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1鉆孔信息化管理系統的整體架構
鉆孔信息化管理系統以空間數據庫和互聯網地圖為核心技術進行構建，其中空間數據庫負責對鉆孔數據中的結構化屬性數據與空間數據進行信息化管理，解決數據海量存儲、事務處理、并發控制、快速檢索等問題?；ヂ摼W地圖負責通過與數據庫關聯，解決鉆孔數據的空間可視化、空間分析等方面的問題。在數據存儲方式的設計上，將鉆孔信息中的各類屬性數據及鉆孔坐標等空間數據統一存儲于關系數據庫中；將鉆孔相關的報告、圖表、圖像、多媒體數據等以文件方式存儲于服務器中，同時在數據庫中存儲文件名、文件路徑、對應鉆孔等信息，與數據庫中的鉆孔信息建立關聯。在數據應用模式上，通過標準化查詢語言對存儲在服務器中的鉆孔數據庫進行查詢等操作，查詢完成后，借助網絡將鉆孔數據傳輸到系統前端，并進行數據解析或格式轉換，之后基于互聯網地圖實現數據展示、瀏覽、空間可視化及空間分析等操作；以數據庫中的文件信息為橋梁，建立用戶與工程附件之間的連接樞紐，實現用戶對鉆孔附件的下載等操作。
2系統實現的策略
2.1數據庫的建設
數據庫是鉆孔實現信息化管理的基礎，在進行系統數據庫管理模塊設計時，必須充分考慮數據庫與軟件功能模塊間的銜接及數據庫與網絡環境集成等關鍵問題。通過對鉆孔相關資料進行分析，針對鉆孔數據的特點，數據庫設計以面向對象的方式進行。首先通過提取鉆孔中相關的結構化信息，抽象出鉆孔、地層等實體，建立起數據庫概念模型。數據概念模型以實體關系E-R模型圖方式進行實現，其中鉆孔實體包括鉆孔編號、地下水位、開孔日期、工程相關信息及坐標數據，如圖2所示。在數據庫概念模型的基礎上，系統完成鉆孔數據邏輯模型的建立?？紤]到鉆孔數據量大，數據種類多的特點，系統采用關系數據庫進行數據管理。借助于關系數據庫，系統完成了數據庫物理模型建設，其中空間坐標信息用空間數據庫模塊進行存儲。數據庫模型及邏輯結構創建完成之后，開發了鉆孔數據錄入軟件，完成鉆孔及地層信息的錄入。
2.2鉆孔信息系統的建設
數據庫設計與建設完成之后，結合鉆孔數據的特點進行系統分析與架構設計。系統采用B/S架構模式進行開發，其中客戶端的開發利用HTML等頁面腳本語言完成，服務器端的程序開發利用C#語言完成。信息系統包括鉆孔數據更新、數據管理、數據可視化、數據查詢、空間分析、成果輸出、距離測量、用戶權限管理等功能，滿足不同用戶對系統應用的功能要求。
3鉆孔信息系統的應用
3.1鉆孔數據的集成管理
鉆孔數據的集成管理主要包括基本數據更新、鉆孔附件上傳下載、信息查詢、空間分析等功能。在數據更新方面，系統采用手工輸入、數據轉換等多種方式，對數據庫進行增加、刪除、修改操作，同時實現將常用鉆孔處理軟件的各種信息批量導入的功能。在鉆孔附件管理方面，通過數據庫中的文件名與路徑信息，完成對鉆孔附屬文件的查詢、顯示、下載、更新等操作，實現操作界面的統一。鉆孔信息系統的建設，提供了對以往鉆孔數據各種形式資料的一體化綜合查詢接口。
3.2鉆孔數據的空間可視化
系統基于互聯網地圖進行二次開發，借助互聯網地圖提供的應用程序開發接口，完成對鉆孔數據的空間可視化?；ヂ摼W地圖提供了很多基礎功能，如底圖顯示、衛星圖顯示、地址查詢與定位。底圖信息豐富，包括水系、道路、居民地等數據，且數據的現勢性較高。除此之外，借助互聯網地圖提供的對點、線、面等類型數據的操作接口，可以實現鉆孔數據的可視化，且可以根據需要進行自定義的圖標渲染。系統以數據庫中的鉆孔數據為基礎，借助互聯網地圖實現了鉆孔數據的空間顯示，并提供了該鉆孔對應的詳細信息鏈接。
3.3鉆孔柱狀圖的自動生成
通過鉆孔通用數據模型的設計及巖性花紋自動填充算法的設計與實現，系統生成可分解為矢量圖元及圖元描繪屬性集合的柱狀圖數據集。該數據集包含生成鉆孔柱狀圖的全部數據，并以完全獨立于語言和軟件的數據交換格式進行存儲，以進行鉆孔柱狀圖的跨平臺無損顯示及其他應用。同時借助于數據庫技術，還可以完成圖形數據與地層相關數據的動態關聯，避免了采用傳統方式繪制鉆孔柱狀圖時，由于地層較薄而巖性描述較多帶來的柱狀圖緩沖線繪制問題，使鉆孔柱狀圖更加清晰美觀。系統以數據庫中鉆孔信息及地層信息為基礎，借助JavaScript等腳本語言，實時在客戶端瀏覽器生成鉆孔柱狀圖，提高鉆孔柱狀圖繪制的效率以及數據的直觀性，借助數據庫還實現了鉆孔地層及各類試驗數據的動態關聯和實時顯示。
3.4鉆孔數據的空間分析
基于空間數據庫和互聯網地圖，系統實現了勘察鉆孔的緩沖區分析、疊加分析、鄰近分析等GIS常規空間分析功能。用戶通過瀏覽器在客戶端進行查詢操作之后，在服務端的數據庫中完成空間分析的計算，并將計算的結果實時傳遞到前端，基于互聯網地圖將結果進行可視化，便于用戶直觀地進行瀏覽。圖5展示的為在地圖中任意一點進行點擊，在指定范圍（1000m）內的鉆孔空間查詢結果及鉆孔對應的信息顯示。
4結論與展望
文中以鉆孔信息系統建設為例，介紹了基于互聯網地圖和空間數據庫實現鉆孔的信息化管理方法。系統以數據庫、互聯網地圖技術為支撐，實現了針對鉆孔屬性數據、空間數據及附件信息等各類數據的集成管理，提高了鉆孔資料的利用率、共享性與規范化程度。鉆孔信息化系統建設完成之后，除發揮對已有成果資料的管理功能，還為海量鉆孔數據的智能化應用提供了平臺。數據挖掘與知識發現有賴于海量數據的集成管理，進而為用戶輔助決策、專家系統等自動化系統的建設提供基礎。今后通過對三維鉆孔信息管理方面的擴展，實現基于互聯網地圖的鉆孔信息系統的推廣，有助于工程建設行業由粗放型管理方式，向依賴于信息科學的智能型管理方式轉換，這對于提高工作效率，促進行業進步具有積極的意義。
參考文獻
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作者:王建明 張繼文 黃琛 單位:機械工業勘察設計研究院有限公司 自然資源部測繪標準化研究所
