岩石学报格式

李丹秋(广东省国土资源档案馆)摘要 本文结合广东省地质资料管理和应用的实际情况，在已有地质资料空间数据库和非空间数据库的基础上，引入Ontology技术以解决空间数据库语义冲突问题，扩展和深化已有地质资料查询的结果，在原有“一张图”数据中心架构的基础上重新设计了广东省地质数据中心。关键词 Ontology 地质数据中心 构建 模式 广东省地质资料是地质工作形成的重要基础信息资源，具有可被重复开发利用、能够长期提供服务的重要功能(赵铭，2012)。自2010年国土资源部制定《推进地质资料信息服务集群化产业化工作方案》(国土资发〔2010〕113号)以来，广东省认真落实地质资料信息服务集群化产业化工作，由广东省国土资源档案馆承担建设，目前已初步构建省级地质资料数据集群与管理服务平台和网络服务体系，对广东省地质资料信息服务集群化产业化工作起到了很好的推动作用。然而现有数据中心的基本架构体系中采用基于数据驱动的数据交互方式，此种交互方式会产生诸如语义冲突、数据挖掘程度低等问题。为解决这些问题，我们通过依托Ontology在语义集成中的优势，提出了基于Ontology驱动的广东省地质数据中心设计。1 Ontology技术概述1 基本概念Ontology最初是一个哲学概念，是客观存在的一个系统的解释或说明，关心的是客观现实的抽象本质，即“本体”(邓鸿志，2002)。本体(Ontology)通过建立概念体系，定义概念的属性、相互约束和关系的方式，实现领域知识的概念化共享(Guarino，1997b)。本体概念应包括四方面：保持独立性、定义的明确性、计算机可读性和具有共享性。经过近20年的发展，本体已经为知识转换、共享和数据集成等领域提供方法，被广泛用于解决数据互操作能力问题。地质本体的构建与引入为多源地质数据集成、地质知识的转化，以及地质数据的互操作性等提供了技术基础，并在语义层上解决地质异构信息的集成和互操作，从而促进并实现地质相关知识共享、交互和推理(Ma et ，2012)。特别是本体能够为数字基础设施提供语义匹配支持、解决分布式服务组配等问题(Gurnis et ，2011)，形成了地球科学中若干的本体应用。2 在地质信息领域中本体相关应用目前，地质本体主要用于地质图、知识集成及共享。例如，GEON(是2002年由美国自然科学基金委员会信息技术研究项目(NSF Information Technology Research(ITR)program)资助的一个科研项目)工程中的地质本体主要用于地质图中异构概念模式的协调和异构地质图的组配(Lin et ，2008)；基于SKOS建立的GTS多语言词典，可以解决在线地质图之间的多语言障碍(Ma et ，2012)；通过建立基于词表的地质图检索服务，AuScope克服了在地球科学术语中的语义和语法上的不同(Woodcock et ，2010)；Silva等人提出了应用本体实现地质影像的知识标记和解析，如地层形态和沉积结构、岩石视觉特征等(Silva et ，2004)。此外，地质本体被用于解决地质建模中地质语义异构、解析及构建地质知识模型等问题(侯卫生等，2009)。总体来说，本体大致有两个不同层次的应用：底层应用与顶层应用。底层应用主要包括数据集成与互操作、数据交换两个方面，即从语义上实现异构数据源重用、集成及互操作，并对输入和输出的异构数据源进行校准；顶层应用主要包括服务和知识的集成、共享及互操作等方面。顶层应用则以语义的方式集成各类服务，以获得有效工作流，实现知识的形式化、形式化知识推理及跨领域知识共享方式。2 广东省地质数据现状分析广东省国土资源档案馆已完成馆藏及厅矿政管理各类地质资料成果等数据资源的数据格式、数据完备程度等情况的分析整理，并根据地质资料数据集群与管理服务平台建设的要求，制定了地质资料数据集群与管理服务平台的数据库规范，做到统一数学基础、统一数据格式、统一数据分类的要求，提取各类数据的核心图层，建立各类空间数据库。初步建立起广东省国土资源“地质资料数据集群与管理服务平台”的基础核心数据体系。目前，广东省国土资源档案馆所管理的数据库包括测绘、地质、矿产等多种空间和非空间数据库，具体见表1。表1 广东省国土资源档案集群服务平台数据库列表由此可见，目前省级档案馆在各类地质数据库中已积累、管理了大量地质数据，种类繁多、类型和结构也存在多样化，并且在相关业务的处理过程中，又会产生新的衍生数据。如何更好地挖掘地质知识以便更好地为地质服务已成为当务之急。3 广东省地质数据中心设计1 架构设计现有国土“一张图”的基本架构体系中GIS空间数据引擎与基础数据库之间的数据交互是数据驱动的，由于不同数据库的多源异构的特征，这种基于数据驱动的数据交互方式会产生诸如语义冲突、数据挖掘程度低等问题。故此，我们通过依托Ontology在语义集成中的优势，构建了基于Ontology驱动的广东省地质数据中心设计模式(图1)。图1 广东省地质数据中心设计该数据中心包括以下几个部分：基础数据层、空间数据交互层、地质大数据处理分析层、数据管理基础平台、数字基础设施支撑体系和标准规范及汇交更新机制。数字基础设施支撑体系是整个数据中心的硬件基础，包括网络设施、服务器、存储设施等。基础数据层是指广东省国土资源档案馆所管理的各类数据。空间数据交互层主要为空间数据的交互查询、更新提供功能，它包括基于数据驱动的交互、GIS空间数据引擎、基于Ontology驱动的数据交互。地质大数据处理分析层是基于Ontology技术的一个地质知识挖掘和服务的中间层，是从结构化的地质数据库中直接提取各类地质概念，建立相应的概念间逻辑关系与语义关系，为多源地质数据语义提取和数据挖掘提供服务。数据管理基础平台为外在的数据录入、管理、分析等交互界面和处理功能，是整个数据中心的外在表现。标准规范及汇交更新机制是指各类地质数据汇交、更新过程中所必须依据的标准和规范，是整个数据中心运转的制度保障。在各个平台的使用过程以及各部门的业务流转过程中，既需要从档案馆地质资料集群平台提取地质数据，同时会产生新的地质数据需要汇交到地质资料集群平台，并更新地质资料集群平台。在这样一个过程中，数据汇交、更新过程的标准和规范是必要的。数据中心的底层是广东省国土资源档案馆管理的基础数据库，在数据库与空间数据引擎之间通过两种途径来实现数据交互：一是传统的基于数据驱动的数据交互，这类交互通过SQL语句或GSQL语句实现对空间和属性数据的获取、更新管理；二是通过Ontology来实现数据的查询，利用Ontology构建工具，基础数据库中的每一个数据库建立一个相应的Ontology，理顺数据库中各实体及相互之间的语义关系、以及所涉及的概念体系，从而为深度数据查询提供基础。两者通过GIS空间数据引擎共同构成了数据基础管理平台与基础数据库之间的沟通桥梁。该技术架构的设计注重地质数据语义集成与分析，并且可以在不改变业务应用的前提下实现。其中地质本体的构建原则采用侯卫生等人(2013)提出的基于地质空间数据库的OWL本体自动构建方法，可实现一次构建，随时更新，永久保存的特性。2 架构优势基于Ontology驱动的数据交互和传统的基于数据驱动的数据交互相比具有明显的优势。基于Ontology驱动的数据交互优势主要包括两点：一是解决语义冲突产生的问题，使查询结果更精确。基础数据库包括空间数据库、非空间数据库，它们来源广泛、结构各异、尺度不同、精度不一，对同一地质现象在不同数据库中的描述肯定不尽相同。如小比例尺空间数据库中对某区域岩性统一描述为“砂岩”，而大比例尺空间数据库中会细分为“含砾砂岩”、“含砂砾岩”、“泥质砂岩”、“砂质泥岩”、“含泥砂岩”等岩性描述。如果忽略了不同数据库间语义上的联系或冲突，单纯使用基于数据库的查询方法可能得到不准确的查询结果。而建立了Ontology之后，通过基于Ontology的查询就可以很好地规避这个问题。二是建立了数据库之间的联系，深化查询结果。当前各个基础数据库之间是相互独立的，不同数据库之间的关联不紧密或者没有关联，在进行数据挖掘时很难挖掘出足够的信息。例如，对某区域的岩性“地质空间数据库”描述为“砂岩”，而“水文地质数据库”称为“砂质岩”，那么在基于数据库查询“砂岩”时，由于没有查到“砂质岩”的结果，这次查询就无法得到“水文地质数据库”中的信息。而Ontology建立了“砂岩”和“砂质岩”两个语义之间的联系，那么这两个数据库的数据都能被挖掘出来。总之，依托结构化数据构建Ontolgy可以从中提取出各类概念及概念间的语义关系，可以更好地为地质知识挖掘服务。4 小结本文根据广东省地质数据管理现状，提出了基于Ontology驱动的广东省地质资料集群化平台的数据中心设计模式。与传统的基于数据驱动的模式相比，该数据中心设计模式可以解决空间数据查询时的语义冲突以及数据挖掘程度不够等问题，为今后拓展地质资料的集群化产业化应用领域，适应大数据的发展，以及更好地为地质数据知识挖掘和服务提供了良好的基础和数据保障。参考文献[1]Guarino，NUnderstanding，building and using ontologies[J]International Journal of Human–Computer Studies，1997，46(2～3)：293～[2]Gurnis，M，Flesch，L，Okaya，D，et EarthScope Cyber infrastructure Subcommittee(ECISC)Preliminary Strategic Plan for EarthScope Cyberinfrastructure[R][3]Lin，K，Bertram，LGEON：Ontology-Enabled Map I24th Annual ESRI International User Conference，[C][4]Ma，X，Carranza，EJM，Wu，C，et Ontology-aided annotation，visualization，and generalization of geological time-scale information from online geological map services[J]Computers ＆ Geosciences，2012，40(3)：107～[5]Silva OPda，F，Abel MInteractive visualization of well data for supporting geological reservoir [6]Woodcock，R，Simons，B，Duclaux，G，et AuScope’s use of standards to deliver earth resource Geophysical Research Abstracts 12，EGU2010-1556，EGU General Assembly，[7]邓鸿志，等Ontology研究综述[J]北京大学学报(自然科学版)，2009，38(5)：730～[8]侯卫生，刘修国，吴信才，等面向三维地质建模的领域本体逻辑结构与构建方法[J]地理与地理信息科学，2009，25(1)：27～[9]赵铭地质档案信息开发利用新趋势[J]档案管理2012(5)：

凿岩机械是用来直接开采石料用的工具，按动力来源可分为风动凿岩机、内燃凿岩机、电动凿岩机和液压凿岩机等4类。凿岩机推荐YT23气腿式凿岩机，它是现代凿岩工具之一，采用了气水联动，气腿快速退回，气压调节等机构控制手柄集中于柄体，操作方便，配带的消音装置能随意改变方向，降低噪音，结构简单，便于维修，适合矿山开采、遂道凿岩作业。1、风动凿岩机：风动式以压缩空气驱使活塞在气缸中向前冲击，使钢钎凿击岩石，应用最广。2、内燃凿岩机：内燃凿岩机不用更换机头内部零件，只需按要求搬动手柄，即可作业。具有操作方便，更加省时，省力，具有凿速快、效率高等特点。3、电动凿岩机：电动式由电动机通过曲柄连杆机构带动锤头冲击钢钎，凿击岩石。并利用排粉机构排出石屑，内燃式利用内燃机原理，通过汽油的燃爆力驱使活塞冲击钢钎，凿击岩石。适用于无电源、无气源的施工场地。4、液压凿岩机：液压式依靠液压通过惰性气体和冲击体冲击钢钎，凿击岩石。这些凿岩机的冲击机构在回程时，由转钎机构强迫钢钎转动角度，使钎头改变位置继续凿击岩石。想要了解更多有关凿岩机的相关信息，推荐咨询天水巨丰。天水巨丰经营理念是以客户为向导、以营销为中心、以品牌经营为运作模式，实现多元化品牌经营，创立天水巨丰品牌形象。同时，天水巨丰价格也实惠，库存也充裕，发货速度快，是一家有实力的厂家；更是以“质量好、价格优、服务及时”为天水巨丰目标，追求与客户共赢为宗旨。【点击了解更多型号凿岩机报价，实力厂家极速发货。】想要了解更多产品优惠报价，欢迎大家联系我们！

中学化学素质教育探讨（高中）怎样在中学化学教学中贯彻实施素质教育，这是当前化学教师都在认真思考的问题。本人想在这里谈几点粗浅看法，与大家共同研究。一、教好学好化学基础知识和基本技能，使学生具备初步的化学科学素养素质教育的一个重要内容是提高受教育者的文化科学素质。初中和高中化学教学大纲都明确要求：要以化学基础知识教育学生，培养学生的基本技能和能力，为学生参加社会主义建设和进一步学习打好基础。教好学好化学基础知识和基本技能，有两个观念需要更新：其一，强调化学“双基”教学，不只是为了升学需要，不只是为学生考进高一级学校进一步学习化学打好基础，还要考虑到学生毕业后未能升学（事实上大多数学生是不能升学的），参加社会主义建设和作为一个现代社会公民所应具备的化学基本知识和初步的化学科学素养；另外，“大纲”提出的“进一步学习”也不单指“升学”，还包括在实际工作需要时，以中学化学知识为基础，对化学知识的进一步学习，如自学或业余进修等。其二，“大纲”在提出要重视“双基”教学的要求之后，紧接着就强调化学“双基”教学必须同社会、生活、生产、科学技术等密切联系，要使学生了解化学知识的重要应用。要“教育学生关心环境、能源、卫生、健康等与现代社会有关的化学问题”。中学是基础教育，是“不定向”教育，它的根本宗旨是为青少年学生的成长和发展打好德、智、体等方面的素质基矗中学开设的课程是一般的、通用的文化课程，目的是要使学生掌握较为宽厚的文化、科学、技术的基础知识和基本技能。因此，中学化学教学必须改变那种以应考、升学为目的，从课本到课本、从理论到理论的脱离实际的倾向。将新编义务教育初中化学教学大纲和即将投入实验的新编高中化学教学大纲与过去的旧大纲相比较，我们会发现明显的区别是：新大纲都一致强调：在化学教学中要对学生进行辩证唯物主义教育和爱国主义教育；要培养学生的能力和创新精神；培养他们的科学态度，训练他们的科学方法；培养他们关心社会、关心自然的情感。就是说，化学教学的任务是，既要用化学基本知识武装学生，也要使他们在思想、品德、能力、情感、意志等方面得到发展。这些教学目的，是主张“分数至上”、“片面追求升学率”、迫使学生埋头于应考练习的“应试教育”所不能达到的。二、设计好“教”与“学”的两种过程，使学生生动活泼地、主动地学习“应试教育”偏面强调灌输，在课堂教学中，只重视教的过程，不重视学的过程。教师习惯于把课本上的知识原原本本地呈现在学生面前，滴水不漏地讲给学生听，唯恐因某一点没讲到而造成考场上的失分。学生的学习被老师包办代替，处于被动地接受知识的地位；素质教育强调发展功能，实施发展性教育行为。在课堂教学中，遵循青少年的身心发展规律，让学生主动地参与，主动地获取知识。注意引导和鼓励学生去发现问题和解决问题，使教的过程与学的过程紧密结合起来，这是现代教学论的根本观点。科学发展的基本过程是：明确问题——收集资料——分析资料——得出结论。化学是一门以实验为基础的自然科学，实验在教学中的地位和作用无论怎样强调都不过分。化学教学应充分利用和发挥化学实验的优势，使教的过程与学的过程相辅相成，和谐统一。例如：第一步：提出问题，创设情景，激发学习动机，引导学生参与；第二步：观察实验（教师演示或学生亲自动手），使学生获得丰富的感性认识；第三步：启发学生思考，把生动的直观引向抽象思维；第四步：通过 教师讲解和学生讨论，相互启发，得出结论；第五步：组织课堂练习，达到学以致用。这种教学方法，有利于调动学生学习的主动性和积极性，培养和发展他们的观察、实验、思维、自学以及分析问题和解决问题的能力。三、改变只有必修课的单一模式和课堂教学的封闭格局，开展多种形式的教育教学活动，拓宽学生的成才渠道“应试教育”的弊端之一是只设置单一的必修课程，只有课堂教学，教学内容、教学活动强调跟应考指挥棒对口接轨。教学视野封闭、狭隘。对全体学生不加区别的统一要求，忽视学生的个性和特长，其结果是扭曲和束缚了人才发展；素质教育则以现代课程理论为指导，构建必修课、选修课和活动课的课程结构。重视因材施教，重视学生的个性和特长发展，主张人才资源的多样化、多层次。课堂教学是素质教育的主渠道，但不是唯一的渠道，化学教师应充分利用课堂教学形式，教好化学教学大纲中所规定的教学内容。同时，要为学生的健康成长创造相对宽松的环境，提供必要的时间和空间条件保证。积极组织学有余力的学生参加选修课的学习，参加丰富多彩的课外活动，如参观、讲座、兴趣小组、社会调查、阅读科普读物等。使课内外、校内外的教育教学活动相结合，全面发展教育与个性发展教育相结合，从多方面、多渠道开发学生潜能。教育者必先受教育，提高教师自身的素质是实施素质教育的重要课题。我们要努力学习党和国家关于教育改革的方针政策，学习有关素质教育的理论，转变教育观念，坚定改革步伐，以提高全民素质，振兴中华为己任，在工作实践中，逐步开创出一条新路。

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