矿山环境治理机制的建构与开发范文

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系统的体系结构设计

系统结构问题是系统设计的一个关键问题。系统结构设计需要从系统需求出发，确定合理的体系结构。矿山环境恢复治理系统以数据库技术、GIS技术为基础，实现矿山环境治理工作的自动化、信息化。在明确矿山环境治理的主要任务及其实施方案的基础上，以管理矿山环境治理信息为重点，构建矿山环境治理系统，从而及时、准确地掌握矿区的环境治理情况，具体内容包括矿区损毁土地复垦情况，矿产开发造成的滑坡、泥石流、塌陷等次生地质灾害和边坡失稳、水土流失等环境问题的治理情况，矿山废石、矿渣、尾矿等的处理、利用情况等。矿山环境治理系统采用C/S(客户端/服务器)结构与B/S(Web浏览器/服务器)结构相结合的方式，实现数据一致和共享。以B/S结构实现信息数据网络查询、浏览。采用标准、开放的C/S结构，可充分利用现有的局域网资源，实现数据资源共享。

通过对可能的用户范围及其性质的调研，确定用户权限的初步分类、各数据的需求量估计及保密范围和对象。这样，既保证了系统强大的事务处理功能，又方便了用户使用，提高了管理效率和服务水平。对于一般用户，系统采用B/S结构，通过远程用户访问界面，为用户提供符合远程传输协议的网络查询服务。对于信息的采集、组织、管理者，系统采用C/S结构和B/S结构相结合的模式，提供信息的采集、检索、更新、备份、分析等服务，实现矿山环境治理信息数据的共享。

系统的功能设计

功能是系统的核心和灵魂，功能设计就是要确立系统要做什么。GIS基本功能是信息查询、显示、空间分析。对于矿山环境治理系统，就要和实际业务需求相结合，确立系统要实现哪些具体功能，查询那些信息，需要得到哪些结果，业务需求的分析手段、显示方式等。依据系统的需求和总体目标，确定系统的功能，最后进行系统开发、测试与运行。根据用户需求分析，确定系统建设的总体目标是:建成后的系统，能够实现信息快速检索查询，统计分析与咨询服务管理;对矿山环境质量进行分析和评价;对矿山环境治理信息进行追踪、分析评价，同时通过网络提供资源共享，为各有关部门和个人提供信息服务。因而，在进行系统的功能设计时，确定系统应具有数据输入、输出功能、数据编辑功能、数据备份功能、可视化功能、查询检索功能、统计、分析、评价功能等。数据是系统的基础，系统所需的空间数据主要包括基础地理底图、矿山环境恢复治理专题图等信息。数据更新包括基础数据库和专题数据库更新，这是系统维护的一项重要日常工作。

查询检索功能可实现功能实用的矿山环境恢复治理信息查询。系统以图形/数据库交互查询和表单查询的方式，提供对指定点环境治理质量的查询或多点比较。可视化功能通过文字描述、图片、二维图形、三维图形、剖面图形、多媒体等展现系统的基础数据和专题数据。统计功能可自动或设置生成相应的统计数据及图表。输出功能可按用户需求实现图件的文件输出及打印。分析功能可根据矿山开采矿种、开采方式、采矿方法及选矿方法等信息提供可行的矿山环境恢复治理方案。系统根据已治理矿山的开采矿种、开

采方式、采矿方法及选矿方法等信息，提供矿山环境治理模式;根据恢复、治理后矿山环境信息和环境质量信息，采用合理的分析评价模型，实现对指定区域的环境恢复治理质量的分析与评价。

系统开发

为了便于数据共享与统计分析，矿山环境恢复治理系统的数据库需按照统一标准建设与整合各类数据。数据库的构建方案的选择影响到后期系统开发的效率。数据库构建引用标准与规范包括:《数字地质图层及属性文件格式》(DZ/T0197—1997)、《中华人民共和国行政区划代码》(GB2260—98)、《地质矿产术语分类代码》(GB9649—88)、《GIF图层描述数据内容标准》(DDB9702)、《国土基础信息分类代码》(GB/T13923—92)、《国家基本比例尺地形图分幅编号》(GB/T13923—92)等。在数据库结构方面，需要建立起科学的、合理的结构体系框架和元数据库。通过对数据的合理组织与管理，为矿山环境恢复治理系统提供数据支持。

在数据库内容方面，根据矿山环境恢复治理的特点和规律，选择有关参数，确定指标体系。数据内容包括矿山环境治理数据、基础地形图、基础地理信息、数字高程模型、遥感图像等。除了数据基础外，系统开发需解决的关键技术包括:

1．多格式数据源集成地理信息系统中最基础的部分是数据，在矿山环境治理系统中也是如此。一方面，要准备基础的地理数据，系统中的基础地理数据来源于国家基本比例尺地形图数据;另一方面，要组织专题数据，对已有的数据加以利用。由于数据格式和规划不统一，需要实现多源数据集成，解决多格式数据源集成问题。系统设计以下两种模式解决这一问题。1)数据格式转换模式:把其他的数据格式经专门的数据转换程序进行格式转换后，复制到当前系统的数据库或文件中。2)直接数据访问模式:在本系统中，开发特定的模块，实现对其他数据格式的直接访问和转换，从而便于用户使用多种数据格式。

2．专题信息的表达在表示方法上，采用点、线或多边形及其相关属性的集合的抽象表达方式。也可结合专题数据库的信息，通过专题地图、交互式地图、3D场景、简报、图表、基于时间的浏览或三维地图等形式，实现信息的可视化。在本系统中，以GIS技术、多媒体、网络、数据库技术为支撑，通过与专业信息结合，借助GIS的空间分析功能和可视化表达，对矿山环境治理业务进行可视化信息表达，把复杂对象变得可视。

3．空间数据与属性数据的互操作基础地理空间数据与专业属性数据库的互操作是本系统建立的重要关键技术。通过对两组数据的分析对比，找到二者的结合点。最终将二者有机结合，实现空间数据查对应的专业数据、由专业数据查对应的空间信息，解决二者的互操作问题。

4．数据模型和数据交换的框架的建立获取地理空间的数据的方法有多种多样，包括来自现有系统、图表、遥感手段、GPS手段、统计调查、实地勘测等。这些不同手段获得的数据其存储格式及提取和处理手段都各不相同。这就需要建立数据存储模型，将数据存储于统一的数据管理系统中，同时能对这些数据进行分析和建模，然后进行管理和决策。这是系统建立的重要关键技术。

5．实时性矿山环境治理信息管理是动态的，需要对实时数据进行快速的分析处理。进行实时数据的存储、恢复、处理和分析需要更快的数据访问模式、更强大的空间数据融合技术。这是系统的关键技术之一。

6．计算、分析模型的构建矿山环境治理质量的分析与评价需要具体的分析模型的支持。分析模型的构建依赖于对环境质量评价技术的深入了解，需要专家的辅助才能完成。精确、高效率的计算与分析模型构建是系统应用平台的又一技术难点和技术关键。如果所建立的模型不恰当，很可能得出错误的结论。

结束语

以数据库技术、GIS技术为基础，建成矿山环境治理信息的采集、数据传输、数据管理、矿山环境质量分析与评价、矿山环境治理信息系统，实现数据的动态更新、恢复治理情况的监察、环境质量的分析评价、环境保护与治理信息管理和分析、信息网络检索等功能。系统的建成，将为矿山环境恢复治理工作提供高效、快捷的信息服务支持，实现对矿山环境恢复治理数据的有效管理和充分利用，提高工作效率和数据的准确性、科学性、实时性;深化工作内容，为管理工作的进一步发展提供高水平的技术支持。

作者：赵维全王昆刘明阳胡引翠单位：河北省土地整理服务中心河北师范大学资源与环境科学学院