一种基于双层数据库的固体矿产资源储量估算系统

摘要

本发明提供了一种基于双层数据库的固体矿产资源储量估算系统，包括原始数据管理模块、应用数据管理与处理模块和储量估算结果输出模块；原始数据管理模块包括地矿勘探原始数据库、矿山勘查阶段的原始数据采集模块和矿山开采阶段新获取的数据采集模块；应用数据管理与处理模块包括原始数据提取模块、储量估算应用数据库、底图生成模块、剖面解译模块、块段组合模块和结果保存模块。本发明通过把原始数据仓库和应用数据库分开，形成双层数据库，既保证了地矿勘探原始数据的安全与稳定，又提高了储量估算过程中对本地数据操作的速度与效率，所开发的应用模块实现了固体矿产储量估算和勘探线剖面图成图的同步与一体化。

说明书

技术领域

本发明属于地学信息工程领域，具体涉及一种基于双层数据库的固体矿产资源储量估算 系统。

背景技术

垂直断面法是我国固体矿山在勘查和开采阶段都普遍采用的一种储量估算方法，其计算 过程包括如下步骤：1)沿勘探线做垂直剖面并标出勘探线上的钻孔及其取样品位；2)根据 给定的工业指标进行矿体圈定；3)求取每个断面上的矿石面积和平均品位；4)剖面间圈定 矿体并计算平均品位和体积；5)计算矿体储量并汇总。由于数据处理量大，需要采用数据库 来管理和维护钻孔、平硐、坑探、槽探等地矿勘探数据。

在当前矿山储量估算软件开发中，数据库建库有两种典型的方式。一种是早期比较普遍 的应用数据库方式，即面向功能应用，功能应用需要那些数据，就建立对应的数据库。这种 方式使用小型数据库软件如FoxPro、Access等，开发软件速度快，短期内使用的效率也高。 但从长远看，不利于软件开发和应用的可持续发展。因为软件功能的升级换代频率很高，在 这种方式下，功能改变了，使用的数据结构也改变了，数据库结构也必须不断调整，这样就 存在大量重复劳动。另一种方式是20世纪末发展起来的数据仓库技术。它根据主题通过专业 模型对不同的原始数据进行聚集，为矿山勘探研究提供良好的分析决策环境，一般采用大型 的数据库平台，如Oracle、SQL Server、DB2等。企业全局性的数据仓库存储了大量的企业 全局数据，若分析查询矿山企业全局的问题，使用企业全局的数据仓库是必不可少的。但储 量估算只需要使用地形、探矿工程方位、样品品位测试等少数数据，即只想执行本部门的应 用时，采用全局数据仓库的策略就显得效率较低。

发明内容

垂直断面法是我国固体矿山在勘查和开采阶段都普遍采用的一种储量估算方法，其计算 过程包括如下步骤：1)沿勘探线做垂直剖面并标出勘探线上的钻孔及其取样品位；2)根据 给定的工业指标进行矿体圈定；3)求取每个断面上的矿石面积和平均品位；4)剖面间圈定 矿体并计算平均品位和体积；5)计算矿体储量并汇总。由于数据处理量大，需要采用数据库 来管理和维护钻孔、平硐、坑探、槽探等地矿勘探数据。

在当前矿山储量估算软件开发中，数据库建库有两种典型的方式。一种是早期比较普遍 的应用数据库方式，即面向功能应用，功能应用需要那些数据，就建立对应的数据库。这种 方式使用小型数据库软件如FoxPro、Access等，开发软件速度快，短期内使用的效率也高。 但从长远看，不利于软件开发和应用的可持续发展。因为软件功能的升级换代频率很高，在 这种方式下，功能改变了，使用的数据结构也改变了，数据库结构也必须不断调整，这样就 存在大量重复劳动。另一种方式是20世纪末发展起来的数据仓库技术。它根据主题通过专业 模型对不同的原始数据进行聚集，为矿山勘探研究提供良好的分析决策环境，一般采用大型 的数据库平台，如Oracle、SQL Server、DB2等。企业全局性的数据仓库存储了大量的企业 全局数据，若分析查询矿山企业全局的问题，使用企业全局的数据仓库是必不可少的。但储 量估算只需要使用地形、探矿工程方位、样品品位测试等少数数据，即只想执行本部门的应 用时，采用全局数据仓库的策略就显得效率较低。

附图说明

图1所示为本发明基于双层数据库的固体矿产资源储量估算系统结构示意图。

具体实施方式

下文将结合具体实施例详细描述本发明。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征 或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。

图1所示为本发明基于双层数据库的固体矿产资源储量估算系统结构示意图。

如图1所示，本发明提供的一种基于双层数据库的固体矿产资源储量估算系统包括原始 数据管理模块1、应用数据管理与处理模块2和储量估算结果输出模块3；

原始数据管理模块1包括地矿勘探原始数据库4、矿山勘查阶段的原始数据采集模块5 和矿山开采阶段新获取的数据采集模块6；

应用数据管理与处理模块2包括原始数据提取模块7、储量估算应用数据库8、底图生成 模块9、剖面解译模块10、块段组合模块11和结果保存模块12；

矿山勘查阶段的原始数据采集模块5和矿山开采阶段新获取的数据采集模块6与地矿勘 探原始数据库4相连，地矿勘探原始数据库4通过原始数据提取模块7与储量估算应用数据 库8连接，储量估算应用数据库8连接底图生成模块9，底图生成模块9连接剖面解译模块 10，剖面解译模块10连接块段组合模块11，块段组合模块11通过结果保存模块12连接储 量估算应用数据库8，储量估算应用数据库8连接储量估算结果输出模块3。

地矿勘探原始数据库4需要实现矿山原始数据管理与维护平台，工作包括：系统主题数 据库构建、安全策略及用户管理、数据库备份与恢复和数据库状态监控等。建设完成后作为 包括储量估算在内的矿山各业务处理的共用基础数据平台。

地矿勘探原始数据库4，应采用地质矿产勘查数据描述的标准格式和记录规范，即在矿 山数据采集标准的基础上结合国家标准和行业标准，按固体矿产勘查数据描述内容分为包括 勘探区基础信息、探矿工程空间坐标、采样化验结果记录等若干大类，并分别建立基础信息、 空间坐标及采样化验数据等项目之间的联系和记录规范，为数据采集模块提供稳定的数据存 储空间。

矿山勘查阶段的原始数据采集模块5需要实现矿山勘查阶段的数据导入，这些数据以勘 探区为单位，其下再分具体主题，包括勘探区信息、基础地质、矿床、水文地质、工程地质、 环境地质、勘探线、钻孔、坑道、探槽、探井、物探、化探、地形测量、地质勘查工程测量、 地质剖面、采样化验和岩矿鉴定、爆堆炮孔等基础资料的导入。所有这些主题的实体关系建 模与数据表结构设计均使用标准化的术语代码。

矿山开采阶段新获取的数据采集模块6需要实现矿山开采阶段新获取数据的导入，录入 的数据内容较少，可能是以上所列矿山勘查阶段的原始数据各主题中的数个。在软件开发中， 该模块可与矿山勘查阶段的原始数据采集模块5共享数据采集界面。数据采集模块中实体关 系建模与数据表结构设计均使用标准化的术语代码，并与地矿勘探原始数据库4统一。

储量估算应用数据库8管理储量估算所需的各种数据，包括矿区信息和储量估算参数设 置表、原始采样数据记录表、工程样段与原始采样数据关系表、工程样段计算结果记录表、 矿体剖面面积边界与工程样段关系表、矿体剖面面积边界内计算结果记录表、矿体内块段和 对应断面面积关系表和矿体内块段储量估算结果记录表；由于储量估算应用数据库8中的数 据都要从地矿勘探原始数据库4中提取，因此应用数据库的数据编码与原始数据平台中的数 据编码保持一致，均遵循国家和行业标准。

原始数据提取模块7是数据仓库与应用数据库之间的桥梁。其功能包括：确定工作矿区 和计算矿种、提取原始数据并重组填入到应用数据库、储量估算工业指标的输入。

底图生成模块9属于使用GIS平台开发的数据处理功能。通过该模块提取应用数据库中 的地形等高线、勘探线坐标、钻孔、平硐、探槽、采样化验等数据，通过自动计算单工程矿 体样段，展布成矿区勘探线剖面图底图，图中所有数据均按标准化的分层进行管理。结果保 存为GIS文件。

剖面解译模块10属于使用GIS平台开发的数据处理功能。在生成的勘探线剖面底图基础 上，通过圈联剖面上的单工程矿体样段，形成各矿体在该剖面上的断面，并自动计算各断面 内的平均品位和断面面积，结果保存为GIS文件。

块段组合模块11用于在全矿区各勘探线剖面解译工作均完成后，按次序对相邻剖面两两 组合，圈定出夹在两剖面之间的各矿体块段。

结果保存模块12通过GIS平台与应用数据库之间的接口，把工程样段、矿体剖面和矿体 块段等各部分GIS文件中的属性数据提取并保存到本地的应用数据库中。

储量估算结果输出模块3通过本地的应用数据库输出储量估算结果，包括工程样段汇总 报表、矿体断面统计报表、矿体储量统计报表和矿区计算统计报表等，同时也可根据需要提 取应用数据库中的数据组合输出其他格式的报表。

储量估算结果具体包括工程样段汇总报表、矿体断面统计报表、矿体储量统计报表、矿 区计算统计报表等，同时也可根据需要提取应用数据库中的数据组合输出其他格式的报表。

储量估算过程中对属性数据和空间数据进行同步处理时，必须考虑空间数据和属性数据 的一一对应，在GIS系统中图元的描述信息进入到本地属性数据库中，空间图元与属性数据 库中的记录使用惟一的标识码进行连接。在底图生成模块9中直接通过属性数据库生成GIS 文件，在剖面解译模块10和块段组合模块11中通过对GIS图元的操作把属性数据保存到GIS 文件中，结果保存模块12通过数据提取把GIS文件中的属性数据提取到储量估算应用数据库 8中。这样，储量估算的各步完成后，勘探线剖面图和储量报表即同步生成。

地矿勘探原始数据库4采用大型的数据库软件Oracle、SQL-Server或DB2来管理矿山早 期矿产勘查和生产过程中继续勘查所获得的大量数据。

矿山勘查阶段的原始数据采集模块5和矿山开采阶段新获取的数据采集模块6采用当前 通用的开发平台如Visual C++、Visual Basic或Delphi等，属性数据系统内部使用标准化的 术语代码。

储量估算应用数据库8采用小型的数据库软件如Access、Foxpro等，来管理储量估算过 程中所需的各种数据，能够提高处理速度和效率。

原始数据管理模块1的数据编码和应用数据管理与处理模块2的数据编码采用统一的标 识码，均遵循国家和行业标准。

本文虽然已经给出了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离 本发明精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本 文的实施例作为本发明权利范围的限定。