2016年04月22日 星期五

2016年第5期(总第78期)

发布时间:2016-10-10

实物地质资料业务管理系统的设计与实现

米胜信1,姚聿涛1,高志新2 ,周游1

1.国土资源实物地质资料中心,河北三河 065201

2.中国地质调查局发展研究中心,北京 100037

摘要:国土资源实物地质资料中心针对实物地质资料属性特点,结合实物地质资料管理流程,开发了一套基于B/S架构的实物地质资料业务管理系统。本文阐述了实物地质资料业务管理系统的设计思路、系统功能特点,总结了运用效果,并提出了改进方向。

关键词:实物地质资料  业务管理  设计与实现

 

国土资源实物地质资料中心(以下简称实物中心)主要承担国家重要实物地质资料采集、管理、开发、研究和利用[1-2]。实物地质资料管理的过程中,工作环节较多,流程复杂,已有的传统管理模式不能对业务管理进行统一有效监管,存在数据格式不规范、数据采集范围不全面、数据内容不准确和各管理环节信息共享不畅等问题。

为了解决以上问题,我们开发了实物地质资料业务管理系统(以下简称业务系统),部署在实物中心局域网内,为业务管理工作提供一个网络平台,主要目的是对实物地质资料采集、入库、整理、数字化、对外服务等重要工作环节进行信息化管理和操作追踪。相对于传统的管理模式和应用结果表明,通过业务系统进行管理存在明显优势。

一、实物地质资料工作流程与管理现状

1.管理现状

目前,实物中心直接从事实物地质资料管理与服务的部门主要有汇交采集室、库藏管理室和资料服务室。

汇交采集室职能主要按照一定的规范要求,在全国范围内采集重要实物地质资料,包括岩心、标本、光薄片、样品以及配套的文本资料,并将采集完成后的资料移交到库藏管理室。

库藏管理室在接到汇交采集室移交的实物地质资料后,对资料建档,然后对实物地质资料和相关资料分别进行数字化,将数字化后的实物地质资料信息按照一定要求进行入库登记。

资料服务室根据库藏管理室整理完成后的实物地质资料信息,进行初级服务数据的整合,包括案卷级目录、文件级目录生成、资料基本信息著录和服务信息登记等工作。

2.实物地质资料管理工作流程

根据实物地质资料管理工作的特点,工作流程主要分为资料汇交采集、接收入库、信息整理、服务利用等工作环节。其中,在实物地质资料整理登记环节岩心整理工作内容较多,又分为钻孔岩心的整理、扫描、库位信息设置和库位信息二维码打印。

3.用户分类

系统的主要用户分为汇交采集、资料整理、资料服务三大类(表1)。

1  系统主要用户类型与主要工作内容

序号

类别

工作环节

主要工作内容

1

汇交采集类

任务创建

创建工作任务,填写和发布移交清单

2

资料整理类

资料接收

接收实物地质资料,向下分发实物地质资料

钻孔岩心整理

岩心的整理、入库信息登记、岩心扫描和信息录入

标本整理

标本照相、信息录入和入库

薄片整理

薄片显微照相、信息录入和入库

相关资料整理

相关资料的扫描、复制、命名和分类

3

资料服务类

目录生成

根据实物地质资料和相关资料类型,进行案卷级和文件级目录生成

资料信息著录

补充著录信息和服务数据的导出

二、系统功能设计及特点

1.系统功能

根据用户需求,业务系统主要由汇交采集、资料整理、资料服务三大业务??楹屯臣品治?、系统管理两大管理??樽槌?。

业务??楦莨ぷ髁鞒毯凸芾碇霸鸾泄δ苌柚?,保证系统功能齐备,数据流安全完整,具体功能如图1所示。

统计分析功能主要是为管理人员设置,查看每份资料的整理进度和操作人员,便于监管和操作追踪。另外可以按需导出统计数据,为领导决策提供数据支撑。

系统管理??橹饕攵砸滴窆芾砣嗽苯薪巧?、权限设置、流程设置、部门设置以及系统中其他的选项设置等。

                                   

1 业务系统功能结构图

2.系统功能特点

2.1按照职责划分用户权限

系统用户按照不同角色进行权限划分,做到各司其职,各负其责。除了系统管理员拥有最高权限外,其他用户只能进行权限范围内的操作。这样既防止越权操作,又能保证实物地质资料信息安全,并且将所有操作进行日志记录,确保对数据和操作员进行追溯[5]。另外,系统对删除记录权限进行了严格的控制,因为系统的数据是前后关联的,如果上游用户对数据删除,将会直接影响到下游用户的管理工作,不能保证数据的准确性。只有通过申请审批,最高权限的管理员才能进行删除操作[3-4]。

2.2对其他系统起到串联作用

在实物地质资料管理的重要环节中,有的系统已经运行成熟,比如岩心扫描系统、库藏管理系统、薄片照相系统和数据发布系统。但是这些系统的关联性较差,在一定程度上好比一个个信息和应用孤岛,缺乏数据的共享与交互,不利于实物地质资料的管理。在系统设计开发时,按照实物中心信息化规划预留多种接口,方便功能的扩展,使现有系统进行串联。其中,岩心扫描系统的数据可以直接为岩心整理进行统计调用,库藏管理系统可以为本系统提供库位信息,业务系统产生的数据还可以为发布系统提供部分基础数据,通过业务系统对中心各环节的管理系统进行了有效整合串联,实现了实物地质资料的一体化管理。

2.3强化实物地质资料业务数据继承

实物地质资料整理工作流程,存在一定的生命周期,数据具有很强的继承性,下游操作员继承上游的数据,既能保证数据的准确,又节省了实物工作量。比如在岩心整理扫描过程中,岩心的整理长度与岩心的扫描长度一定吻合;在实物地质资料案卷级目录生成中,实物地质资料的属性和数量信息继承前流程信息,文件级目录生成中,将相关资料信息整理和实物信息的目录继承,然后按照规则分类,生成文件级目录信息;在著录过程中,项目基本信息表、岩心信息表中则大部分继承上游的管理数据,只需补充部分信息即可完成资料著录工作。

2.4加强进度监管与检索管理

实物地质资料整理工作环环相扣,一个环节的疏忽或延误,将影响整个实物地质资料整理进度。因此系统设计了工作进度监管???,可以清晰直观的查看实物地质资料的整理进度、操作员的工作情况,为领导检查和监督提供了有力的抓手。此外,系统设置了多种多样的检索功能,可根据项目名称、操作时间、工作区域、用户信息等进行模糊检索和多条件复合检索,检索形式可定制性强,方便用户和领导进行信息查询,提高了工作效率。

2.5解决格式多样数据兼容

系统提供多种数据处理转换功能,可将系统数据转换为DBF、EXCEL、PDF等多种格式,为实物地质资料信息发布、统计、服务产品开发提供基础数据。同时系统也支持多种格式的导入,系统数据兼容性较强。

三、关键技术运用

1.java S2SH开发技术

业务系统采用Java+SQLserver+Struts2.3.8+Spring3.2.1+Hibernat 4.1.10企业级技术体系结构开发,具有如下几点优势: B/S架构比C/S架构具有分布性优势,在系统部署和应用方面容易实现管理,通过中心局域网浏览器便可实现系统全部功能;Java语言具有健壮的存储管理,移植性和安全性较强;③便于维护。升级与扩展只需要重新编写页面代码即可完成;④共享性强,用户对系统数据库进行操作,数据也同步于其他用户,实现管理工作的协同[5]。

2.技术体系架构设计

为满足系统的安全性、可移植性、可扩展性等方面的要求,对技术体系结构进行了严格的层次划分和控制。主要分为4个层次,依次为数据存储层、数据控制层、应用服务层、用户层。①数据存储层主要是使用数据库管理软件对本地实物地质资料数据的存储;②数据控制层主要实现对数据的审核,基本数据入库前的检查、审核及数据入库,实现对数据库的统一管理;③应用服务层实现汇交采集、资料建档、资料整编、岩心扫描、资料著录、综合查询、统计分析等功能;④用户层,系统建设采用B/S模式可很好的适用于应用服务层、用户层,实现面向用户的权限管理、查询统计等功能,界面友好[5-8]。

3.EasyUI前端界面展示

EasyUI前端界面基于JQueryUI插件集合,主要实现系统的用户界面开发。该插件集合支持多种主流浏览器,兼容性强、稳定性高,运行速度快,图形界面丰富,非常适合本系统的页面需求,因此在系统开发中采用该技术。系统界面美观大方、操作简捷、与现有的其它网络系统界面协调一致,符合实物地质资料行业的一贯界面设计风格。

四、系统应用及效果

业务系统于20151月在实物中心正式上线运行,辅助开展实物地质资料管理工作。2015年后实物中心采集的所有实物地质资料信息均通过该系统进行管理,解决了之前协调沟通不畅、工作效率不高、数据结构不规范、统计数据不准确等问题。

1.规范了工作流程

实物地质资料采集、整理、服务等主要环节均通过系统进行了有效管理和控制,使各工作环节在同一系统框架下按流程开展工作,分工明确,责任清晰,规范了实物中心的业务管理工作流程。

2.提高了工作效率

实物中心管理人员和领导通过系统进行资料整理、浏览,检索实物地质资料整理进度,数据可集中共享,提高了工作效率,保障了数据质量,同时提高了实物地质资料管理工作的监管力度,有力地保障了日常管理工作的顺利开展。

3.提升了服务水平

通过系统的运行,形成部分实物地质资料管理和服务数据,包括馆藏实物地质资料目录清单、著录信息和数字化信息等。这些数据的产生不仅为实物地质资料社会化服务提供了数据基础,而且在各种类应急发布服务、统计数据生成等方面发挥了重要作用,为用户查阅实物地质资料和领导辅助决策提供便利,全面提升了服务水平。

五、系统改进建议

系统功能??榘凑帐滴锏刂首柿瞎芾砹鞒躺杓?,解决方案满足目前的管理需要,但是仍有几点需要改进。

1.进一步挖掘业务管理功能

岩心的整理是一项繁重和复杂的工作,在岩心整理时,由于操作人员与电脑分离,需要人工纸质登记,然后进行系统录入。这样的工作方式不能保障数据质量,且工作效率低下,可开发移动端操作接口功能,方便岩心整理工作。

2.深化数据管理功能

该系统的定位侧重于业务管理和部分基础数据的生产,不能满足用户日益增长的服务需求。应对系统数据管理功能进行升级,与岩心扫描、薄片显微照相等系统进行更深层次的对接,构建统一的实物地质资料信息管理平台,实现数据生产和业务管理的齐头并进。

3.加强系统的安全管理

虽然系统用户角色划分和权限设置比较完善,但依然存在一定的安全隐患。由于系统中有些数据为敏感数据,存在信息泄露等安全隐患。为了加强系统的安全管理,除了在硬件防护方面着手外,可增加用户登录指纹验证功能,确保系统数据安全性。

结语

业务系统的开发应用对实物地质资料管理具有重要意义,不仅规范了实物地质资料工作流程,减少了重复工作,而且在一定程度上提升了实物地质资料信息化服务能力。系统应未来结合大数据和物联网技术,实现实物地质资料管理平台、数据平台和服务平台的统一整合,使实物地质资料信息化管理水平迈向新的台阶。

参考文献

[1]颜世强, 郭艳军, 王喆等. 基于DSpace的地质资料数字仓储系统建设与应用[J]. 地质通报. 2013, 07: 1134~1140.

[2]茹湘兰. 加强我国实物地质资料管理的建议[J]. 国土资源科技管理. 2002, 05: 60~62.

[3]李东风, 杨新泉, 贺静华. 浅析辽宁省实物地质资料管理信息服务系统建设[J]. 国土资源信息化. 2013, 02: 47~50+54.

[4]任香爱, 李英康, 张业成. 实物地质资料管理的信息化建设[J]. 国土资源, 2003, 03: 42~43.

[5]刘仁霖, 钱大益. 高校仪器设备信息化管理系统的设计与实现[J]. 实验室研究与探索, 2015, 09: 281~284.

[6]解堃, 李文文, 林全章. 无形资产管理系统的设计与实现[J]. 山东煤炭科技, 2011, 05: 283~284.

[7]夏菁, 白志强, 王宝鹏. 地质资料信息化综合管理平台的设计及实现[J]. 北京大学学报(自然科学版), 2014, 02: 295~300.

[8]罗成裕. 基于ASP.NET的高等学校教学仪器设备管理系统的设计与实现[J]. 电脑知识与技术. 2011(24): 5829~5830.


简讯1

松辽盆地大陆科钻2号井岩心服务利用专题正式上线

地调局实物资料中心日前制作松辽盆地科学钻探工程松科2岩心服务网站专题服务栏目,用于发布项目科研动态及岩心收、管、用信息。

专题共收集相关资料总大小1.8GB,数据内容包括模拟柱状图、古地磁采集数据、实物管理统计、野外工作流程视频等信息。数据类型涵盖了word文档、excel表格、JPG照片、MOV视频、PPT演示文档等,经分类、整理、筛选、二次排版编辑、非公开内容删减等过程,经地调局实物资料中心保密委员会审核后在网上进行发布。

经专题会议和主任办公会审议等相关程序后,于63号正式发布在中国实物地质资料信息网,并与地调局网站首页服务专题挂接。发布的内容包括松辽盆地大陆科学钻探2号井背景简介,野外工作进展,岩心保管及服务利用等的收、管、用信息,最新钻探进度,钻井平台现场照片及视频,岩心处理全流程视频、相关科研成果,实物地质资料野外现场管理、库藏保管、社会服务相关标准规范制度(试用稿),以及转载ICDP、深部探测中心等网站发布的与松科2相关的新闻信息。

专题上线充分利用了互联网技术优势,突破地理位置、服务时间等限制,进一步扩大了地质调查成果服务影响力

(国土资源实物地质资料中心  刘琳琳供稿)

简讯2

国家馆再次为973计划项目提供观察、取样服务

为了进一步研究龙山金锑矿的成矿物质来源、成矿机制以及成矿相关元素的活化、迁移和富集机制,519日,中国地质大学(北京)国家级教学名师、李四光地质科学奖获得者颜丹平教授承担的973计划项目《低温成矿的物质基础》课题组成员邱亮博士后和赵磊博士研究生前来我单位,针对湖南省龙山锑金矿岩心及标本开展观察、取样工作。

此次共观察两个钻孔318.85米岩心、标本42块,获取岩心劈分样5件,标本切割样14件。下一步他们将取得的样品送往美国内华达大学电子显微分析实验室和美国华盛顿卡内基地球物理实验室,采取扫描电镜(BSE)、电子探针和原位硫同位素ICP-MS分析、锆石U-Pb测年等测试分析方法对黄铁矿的形态分类、金的含量分布及赋存状态和原位硫同位素组成等进行分析,并与已经获取的对应的围岩中黄铁矿的数据进行对比,探索金成矿的物质来源和迁移机制。

本次观察取样在资料服务室、库藏管理室、岩矿测试室等部门的通力合作下快速高效地完成了观察、取样全过程借阅服务工作,为资料利用人员提供了快速获取系列珍贵样品等优质的借阅服务。

(国土资源实物地质资料中心  张志伟和任香爱供稿)

简讯3

实物中心第26个全国土地日主题宣传活动圆满成功

在第26个全国土地日主题宣传周活动期间,作为全国科普教育基地、国土资源科普基地,地调局实物资料中心将实物地质资料、科普与土地日主题进行有机结合,在实物中心开展了实物地质资料专题展览、土地日科普电影播放、土地日科普报告会、土地知识趣味问答系列科普活动,向社会奉送了丰富多彩的科普盛宴。

专题展览:带领小学生探索地球奥秘

依托馆藏实物地质资料特色资源,持续一周在燕郊为燕灵路小学近400名师生举办了专题展览,知道形状各异的矿石标本是怎么形成的?都来自哪里?、听说过金钉子、想亲眼看看来自地下几千米的岩石是什么样子吗?,在讲解员的生动讲解下,小学生们一次次踏上探索地球奥秘的旅程,一个个美妙的地质调查故事,给小学生们上了一堂堂地球科学课,让小学生们在认识地球的同时,树立起了?;さ厍蜃试椿肪车囊馐?。

科普电影:向小学生普及土地基础知识

小学生们来到科普报告厅,观看了科普工作者们为他们精心准备的与土地有关的科普小电影,了解到《中华人民共和国土地管理法》是1986625日颁布;我国从1991年起每年的625日定为全国土地日;2016年是第26全国土地日;中国是世界上第一个为?;ね恋囟枇⒓湍钊盏墓?;我国耕地人均面积不到1.5亩,不到世界平均水平的50%;耕地减少的原因是:水土流失、土地沙漠化、土地污染、建设用地扩张;我国用不到世界10%的耕地,承载着世界22%的人口;我国的耕地红线是18亿亩。

科普报告:提高小学生耕地?;ひ馐?/span>

科普工作者为小学生做了《荒漠与绿洲》土地日科普报告。小学生们了解到造成土地荒漠化的主要原因是土地缺水和缺少植被,要想使沙漠变绿洲就必须设法保持水分不流失,保持植被越来越发达,荒漠变绿洲的梦想就一定能够实现。

现场互动:巩固了小学生的土地基础知识

针对小学生现场了解掌握的土地基础知识,科普工作者现场提问,请小学生回答,全国土地日是哪一天?土地可以做什么?你家有几亩耕地?1亩地能够养活几口人?1个人1天要消耗多少斤粮食?1亩土地能够生产多少斤粮食?造成水土流失的原因是什么?人们砍伐树木主要做什么?… …小学生们积极回答,现场气氛活跃,达到了普及土地基础知识,宣传土地日活动主题的目的。

全国土地日主题宣传活动,地调局实物资料中心首次举办,科普工作者围绕活动主题节约集约用地 切实?;じ?span lang="EN-US">”,结合实物中心实际情况,精心策划,认真组织,特别邀请燕灵路小学师生共同参与,成功举办了第26个全国土地日主题宣传周活动,内容丰富新颖,扩大了实物资料中心的社会影响力。

(国土资源实物地质资料中心  郭峰供稿)

简讯4

5月份实物地质资料采集入库情况

5月份国家馆接收了云南省临沧市中寨锗矿4个钻孔共1003.76米的岩心。锗是一种分散元素,在地壳中的丰度通常小于2×106,一般认为它不能形成具有单独工业开采价值的矿床。目前,人类利用的锗主要作为副产品来自两类矿床:某些富含硫化物的Pb、Zn、Cu、Ag、Au等矿床;某些煤矿,锗在这些矿床中作为伴生组分而存在。云南临沧锗矿床是一个超大型矿床,形成于以临沧复式花岗岩基为基底的中新世帮买断陷盆地底部的煤层之中,它的发现不仅为锗的开发利用提供了新的重要基地,而且也为锗成矿理论的研究提供了重要素材,该矿床虽仍属锗原有的矿化类型(煤中锗矿化),但却是已具单独工业开采价值的超大型独立锗矿床,其品位和规模为世界上的同类矿化所罕见。

除此之外,还接收了松科二井60.52米岩心。

(国土资源实物地质资料中心  张彦文供稿)

简讯5

赴贵州省地质资料馆调研实物地质资料分散保管事宜

511日至13日,实物中心库藏管理室一行3人赴贵州省地质资料馆调研,主要调研的内容包括:一是贵州省实物地质资料管理基本情况,二是国家类实物质资料分散保管工作模式,三是岩心库实物地质资料保管和馆藏建设交流。

通过调研交流,双方基本上就国家I类实物地质资料委托保管工作方式达成了共识,下一步将对贵州馆保管的5I类钻孔岩心进行联合建档,同时了解到贵州省馆都匀岩心库尚有3万米库存空间,预计能够满足5年内的岩心存储需要。此外,新建设的资料库房预计于20179月份投入使用,将有2000平米的库房用于保管化探副样,贵州馆初步计划省地调院的40万件土壤、水系化探副样进行抢救性保管。

(国土资源实物地质资料中心  张海兰供稿)

简讯6

落实两重工作,开展大数据技术服务应用交流

522~24日,实物中心网络信息室姚聿涛、米胜信、周游和彭秋月一行前往西安所进行大数据技术在西北地区地质资料服务中应用服务主题交流。

此次交流以大数据技术在地质资料中的信息化服务为例,由王占昌教授从大数据概念、架构、部署到应用进行了全方位介绍,演示了使用PostgreXL技术实现非结构化图像数据以十六进制码流形式进行管理和无极缩放浏览,解决了非结构化数据管理与服务的系列问题。同时对实物地质资料信息化服务技术方法体系进行了研讨,以及应用一主多从和无主架构部署实现进行了交流。

通过此次交流明确了如何应用大数据技术实现图文数据一体化管理,实现了从应用大数据技术干什么到应用到服务中怎么干的根本转变,同时为下一步实物地质资料信息化服务技术方法应用提供了思路框架。

(国土资源实物地质资料中心  周游供稿)
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