Surfer、Mapgis在瞬變電磁測(cè)量成圖中的應(yīng)用

趙志宏 樸成賢

（1、內(nèi)蒙古有色地勘局物探技術(shù)服務(wù)中心，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010 2、黑龍江第一地質(zhì)勘察院，黑龍江 牡丹江 157011）

1 引言

Mapgis是武漢中地信息工程有限公司研制的大型基礎(chǔ)地理信息平臺(tái)，是具有國(guó)際先進(jìn)水平地完整的地理信息系統(tǒng)。主要實(shí)現(xiàn)制圖、空間分析、屬性管理等功能，其分為圖形處理、庫(kù)管理、空間分析、圖像處理、實(shí)用服務(wù)5大部分。

由于Mapgis在地學(xué)領(lǐng)域的普遍使用，當(dāng)?shù)厍蛭锢頂?shù)據(jù)圖件要配合地質(zhì)圖使用時(shí)，根據(jù)要求通常需要在Mapgis中成圖。在地球物理數(shù)據(jù)使用Mapgis成圖的實(shí)際操作中，通過(guò)已有軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換使現(xiàn)有的Mapgis軟件可以用來(lái)繪制地球物理數(shù)據(jù)圖件。

2 瞬變電磁成果圖件

本次工程是采用瞬變電磁法進(jìn)行老礦區(qū)采空積水調(diào)查，下面以使用Mapgis繪制實(shí)際材料圖、視電阻率斷面圖、順層切片圖、異常區(qū)平面圖等圖件為例簡(jiǎn)述Mapgis成圖過(guò)程。

2.1 誤差校正

只有當(dāng)測(cè)線、測(cè)點(diǎn)平行于公里網(wǎng)線時(shí)，僅需要在圖形編輯子系統(tǒng)中通過(guò)整圖變換位移即可。而當(dāng)測(cè)線具有一定的方向是就需要用到誤差校正子系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，轉(zhuǎn)換到實(shí)際坐標(biāo)中。

在瞬變電磁測(cè)量測(cè)線布設(shè)過(guò)程中，由于廠區(qū)、居民區(qū)、高速公路等封閉區(qū)域，以及大回線定源測(cè)量測(cè)量點(diǎn)位與邊框距離等原因，使實(shí)際測(cè)量點(diǎn)位數(shù)量與設(shè)計(jì)有較大出入，如果將測(cè)量成果與物探測(cè)量點(diǎn)位一一對(duì)應(yīng)將是很大的工作量，因此需要確定誤差校正參數(shù)以便今后各種圖件使用。

以1:10000比例尺為例介紹誤差校正參數(shù)計(jì)算方法

以設(shè)計(jì)測(cè)線端點(diǎn)坐標(biāo)顯示如下X、Y測(cè)點(diǎn)點(diǎn)線坐標(biāo)，xp、yp為測(cè)點(diǎn)實(shí)際空間坐標(biāo)。

插圖-1控制點(diǎn)原始數(shù)據(jù)

在記事本（.txt文件）中轉(zhuǎn)換記錄為如下記錄即可。當(dāng)比例尺1000時(shí)各個(gè)數(shù)據(jù)不變，比例尺為10000時(shí)各個(gè)數(shù)據(jù)均除以10，其他比例尺以此類推。而后將擴(kuò)展名(.txt)修改為(.pnt)即可使用。

廣播錄音的產(chǎn)生，一方面選擇較好條件的聲源（播音員或者樂(lè)隊(duì)等）；另一方面要通過(guò)對(duì)各種細(xì)節(jié)的把握避免錄音過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題；最后還要經(jīng)過(guò)相關(guān)的技術(shù)操作對(duì)錄音進(jìn)行美化和處理。只有這樣才能得到聲音質(zhì)量?jī)?yōu)良的廣播錄音。希望我們的錄音處理技術(shù)不斷突破，為我們提供更好的錄音體驗(yàn)。

控制點(diǎn)數(shù)的選擇，原則上要求多于4個(gè)大致均勻分布即可，本次工作共225條測(cè)線，平均每20條線選擇2個(gè)控制點(diǎn)，控制點(diǎn)為測(cè)線2個(gè)端點(diǎn)，共選擇12條線24個(gè)控制點(diǎn)。

2.2 實(shí)際材料圖

瞬變電磁法實(shí)際材料圖反映的是瞬變電磁測(cè)量點(diǎn)具體位置的圖件，每個(gè)測(cè)點(diǎn)點(diǎn)號(hào)、線號(hào)等信息均歸入點(diǎn)圖元屬性記錄中。

在實(shí)際工作過(guò)程中，根據(jù)工作進(jìn)度及時(shí)添加。僅需將第1列設(shè)置為X軸坐標(biāo)、第2列設(shè)置為Y軸坐標(biāo)，第3列以后各列根據(jù)需要為各項(xiàng)標(biāo)注列。數(shù)據(jù)格式通過(guò)Excel表格表示如下，全部完成以后轉(zhuǎn)換為Mapgis軟件投影變換子系統(tǒng)可使用的文本格式擴(kuò)展名(.txt)，其數(shù)據(jù)表示形式如下：

插圖-2轉(zhuǎn)換后控制點(diǎn)數(shù)據(jù)格式

表-1實(shí)際材料圖數(shù)據(jù)示例

在完成數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作以后，Mapgis主菜單→實(shí)用服務(wù)→投影變換→用戶投影轉(zhuǎn)換，讀入文本格式數(shù)據(jù)，在彈出的對(duì)話框中設(shè)置好相對(duì)應(yīng)的投影變換參數(shù)、點(diǎn)圖元參數(shù)、各數(shù)據(jù)列屬性參數(shù)，即可生成所需要比例尺的僅具有點(diǎn)相距距離坐標(biāo)的點(diǎn)文件。將該點(diǎn)文件經(jīng)過(guò)誤差校正轉(zhuǎn)換為具有實(shí)際地理坐標(biāo)的實(shí)際材料圖點(diǎn)文件，添加圖框以及圖例和簡(jiǎn)單技術(shù)說(shuō)明完成實(shí)際材料圖工作。

2.3 順層切片圖

煤層頂板深度對(duì)應(yīng)視電阻率等值線圖。

2.3.1 各個(gè)測(cè)點(diǎn)煤層頂板深度的確定

依據(jù)收集到的工作區(qū)內(nèi)目的煤層頂板等高線圖（一般是cad的dwg格式圖件），將.dwg文件打開(kāi)另存為.dxf格式文件，利用Mapgis軟件文件轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)成批轉(zhuǎn)換dxf文件功能將煤層等高線轉(zhuǎn)換成Mapgis線文件，而后在圖形編輯中打開(kāi)煤層等高線線文件，對(duì)線文件增加一個(gè)高程屬性結(jié)構(gòu)，根據(jù)每個(gè)等高線高程值對(duì)等高線進(jìn)行賦值。

對(duì)經(jīng)檢查無(wú)誤已經(jīng)賦有高程的線文件在Mapgis軟件中打開(kāi)空間分析的DTM分析子系統(tǒng)，打開(kāi)數(shù)據(jù)文件→線數(shù)據(jù)文件→處理點(diǎn)線→線數(shù)據(jù)高程點(diǎn)提取→打開(kāi)高程賦值對(duì)應(yīng)屬性→快速生成三角差分網(wǎng)→Tin分析→平面等值線圖繪制，在平面等值線繪制對(duì)話框中等值線間隔設(shè)置根據(jù)瞬變電磁測(cè)量勘探精度設(shè)置為0.2～0.5米為宜所生成文件主要使用區(qū)文件（煤層頂板.wp）。

打開(kāi)空間分析子系統(tǒng)分別讀入實(shí)際材料圖的點(diǎn)文件（實(shí)際材料.wt）和煤層頂板深度文件（煤層頂板.wp），而后打開(kāi)空間分析→點(diǎn)空間分析→點(diǎn)對(duì)區(qū)相交分析，點(diǎn)擊確定后保存相交分析后的點(diǎn)文件。

打開(kāi)Mapgis屬性管理子系統(tǒng)，首先在Mapgis軟件程序文件夾里生成一個(gè)空白MS Access Database文件并在ODBC數(shù)據(jù)源管理器中配置好各項(xiàng)設(shè)置。然后文件→導(dǎo)出打開(kāi)帶有煤層頂板高程信息點(diǎn)文件導(dǎo)出點(diǎn)文件信息，打開(kāi)MS Access Database文件即可看到點(diǎn)文件所有屬性信息包含煤層頂板高程針對(duì)每一個(gè)測(cè)點(diǎn)的信息，并另存為excel文件以備今后使用。

2.3.2 視電阻率斷面圖提取順層剖面數(shù)據(jù)

現(xiàn)有軟件經(jīng)過(guò)反演后生成圖件均為Surfer格式圖件，網(wǎng)格化數(shù)據(jù)為Surfer7專用格式，在實(shí)際操作過(guò)程中應(yīng)該注意的是網(wǎng)格化數(shù)據(jù)水平點(diǎn)距應(yīng)以實(shí)測(cè)點(diǎn)距為準(zhǔn)，垂直方向應(yīng)小于相鄰兩個(gè)時(shí)間窗口最小距離。在對(duì)網(wǎng)格化數(shù)據(jù)實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)改為GS格式，見(jiàn)下插圖

插圖-3網(wǎng)格化數(shù)據(jù)應(yīng)用格式

打開(kāi)Mapgis空間分析數(shù)字地面模型子系統(tǒng)（DTM分析）文件→裝入三角剖分文件（讀入.grd文件）→模型應(yīng)用→高程剖面分析→交互造線，在窗口網(wǎng)格化數(shù)據(jù)范圍內(nèi)隨意點(diǎn)一下，在對(duì)話框內(nèi)輸入斷面圖左側(cè)坐標(biāo)確定后再點(diǎn)一次再輸入右側(cè)數(shù)據(jù)，最后點(diǎn)鼠標(biāo)右鍵取消后，設(shè)置好剖面插值步距以及選取差值數(shù)據(jù)存盤，點(diǎn)擊僅處理剖面命名相應(yīng)名稱保存Prf文件，.Prf文件可用Excel文件打開(kāi)通過(guò)數(shù)據(jù)分列即可見(jiàn)到帶有坐標(biāo)的數(shù)據(jù)文件，保留第一列以及第三列數(shù)據(jù)，將第二列數(shù)據(jù)修改為斷面圖所表示線號(hào)（線號(hào)代表坐標(biāo)）即可使用。將所有順層剖面數(shù)據(jù)疊加到一起極為煤層順層切片圖所需要的數(shù)據(jù)。

將順層切片圖數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)投影變換、誤差校正、在數(shù)字地面模型子系統(tǒng)（DTM分析）生成相應(yīng)的等值線，配合相應(yīng)的公里網(wǎng)圖框就形成一個(gè)完整的順層切片圖。

3 結(jié)束語(yǔ)

地理信息系統(tǒng)軟件Mapgis在物探圖件的數(shù)字化、在圖件內(nèi)容的信息查詢、圖件整理修飾、圖件編輯、針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的地球物理信息的統(tǒng)計(jì)分析具有較大的優(yōu)勢(shì)，圖件的輸入操作相對(duì)簡(jiǎn)便 、可靠，圖件精度大大提高了物探圖件的應(yīng)用價(jià)值。

由于地理信息系統(tǒng)軟件Mapgis有十三個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)有相對(duì)專一的功能，因此在實(shí)際操作中應(yīng)注意簡(jiǎn)化制圖工序，尤其是應(yīng)用如Surfer、Grapher等軟件某些先進(jìn)的功能替代Mapgis提高工作效率。

應(yīng)該充分利用Surfer軟件一些功能優(yōu)勢(shì)對(duì)簡(jiǎn)化和美化物探圖件有很大幫助。

[1]孫中任,甄凡玉.Mapgis數(shù)據(jù)與Surfer數(shù)據(jù)相互交換的實(shí)踐.地質(zhì)與資源2008,3:77-79.

[2]李勤,王萬(wàn)銀,崔麗.Mapgis在地球物理數(shù)據(jù)成圖中的應(yīng)用.地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào),2008，6:200-203.

[3]林孝城,黃臨平.利用Surfer提取剖面的地球物理場(chǎng)值技術(shù)研究.科技廣場(chǎng),2008,1:169-170.

[4]諶柯.MAPGIS工程師認(rèn)證培訓(xùn).西華師范大學(xué)國(guó)土資源學(xué)院 MAPGIS認(rèn)證中心.

[5]Mapgis地理信息系統(tǒng)實(shí)用教程.武漢中地?cái)?shù)碼科技有限公司.