礦山環境治理機制的建構與開發范文

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系統的體系結構設計

系統結構問題是系統設計的一個關鍵問題。系統結構設計需要從系統需求出發，確定合理的體系結構。礦山環境恢復治理系統以數據庫技術、GIS技術為基礎，實現礦山環境治理工作的自動化、信息化。在明確礦山環境治理的主要任務及其實施方案的基礎上，以管理礦山環境治理信息為重點，構建礦山環境治理系統，從而及時、準確地掌握礦區的環境治理情況，具體內容包括礦區損毀土地復墾情況，礦產開發造成的滑坡、泥石流、塌陷等次生地質災害和邊坡失穩、水土流失等環境問題的治理情況，礦山廢石、礦渣、尾礦等的處理、利用情況等。礦山環境治理系統采用C/S(客戶端/服務器)結構與B/S(Web瀏覽器/服務器)結構相結合的方式，實現數據一致和共享。以B/S結構實現信息數據網絡查詢、瀏覽。采用標準、開放的C/S結構，可充分利用現有的局域網資源，實現數據資源共享。

通過對可能的用戶范圍及其性質的調研，確定用戶權限的初步分類、各數據的需求量估計及保密范圍和對象。這樣，既保證了系統強大的事務處理功能，又方便了用戶使用，提高了管理效率和服務水平。對于一般用戶，系統采用B/S結構，通過遠程用戶訪問界面，為用戶提供符合遠程傳輸協議的網絡查詢服務。對于信息的采集、組織、管理者，系統采用C/S結構和B/S結構相結合的模式，提供信息的采集、檢索、更新、備份、分析等服務，實現礦山環境治理信息數據的共享。

系統的功能設計

功能是系統的核心和靈魂，功能設計就是要確立系統要做什么。GIS基本功能是信息查詢、顯示、空間分析。對于礦山環境治理系統，就要和實際業務需求相結合，確立系統要實現哪些具體功能，查詢那些信息，需要得到哪些結果，業務需求的分析手段、顯示方式等。依據系統的需求和總體目標，確定系統的功能，最后進行系統開發、測試與運行。根據用戶需求分析，確定系統建設的總體目標是:建成后的系統，能夠實現信息快速檢索查詢，統計分析與咨詢服務管理;對礦山環境質量進行分析和評價;對礦山環境治理信息進行追蹤、分析評價，同時通過網絡提供資源共享，為各有關部門和個人提供信息服務。因而，在進行系統的功能設計時，確定系統應具有數據輸入、輸出功能、數據編輯功能、數據備份功能、可視化功能、查詢檢索功能、統計、分析、評價功能等。數據是系統的基礎，系統所需的空間數據主要包括基礎地理底圖、礦山環境恢復治理專題圖等信息。數據更新包括基礎數據庫和專題數據庫更新，這是系統維護的一項重要日常工作。

查詢檢索功能可實現功能實用的礦山環境恢復治理信息查詢。系統以圖形/數據庫交互查詢和表單查詢的方式，提供對指定點環境治理質量的查詢或多點比較。可視化功能通過文字描述、圖片、二維圖形、三維圖形、剖面圖形、多媒體等展現系統的基礎數據和專題數據。統計功能可自動或設置生成相應的統計數據及圖表。輸出功能可按用戶需求實現圖件的文件輸出及打印。分析功能可根據礦山開采礦種、開采方式、采礦方法及選礦方法等信息提供可行的礦山環境恢復治理方案。系統根據已治理礦山的開采礦種、開

采方式、采礦方法及選礦方法等信息，提供礦山環境治理模式;根據恢復、治理后礦山環境信息和環境質量信息，采用合理的分析評價模型，實現對指定區域的環境恢復治理質量的分析與評價。

系統開發

為了便于數據共享與統計分析，礦山環境恢復治理系統的數據庫需按照統一標準建設與整合各類數據。數據庫的構建方案的選擇影響到后期系統開發的效率。數據庫構建引用標準與規范包括:《數字地質圖層及屬性文件格式》(DZ/T0197—1997)、《中華人民共和國行政區劃代碼》(GB2260—98)、《地質礦產術語分類代碼》(GB9649—88)、《GIF圖層描述數據內容標準》(DDB9702)、《國土基礎信息分類代碼》(GB/T13923—92)、《國家基本比例尺地形圖分幅編號》(GB/T13923—92)等。在數據庫結構方面，需要建立起科學的、合理的結構體系框架和元數據庫。通過對數據的合理組織與管理，為礦山環境恢復治理系統提供數據支持。

在數據庫內容方面，根據礦山環境恢復治理的特點和規律，選擇有關參數，確定指標體系。數據內容包括礦山環境治理數據、基礎地形圖、基礎地理信息、數字高程模型、遙感圖像等。除了數據基礎外，系統開發需解決的關鍵技術包括:

1．多格式數據源集成地理信息系統中最基礎的部分是數據，在礦山環境治理系統中也是如此。一方面，要準備基礎的地理數據，系統中的基礎地理數據來源于國家基本比例尺地形圖數據;另一方面，要組織專題數據，對已有的數據加以利用。由于數據格式和規劃不統一，需要實現多源數據集成，解決多格式數據源集成問題。系統設計以下兩種模式解決這一問題。1)數據格式轉換模式:把其他的數據格式經專門的數據轉換程序進行格式轉換后，復制到當前系統的數據庫或文件中。2)直接數據訪問模式:在本系統中，開發特定的模塊，實現對其他數據格式的直接訪問和轉換，從而便于用戶使用多種數據格式。

2．專題信息的表達在表示方法上，采用點、線或多邊形及其相關屬性的集合的抽象表達方式。也可結合專題數據庫的信息，通過專題地圖、交互式地圖、3D場景、簡報、圖表、基于時間的瀏覽或三維地圖等形式，實現信息的可視化。在本系統中，以GIS技術、多媒體、網絡、數據庫技術為支撐，通過與專業信息結合，借助GIS的空間分析功能和可視化表達，對礦山環境治理業務進行可視化信息表達，把復雜對象變得可視。

3．空間數據與屬性數據的互操作基礎地理空間數據與專業屬性數據庫的互操作是本系統建立的重要關鍵技術。通過對兩組數據的分析對比，找到二者的結合點。最終將二者有機結合，實現空間數據查對應的專業數據、由專業數據查對應的空間信息，解決二者的互操作問題。

4．數據模型和數據交換的框架的建立獲取地理空間的數據的方法有多種多樣，包括來自現有系統、圖表、遙感手段、GPS手段、統計調查、實地勘測等。這些不同手段獲得的數據其存儲格式及提取和處理手段都各不相同。這就需要建立數據存儲模型，將數據存儲于統一的數據管理系統中，同時能對這些數據進行分析和建模，然后進行管理和決策。這是系統建立的重要關鍵技術。

5．實時性礦山環境治理信息管理是動態的，需要對實時數據進行快速的分析處理。進行實時數據的存儲、恢復、處理和分析需要更快的數據訪問模式、更強大的空間數據融合技術。這是系統的關鍵技術之一。

6．計算、分析模型的構建礦山環境治理質量的分析與評價需要具體的分析模型的支持。分析模型的構建依賴于對環境質量評價技術的深入了解，需要專家的輔助才能完成。精確、高效率的計算與分析模型構建是系統應用平臺的又一技術難點和技術關鍵。如果所建立的模型不恰當，很可能得出錯誤的結論。

結束語

以數據庫技術、GIS技術為基礎，建成礦山環境治理信息的采集、數據傳輸、數據管理、礦山環境質量分析與評價、礦山環境治理信息系統，實現數據的動態更新、恢復治理情況的監察、環境質量的分析評價、環境保護與治理信息管理和分析、信息網絡檢索等功能。系統的建成，將為礦山環境恢復治理工作提供高效、快捷的信息服務支持，實現對礦山環境恢復治理數據的有效管理和充分利用，提高工作效率和數據的準確性、科學性、實時性;深化工作內容，為管理工作的進一步發展提供高水平的技術支持。

作者：趙維全王昆劉明陽胡引翠單位：河北省土地整理服務中心河北師范大學資源與環境科學學院