基于数字信息化的矿产地质区域调查系统设计研究

李佳琪

（甘肃省地质矿产勘查开发局第一地质矿产勘查院，甘肃 天水 741020）

当前国内对于矿产地质区域的调查存在着一定的效率低、工作环境条件差等问题。数字信息化对于矿产地质区域的调查、勘探以及开采有着极大的促进以及推动作用，取得一定的经济效益。对于地质矿产区域调查涉及了众多专业，地球物理勘查、遥感地质调查、矿体三维显示等工作这些成为了数字地质调查系统研究的主要内容和实现的难点；且内容复杂，不同阶段的数据模型具有无缝互通和继承的技术问题。因此，为了能够为参与一线调查的地质人员提供便利、丰富的地质调查工具和方法，加强对调查信息的管理，优化相关信息的搜索，因此使当代数字地质调查系统得到完善，并应用到工程施工当中。文章对矿产地质区域的调查系统进行设计与分析，研究数字信息化技术在矿产行业的应用。

1 基于数字信息化的矿产地质区域调查系统硬件设计

表1 硬件条件设置

对于硬件系统的设置，要使用野外的数据采集系统WINDOWS CE，桌面数据管理使用VC6.0 开发平台，操作系统使用WINDOWS XP，移动端所使用的相关硬件包括手机、便携式计算机、摄像机等。建议双端配置如表1 所示。

2 基于数字信息化的矿产地质区域调查系统的软件设计

本次所研究的设计模式采用MVVM，同时将所设计的程序分为三层，即View、View Model 和Model。View为视图，主要负责用户界面的呈现、完成数据的绑定，不进行业务处理；Model 为模型，对数据进行处理和读写；View Model 为控制器，随时存储数据的操作。中间的View Model 层将View 与Model 相连，这三层结构所使用的程序在进行数据编码时，要与用户界面进行分离，使得开发人员在编码期间能够明确分工，从而使界面和数据能够完全分离，大大降低了程序的耦合性。

2.1 数据库设计

根据矿产地质区域调查系统面向的用户群体，为该系统设置用户权限数据库、空间数据库以及属性数据库。由于当代的用户群体过多，群体之间的功能板块与数据均出现不同现象，因此系统要提供一个超级管理用户来进行子用户管理，该管理员用户可以进行系统各用户的配置，密码默认为admin，且登录前需要经过验证码加密，登录后可点击系统设置菜单，对不同用户的角色身份及权限等信息等进行管理配置。空间数据库主要包括调查地点的经纬度坐标、调查地点的地形信息、所属行政区域信息，以及调查者个人编码。对于调查者以及调查地点可按照关键属性进行编码，使其能够直观地反映相关关键信息，方便管理以及查询。对于属性数据库的设计，在矿产地质区域调查中，由于所要调查的流程相对复杂，使其所调查的内容丰富，从而完成系统的有效实现。

2.2 系统的模块设计与实现

矿产地质区域调查移动终端的应用系统包含的主要功能模块有：地图基本操作、定位及导航、数据查询管理、卫星信息和系统设置等，主要用于实现地质矿区勘探现场数据采集应用的按需定制，并支持地质矿区勘探相关参数的设置，包括设置坐标系、地质特征、层模板等。为提高应用系统的适用性，针对不同的地质景观和不同的活动领域安装了该软件。使用该系统时，可以使用图层管理功能显示当前内容视图中显示的图层信息，并且可以根据是否选中该复选框来控制空间数据层的显示状态。信息和数据，验证和批准状态；常用工具栏在开始编辑之后才可用，可以添加地图浏览常用工具条包，包括放大、缩小、平移、全图显示、点击图形查询属性、及长度或面积量算等。通过相应的参数设置实现与桌面端的相互配合，完成矿产地质区域调查系统的正常运行。

3 基于数字信息化的矿产地质区域调查系统的测试与分析

3.1 调查系统测试的准备

在对所调查的系统进行测试前，要先在客户端上安装移动终端，并设定所安装的移动终端为安卓操作系统，其所使用的运行内存为2GB，只读内存为16GB。在注册用户进入系统后，主界面默认显示一些常用的功能，辅助完成矿产地质区域调查的数据采集、勘测等任务，其主要功能包括地图浏览、地形浏览、轨迹记录等。这里需要的数据来源为某地矿产地质区域实地调查数据以及经过数字处理的影像图。

3.2 影像数据的导入

首先将数字正射影像图导入到系统中，影像数据经过辐射定标、大气校正、投影转换、格式转换等一系列处理之后，得到相对应地形的图像及数字正射影像图图像，保持蓝牙功能开启，选择导入按钮，再将现有调查数据库导入系统，与新调查数据进行合并得到一个总的数据库。

3.3 影像的定位与导航

导入数据后，首先需要开启移动终端的GPS 功能，选中需要导航的地理位置的影像，按下右侧的定位按钮，可以在屏幕上看到当前位置和图片位置之间的地理关系，然后获取大致方向。

为了更方便，快捷地到达目的地，此处将调用手机随附的地图软件，按导航按钮，系统将自动进入导航界面，自动规划好相对较为准确的路线，到达相应调查地点。

3.4 图像的编辑

在调查地点导入地形示意图，通过内业判读之后将有变更的影像数据提取出来。选择要编辑的图像，然后选择适当的操作，例如更改范围，更改说明和在现场拍照。其中，照片检查界面分为长距离照片，特写照片或者特殊照片。由于在先前的投影变换之后，数字图像和测量数据库位于同一坐标系中，因此更新后的测量数据将直接覆盖在数字图像地图上，便于接下来的操作。

3.5 数据的导出与查询

将所调查好的数据进行成像，即为点、线、面等矢量数据，并对其进行变更与描述，同时将实地拍照取证的照片保存成相对应的格式，并导出。在地质人员查询调查信息时，可以通过搜索查询功能将系统数据库中存储的影像数据保存成相对应的格式进行导出。点击搜索框，输入想要查询的字段即可。

3.6 调查系统的测试结果与分析

通过对该系统的运行与测试，从系统中导出的数字影像如图1 所示。

图1 基于数字信息化的矿产地质区域调查系统移动端上传结果示意图

由图1 可以看出，本系统能够完成矿产地质区域影像的存储与上传，并能够导入系统数据库，在需要导出相关图像时完成对图像的导出工作，能够做到自动计算，随时查询，这可以使在野外的调查不在局限于卡片调查，实现无纸化调查的目标。与以往传统的调查方式相比，降低了外业调查作业难度，且调查的数据能够实现在线的统一管理，省去了相当一部分人力、物力和财力，大大提升了矿产地质区域调查的信息化水平。

4 结语

本文研究了数字信息化在矿产地质区域调查系统中的设计，以当前对于地质调查、矿产资源勘查、资源量估算等方面的需求为基础，完成对于基于数字信息化的矿产地质区域调查系统的设计，从而可以实现地质调查的数字化目标，提高了研究精度和效率，为矿产地质区域的调查提供更便捷、高效的手段。