1  引  言
    四川省是一个矿业大省，近年来由于采矿活动的深度、广度日益扩大，不合理开采现象时有发生，因此造成的矿山地质环境恶化有明显的上升趋势，给矿山企业及当地居民的生产和生活造成了巨大的影响。 1997 年彭山县广鹏化工有限公司在农乐矿区义和矿段开采芒硝，造成矿井突水，地表水位下降，地下水疏干面积逐步扩大，造成地表十余个堰塘干涸， 20 余村民人畜饮用水供应中断； 1995 年眉山大洪山芒硝矿在开采过程中，因回风巷道穿过了顶板芒硝淋溶带，致使井下突水达到1万余方／日，导致地表水及地下水疏干，造成矿区附近 6000 余居民缺水；1995 年宜宾维兴镇在采煤过程中，未留足保安矿柱等原因致使关刀岩坡顶发生地表开裂、形成一定面积的塌陷带，前缘发生大规模崩塌，致使十余户民宅被迫搬迁。矿山地质环境问题的日渐突出，不仅影响了矿山企业的安全生产，同时也给当地居民的生产和生活带来了巨大的损害。
    通过整合四川省矿区矿山环境类、地质灾害类等专题数据，系统把矿区基础地理信息与矿山环境、地质灾害、基础类、地质等信息结合起来，构建核心矿区共享的数字化研究平台，有效地存储、管理和发布四川省各地矿区研究中所获得的大量宝贵资料，为矿区可持续发展综合评价提供决策支持。逐步实现矿区科学研究工作信息网络化、项目管理自动化、项目计划科学化。
2   Geodatabase 空间数据库
2.1 Geodatabase 数据模型
    Geodatahase 模型是一种面向对象的空间数据库模型。通过 ArcSDE 在关系数据库中实现。 Geodatahase 具有良好的层次关系。处于层状结构顶端的是空间数据库，往下是按照不同分类原则组织的要素集和要素类，以及各种值域规则和行为规则。要素类还可划分子类，要素集是具有相同坐标系统和密切关联的要素类的集合，通常构成一个专题如某一矿区的断层要素类、褶皱要素类、矿带要素、岩层产状要素类等共同构成地质专题要素集要素类是具有相同属性的空间实体的集合二如可由不同矿种的矿带共同构成矿带要素类，因为不论何种矿带都具有共同的属性，如矿种、矿床成因类型、矿床规模、矿石品位、共生矿、伴生矿等。
    要素类在 RDBMS 中用一组表来存储，业务表存储要素类的属性数据；要素表 （ Feature table）存储要素类的几何坐标、位置信息；空间索引表（ Spatialindex table ）存储要素类的索引格网（ Grid tiles）和要素的封装边界（ Envelope）。三者通过要素的识别码实现统一。虽然要素类的业务表可以直接存储要素类的属性信息，但出于数据库设计的需要，通常将扩展的属性信息存放在其它数据表中，通过关键字与业务表实现关联。
    Geodatahase采用一种开放的结构将空间数据（包括：矢量、栅格、影像、气维地形等）及其相关的属性数据统一存放在工业标准的数据库管理系统 DBMS 中空间要素类（Feature Class ） ，如：河流、居民地、道路、断层等，对应了DBMS 中的表，而具体的一个要素（ Feature ）则是表中的一条记录。具有共同空间参考的一组空间要素类又可以组成更大的结构，称为要素数据集合（ Feature Data Set ）。除了空间要素类以外， Geodatahase中还可以建立关系类、几何网络、定义要素子类型、值域及规则等。所有的要素类均可以借助通用的 CASE工具（如：Visio、Rational Rose 等）进行模型定义和扩展。在此，我们应用了这种技术，使空间数据更规范、更合理、使数据结构和数据逻辑关系更清晰（见图 1 ）
2.2 空间数据模型建立
    矿区地质环境评价系统中，各数据中的要素、要素与要素之间都存在相应的行为与行为的关联与约束，采用Geodatahase地理数据模型对系统数据建模，它能对现实世界进行抽象，它是由一系列支持地图显示、查询、编辑和分析的数据对象组成的，能对矿区环境评价系统中各种要素进行描述。矿区地质环境评价系统中空间数据模型采用 MicrosoftViso2002建立。
    以下的所有要素都继承 Feature 对象的要素和行为，如 DXKZ012.3 数据入库流程
    四川省矿区地质环境评价系统中空间数据都存储在关系数据库 Oracle 9i 中，采用 ArcSDE 空间数据引擎连接。数据入库是一个复杂的过程，我们采用空间数据模型生成的 XML 文件，通过 ArcCatelog 的工具 Case Tools 在空间数据库Geodatahase中生成 Dateset、Feature Class、 Table 。然后，依次导入图形数据与属性数据。
3   空间数据库总体设计
    参照系统功能设计以及行业相关标准进行数据库的总体设计，
3.1 基础地理数据分层
3.2 专题地理数据分层
4   矿区地质环境评价系统主要功能
    整个系统以 ArcGIS （ ArcSDE 、 ArcIMS 、 ArcInfo 等）和数据库（ ORCAL 9i ）为核心， ArcGIS 为多用户的 GIS 应用提供框架，在此框架上创建多种基于 GIS 的统计分析、数据维护。
    （ 1 ）地图浏览
    放大、缩小、全幅、移动，定义图层的最大、最小显示比例尺，放大镜浏览，查找，查看，测量；
    （ 2 ）矿区信息查询
    矿区综合信息查询，矿区空间信息查询，单选矿区；
    （ 3 ）空间信息查询
    空间信息查询，缓冲区分析及其他分析；
    （ 4 ）打印工具
    选择地图模板，添加地图文本，添加地图图例，添加地图标题，添加地图图框，添加指北针，添加比例，添加地图，打印预览，添加图片。
5   结  论
    四川省矿区地质环境评价系统空间数据库依据国家行业标准和实际业务需要对基础类数据和矿山环境类、地质灾害类、地质类等专业数据进行了准确的分层和编码设计；运用 AVCGIS 完成了四川省宝兴县锅巴岩大理石矿、峨眉水泥厂矿山等二十个重点矿山的图形矢量化和属性编辑；采用 Microsoft  Viso2002 建立了Geodatahase地理数据模型；并通过 ArcSDE 空间数据引擎连接，把空间数据都存储在关系数据库 Oracle 9i 中，完成了四川省矿区地质环境评价系统空间数据库的建立。四川省矿区地质环境评价系统及其空间数据库的成功建立方便了各部门有效地掌握各矿区基本资料，为正确地预报灾害，管理矿区生产，治理矿区地质环境等各项决策和科学研究提供了准确的科学依据。
    参考文献
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    Design of the Spatial Database for Mining Area’s Geological Environment Evaluation System of Sichuan Province
    Abstract : the Spatial Database for Mining Area’s Geological Environment Evaluation System of Sichuan Province adopts object-oriented Geo-database geographical data model and stores all the spatial data in the relational database oracle 9i through ArcSDE spatial data engine connection . It has combined the basic geographical data of the mining area with the special topic data concerning mine environment , geological hazard and basic geology , constructed the spatial geographic information framework of central mining area and B / S and C / S based system , and realized the efficient storage , management and distribution of great amount of precious data obtained during the mining area studies in different areas of Sichuan province .
    Keywords : Mining area ; Geological environment evaluation; Spatial database ; Geo-database