王剛龍 李紹榮 陳泓君 曾繁彩
（廣州海洋地質調查局，廣州，510760）
第壹作者簡介：王剛龍，男，1971年生，物探工程師，1995年畢業於長春地質學院電子儀器系電子儀器與測量專業，主要從事信息管理及信息研究工作。
摘要 “海洋油氣資源調查與評價數據庫”是以海洋油氣資源調查工作為基礎，匯集大量海洋地質調查和油氣資源評價成果資料，綜合利用計算機、地理信息系統（GIS）、數據庫及網上發布等技術建設而成的，是壹個為國家海洋礦產資源戰略決策、為海洋經濟建設、為今後的海洋地質調查和科研項目及可持續發展提供全面、準確基礎資料和決策依據的專業化信息管理系統。文中重點介紹了系統數據庫的建設及系統功能的開發的思路。
關鍵詞 油氣資源 GIS 海洋勘查 數據庫 網上發布
1 意義
我國海域蘊藏著豐富的油氣資源。數十年來，我國在海域油氣資源調查方面，取得了大量的海洋地質調查成果資料和油氣資源評價資料，這些資料凝結著廣大科技工作者的勞動結晶。以尋找海洋油氣資源為目的的海洋地質調查工作投入高昂，從海上資料和數據采集到陸上資料處理、解釋、研究，直至編寫成果報告、編制成果圖件，各個環節都要投入大量人力、物力、設備和資金。應用先進的信息技術建立海上油氣地質調查資料與資源評價數據庫系統，將會提高我國的海洋地質調查資料管理和服務水平，使海洋地質調查和資源評價資料更好地為國家海洋礦產資源戰略決策、為國家經濟建設、為今後的海洋地質調查和科研項目服務。
2 系統設計
本系統的目標是應用數據庫技術、網絡技術、地理信息系統技術開發壹套技術上較先進的數據庫應用系統，將油氣資源及評價相關的數據和調查資料進行管理，綜合應用多項技術，實現資料全文、電子圖件、各種媒體資料的網上瀏覽、查詢和統計分析。滿足海洋油氣地質調查資料和資源評價數據管理的需要和從事海洋油氣地質調查和科研人員利用資料的需要。
2.1 數據庫設計及建設
針對海洋油氣地質調查成果的資料形式，建立壹個適用於海洋地質資料管理和利用的數據庫系統。建庫工作包括數據庫設計、資料檔案目錄數據、成果報告全文電子文件、成果報告附圖掃描圖片電子文件、資源評價數據的整理、錄入。
2.2 應用軟件開發
要實現的系統基本功能包括：資料目錄數據和全文內容電子文件的錄入、編輯修改、資料歸檔管理、資料借閱管理、資料目錄報表輸出、目錄輸出、圖像顯示和輸出、電子版圖件和文字資料下載、遠程資料查詢和傳送、網絡環境下客戶端瀏覽器的電子地圖、全文、聲像文件的顯示/播放和操作、數據庫文件備份等。
軟件開發工作包括三套應用軟件：①“地質資料管理系統”，使用者為資料管理人員；②“資源評價數據管理系統”，使用者為油氣資源評價數據收集和錄入人員；③“地質資料查詢系統”，供普通科技人員通過Intranet/Internet網瀏覽查詢資料全文、電子圖件和目錄數據內容。以上三個應用系統均使用同壹個數據庫系統，前二者對數據維護，後者從數據庫讀取數據。
2.3 系統集成工作
實現服務器和客戶機的連接和組網；後臺數據庫服務器與客戶端的連接；原有資料目錄數據導入處理；新數據錄入加載；WEB站點的建立；MapGis-IMS互聯網地圖服務器的安裝建立和矢量圖形數據的整理加載，信息系統開發的三個應用軟件與上述各系統的整合。
3 系統總體結構
從邏輯上看，整個系統由“地質資料管理系統”、“資源評價數據管理系統”、“地質資料查詢系統”三個應用系統和後臺的數據庫系統4個部分組成（圖1），其中“地質資料查詢系統”又由WEB服務器、MapGis-IMS互聯網地圖服務服務器、服務器端腳本程序以及0040數據庫接口、ODBC數據庫接口、MapGis數據庫引擎等多個軟件部件組成。
3.1 C/S結構應用軟件
“地質資料管理系統”和“資源評價數據管理系統”，僅限於資料管理員和數據維護人員使用，為提高系統安全，采用C/S結構。選用Power Builder集成開發環境作為C/S應用軟件的開發工具。Power Builder是專用於開發數據庫應用軟件的工具，具備支持ORACLE等大型數據庫平臺的接口，提供特色的數據窗口控件，把常用的數據庫操作封裝在數據窗口控件中，提供開發語言Power Script，是開發數據庫應用軟件的高產開發工具。
3.2 B/S結構應用軟件
“地質資料查詢系統”面向所有普通用戶，要求不需要學習就能讓用戶使用，因此該應用軟件結構采用B/S結構。“地質資料查詢系統”涉及幾項工作，分別選用的如下：
（1）微軟公司的IIS5.0（Internet Information Server），在WEB服務器上建立網站。
（2）WEB應用軟件，由於WEB應用軟件的開發工具非常多，在應用軟件開發中使用了多種技術和方法，包括：①語言：HTML、ASP、VB Script、Jscript、Action Script等；②數據接口：（）DBC接口，004（）接口；③開發工具：InterDev、Flash等。
（3）我國中地公司的MapGis-IMS互聯網地圖服務器實現電子地圖瀏覽。
圖1 系統總體結構
Fig.1 System construction chart
4 系統數據庫設計
本系統的數據主要是地質資料，包括地勘項目或科研項目完成後以成果報告和圖件形式提交的資料，及在項目進行中產生的各種文件材料以及與資料或檔案材料內容壹致的電子文件。
4.1 從應用系統的數據管理來看，三個應用系統分別管理三類數據
（1）地質資料數據
由“地質資料管理系統”維護的資料目錄、報告全文以及各種多媒體的電子文件數據。
1）目錄數據：成果報告、檔案、圖件等實體的目錄數據，是描述這些實體屬性特征的數據。例如成果報告的名稱、編者、提交單位等。
2）文字材料的全文：成果報告、審核類文字材料（如評審意見書）的內容，在計算機中以電子文件形式存儲，按照“國土資源部成果地質資料電子文件匯交格式（SZ1999002-2001）”的規定，要以WORD軟件的.DOC文件格式存儲。
3）多媒體資料的電子文件：包括聲音、圖像、視頻、動畫、幻燈片等電子文件。
（2）油氣資源評價數據
與油氣資源評價相關事物的屬性數據，包括調查活動、構造、油氣田、油氣探井等。
（3）電子圖件數據
由MapGis-IMS軟件維護的矢量型圖形數據，分別屬於“成果地質資料電子文件匯交格式（SZ1999002-2001）”標準規定的第壹類附圖和第二類附圖的電子文件格式，可由“地質資料查詢系統”讀取顯示在瀏覽器中的數據。其在數據庫中存儲結構是MapGis-IMS開發者設計的。
4.2 地質資料各實體關系
本信息系統工作重點是地質資料的管理和查詢服務，主要是對地質資料數據庫設計和數據庫集成和應用開發。
地質資料各實體關系如圖2。
圖2 地質資料數據E-R模型
Fig.2 Geological data structure E-R model chart
需要說明的是，壹份成果報告，有多個全文電子文件。壹份報告的全文按照報告章節分成多個電子文件，是壹對多的關系，而不是壹對壹。這是考慮避免用戶在網上閱讀報告全文時，每次都要從數據庫取出整個報告的全文內容傳送到本地瀏覽器中，從而增加網絡數據傳輸量和數據庫服務器的負擔，造成等待而使用戶感覺應用軟件運行速度過慢。
根據資料數據模型、現行的資料管理辦法和資料著錄標準，確定各數據庫結構及定義，***設計了3類17個數據表組成系統的數據庫。電子地圖數據表則由商品化軟件設計管理。
（1）地質資料數據庫表
包括報告基本信息表、報告附圖信息表、檔案總目錄信息表、檔案明細信息表、圖件資料信息表、資料電子文件信息表等。
（2）資料管理事務庫表
包括成果資料移交信息表、成果資料報送信息表、資料借還信息表、資料訪問日誌信息表、用戶基本信息表等。
（3）油氣評價數據庫表
包括局部構造信息表、圈閉信息表、調查工作量信息表、油氣田信息表、油氣資源評價信息表、油氣探井信息表等。
在數據庫管理系統服務器端，用PL/SQL語言編寫建立庫數據表、表空間、序列、觸發器等的命令代碼文件，可在ORACLE的SQL-PLUS環境下自動執行完成相應對象的建立。
4.3 服務器端的後臺數據庫系統
采用ORACLE數據庫管理系統，用PL/SQL語言編寫命令文件，在SQL-PLUS環境中執行，完成各種建庫和維護操作，使建庫、建立序列、建立觸發器、數據導入程序化執行。直接利用DBA STUDIO可視化數據庫管理工具，進行數據庫表、用戶賬號密碼、各種權限、序列、觸發器等的維護和管理。用ORACLE提供的BLOB二進制大對象數據塊字段類型，實現成果報告全文、圖件資料的縮略圖等電子文件的入庫管理。
5 系統功能實現
“地質資料管理系統”（GDMS）和“資源評價數據管理系統”，開發采用Power Builder軟件的Power Script語言開發，與後臺數據庫連接采用Power Builder提供的ORACLE專用接口實現。軟件結構采用客戶機/服務器（C/S）結構。
5.1 地質資料管理系統
根據用戶對地質資料檔案管理過程的需求，該系統需基本具備對數據的輸入、維護、查詢、統計、借閱、輸出、備份等模塊。為了保證數據的安全性，增加了憑密碼、賬號登錄功能及用戶管理，設置了系統管理員、資料管理員和普通用戶三種權限，防止非法用戶訪問資料。普通用戶只能對資料進行查詢，不能對資料進行添加或修改等操作，資料管理員有權對資料進行添加、修改、查詢等操作，而系統管理員則權限最大，增加了對用戶管理表和系統日誌信息表進行維護的權限。為了使用戶更好地掌握本系統，還必須建立聯機幫助模塊。本系統各個主要模塊之間的關系如圖3所示。
圖3 地質資料管理系統主要模塊關系示意圖
Fig.3 Geological data management system module chart
5.2 資源評價數據管理系統
“資源評價數據管理系統”管理對象是與油氣資源評價有關的構造、油氣資源、油氣田、油氣探井、資源評價數據的信息，功能上主要側重於油氣評價數據的維護。如錄入新數據、數據查詢與修改、數據備份/恢復和在線幫助。數據的安全性采用與地質資料管理系統相同的安全機制。考慮到PowerBuilder程序編制的特點，采用如圖4所示的系統功能模塊圖。
5.3 地質資料查詢系統
“地質資料查詢系統”實際是壹個WEB應用軟件系統，由網頁組成的，這與傳統的結構化應用程序不同，也與可視化集成環境下開發的窗體應用軟件結構不同。傳統的應用程序，結構明顯，由各模塊組成，模塊之間通過參數傳遞實現模塊間的聯系，模塊通過調用執行。可視化集成環境下開發的窗體應用軟件，是由各種窗體、表單、模塊、各種對象組成，代碼執行是通過消息和事件驅動的。“地質資料查詢系統”則由許多網頁組成，網頁中嵌入了可執行的腳本程序、Java小程序、控件等，必須在WEB服務器上建立網站運行，與WEB服務器上的各種應用服務壹起實現特定的應用功能。
圖4 系統功能模塊圖
Fig.4 Evaluation data management System module chart
WEB服務器采用的是微軟公司的IIS5.0（Internet Information Server），實現網站建立和管理。圖件資料電子地圖的發布查詢瀏覽功能采用中地公司的MapGis-IMS互聯網地圖服務器，電子地圖的圖形數據文件存放在服務器上的數據庫中或磁盤上，應用程序可通過數據庫引擎讀取圖形數據，電子地圖的目錄數據則放在ORACLE數據庫中。對ORACLE數據庫中的以BLOB二進制大對象數據塊存儲的成果報告全文和圖件縮略圖等電子文件的讀取，是通過ORACLE提供的0040數據接口實現。應用程序編程語言包括ASP、HTML、VB Script、Jscript、Action Script等，在Visual InterDev6.0集成開發平臺完成開發工作。
圖5的系統結構圖中列出了地質資料查詢系統的菜單和網頁功能及其調用順序。
6 結束語
項目開發的系統是壹個網絡化的信息系統，分成前臺應用軟件和後臺數據庫系統兩部分。本系統采取的技術路線是：采用商用大型數據庫管理系統軟件在後臺對數據管理和維護，前臺應用軟件采用針對數據庫應用軟件開發的可視化集成開發環境（工具）進行開發工作。這樣，數據庫的物理結構設計及實現、數據維護管理、數據庫網絡連接接口等問題交由後臺的商用數據庫管理系統去完成，減少了系統開發難度，提高系統的穩定性和可靠性。
本系統的數據庫應用實例已完成開發和在工作中運行，建成的系統具有如下特點：①實用性強；②系統的用戶群體廣；③系統功能滿足了日常工作中的資料管理和資料查閱的需求，系統建成後能夠繼續得到日常維護；④系統提供的資料內容多樣化，有全文資料和電子地圖；⑤實現Intranet/Internet網絡化服務，系統易使用和操作，適用於地質資料的社會化服務；⑥與當前國家關於地質資料信息化要求及相關標準相吻合。
圖5 地質資料查詢系統功能結構圖
Fig.5 Geological data retrieval system module chart
參考文獻及資料
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Designing and Implememtation of Petroleum and Gas Resources Survey＆Evaluation DBMS of Ocean
Wang Ganglong Li Shaorong Chen Hongjun Zeng Fancai
（Guangzhou Marine Geology Survey,Guangzhou,510760）
Abstract:Based on the data from petroleum and gas resources survey,as well as from marine geological survey,evaluation and material,petroleum and gas resources survey＆evalu-ation DBMS（Pgrs＆eDBMS）is formed by using computer,GIS,database and WEB development technology.Pgrs＆eDBMS is a professional information management system for providing comprehensive and actual data as well as dicision-making basis for marine mineral resources survey,marine economic construction,science research and sustainable marine development.This paper focuses on introducing the establishment of database of Pgrs＆eDBMS and the development of its function.
Key Word:Petroleum resources GIS Marine survey Database Online distribution.