为成果、原始和实物地质资料目录数据库用的信息，如：项目名称、汇交人及联系方式、工作性质、工作程度、起始截止时间、工作区起始截止经纬度、项目编号或矿权许可证号、项目来源、原始资料保存单位和实物资料保存单位等。
成果地质资料目录信息为成果目录数据库的专用信息，原始地质资料目录信息为原始目录数据库的专用信息，实物地质资料目录信息为实物目录数据库的专用信息。通过专用目录信息叠加目录基础信息，即可产生相应成果、原始和实物目录数据库。
(2)资料信息
成果地质资料信息包括文字、图、表等7类信息和涉密情况登记表。
原始地质资料信息包括底、测、观、探、样、试、录、像、综、文等10类报告和涉密情况登记表。
实物地质资料信息包括实物地质资料目录清单和重要钻孔数据，重要钻孔数据包含三图一表、项目信息表、钻孔基础信息表、钻孔属性信息表、钻孔岩心属性信息表和涉密情况登记表。其中钻孔岩心属性信息表需标注实物资料保管的详细信息。
(3)汇交报盘标准
汇交报盘数据分为可编辑数据和不可编辑数据，可编辑数据包括目录数据信息、项目信息表、钻孔基础信息表、钻孔属性信息表、钻孔岩心属性信息表、涉密情况登记表，可编辑数据标准依据国家规范格式。不可编辑数据包括成果地质资料的文字、图、表等信息，原始地质资料的底、测、观、探、样、试、录、像、综、文等10类报告信息，重要钻孔数据的“三图一表”，不可编辑数据采用PDF格式。
(4)报盘数据合规性检查
报盘系统自动关联报盘数据，设置必填项，统一汇交资料的项目区域坐标系，对偏离项目区域的钻孔坐标进行自动告警。
1.1.2 一体化汇交验收
一体化汇交验收流程如图2所示。
图2 一体化汇交验收流程
(1)汇交接收和分发
馆藏机构前台受理接收汇交人提交的一体化报盘数据，按类别标注接收的数据，打印受理通知单，分发相关角色检查，启动办理时限控制。将接收的数据按类别标注是一个重要环节，标注分为“首次接收”、“再次接收”、“补正”、“合格”4种状态，“首次接收”、“再次接收”由前台人员标注，“补正”、“合格”由检查人员标注。通过状态标注，确保二次汇交时，前台人员只需导入补正修改的文件，同样，检查人员只需要检查补正修改的文件。
(2)资料检查和汇总意见
检查人员接收前台分发的报盘文件，对于检查通过的文件标注“合格”状态，未通过的文件标注“补正”状态，填写补正意见。检查意见经汇总后，由前台人员向汇交人发出补正通知，其中补正时间不计入办理时限控制。
(3)打印汇交凭证和数据入库
对于验收合格的汇交资料，一方面由前台打印汇交验收合格通知书，另一方面将网上报盘数据自动导入地质资料数据中心，并直接供电子阅览室调阅。
1.2 一体化地质资料电子阅览室
1.2.1 扩展电子阅览室的内容
现阶段电子阅览室以成果资料调阅为主，伴随原始、实物和重要钻孔数据库的一体化汇交，电子阅览室应完整反映和调阅成果、原始、实物和重要钻孔数据库资料。
1.2.2 统一报盘信息和电子阅览室的数据标准
统一报盘信息和电子阅览室的数据分类，报盘信息和电子阅览室采用相同的数据组织结构和数据标准，确保汇交检查合格的数据能直接为电子阅览室调用。
1.2.3 改进电子阅览室的调阅模式
1)提供成果目录数据库查阅方式。提供以档案号、项目名称、工作性质、工作程度、矿权许可证号、矿种等信息为索引的查阅方式。
2)提供按照勘查区块查阅方式。参照勘查区块管理方式，将行政辖区划分经纬度查阅区块，选择相应区块，即可调阅出该区块下的所有资料。
3)提供自定义范围查阅方式。通过在行政区底图上任意编辑区块，查阅该区块下的所有资料。
1.3 一体化地质资料共享服务平台
一体化地质资料共享服务平台依托互联网建设，内网可公开共享信息定期导入地质资料共享服务平台。一体化地质资料共享服务平台提供如下服务：
1)主动公开的地质资料发布服务。
2)成果、原始和实物地质资料目录数据库查询服务。
3)按照经纬度区块方式或自定义范围方式，提供地图检索查询服务。
4)馆藏机构和地勘机构实物岩心(标本、样品、光片、薄片等)保存管理系统。
5)实物筛选管理系统。
6)汇交服务，如汇交预订、补正通知、汇交查询、汇交公告、催交提示等。
7)微信查询服务。
2 一体化地质资料数据中心
按照全国国土资源“一张图”及其核心数据库建设要求，地质资料数据中心按照目录数据库、图文地质资料数据库和专题数据库三大类进行建设，空间数据采用1980西安坐标系、1985国家高程基准、高斯-克吕格投影。
2.1 数据内容
2.1.1 目录数据库
目录数据库包含成果资料目录数据库、原始资料目录数据库、实物资料目录数据库和重要钻孔目录数据库，各个目录数据库中的基础信息必须是统一和共用的，如项目名称、汇交人及联系方式、工作性质、工作程度、起始截止时间、工作区起始截止经纬度、项目编号或矿权许可证号、项目来源等。通过工作区起始截止经纬度和工作程度等信息，建立反映地质勘查区域特征的空间目录数据库，目录数据库中需要建立与成果图文数据库、原始图文数据库、实物数据库和钻孔数据库的索引，实现空间、目录、图文信息的关联。
2.1.2 图文地质资料数据库
图文地质资料数据库包括成果地质资料图文数据库、原始地质资料图文数据库和实物数据库等。
2.1.3 专题数据库
专题数据库包括重要钻孔数据库、地质工作程度数据库、矿产地数据库、1：20万地质空间数据库、区域重力数据库、区域地球化学数据库、1：20万自然重砂数据库、1：20万数字水文地质图空间数据库、矿产资源规划数据库、地质勘查规划数据库、矿产资源利用现状调查、矿产资源潜力评价、探矿权/采矿权核查、矿业权设置方案数据库和矿业权登记数据库等。
2.2 应用方式
地质资料数据中心主要提供通过空间属性查阅地质资料的功能，具体如下：
2.2.1 快速浏览
通过切片技术，提供对空间目录数据库和各种专题数据库的快速浏览，提供单一数据浏览、数据对比浏览(多窗口对比)、数据叠加浏览(在一个窗口中展现多层图形叠加效果并通过设置图层透明度实现对比)等3种浏览模式，且具备距离丈量、面积计算、属性信息查询等功能。
2.2.2 空间查询
通过区块或自定义范围，查询和展示该空间下的目录数据库和专题数据库，输出资料清单和属性信息报告。
3 系统技术框架
一体化地质资料管理系统及数据中心采取工作流和服务方式构建，工作流用于汇交管理和借阅管理，服务方式须符合国土资源“一张图”及其核心数据库建设要求(图3)。
图3 一体化地质资料管理系统及数据中心架构示意图
数据层：包括目录数据库、图文数据库和专题数据库，其中目录数据库和图文数据库为非空间数据库，专题数据库为空间数据库，需要将目录数据库配置空间属性。同时建立空间和非空间的数据服务管理平台，实现服务的注册、发布、授权和监控等功能。
平台层：提供工作流管理、表单管理、角色管理、权限管理、组件管理和图形分析等功能。
应用层：包括一体化地质资料汇交验收管理系统、汇交监管系统、借阅管理系统、电子阅览室、数据中心浏览查询展示系统和数据交换系统，其中数据交换系统一方面与外网共享服务平台进行数据交换，另一方面实现与全国地质资料馆的数据交换。
4 结束语
当前，地质资料管理工作任务繁重，既要进行历史资料的数字化和重要钻孔数据库建设，又要开展原始资料和实物资料的汇交工作。因此，应用现代信息技术对地质资料进行一体化管理是当前地质资料管理工作的必然选择。解决思路就是“立新补旧并举”，关键在“立新”，通过一体化地质资料管理系统及数据中心的建设和应用，避免产生新的“欠账”，为“补旧”赢得时间。但围绕一体化地质资料管理系统及数据中心的建设和应用，还有许多问题需要探讨，本文仅仅是在总体框架下进行了初步设计，希望从事地质资料管理工作的同行共同深入研究。
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