數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫建庫技術方法應用
——以1∶5萬瑤里幅地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫制作為例

孫 磊,張彥杰,李豐丹,劉 暢,王存智

(1.江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院,江蘇南京210018;2.中國地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心,江蘇南京210016;3.中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心,北京100037)

數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫建庫技術方法應用
——以1∶5萬瑤里幅地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫制作為例

孫 磊1,張彥杰2,李豐丹3,劉 暢3,王存智2

(1.江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院,江蘇南京210018;2.中國地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心,江蘇南京210016;3.中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心,北京100037)

通過1∶5萬瑤里幅地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫建庫實踐,從基本要素類、綜合要素類、對象類及獨立要素類等方面系統(tǒng)闡述了數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫制作方法流程。數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫建庫通過野外手圖數(shù)據(jù)庫、野外總圖數(shù)據(jù)庫、實際材料圖數(shù)據(jù)庫、剖面數(shù)據(jù)庫不同階段數(shù)據(jù)互通、繼承、提取和凝練而形成。對數(shù)據(jù)庫提交有關技術要求及組織目錄結構進行了說明,數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫提交除成果地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫外,還必須提交不同工作階段形成的各類原始資料數(shù)據(jù)庫,增強了數(shù)據(jù)庫的信息量和使用價值。數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)檢索功能,能檢索多個圖幅下的地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫成果數(shù)據(jù)。

數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng);地質(zhì)圖;空間數(shù)據(jù)庫;技術流程;安徽

0 引 言

在計算機技術發(fā)展日新月異的大環(huán)境下,隨著數(shù)字地質(zhì)調(diào)查的開展和社會越來越多對數(shù)字地質(zhì)信息的需求,原來的數(shù)據(jù)模型、組織和存儲很難滿足當今基于“網(wǎng)絡服務”理念的要求?；跀?shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)建立的空間數(shù)據(jù)模型真正實現(xiàn)了野外手圖、實際材料圖、編稿地質(zhì)圖、空間數(shù)據(jù)庫相應數(shù)據(jù)庫模型的相互連通和繼承,完成了地質(zhì)調(diào)查全過程數(shù)據(jù)的一體化描述、組織、存儲和操作,極大地增強了數(shù)據(jù)庫的服務功能。通過野外手圖數(shù)據(jù)庫、野外總圖數(shù)據(jù)庫、實際材料圖數(shù)據(jù)庫、剖面數(shù)據(jù)庫不同階段數(shù)據(jù)庫互通的方式來建立地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫改變了傳統(tǒng)地質(zhì)圖建庫的技術流程,大大提高了數(shù)據(jù)庫的質(zhì)量和精度。

空間數(shù)據(jù)庫模型采用面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫建模技術,把地質(zhì)圖數(shù)據(jù)組織成關系型的數(shù)據(jù)對象:對象類、要素類、關系類、綜合要素類和要素數(shù)據(jù)集,規(guī)定了15個基本要素類,8個綜合要素類,12個對象類和5個獨立要素類。以1∶5萬瑤里幅空間數(shù)據(jù)庫建庫實踐為例,重點就數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫建庫技術方法及數(shù)據(jù)庫提交作以闡述。

1 基本概況

1∶5萬瑤里幅位處皖贛交界,區(qū)內(nèi)主要為一套火山-陸緣細碎屑巖為主的新元古代淺變質(zhì)構造-地層體,以北東向斜切圖幅的瑤里—鄣源構造帶為界,南為溪口巖群淺變質(zhì)無序地層體,北為成層有序的雙橋山群,另有少量石炭—二疊紀及侏羅紀地層呈構造莢塊產(chǎn)出于斷裂帶中。區(qū)內(nèi)巖漿巖可分為新元古代基性火山-侵入巖組合及燕山期花崗巖類,其中前者呈構造巖塊產(chǎn)出,研究認為屬初始洋殼型基性巖組合;燕山期花崗巖類廣泛分布,筆者按侵入巖年代單位對其進行了詳細劃分。區(qū)內(nèi)不同性質(zhì)、不同期次的脆性及韌性斷裂活動較為強烈,使地質(zhì)體呈構造巖片疊置。已知金、銅、鉛、鋅等礦(化)點大都沿瑤里—鄣源區(qū)域性超殼韌性變形帶及其附近分布。區(qū)內(nèi)不同類型地層出露齊全、巖漿活動強烈、地質(zhì)構造復雜,形成了豐富生動的地質(zhì)圖像。

本圖幅全程采用數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)完成,根據(jù)任務書要求,提交了原始資料(原始采集部分)數(shù)據(jù)庫和地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫。原始資料可分為數(shù)字填圖資料和數(shù)字剖面資料兩類,其中數(shù)字填圖資料按1∶5萬圖幅所轄的4個1∶2.5萬圖幅進行組織、存儲,包括1∶2.5萬圖幅PRB庫、實際材料圖庫、采集日備份、野外手圖、背景圖層、樣品數(shù)據(jù)庫等。剖面數(shù)據(jù)按1∶5萬圖幅進行組織,以剖面編號為文件夾進行存儲管理。原始資料數(shù)據(jù)庫在野外地質(zhì)資料收集錄入過程中可自動形成。在對原始資料數(shù)據(jù)繼承并凝練提取的基礎上,完成了1∶5萬瑤里幅數(shù)字地質(zhì)圖,內(nèi)容豐富信息量大、地質(zhì)要素表達齊全準確。根據(jù)《數(shù)字地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫標準》(2006)合理確定了1∶5萬瑤里幅地質(zhì)圖要素類和對象類數(shù)據(jù)集(表1),進而建立了地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫。

表1 1∶5萬瑤里幅地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫要素類和對象類一覽表

2 地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫建庫流程及建庫地質(zhì)圖準備

2.1 空間數(shù)據(jù)庫建庫流程

在地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫建庫過程中,嚴格按圖1所示的技術流程進行操作。從編稿地質(zhì)圖的數(shù)據(jù)繼承開始,到最后的成果提交,主要體現(xiàn)在對空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)的操作和數(shù)據(jù)質(zhì)量的檢查上。整個技術流程中,把空間圖形數(shù)據(jù)質(zhì)量擺在首當其沖的位置,在1∶5萬實際材料圖(編稿地質(zhì)圖)階段反復進行檢查,消除所有制圖問題并完全符合建庫要求后再進入空間數(shù)據(jù)庫操作窗口,防止了“帶病”數(shù)據(jù)流入地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫,避免了數(shù)據(jù)的回溯性修改。

圖1 地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫建庫關鍵技術流程示意圖

2.2 建庫地質(zhì)圖的準備

地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫建庫的基礎圖件必須是經(jīng)上級主管部門審查認定的1∶5萬地質(zhì)圖。1∶5萬地質(zhì)圖的制作流程如下。

(1)從數(shù)字填圖桌面系統(tǒng)進入1∶5萬圖幅PRB庫—PRB數(shù)據(jù)操作—1∶2.5萬實際材料圖投影到1∶5萬編稿原圖—選擇1∶5萬圖幅對應的4幅1∶2.5萬圖幅號分別進行投影。

(2)在1∶5萬實際材料圖(編稿原圖)窗口下對投影后的圖件參照相關標準規(guī)范按地質(zhì)圖件的基本要求對其進行全面系統(tǒng)嚴格的整飾編繪:①清除投影后的1∶2.5萬圖幅圖框線,聯(lián)接圖幅接邊處地質(zhì)界線,將1∶5萬內(nèi)圖框線合并至地質(zhì)界線圖層對所有地質(zhì)體進行重新拓撲(拓撲結點半徑不大于10-9)。②圖面規(guī)范性整飾:地質(zhì)體、地質(zhì)界線壓蓋合理性;圖面結構合理性;符號、線劃、用色、花紋規(guī)范性;注記、引線規(guī)范性;產(chǎn)狀的取舍。③主圖廓外各類角圖的準確性、合理性整飾。④補充完善地質(zhì)體面、線屬性。1∶2.5萬實際材料圖投影至1∶5萬實際材料圖后部分面、線屬性自動繼承,部分需手動重新錄入。

3 地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫建庫基本操作

首先將1∶5萬實際材料庫(編稿原圖庫)數(shù)據(jù)更新至空間數(shù)據(jù)庫,具體操作:打開實際材料庫—更新空間數(shù)據(jù)庫實際材料圖內(nèi)容—打開空間數(shù)據(jù)庫。需指出的是在進入空間數(shù)據(jù)庫之前,在1∶5萬實際材料圖界面中應將樣品、產(chǎn)狀、素描、同位素、照片及面、線等所有地質(zhì)要素圖層添加至桌面工程文件編輯區(qū),因為只有這樣,才能將其合并到空間數(shù)據(jù)庫相關要素類中,按數(shù)字填圖系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫相關要素類的表達,建議此時的產(chǎn)狀圖層是經(jīng)過取舍后的產(chǎn)狀,亦即地質(zhì)圖面表達的產(chǎn)狀。

進入空間數(shù)據(jù)庫操作窗口后,接下來將1∶5萬實際材料圖(編稿原圖)數(shù)據(jù)合并到空間數(shù)據(jù)庫,具體操作:空間數(shù)據(jù)庫—自動合并實際材料圖到空間數(shù)據(jù)庫—自動合并到空間數(shù)據(jù)庫圖層或自動合并到空間數(shù)據(jù)庫圖層(批注優(yōu)先)。經(jīng)此操作地質(zhì)圖部分要素類屬性會自動繼承至空間數(shù)據(jù)庫,此時,除標注圖層和必要的地理圖層外,將不帶下劃線的控制圖框內(nèi)點、線、面的要素類文件刪除,并采用人機互動的方式再次對圖面拓撲一致性(需說明的是斷層的懸掛弧段要刪除,內(nèi)圖框線要刪除,由此操作產(chǎn)生的線弧不匹配現(xiàn)象不屬錯誤)、地質(zhì)要素表達及圖面結構等進行檢查,使其完全達到地質(zhì)圖整飾及空間數(shù)據(jù)庫建庫要求后方可進入下一步操作。

3.1 基本要素類

要素數(shù)據(jù)集是共享空間參考系統(tǒng)的要素類的集合。一個要素類是具有相同幾何類型和相同屬性的要素的集合。在地質(zhì)圖數(shù)據(jù)模型中,由地質(zhì)點、線、面要素實體類構成。一個要素數(shù)據(jù)集的空間參考指定了它的坐標系統(tǒng)、空間域和精度?；疽仡悢?shù)據(jù)集15個:地質(zhì)體面實體(_GEOPOLYG ON.wp),地質(zhì)(界)線(_GEOLI NE.wl),河、湖、海、水庫岸線(_LI NE_GEOGRAPHY.wl)(包含地形圖中所有的單線水體界線),脈巖(點)(_DIKE.wt),蝕變(點)(_ALTERATI ON_ PNT.wt),礦產(chǎn)地(點)(_M I NERAL_PNT.wt),產(chǎn)狀(_ ATTIT UDE.wt),樣品(_S AMPLE.wt),攝像(照片)(_ PHOT OGRAPH.wt),素描(_SKETCH.wt),化石(_FOSSI L.wt),同位素測年(_IS OT OPE.wt),火山口(_CRATER.wt),鉆孔(_DRI LLHOLE.wt),泉(_SPRI NG.wt)。1∶5萬瑤里幅包含10個基本要素類(表1)。

實際材料圖(編稿原圖)自動合并空間數(shù)據(jù)庫后,基本要素類中大部分屬性會自動繼承,部分需手動補充錄入,建議操作:空間數(shù)據(jù)庫—基本要素類屬性編輯—在彈出的界面(圖2)中對地質(zhì)圖存在的基本要素類依次進行屬性完整性錄入。圖3為1∶5萬瑤里幅部分基本要素類屬性。

3.1.1 地質(zhì)體面實體屬性錄入 建議操作:點擊“瀏覽基本要素類屬性”框下面“地質(zhì)體面實體”,通過雙擊列表欄圖元或選準圖元點擊表右側“編輯”,在彈出的屬性表中對每個圖元屬性進行補充完善。所有面實體屬性表結構相同,屬性內(nèi)容的填寫應符合相關地質(zhì)技術要求和數(shù)據(jù)庫標準。注意“子類型標識”的選擇。

圖2 基本要素類管理界面

地質(zhì)體面實體屬性錄入正確是對象類提取和地質(zhì)界線左右地質(zhì)體賦值的關鍵。注意事項如下。

①地質(zhì)體面除地質(zhì)體之外還包含戈壁、沙漠、冰川與終年積雪、面狀水體與沼澤等參加空間拓撲的地理實體。同一類地質(zhì)體賦相同的參數(shù),其地質(zhì)代號保證唯一。

②不同時代同一巖性的脈巖對應不同的對象類,當用相同的地質(zhì)代號和顏色表示時,其地質(zhì)體名稱用“時代+巖性+巖脈”表示(如燕山期花崗閃長巖脈)。

③對于地層單位中的標志層和透鏡體,有2種表示方法:一種為地質(zhì)體面實體代碼用“所在地質(zhì)體代號+巖性代號”表示,地質(zhì)體面實體名稱用“所在地質(zhì)體名稱+巖性”表示(如PmM表示二疊紀馬爾爭組大理巖);另一種是地質(zhì)體代碼直接用巖性代號(如β)表示,名稱直接用巖性名稱(如玄武巖)。補充:這兩種方法如果標志層、透鏡體等的面實體的參數(shù)與所屬主體地質(zhì)體的參數(shù)一致,系統(tǒng)會檢查出“地質(zhì)體面實體的地質(zhì)代號與圖形參數(shù)不匹配”的錯誤信息,為使二者顏色一致,又避免機檢錯誤的出現(xiàn),建議將標志層、透鏡體等用花紋圖案區(qū)別之,如果要隱藏花紋圖案,只需將花紋圖案顏色參數(shù)設為與所在面實體顏色一致便可,但實際上對標志層等在圖面上往往需要用巖性花紋進行圖面標示,而自動添加系統(tǒng)庫中的花紋圖案圖面顯示較為機械,美觀性較差,建議將自動添加的花紋圖案隱藏,用新建點、線的方式重新添加組合巖性花紋,新建的點、線置于整飾圖層即可。

④特殊地質(zhì)體的地質(zhì)體面實體代碼用“時代+巖性代號表示(GB/T 958—1999)”,地質(zhì)體面實體名稱用“時代+巖性代號對應的中文巖性名稱”表示(如1∶5萬瑤理幅新元古代基性巖塊具初始洋盆型蛇綠巖特征,將其歸為特殊地質(zhì)體類,對其中的玄武巖用代號“Pt@3β”表示,名稱為“新元古代玄武巖”)。

⑤對成層有序的淺變質(zhì)火山-沉積地層歸屬沉積(火山)地層單位對象類,屬地層學中“巖石地層單位”范疇;對淺變質(zhì)無序火山-沉積巖類及中深變質(zhì)巖類置于變質(zhì)地(巖)層單位對象類,屬我們常稱的“構造-地(巖)層單位”范疇,用巖群、巖組、巖段命名,在空間數(shù)據(jù)庫地質(zhì)代號填寫時應在其代號末尾加“.”,此時如還有卷舌音的“^”,則先表示“^”,后表示下標的“.”。如1∶5萬瑤里幅木坑巖組二巖段屬經(jīng)低綠片巖相變質(zhì)的無序構造-地層體,應歸入變質(zhì)巖地(巖)層單位,其代號應表示為“Ptm＄2.”(圖3)。

圖3 1∶5萬瑤里幅部分基本要素

表2 地質(zhì)體面實體子類型

⑦水體的面實體代碼填寫GB/T 13923—1992中所列代碼,面實體名稱填寫代碼對應的中文名稱,有具體地理名稱的填寫具體地理名稱,如新安江。3.1.2 地質(zhì)界線屬性錄入 首先根據(jù)面實體對地質(zhì)界線兩側自動賦地質(zhì)代號,操作:“空間數(shù)據(jù)庫”下拉菜單中點擊“自動賦地質(zhì)界線兩側的地質(zhì)代號”,地質(zhì)界線兩側代號便可自動賦之。接下來,對地質(zhì)界線其他屬性進行錄入,操作:點擊“瀏覽基本要素類屬性”界面(圖2)下面的“地質(zhì)界線”,通過雙擊列表欄圖元或選準圖元點擊表右側“編輯”,在彈出的屬性表中對每個圖元屬性進行補充完善。所有地質(zhì)界線屬性表結構相同,屬性內(nèi)容的填寫應符合相關地質(zhì)技術要求和數(shù)據(jù)庫標準。

②填寫地質(zhì)界線的屬性時,地質(zhì)界線(接觸)代碼數(shù)據(jù)項填寫成圖單位代碼,當界線為斷層時,此項填寫斷層的編號(如F21)(圖3),而且每條斷層的編號唯一,均以“F”開始,否則不能提取斷層對象類。地質(zhì)報告等原始資料中沒有具體描述產(chǎn)狀的斷層,其走向和傾向要從地質(zhì)圖上讀取,用方位表示,不可填寫“＊”,具環(huán)行特征的斷層除外。

③地質(zhì)界線的左右地質(zhì)體中若包含水體(指面狀水體),要填水體代碼(圖3),代碼詳見GB/T 13923—1992。

④必須正確填寫子類型代碼,代碼詳見表3。

表3 地質(zhì)體界線子類型

地質(zhì)界線屬性錄入的注意事項。

①地質(zhì)界線(_GEOL I NE.wl):包括地質(zhì)界線、參加拓撲的水體界線、完整的斷層(隱伏斷層和遙感解譯斷層中未經(jīng)地質(zhì)勘查證實的作為整飾線)。

3.1.3 其他基本要素類屬性錄入 除脈巖(點)外,其余基本要素類大部分屬性可自動繼承。其中泉及河、湖、海、水岸線(指單線水體)要素直接從地理底圖中拷貝,未繼承屬性手動補充;這里的脈巖(點)特指地質(zhì)圖中用點子圖控制的脈巖,需手動錄入屬性;礦產(chǎn)地指礦(化)點。其他基本要素類屬性錄入不選擇子類型碼。

特別需要強調(diào)的是:基本要素類屬性錄入完畢后,要用系統(tǒng)提供的輔助檢查工具進行檢查,以消除屬性錄入過程產(chǎn)生的空間實體與屬性不匹配現(xiàn)象。目前可供使用的有地質(zhì)體面實體的屬性和參數(shù)一致性檢查、地質(zhì)界線的屬性與參數(shù)一致性檢查和產(chǎn)狀類型名稱和符號的一致性檢查等。

①地質(zhì)體面實體的地質(zhì)代號與圖形參數(shù)匹配檢查。檢查方式包括:地質(zhì)代號所對應的地質(zhì)體顏色是否唯一、地質(zhì)體顏色所對應的地質(zhì)代號是否唯一,可通過修改地質(zhì)代號或地質(zhì)體參數(shù)對問題進行修改。

②檢查地質(zhì)界線代碼與線型一致性。檢查地質(zhì)界線類型、地質(zhì)代碼、線型是否符合規(guī)范要求。如果有關技術標準規(guī)定了部分特殊的界線線形及參數(shù),由于系統(tǒng)庫中未設置該界線類型而出現(xiàn)的錯誤允許存在。對非正常錯誤,可通過修改線參數(shù)或修改屬性對錯誤問題進行修改。

③產(chǎn)狀檢查。檢查產(chǎn)狀類型名稱、產(chǎn)狀類型代碼是否符合規(guī)范要求。如果有關標準規(guī)定了部分產(chǎn)狀的符號,而系統(tǒng)庫中未設置該產(chǎn)狀類型,出現(xiàn)的錯誤允許存在。對非正常錯誤,可通過修改產(chǎn)狀符號或修改屬性對錯誤問題進行修改。

④地質(zhì)體地質(zhì)代號與注釋一致性檢查。選擇某個地質(zhì)體,獲取該地質(zhì)體代號,與相應的注釋比較,判斷是否一致,可以連續(xù)操作該過程,保證快速檢查。

3.2 綜合要素類操作

綜合要素類與要素類相同,是共享空間參考系統(tǒng)的要素類的集合。在地質(zhì)圖數(shù)據(jù)模型中,由復合地質(zhì)點、面、線要素實體類構成,不與其他要素類構成拓撲關系。綜合要素類數(shù)據(jù)包括:構造變形帶、圍巖蝕變面、變質(zhì)相帶、混合巖化帶、礦化帶、大型滑坡體、火山巖巖相和標準內(nèi)圖框。1∶5萬瑤里幅綜合要素類見表1。一幅地質(zhì)圖中不一定包含所有的綜合要素類,不同的地質(zhì)圖要根據(jù)自身的特點而創(chuàng)建。綜合要素類數(shù)據(jù)操作需在空間數(shù)據(jù)庫界面窗口下進行。

3.2.1 面綜合要素類操作 ①綜合要素類除標準內(nèi)圖框外,其余綜合要素類空間圖形均為區(qū)文件,故暫稱“面綜合要素類”。綜合要素類的空間形體是根據(jù)要素類對應的地質(zhì)含義新建的,所以必須首先創(chuàng)建符合相關地質(zhì)含義的臨時區(qū)文件,再將臨時區(qū)文件合并至相應標準綜合要素區(qū)文件中。需說明的是為使綜合要素類的空間形體與對應的地質(zhì)體邊界吻合,可采用復制拷貝相關地質(zhì)體界線至臨時線文件中的方法來造綜合要素類的區(qū)。基本流程如圖4所示。

圖4 綜合要素類區(qū)文件創(chuàng)建流程圖

②綜合要素類屬性錄入。以構造變形帶為例打開綜合要素屬性表的建議操作:空間數(shù)據(jù)庫—綜合要素類—構造變形帶—再點擊地質(zhì)圖中新建的綜合要素區(qū)圖形便可彈出屬性表;也可通過空間數(shù)據(jù)庫—綜合要素類屬性編輯的操作進入綜合要素類管理界面(圖5),通過交互方式選擇瀏覽和編輯綜合要素類屬性。除標準內(nèi)圖框綜合要素外,其余7個綜合要素類操作程式是一致的,但屬性表結構不同,可按相關地質(zhì)技術標準填寫便可。圖6為1∶5萬瑤里幅綜合要素類屬性列表。

圖5 綜合要素類管理界面

圖6 1∶5萬瑤里幅綜合要素類屬性表

3.2.2 標準內(nèi)圖框綜合要素類操作 標準內(nèi)圖框綜合要素屬性為內(nèi)容完全相同的4條線。具體操作:首先將標準內(nèi)圖框4條完整線通過復制粘貼的方式合并到綜合要素標準內(nèi)圖框線文件(_MAP_ FRAME.wl)中。然后在空間數(shù)據(jù)庫下拉菜單下點擊綜合要素類屬性編輯,在彈出如圖5所示的界面中點擊標準圖框(內(nèi)圖框),標準圖框的4條線圖元屬性條(其屬性不全或為空白)會自動出現(xiàn)在圖5所示的界面中,通過雙擊圖元屬性條或選準某一圖元點擊圖5右側編輯進入屬性錄入界面進行屬性完整性錄入。

3.3 對象類數(shù)據(jù)輸入

對象類是一個表,存儲非空間數(shù)據(jù)。在地質(zhì)圖數(shù)據(jù)模型中,一般一個要素類對應多個對象類。當一個表中的對象使用不同的屬性域時,可以使用子類型來構成不同屬性域的對象類。對象數(shù)據(jù)集共12個:沉積(火山)巖巖石地層單位(_Strata),侵入巖巖石年代單位(_Intru_Litho_Chrono),侵入巖譜系單位(_Intru_ Pedigree),變質(zhì)巖地(巖)層單位(_Metamorphic),特殊地質(zhì)體(_Special_Geobody),非正式地層單位(_Inf_ Strata),斷層(_Fault),脈巖(面)(_Dike_Object),戈壁沙漠(_Desert),冰川與終年積雪(_Firn_Glacier),面狀水域與沼澤(_Water_Region),圖幅基本信息(_ Sheet_Mapinfo)。其中斷層對象類從地質(zhì)界線(_GEOL I NE.wl)中提取;圖幅基本信息從標準圖框(_MAP _FRAME.wl)中提取;其他10個對象類皆從地質(zhì)體面實體(_GEOPOLYGON.wp)中提取。對象類操作步驟依次如下。

3.3.1 對象類屬性提取 基本要素類和綜合要素類操作錄入完成后,按系統(tǒng)提供的功能首先進行如下操作:在空間數(shù)據(jù)庫下拉菜單下點擊自動從地質(zhì)體面實體提取某一對象類或自動從地質(zhì)體面實體提取全部對象類;自動從地質(zhì)界線提取斷層對象類,提取完后,自動給斷層編號字段加圖幅編號。

3.3.2 自動提取后初步瀏覽對象類屬性 通過對象類自動提取操作,對象類屬性列表中部分內(nèi)容可直接從基本要素類中提取,可進行初步瀏覽。操作:在空間數(shù)據(jù)庫下拉菜單下點擊對象類數(shù)據(jù)輸入,在彈出的管理界面(圖7)中選擇查看對象類名稱,系統(tǒng)自動會將該對象類中所有數(shù)據(jù)列出,雙擊查看,也可進行屬性補錄、編輯等操作。

圖7 對象類數(shù)據(jù)管理界面

3.3.3 對象類與要素類邏輯一致性檢查 對象類提取完畢后,必須進行要素類和對象類的一致性檢查,若不一致,需對照相關對象類在基本要素類中查找問題,重點檢查要素類的子類型標識是否填寫正確,問題修改完成后重新對相關對象類進行提取,直至二者完全一致,方可進行下一步對象類屬性的補充完善。檢查操作:空間數(shù)據(jù)庫下拉菜單下點擊輔助檢查工具—要素類與對象類一致性邏輯檢查。注意:修改時切忌在對象類管理界面中進行人工簡單的增減,必須在機檢狀態(tài)下使二者達到一致,這就要求必須修改相關基本要素屬性。

3.3.4 補充完善對象類屬性 對象類中未提取的部分內(nèi)容,有的涉及較強的地質(zhì)專業(yè),最好由項目地質(zhì)工作者完成屬性的錄入。對象類數(shù)據(jù),可以調(diào)入相應地層和侵入巖的實測剖面進行相關數(shù)據(jù)的輸入,也可以根據(jù)地質(zhì)圖中綜合地層柱、實測剖面及地質(zhì)報告綜合進行輸入。按上述3.3.2方式進入對象類數(shù)據(jù)管理界面中,通過交互方式補充完善相關對象類屬性。在斷層對象類中斷層的編號與地質(zhì)報告中的編號一致,同一條斷層在不同時期斷層性質(zhì)發(fā)生改變時,各種性質(zhì)均要填寫,如“正斷層、逆斷層”。圖8為1∶5萬瑤里幅部分對象類屬性列表。

圖幅基本信息對象類操作:首先在空間數(shù)據(jù)庫下拉菜單中點擊自動從圖幅標準圖框(內(nèi)圖框)提取圖幅基本信息,然后按上述3.3.2操作進入屬性列表界面,按屬性項要求對其屬性進行補錄完善,圖名字段填寫與國家基本比例尺地形圖分幅編號對應的中文名稱,如“瑤里”。

3.4 獨立要素類

一個不屬于任何要素數(shù)據(jù)集的要素類,其特點是獨立要素類需要建立自己的空間參考坐標系。在地質(zhì)圖中,內(nèi)圖框以外的諸如圖例、柱狀圖、圖切剖面、接圖表、圖名等不帶屬性內(nèi)容的各類地質(zhì)要素均屬獨立要素類。一般不同內(nèi)容的要素采用不同的文件名,空間數(shù)據(jù)庫標準對部分獨立要素類文件名已作了相應規(guī)定,標準未涉及的獨立要素文件名一般用對應的英文名稱新建。

另外,地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫中除上述要素類文件外,還包括一些不帶屬性結構的整飾圖層文件,如:產(chǎn)狀傾角、指示斷層性質(zhì)的鋸齒和箭頭、地質(zhì)體代號、特殊的巖性花紋子圖、地質(zhì)體代號引線、韌性變形帶線段、未經(jīng)驗證的遙感解譯構造等。

3.5 空間數(shù)據(jù)庫建庫其他技術要求及數(shù)據(jù)庫整飾操作

3.5.1 地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫建庫其他技術要求 ①數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫要求的投影參數(shù)。從圖幅底圖參數(shù)繼承過來。要求:坐標系類型:投影平面直角;橢球參數(shù):“北京54”或“西安80”;投影類型:高斯-克呂格。

圖8 1∶5萬瑤里幅部分對象類屬性列表

②系統(tǒng)庫。建庫原則上使用數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)自帶的統(tǒng)一的系統(tǒng)庫。

③空間數(shù)據(jù)質(zhì)量。無重疊線、重疊坐標。無懸掛線,不作為地層分界線的斷層的懸掛線保留,由此產(chǎn)生的懸掛弧段要刪除。多邊形封閉,結點建立(如斷層切割地質(zhì)體),不同圖層共用界線一致(圖層套合),系統(tǒng)參數(shù)設置中的結點、裁剪搜索半徑設置不大于10-9,地層接觸關系正確,地質(zhì)界線壓蓋合理并處理正確。

④屬性錄入。地質(zhì)填圖單位代號和地質(zhì)年代代號中上、下標及復合上、下標的表示正確。上標用＄表示,下標用@表示,只對緊跟其后的字母有效,上標的上標用＄＄表示、上標的下標用＄@表示、卷舌音Jx則表示為Jxz^。但是屬性值中氧化物等的上下標不按此規(guī)則。

地層厚度、同位素年齡值等有單位的屬性項填寫屬性值時加量綱,且字母優(yōu)先。

化石所屬生物門類代碼項填寫生物門類的中文名稱,化石的屬或種名填寫化石的拉丁文名稱。

屬性內(nèi)容中同時要求填寫代碼和漢字名稱的,要求二者一致。

屬性內(nèi)容(如巖性、巖石的顏色、結構、構造、化石名稱等)多于1個時,之間用半角的逗號“,”分隔,一種巖石對應多種顏色、結構、構造時,之間用半角分號“;”分隔,表示區(qū)間的連字符“-”、表示含量的百分號“%”等所用到的符號一律用半角表示。

必填項(M)沒有數(shù)據(jù)不能填寫時,字符型字段填寫“＊”;數(shù)值型字段填寫“-1”。

屬性內(nèi)容中地方字的表示采用同音字漢語拼音標注,后按字體結構說明的原則處理。如“佛子土允”表示為“chong(左“土”,右“允”)”。

利用軟件的自動給要素類數(shù)據(jù)賦要素標識號和給斷層加圖幅號之前對數(shù)據(jù)進行壓縮存盤,以使I D號連續(xù)。

⑤元數(shù)據(jù)。地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫必須提交對應的元數(shù)據(jù),重點對本圖幅數(shù)據(jù)基本信息、處理過程及屬性結構進行說明。按中國地質(zhì)調(diào)查局《地質(zhì)信息元數(shù)據(jù)標準》(2006),提交元數(shù)據(jù),元數(shù)據(jù)采集使用統(tǒng)一的采集軟件。

3.5.2 數(shù)據(jù)庫整飾操作 ①要素類與對象類屬性表的生成。地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫建庫完成后,可在空間數(shù)據(jù)庫下拉菜單下執(zhí)行從基本要素類提取屬性及從綜合要素類提取屬性的操作,基本要素類屬性和綜合要素類屬性便可自動生成ACCESS表格的形式存放在“空間數(shù)據(jù)庫”文件目錄下。

②地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫建成后,將原始資料數(shù)據(jù)庫和成果資料數(shù)據(jù)庫中系統(tǒng)自動生成的無內(nèi)容的空文件夾及多余的ACCESS表刪除,數(shù)據(jù)庫中僅保留有內(nèi)容或?qū)嶋H意義的文件。

4 數(shù)據(jù)庫提交

采用數(shù)字填圖系統(tǒng)完成的項目,按相關任務要求,在提交地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫的同時,必須提交原始資料數(shù)據(jù)庫,包括野外手圖庫、PRB圖幅庫、實際材料圖庫、剖面資料等。數(shù)據(jù)庫提交目錄結構可按數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)組織結構(表4)。

表4 數(shù)據(jù)庫提交數(shù)據(jù)目錄結構表

5 結 語

①數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫建庫將整個地質(zhì)工作業(yè)務流程緊密結合在一起,通過野外手圖數(shù)據(jù)庫、野外總圖數(shù)據(jù)庫、實際材料圖數(shù)據(jù)庫、剖面數(shù)據(jù)庫不同階段數(shù)據(jù)互通、繼承、提取和凝練而形成,改變了傳統(tǒng)脫離地質(zhì)工作流程的單獨建庫模式,大大提高了數(shù)據(jù)庫的質(zhì)量、精度和建庫效率。

②數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)庫提交除成果地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫外,還必須提交不同工作階段形成的各類原始資料數(shù)據(jù)庫,增強了數(shù)據(jù)庫的信息量和使用價值,有利于知識研究過程的延伸、更好地滿足社會對數(shù)字地質(zhì)科學信息的需求。

③數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)檢索功能,能檢索多個圖幅下的地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫成果數(shù)據(jù),包括:根據(jù)需要加載多幅空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù);交互式查詢和檢索不同要素類屬性,生成個性化的專題圖件。為用戶的需求提供高效便捷的數(shù)據(jù)處理平臺。

6 致 謝

在項目數(shù)據(jù)庫建庫過程中,得到了中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心信息工程室主任李超嶺博士領導的數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)研發(fā)團隊的細心指導和幫助,在此表示真摯謝忱!

[1] DD 2006—06,數(shù)字地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫標準[S].

[2] 李超嶺,于慶文,楊東來,等.PRB數(shù)字地質(zhì)填圖技術研究[J].地球科學:中國地質(zhì)大學學報,2003,28 (4):377-384.

[3] 李超嶺,張克信,于慶文,等.數(shù)字填圖中不同階段數(shù)據(jù)模型的繼承技術[J].地球科學:中國地質(zhì)大學學報,2004,29(6):745-752.

[4] 李豐丹,李超嶺,劉暢,等.數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)中空間數(shù)據(jù)庫建庫流程關鍵技術的解決方案[J].地質(zhì)通報, 2008,27(7):980-985.

[5] 馬春,戚繼榮.基于MapGIS的多元地學空間數(shù)據(jù)庫研究[J].地質(zhì)學刊,2009,33(增刊1):13-16.

Application of spatial database-building technology in digital geological survey system: A case construction of Yaoli 1∶50 000 geologicalmap database

SUN Lei1,ZHANG Yan-jie2,L I Feng-dan3,L IU Chang3,WANG Cun-zhi2
(1.Geological Survey of Jiangsu Province,Nanjing 210018,China;2.Nanjing Center of China Geological Survey,Nanjing 210016, China;3.Development and Research Center of China Geological Survey,Beijing 100037,China)

Through a case construction of Yaoli 1∶50 000 geologicalmap database and in lights of essential elements,integrated elements,objects and independent elements,the authors depicted in details the construction method and flow sheet of spatial database in digital geological survey system.Through data interchange,inheritance,extraction and concise of field map database,field assembly map database,the factual data map database,profile database,the authors introduced the technical requirements and organization directory structure of the database.The submission of the spatial database included final geologicalmap database and the original data of different stages,which strengthened the infor mation content and the service value.Digital geological survey system provided data retrieval function,which could retrieve the data from severalmaps.

Digital geological survey system;Geologicalmap;Spatial database;Technical process;Anhui

book=3,ebook=128

P623.1

A

1674-3636(2010)03-0260-11

10.3969/j.issn.1674-3636.2010.03.260

2010-04-15;

2010-06-09;編輯:陸李萍

地調(diào)項目:中國地質(zhì)調(diào)查局“安徽1∶5萬平里、江潭、瑤里、虹關幅區(qū)調(diào)”項目(1212010610609)

孫磊(1963—),男,工程師,長期從事區(qū)域地質(zhì)及礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作.