牟今容 曾玉清 金小燕 刘小娥

摘  要  作为全国试点省份之一，湖南省率先开展了城市地质资料信息服务集群化产业化项目。经过2年多的探索与实践，形成了资料收集、资料整理、建立目录数据库、全文数据库、钻孔数据库，数据库质量检查的一整套全面、系统的技术方法。本文介绍了该集群技术方法，旨在为开展地质资料信息服务集群工作提供方法和经验借鉴。

关键词  城市地质资料;集群;数据库

中图分类号：P621.6         文献标识码：A

Exploration and Practice on Citys Geological Date and Information Services Cluster

Mou Jinrong ， Zeng Yuqing ， Jin Xiaoyan， Liu Xiaoe

（Natural Resources Transaction Center of Hunan Province， Changsha Hunan 410004）

Abstract： Citys geological date and information services cluster was firstly conducted in Hunan province which was one of pilot provinces. After more than 2 years of exploration and practice， a comprehensive and systematic technology method was inquired including collecting geological data， sorting out the date， creating catalog database， full-text database and drill hole database and checking the quality of databases. The technology method was described in details to provides methods and experience for other provinces to carry out the work of geological data information service cluster.

Keywords： citys geological date; cluster; database

長期以来，即有地质资料的保管、利用方式，越来越难以适应数据化、信息化的现实需要。随着城市布局和城市经济的飞速发展，对城市地质资料的开发利用提出了更高的要求。将现有的地质资料积聚、融合于相关平台，深度挖掘数据信息，并通过地质资料集群化产业化工作（以下简称“两化”工作）开发出各类服务产品成为大势所趋。2009年上海市率先开展了“上海市地质资料信息服务集群化和产业化”三年行动，并取得了显著的成效。2012年在国土资源部、中国地质调查局、湖南省政府的高度重视下，湖南省作为全国第二批试点省份也开展了长株潭城市群核心区“两化”工作。在两化工作中，我们发现上海的成功经验根本无法复制，我省在地质资料存档，城建、市政等不同组织机构管理，道路、土建、铁路等不同行业的勘察标准等方面均与上海市的情况存在明显区别。经过不断探索，终于摸清了适合我省的“两化”工作方法、技术路线，打通了不同行业之间壁垒，解决了不同行业的勘察成果不统一等问题，在编制技术标准、创新服务机制、构建服务体系等工作上积累了丰富经验，并建立培养了熟悉“两化”工作的专业技术队伍。

本文以湖南省长株潭城市群核心区地质资料集群化产业化试点项目为依托，介绍城市地质资料集群的探索与实践方法，旨在为开展地质资料信息服务集群工作提供支持和借鉴。

1  湖南省长株潭城市群核心区地质资料集群化产业化项目介绍

2012年，长株潭城市群核心区地质资料集群化产业化项目作为长株潭城市群地质调查与区划项目（中国地调局地质工作项目任务书，项目编码：1212011220017）的子项目正式启动。根据中国地质调查局对长株潭城市群核心区地质资料集群化产业化项目预期成果的要求，该项目的最终目标是通过开展长株潭城市地质资料规范化管理和集群，将海量地质资料进行系统整合和标准化录入，建立“长株潭城市群核心区地质资料目录数据库”“长株潭城市群核心区地质资料全文数据库”“长株潭城市群核心区钻孔数据库”“长株潭城市群核心区三维地质空间数据库”，并开发长株潭城市群核心区三维城市地质资料信息服务与管理系统，运用成熟的系统平台，对海量数据进行管理、更新、应用，然后根据市场的不同需求，科学划分服务对象的类别和层次，定制提供相应的差异化和个性化的服务产品。

项目组接到任务之后，积极调动各方力量开展工作。一是制定了《长株潭城市群核心区城市地质资料集群技术指南》，理清地质资料集群的工作流程、工作方法，明确目录数据库、全文数据库、钻孔数据库、二维空间数据库的建库方法、依据标准、属性字段，建立三维空间数据库的方法和流程，数据检查的要求等。二是制定了长株潭城市群核心区地层分层、工程地质标准分层、水文地质标准分层及各类数据库的质量验收标准。三是选定武汉中地数码有限公司开发的“湖南省三维可视化城市地质资料信息服务与管理系统”为软件平台，并在软件中按照《长株潭城市群核心区城市地质资料集群技术指南》的要求设置了目录数据库、全文数据库、钻孔数据库的属性结构，逐步完善了数据录入、数据检查与修改、地层标准化等相应功能及界面。四是组织长沙、株洲、湘潭三市开展地质资料收集及目录、全文、钻孔数据标准化建库。五是利用收集的钻孔数据及区域地质资料建立地下三维工程地质、水文地质数据库，并建立了模型精度评价方法。六是运用软件平台，对海量数据进行管理、数据挖掘、产品应用。

2017年12月，湖南省国土资源厅对《长株潭城市群核心区地质资料信息服务集群化产业化》项目成果进行验收。评审专家一致认为该项目成果整体达到国内领先水平，已完成了下达任务，达到了预期目标，同意项目通过验收。

2  长株潭城市群核心区城市地质资料集群技术方法

长株潭城市地质资料集群工作是新的试点工作，在此之前没有既定标准，更没有适合本省实际情况的工作方法，建库标准、数据库结构、数据库检查方法等内容。为保证长株潭城市地质资料集群项目规范有序进行，在技术方面，认真学习上海、北京地质资料集群化产业化、我省重点矿区和整装勘查区地质资料集群化产业化的成功经验;在标准规范方面，仔细研究了中国地质调查局编制的《城市群地质环境调查评价数据库建设指南》、上海地质调查研究院编制的《上海市地质资料信息数据库建设指南》、GB50021-2009《岩土工程勘察规范》等相关的技术标准;在实践方面，结合我省长株潭地质资料的现状，率先主动开展资料收集工作、资料整理建库工作，用实践检验工作方法的合理性和实用性;在技术把关方面，在省厅领导的工作指导下，不断进行讨论修改，组织行业专家评审，最终形成地质资料集群技术方法，并集中主要精力编制了《长株潭城市群核心区城市地质资料集群技术指南》，用于指导和规范长株潭城市群核心区城市地质资料集群工作。

2.1  集群工作流程

长株潭城市群核心区城市地质资料集群工作流程主要包括城市地质资料的收集，数据分专业整理与标准化处理，地质资料目录数据库、全文数据库、钻孔数据库的建设，数据检查等。集群工作流程如图1[1]。

2.2  资料收集与整理

首先明确资料收集的内容，主要包括分散在各城建、各地勘单位等地质资料保管部门的区域水文、工程、环境地质资料，物探、化探、遥感地质资料，城市地质、农业地质资料，已有的经过国家有关部门评审验收的地质数据库及工勘资料等，重大非城建工程如交通、水利等工程勘察资料也属于本次资料收集范围。其中以水文地质、工程地质、环境地质的资料为主[2]。

经多次走访调查、咨询了解，发现湖南省的地勘资料保管较分散。各地勘单位保存有自己生产的地勘成果，但很少有单独的档案室，导致很多地勘资料保管不规范，甚至部分遗失。城建系统在项目竣工验收时有规范的资料汇交机制，因此城建系统的地勘资料都保存在各市城建档案馆。长沙、株洲、湘潭市主要交通道路、地铁、城际铁路、学校、医院等项目的地勘资料都由本省几家大型综合甲级设计院完成，甚至有外省的设计院完成，比如武汉铁四院等。想要收集这些资料，需要跨部门、跨行业、跨多家单位，导致项目资料收集工作遇到了难以想象的困难。在省政府和省国土厅、长株潭三市政府和市国土资源部门的共同努力下，前后历时四年多时间资料收集工作取得了突破性的进展，并且湘潭市人民政府还制定了工程勘察资料汇交管理办法。通过政府采购，湖南省地质调查院、湖南省勘察设计院、中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司三家单位分别获得长沙、株洲、湘潭对应区域的工程勘察资料收集、目录数据库、图文数据库、钻孔数据库建设任务。

资料收集工作完成之后，對收集的数据资源、实验数据、监测数据、统计数据等资料进行分析、归类和整理，理清各种数据的基本特征与相互关系，描述数据种类、主要内容、表达方式[3]。一般情况下，所有资料均应列入全文浏览类资料，可以检索浏览，钻孔资料用来建立钻孔数据库，重要的钻孔资料如控制性钻孔资料用来建立三维数据库。资料整理还包括资料可利用性分析、重复资料查找等信息化前期工作。

2.3  建立地质资料目录数据库

对于收集到的所有原始或成果地质资料均应建立地质资料目录数据库。目录数据库的录入按照《成果地质资料目录数据库著录表和著录要求》录入系统操作，其中，档号、题名、形成单位、形成时间、资料类别、行政区等关键信息为必填项，这6个必填项是数据库检索的关键字段。目录数据录入界面如图2。

2.4  建立地质资料全文数据库

收集到的所有原始或成果地质资料可能包括：直接生成的电子文档、扫描成果和纸质资料，每档资料需将所有包含的电子文件按相关要求整理到一个文件夹中入库，文件夹以相应的档号命名。

对于直接生成的电子文档，按《关于开展成果地质资料电子文件汇交工作的通知》（国土资发〔2002〕93号）或《关于印发〈成果地质资料电子文件汇交格式要求〉的通知》（国土资发〔2006〕210号）附件要求制作的电子数据，直接编档号入库（即直接放入以档号命名的文件夹中）。对于扫描成果和纸质资料，按照《图文地质资料扫描数字化规范》（SZ1999001-2000）进行分类、组织编排、逐页逐张扫描、命名，并制作三级目录，再将所有扫描命名的电子文件与制作的三级目录放入以档号命名的文件夹中。整理完成的全文资料如图3。

2.5  建立钻孔数据库

长株潭三市收集的地质资料种类繁多，情况复杂。不同行业完成的地勘成果依据的标准不尽相同;从20世纪50年代至今完成的地勘资料均有，时间跨度大导致地层岩性划分不同;不同地区的钻孔选用坐标不一致，有北京54坐标系、西安80坐标系、黄海坐标系、地方独立坐标系、相对坐标等;不同单位完成的地勘成果计量单位也不统一、钻孔剖面绘图比例尺不一致等。为了将这些复杂的钻孔资料都统一到一个数据库中，需要考虑的因素非常多。在没有既定钻孔数据库属性结构的情况下，我们需对钻孔资料进行数据分类，将不同的数据录入不同属性表中，并设计每一张属性表的内容。

本次长株潭城市地质资料集群工作是以城市工程地质、水文地质资料为主要研究对象，依据城市地质调查研究目的，按照数据分类分别建立了工程地质、水文地质两个专业钻孔数据库。建立各个专业数据库的属性表，共45个，其中水文地质专业16个属性表，工程地质专业29个属性表。这些属性表中包括了项目基本信息表、钻孔基本信息表、各类试验属性表、溶洞基本信息表等。工程地质钻孔数据属性表展示如图4。

在设计每张属性表的属性结构时，须首先设计各类数据需要填写的数据项，及相关数据项名称、数据项代码、数据类型、长度、统一单位等。基本格式如表1所示：数据库属性结构的确定为钻孔资料的录入提供了规范化的格式。

最后武汉中地公司根据项目办设定的钻孔数据库属性结构配置了“湖南省三维可视化地质资料信息服务管理系统”中的钻孔数据库内部结构，设计了数据录入功能，数据导入、导出等功能，为钻孔数据采集提供软件支撑。

为方便建库人员准确无误地录入钻孔数据，有必要依据国家规范、相关行业技术标准规范，对数据项填写内容进行规范统一。主要包括以下内容：一是规范部分字段的填写内容，比如原资料中勘察阶段出现“详细勘察”“施工图设计勘察”“详细工程地质勘察”等几种不同叫法，实为同一种勘察阶段，在钻孔数据库建设时统一按“详细勘察”录入。二是规定了字段填写的类型。比如：所有的时间按年月日格式列出，如2004-02-18;字段项“原坐标系名称”应填写钻孔原始坐标系的空间坐标系名称和高程基准，且空间坐标系与高程基准之间用“/”隔开。三是统一了岩土参数的量纲，避免录入的数据单位不统一。比如：原资料中“岩土密度”单位为“g/cm3”、“kg/m3”等，现统一按单位为“g/cm3”的数据进行信息录入，不同单位的数据应进行坐标转换。四是规范了岩土参数的取值指标。岩土参数的统计值较多，比如：平均值、标准差、变异系数、标准值等，在钻孔数据库中统一填写“岩土密度”“含水量”“重度”“孔隙比”“塑性指数”“液性指数”“压缩模量”“压缩系数”的平均值，填写“内摩擦角”“黏聚力”的标准值等。

2.6  数据库质量检查

为了加强长株潭城市群地质资料信息服务集群项目成果资料数据质量检查的管理，规范各类数据库的检查行为，提高成果资料数据质量，项目办制定了统一的数据质量检查办法。该检查办法中明确了各类数据库的检查标准、检查项目及各个项目的质量要求，规定采用承担单位自检、互检，承担单位抽检，项目办入库前复查的三级检查制度对成果资料进行质量把关，并要求各承担单位根据数据质量评述原则判断各类数据资料是否合格，最终将检验合格的资料按照统一的数据库汇交格式提交项目办。各承担单位提交数据时，必须同时提交地质资料数据库汇交清单、质量检查记录和工作说明，否则不予接受。

2.7  目录、全文、钻孔数据库的应用

验收合格的数据统一上传到长株潭城市地質资料信息服务平台，该平台可提供便捷的地质资料查询、检索、分析等服务。以目录、全文、钻孔数据库为例，可以通过目录检索关键字，如档号、题名、形成单位、形成时间、资料类别、行政区，来精确查找一档数据的全部内容，如图5。也可以通过单击钻孔点位图中的任意钻孔，查看该钻孔的详细信息及其相关联的地勘资料，如图6。

钻孔数据库包含的内容很丰富，比如钻孔分层、地层岩性、各地层取样的试验结果，各地层的物理力学参数等，对这些数据进行分析运用，根据不同需求生成很多应用服务产品。比如：利用钻孔分层信息可以生成钻孔柱状图、地质剖面图等;利用钻孔分层信息查询不良地质体和特殊岩土的分布范围;利用钻孔中第四系、基岩、任意岩土体的分布点位生成区域第四系分布图、基岩地质分布图、某一岩土体分布图;利用各地层的物理力学参数，分析岩土体的力学性能、承载力等;利用现有钻孔资料减少今后的勘察投入;为城市规划设计提供全局性的勘察资料等。

3  总结

城市地质资料信息服务集群工作是一项非常复杂的任务，目前没有统一标准可以直接运用，且该工作全面系统，需要不断进行探索和研究。湖南省作为试点的省份之一做了大量有益的尝试，形成了一套切实可行的技术方法和管理方式，可为大规模地开展地质资料信息服务集群工作提供方法和经验。由于地质工作一直在持续推进，地质资料集群也必将是一项长期的工作，为了建立地质资料集群长效机制，结合现阶段接触到的实际问题提出建议如下：一、尽快落实与相关行业单位开展资料信息的共建共享机制。二、尽快建立工勘资料信息的查询利用服务制度。三、广泛开展成果的推广应用，为经济社会发展提供定制服务产品。

参考文献/References

1] 曾玉清，牟今容.长株潭城市群核心区城市地质资料集群技术指南[M].湖南：湖南国土资源信息中心，2013.11.

[2] 张红英，王占昌.西北地质资料信息服务集群化工作初探[J].陕西档案.2012（6）：34-35.

[3] 韩培光，刘忠明，曾俊，等.地质资料信息服务集群化中地质资料和地质数据的初步分类：以黄石市为例[J].资源环境与工程.2012（2）：169-172.