基于大型GIS的地质调查空间数据管理系统

1．基本情况

该课题主要内容是以国家地质数据库综合管理为需求，开发“基于大型GIS的地质调查空间数据管理系统”，针对我国地质调查空间数据库管理、数据更新维护、地质图编图和数据协同处理以及数据分发服务工作的行业需求，对大型GIS在地质调查空间数据管理、空间数据处理及信息服务的集成与协同应用技术进行分析，研究面向地理实体的空间数据模型、空间信息服务、服务的流程结点和结构，开发满足地质调查空间数据管理需求的基于MapGis7的大型地质图空间数据管理系统GMGIS，推动我国大型GIS系统的产业化发展。

2．主要成果

（1）开发了基于大型MapGis7.0版本，依托地质调查业务工作的具有分布式多源的数据库建立、组织与管理、数据库维护和同步更新、空间数据集成处理、地质图编图以及空间数据发布等功能系统的软件系统GMGIS。

（2）建立了大型GIS在地质调查行业应用的规范框架。包括地质调查领域地学数据描述和组织，地质信息服务发布和发现，大型GIS地质图数据版本管理和地质图编图拓扑变换规则。

（3）开发形成了分布式、多源、海量地质调查空间数据管理与发布系统的关键技术。

①地质图综合编辑：基于地质图数据拓扑变换规则，初步实现大比例尺到小比例尺地质图自动编图；

②版本管理：建立了具有地质图数据综合编辑的版本管理和冲突检测机制的长事务处理机制；

③元数据生成：适应《地质信息元数据标准》标准的地质图空间元数据管理，实现元数据的自动采集、生成、存储、建库、查询和共享发布。

（4）建立了成熟的系统业务运行示范。

①系统的业务部署：基于中国地质调查局业务网络建立了分布式地质数据库环境，部署了西北（西安）大区、华北（天津）大区、中南（宜昌）大区及中国地质调查局发展研究中心（北京）节点，建立并运行了具有3个以上工程装机数量、200个终端用户节点，实现对TB级地质空间数据管理与分发服务、对地质图空间数据库进行协同更新和综合处理。

②GMGIS系统地质图数据库综合集成：研究了从MapGis 6.x向MapGis7.0数据库的升级和迁移，完成了基于大型GIS的国家级地质图空间数据库集成，包括全国1∶20万、1∶50万、1∶250万地质图数据库，1∶25万国家基础地理数据库，矿产地数据库，同位素地质测年数据库，地质工作程度数据库，1∶20万自然重砂数据库，部分1∶5万地质图数据库。数据量超过1TB。

③不同比例尺地质图空间数据库更新处理：由GMGIS系统地质拓扑插件，实现根据不同地层、岩性及变换的比例尺大小等来设置变换参数和进行地质要素的合并，达到比例尺变换的目的。地质拓扑插件主要功能包括地质面的合并、地质线的合并和人机交互编辑功能。示范省区与数据为浙江省1∶50万地质图库，华北大区1∶50万地质图库。

④多级服务器数据库的同步更新：GMGIS业务运行系统中，下级服务器是上级服务器的数据来源，上级服务器中的数据是下级服务器数据的集合。最下级服务器负责本地数据的实时更新和维护，地质图维护系统自动更新上一级服务器的数据。示范数据与节点为天津－华北大区（山东省）、西安－西北大区全区和北京－发展研究中心节点1∶25万地质图数据库数据更新。

⑤基于网络的地质图数据成果查询、发布与发现服务：基于GMGIS管理的分布式地质调查空间数据库，通过UDDI注册中心管理实现跨地区地质图数据的信息注册与共享发布，提供多层次、全疆域的地质数据信息检索、查询、地质要素WMS和WFS下载、在线编辑与专题图制作等服务。GMGIS提供的地质空间数据发布功能可极大地方便用户基于网络的分布式地质空间数据的查询、编辑、分析。

 基于大型GIS地质调查空间数据管理系统主界面

3．成果应用及其效益

（1）基于自主大型GIS技术，建立我国地质调查空间信息共享与服务应用业务运行体系，为实现地质空间信息社会化共享与服务提供了技术保障，促进了地质调查信息化成果更新、加工处理与服务利用体系建设和业务运行。

（2）研究开发的地质调查空间数据管理系统GMGIS，能够将我国海量的地质数据无缝地管理起来。课题工作首次实现了比地理数据更为复杂的我国地质数据的分布式管理和应用示范，实现了GIS技术由单机版局部应用到分布式网络化大型GIS、地质数据分幅分层的传统模式到面向实体的全空间模式的质的飞跃。

（3）GMGIS系统的进一步完善和业务运行，必将全面提高国家地质调查数据成果服务利用效率和水平，实现我国自主版权的大型GIS软件系统在地质调查领域的推广应用，有效推动我国的矿产资源勘查、地质环境评价、地质灾害监测与防治、矿业开发、海洋勘查等领域，以及地震、农、林等行业的信息技术革命，推动国产大型GIS软件的行业应用，促进我国大型GIS技术发展及产业化进程。

（4）实现了国家地质空间数据的共享与服务，将为各级政府、企业、社会公众提供多层次便捷的信息服务。同时，必将为我国大型GIS产业开拓广大的市场，推动地质空间信息产业发展，产生巨大的经济效益。

该成果荣获2009年度国土资源科学技术奖二等奖。

 GMGIS数据发布系统界面

“基于大型gis的地质调查空间数据管理系统”成果获奖证书