曹 睿，宋 震

(江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局地質(zhì)信息中心，江蘇 南京 210046)

基于NAS的地質(zhì)資料信息化服務(wù)解決方案

曹 睿，宋 震

(江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局地質(zhì)信息中心，江蘇 南京 210046)

館藏地質(zhì)資料的網(wǎng)絡(luò)化、多元化、社會化是未來地質(zhì)資料信息化發(fā)展的重要方向。在地質(zhì)資料信息化服務(wù)過程中，既要保證提供服務(wù)，又要確保安全是資料管理工作中需要解決的問題?；贜AS的地質(zhì)資料信息化解決方案針對地質(zhì)資料的圖文數(shù)字化、管理與復用、提取與存儲等常用地質(zhì)服務(wù)，使用Java語言及平臺構(gòu)建的C/S與B/S兩套應(yīng)用系統(tǒng)相輔相成，支持在線檢索、預覽與實地借閱、打印等功能，集成了用戶統(tǒng)一管理、全局統(tǒng)一控制、日志統(tǒng)一查詢，同時確保了地質(zhì)資料的易用性與安全性，為地質(zhì)資料信息網(wǎng)絡(luò)化、社會化、集群化管理提供了新的技術(shù)支撐。

地質(zhì)資料;信息服務(wù);電子閱覽;應(yīng)用系統(tǒng);江蘇

0 引言

隨著經(jīng)濟全球化、信息化的不斷深入，信息資源已經(jīng)成為國內(nèi)外經(jīng)濟、社會發(fā)展的主導部分，地質(zhì)資料作為地勘工作中積累的重要信息資源，是數(shù)十年地勘投資的結(jié)晶，也是國家的地質(zhì)知識寶庫。

1949年以來，我國形成的海量地質(zhì)資料信息為國民經(jīng)濟和社會發(fā)展提供了重要支撐。但在地質(zhì)資料管理方面長期存在資料信息分散、綜合研究不夠、數(shù)字化信息化程度不高、服務(wù)渠道不暢、服務(wù)能力不強等問題，使地質(zhì)資料信息的巨大潛在價值未能得到充分發(fā)揮。2003年，全國地質(zhì)資料館下發(fā)了《成果地質(zhì)資料電子文件匯交格式》，地勘單位開始匯交文字、圖表、空間數(shù)據(jù)等電子資料，同時鼓勵開展成果地質(zhì)資料目錄數(shù)據(jù)庫建設(shè)與地質(zhì)圖文資料數(shù)字化工作，地質(zhì)資料匯交工作開始以光盤、磁盤等介質(zhì)按照一定規(guī)范輔助存儲，從而提高了資料保存質(zhì)量與利用率。2010年，國土資源部通過推進地質(zhì)資料信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)化方案，對全國地質(zhì)成果資料、原始和實物資料數(shù)字化與數(shù)據(jù)集群化產(chǎn)業(yè)化提出了更嚴格的要求，并把地質(zhì)信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化、多元化、社會化作為未來地質(zhì)資料信息化發(fā)展的重要方向。

NAS(Network Attached Storage)是一種專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)文件存儲及備份方案，又稱為網(wǎng)絡(luò)直聯(lián)存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)磁盤陣列(付長冬等，2004)。NAS技術(shù)結(jié)合電子計算機、掃描儀、打印機、互聯(lián)網(wǎng)等硬件設(shè)備，使用科學的管理方法與體制機制，對構(gòu)建可操作性強、標準化統(tǒng)一、安全性較高、對現(xiàn)代地質(zhì)資料管理功能擴展具有重要的支撐作用。

1 基于NAS的地質(zhì)資料信息化準備

地質(zhì)資料信息化準備主要包括：陳舊資料的圖文數(shù)字化與修復、地質(zhì)資料管理與復用、地質(zhì)資料數(shù)據(jù)提取與存儲等。

1.1 陳舊資料的圖文數(shù)字化與修復

大多數(shù)館藏地質(zhì)資料中，不僅保存有各個地勘、科研等單位匯交與評審驗收的成果地質(zhì)資料，同時也保存了海量的階段性成果資料、調(diào)研資料等。首先，在開展資料數(shù)字化時，收集散置在各地勘單位、科研院校、礦山的原始資料隱藏了大量的敏感信息，是提高地質(zhì)資料再利用率的重中之重(王春寧等，2005)。這些原始資料包括基礎(chǔ)地質(zhì)、礦產(chǎn)勘查、綜合研究資料等，其中多為手抄文檔與圖件資料。同時，必須規(guī)范陳舊資料掃描件的掃描精度與電子文檔入庫索引流程。資料掃描時，應(yīng)在兼顧圖像質(zhì)量與文件大小的基礎(chǔ)上，選取合適的掃描精度。對純文字材料、油印文件、藍曬圖等，可采取灰度掃描方法以減少文件存儲大小與文字清晰度，因為通過灰度掃描的文字更適用于后期OCR識別。同時，為了保證掃描件與原始資料的完整性與一致性，建議由專業(yè)地質(zhì)和制圖人員協(xié)同進行后期圖片與文本修復工作。

1.2 地質(zhì)資料標準化

地質(zhì)資料是社會、經(jīng)濟、文化發(fā)展的重要基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性資源，地質(zhì)信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化、多元化、社會化要求地質(zhì)數(shù)據(jù)提供較高的數(shù)據(jù)共享性與復用率，以滿足不同使用群體多方面的需求。數(shù)據(jù)的標準化與規(guī)范化是資源共享與擴展的重要前提條件，標準化工作應(yīng)根據(jù)國土資源部《地質(zhì)資料檔案著錄細則》中成果地質(zhì)資料目錄數(shù)據(jù)庫的要求，結(jié)合地勘單位地質(zhì)檔案構(gòu)成，形成一套基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫標準。一般來說，索引數(shù)據(jù)庫應(yīng)記錄地質(zhì)資料的編號、名稱、類別、編著者、匯交單位、密級、主題詞、礦種、工作程度、工作起始時間等信息，用戶按照關(guān)鍵字的組合模糊搜索，獲取到需要的信息(張紅玥，2007)。同時，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與GIS技術(shù)日趨成熟，資料檔案檢索服務(wù)也逐漸引入GIS空間信息手段，例如地質(zhì)資料空間查詢等，為地質(zhì)信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化、社會化提供了有利的技術(shù)支持。

1.3 基于NAS的地質(zhì)資料數(shù)據(jù)提取與存儲特點

地質(zhì)資料數(shù)據(jù)首先形成PDF文件，以便于閱覽，并利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)建立數(shù)據(jù)索引。同時，存儲屬性數(shù)據(jù)便于檢索，最后建立資料的空間數(shù)據(jù)庫，便于用戶提取地質(zhì)資料數(shù)據(jù)。NAS地質(zhì)數(shù)據(jù)存儲有3個顯著優(yōu)點：(1)高效海量的數(shù)據(jù)訪問性。NAS內(nèi)建網(wǎng)絡(luò)傳輸優(yōu)化，提升文件與數(shù)據(jù)庫傳輸效能。(2)適合備份容災(zāi)。一旦應(yīng)用過程中發(fā)生火災(zāi)、地震等事故，一般的服務(wù)器遠程備份方案成本過高，而使用2臺支持RAID(磁盤陣列技術(shù)，常用于數(shù)據(jù)資料的備份容災(zāi))的NAS，能夠便捷地恢復事故丟失的地質(zhì)資料。(3)組建成本低，維護方便。NAS的部署基于現(xiàn)有以太網(wǎng)絡(luò)，形成即插即用便于安裝與卸載。

地質(zhì)資料通過軟件技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以方便地提供搜索、瀏覽與打印的功能，同時也帶來地質(zhì)資料泄密的安全隱患，這也是傳統(tǒng)紙質(zhì)資料難以避免的問題(李玉龍等，2002)。在軟件設(shè)計時，應(yīng)對資料查閱與打印的來訪人員進行自動登記備案，同時建立不同的用戶安全等級，對地質(zhì)資料的瀏覽與打印進行權(quán)限控制，對資料文件本身也進行密碼加密與水印加密，才能有效地保證有密級的數(shù)據(jù)資料不被泄露。

2 地質(zhì)資料信息化解決方案實例

2.1 方案實例簡介

江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局地質(zhì)信息中心的地質(zhì)資料信息化解決方案采用基于NAS的C/S、B/S兩套系統(tǒng)并行的方式運行。系統(tǒng)使用Java語言自主研發(fā)，解決方案架構(gòu)如圖1所示。Java平臺特有多平臺可移植性，系統(tǒng)可運行于絕大多數(shù)Windows、Linux、Mac 的操作系統(tǒng)中。

解決方案架構(gòu)中，由圖文中心通過文本與圖件掃描、手持終端設(shè)備采集、電子資料匯交等途徑獲得電子文件與地質(zhì)數(shù)據(jù)?；诮y(tǒng)一數(shù)據(jù)組織方式，運用地質(zhì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，按照規(guī)范化的數(shù)字化流程，形成地質(zhì)資料電子文檔與地學數(shù)據(jù)庫集合匯入NAS中。數(shù)據(jù)庫服務(wù)與地質(zhì)資料電子文件采用NAS統(tǒng)一管理，以確保數(shù)據(jù)的安全性與訪問的便捷性，NAS將數(shù)據(jù)服務(wù)提供給解決方案中的兩套系統(tǒng)，提高地質(zhì)資料數(shù)據(jù)的復用性。獲得數(shù)據(jù)支撐后，解決方案分別使用B/S端與C/S端，二者相輔相成，為網(wǎng)絡(luò)用戶與來訪用戶提供服務(wù)。B/S端又稱數(shù)字資料館系統(tǒng)，架設(shè)Web服務(wù)器，通過Internet面向社會提供基本的資料檢索與資料預覽服務(wù);C/S端又稱電子閱覽室系統(tǒng)，對來訪者提供資料檢索、閱讀與打印服務(wù)，同時協(xié)助閱覽室管理員管理NAS數(shù)據(jù)、查閱日志與統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。用戶在這兩套系統(tǒng)中使用統(tǒng)一的賬戶，針對不同賬戶采用統(tǒng)一權(quán)限管理，以保證用戶操作的便捷性與數(shù)據(jù)資料的安全性。

B/S端數(shù)字資料館系統(tǒng)采用JSF+JDBC技術(shù)進行研發(fā)，實現(xiàn)了在線搜索引擎方式的地質(zhì)資料檢索，替代現(xiàn)場手工翻閱地質(zhì)資料的繁瑣過程，提高資料檢索效率，減少檔案資料的損壞率。其中，使用的主要技術(shù)支持包括：J2EE容器(Tomcat 6.0)、腳本語言(JavaScript)、數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)庫(JDBC)、J2EE框架(JSF)。C/S電子閱覽室實現(xiàn)物理隔離的電子資料借閱功能，同時實現(xiàn)對借閱過程的實時監(jiān)控以及NAS地質(zhì)資料庫的統(tǒng)一管理，使用的主要技術(shù)支持包括：J2EE容器(Tomcat 6.0)、圖形用戶接口類庫(Swing)、數(shù)據(jù)庫類庫(Hibernate 3.2)、圖表類庫(Jfreechart 1.0.13)、自主研發(fā)多線程與聯(lián)接池類庫(Server Pool 1.1)等。

圖1 地質(zhì)資料信息化解決方案架構(gòu)

2.2 方案實例應(yīng)用

2.2.1 NAS部署 NAS服務(wù)器部署至現(xiàn)有機房的局域網(wǎng)內(nèi)，通過對NAS軟件端的配置，任何一臺經(jīng)過授權(quán)的機器都可以NAS作為中心數(shù)據(jù)存儲設(shè)備使用。這種使用方式無需在客戶端進行復雜配置，也無需安裝第三方軟件，配置完成后，一切就如同使用本地磁盤一樣(徐洪峰，2010)。系統(tǒng)管理員通過電子閱覽室系統(tǒng)的服務(wù)端對NAS共享區(qū)進行正常的地質(zhì)資料文件管理操作，并可針對不同訪問用戶網(wǎng)絡(luò)地址的不同設(shè)置訪問權(quán)限。同時，數(shù)據(jù)庫服務(wù)也架設(shè)在NAS服務(wù)器上統(tǒng)一管理。

2.2.2 基于B/S的應(yīng)用 數(shù)字資料館B/S端基本功能包括：用戶登錄、用戶管理、資料檢索方式選擇、讀者指南、多條件高級檢索、資料在線閱讀等。系統(tǒng)首頁采用搜索引擎的顯示方式，直觀地提供給用戶登錄與檢索的基本功能(圖2)。系統(tǒng)登錄后，用戶可以進行資料檢索，檢索結(jié)果列表顯示并可進入下一級資料目錄。

通過對用戶進行權(quán)限控制，最高級用戶擁有在線閱讀地質(zhì)資料的權(quán)限，注冊用戶擁有高級檢索的權(quán)限，未注冊用戶僅擁有資料名稱檢索的權(quán)限。注冊用戶可以根據(jù)資料的題名、單位、行政區(qū)劃、資料類別、工作程度、關(guān)鍵詞等多種方式相結(jié)合進行資料檢索，進入資料目錄后檢索結(jié)果會按類別列表顯示并標注出該資料所在的地理位置，高級用戶可以在線預覽資料內(nèi)容。地質(zhì)資料檢索結(jié)果頁面如圖3所示。

2.2.3 基于C/S的客戶端應(yīng)用 客戶端實現(xiàn)的基本功能有：館藏情況介紹、讀者指南、用戶信息采集、資料檢索、資料閱覽與打印、呼叫管理員、NAS數(shù)據(jù)源配置、歷史與熱點搜索等基本功能。

(1)用戶登錄。當服務(wù)端與客戶端成功通信后，用戶通過在客戶端上輸入有關(guān)信息即可申請登錄并等待服務(wù)端管理員審批。如果是注冊用戶，則可使用注冊的用戶名與密碼進行登錄、使用該系統(tǒng)。登錄界面如圖4所示。

圖2 數(shù)字資料館B/S系統(tǒng)首頁與在線檢索示意圖

圖3 地質(zhì)資料檢索結(jié)果示意圖

(2)地質(zhì)資料檢索與閱覽。登錄系統(tǒng)后，用戶可按照與B/S相同的檢索方式，使用題名、地區(qū)、單位等進行地質(zhì)資料檢索，亦可通過使用B/S系統(tǒng)檢索到的檔案號直接獲得地質(zhì)資料。地質(zhì)資料閱覽采用標簽式閱讀，用戶可以方便地打開多份資料，并可以對資料進行放大、縮小、打印、內(nèi)容檢索等操作?！皻v史搜索”選擇欄記錄了該用戶的瀏覽歷史，用戶可進行資料回退，在瀏覽遇到問題時，可以點擊“呼叫管理員”與電子閱覽室管理員聯(lián)系，閱覽界面如圖5所示。

圖4 客戶端登錄界面

2.2.4 基于C/S的服務(wù)端應(yīng)用 服務(wù)端實現(xiàn)的基本功能有：客戶端監(jiān)控、審批、用戶踢出功能，客戶端呼叫功能，地質(zhì)資料檢索功能，地質(zhì)資料文檔與索引管理功能，用戶登錄與資料檢索的日志管理功能，按資料類別、資料歸屬地、資料訪問次數(shù)的圖形報表功能，增加、刪除、修改賬戶管理功能，NAS數(shù)據(jù)源配置功能，使用幫助功能。

(1)登錄審核與監(jiān)控。當客戶端提交登錄申請時，服務(wù)端會發(fā)出提示，提醒服務(wù)端管理員有用戶要求登錄。用戶的登錄信息經(jīng)管理員審核通過后，管理員點擊同意登錄，客戶端方可正常使用;反之拒絕客戶端登錄，客戶端回到登錄界面。如客戶端在登錄后操作違反規(guī)章制度，管理員可將客戶端強行退出，客戶端回到登錄界面，監(jiān)控界面如圖6所示。

圖5 地質(zhì)資料閱覽界面

圖6 服務(wù)端監(jiān)控界面示意圖

(2)資料利用日志與統(tǒng)計。當客戶端與服務(wù)端聯(lián)機成功后，服務(wù)端實時地將該用戶的所有使用情況寫入日志。管理員查閱日志可以按時間、用戶、閱讀資料內(nèi)容等關(guān)鍵詞快速檢索，便于實時監(jiān)控地質(zhì)資料使用情況。

服務(wù)端提供對電子地質(zhì)資料的統(tǒng)計分析功能，能夠按照地質(zhì)資料形成時間、歸屬地區(qū)、專業(yè)類別等方式進行查詢統(tǒng)計，形成相應(yīng)的圖表并支持打印輸出(圖7)。

(3)資料安全性保護。地質(zhì)資料電子文檔與索引數(shù)據(jù)庫在NAS中統(tǒng)一管理，利用磁盤陣列技術(shù)保證了數(shù)據(jù)完整性，NAS本身的權(quán)限管理也降低了資料泄露的可能性。在解決方案中，客戶端與服務(wù)端系統(tǒng)均屏蔽了數(shù)據(jù)拷貝、刪除等操作，同時也禁用第三方軟件的對地質(zhì)資料的閱讀與打印，最大限度地保證了數(shù)據(jù)的安全性。

3 結(jié)語

該方案的投入使用實現(xiàn)了地質(zhì)資料統(tǒng)一管理與地質(zhì)資料多應(yīng)用模式的現(xiàn)代化變革。以NAS為數(shù)據(jù)管理依托，C/S、B/S 2種應(yīng)用模式，代替?zhèn)鹘y(tǒng)紙質(zhì)資料翻閱，有效地保護了地質(zhì)資料原件，大幅提高了資料利用率，也給未來地質(zhì)資料網(wǎng)絡(luò)化、社會化、集群化的管理模式提供了新的技術(shù)支撐。

付長冬，舒繼武，沈美明，等.2004.網(wǎng)絡(luò)存儲體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展和研究［J］.小型微型計算機系統(tǒng)，25(4)：485-489.

李玉龍，肖世偉，高愛紅.2002.地質(zhì)資料服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)［J］.國土資源信息化，(5)：7-11.

王春寧，尚武，陳培章.2005.地質(zhì)資料管理系統(tǒng)建設(shè)研究［J］.國土資源信息化，(1)：18-23.

徐洪峰.2010.基于Linux/NC網(wǎng)絡(luò)的NAS資源管理的研究與應(yīng)用［J］.計算機與數(shù)字工程，38(6)：52-53.

張紅玥.2007.地質(zhì)資料數(shù)字化建設(shè)與發(fā)展［J］.中國國土資源經(jīng)濟，(8)：36-37.

NAS based geological data and information management solution design and application

CAO Rui，SONG Zhen

(Geological Information Center，East China Geological Exploration Bureau of Nonferrous Metals，Jiangsu Province，Nanjing 210046，China)

Geological data focused on network technology，socialization and diversification was a significant direction of information development in the future.In the course of geological information service，the security of geological data and information was very important，so the issues brought about in the course of data management needed attention.The authors presented that the geological data and information management solution was designed based on NAS technology，used java language and deployed both C/S and B/S application system to cooperate with online retrieval and indoor service.In that way，data and system became more secure and convenient to the user.With the fast-paced development of electronics and internet technology，geological information management project became more important in geologic application，and broadened the service domain.

Geological data;Information service;Electronic reading;Application system;Jiangsu

TP393

A

1674-3636(2011)03-0280-06

10.3969/j.issn.1674-3636.2011.03.280

2011-03-21;

2011-03-29;編輯：侯鵬飛

曹睿(1984—)，男，助理工程師，碩士，地圖學與地理信息系統(tǒng)專業(yè)，E-mail：crterry113@gmail.com