湖北省礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)圖形屬性庫(kù)建立及部分技術(shù)處理方法

李京麗，高 云，謝銘英

(湖北省地質(zhì)調(diào)查院，湖北武漢 430034)

0 引言

省級(jí)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)項(xiàng)目系中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局全國(guó)礦產(chǎn)資源潛力預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)(湖北部分)的研究項(xiàng)目。湖北省礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)全面利用地層及巖相古地理、地貌與第四紀(jì)、沉積巖建造組合、火山巖巖石構(gòu)造組合、侵入巖巖石構(gòu)造組合、變質(zhì)巖巖石構(gòu)造、地質(zhì)構(gòu)造、磁力、重力、化探、遙感、自然重砂等綜合信息，進(jìn)行成礦規(guī)律研究，圈定預(yù)測(cè)區(qū)，建立區(qū)域成礦模型。因此需要深入解析區(qū)域地層、巖石、地質(zhì)構(gòu)造、物化遙、自然重砂、主要控礦因素等綜合信息及礦化特征等，確定預(yù)測(cè)要素，建立預(yù)測(cè)模型。項(xiàng)目工作過(guò)程中，分為不同的專題組，形成大量的圖件，根據(jù)項(xiàng)目“一圖一庫(kù)”的要求，全部圖件均要建立圖形屬性庫(kù)。

1 圖形屬性庫(kù)組成

湖北省礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)分為不同的專題，包括成礦地質(zhì)背景、成礦規(guī)律及預(yù)測(cè)、物探、化探、自然重砂、遙感等。在這些專題中，均包括全省性的圖件、1∶25萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)分幅圖件、預(yù)測(cè)工作區(qū)圖件及典型礦床圖件;全省性的圖件中包含了單礦種成礦規(guī)律圖和預(yù)測(cè)成果圖，預(yù)測(cè)工作區(qū)和典型礦床(又分為典型礦床預(yù)測(cè)要素圖和典型礦床成礦要素圖)等［1－3］。項(xiàng)目圖件眾多，總數(shù)達(dá)到了千位級(jí)。因此，在本項(xiàng)目中形成了一個(gè)數(shù)據(jù)量龐大，組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜的圖形屬性庫(kù)系統(tǒng)，在圖形屬性庫(kù)建立過(guò)程中，為便于管理和操作，采取每一個(gè)圖件獨(dú)立成圖建庫(kù)，最終進(jìn)行數(shù)據(jù)集成。

2 建庫(kù)工作流程

建庫(kù)工作分為圖形編輯、建庫(kù)及屬性錄入三個(gè)階段。

2．1 圖形編輯階段

在地質(zhì)礦產(chǎn)專業(yè)編圖人員完成的MAPGIS圖件的基礎(chǔ)上，由計(jì)算機(jī)專業(yè)人員進(jìn)行圖形編輯，建立分層文件，分別對(duì)組成圖形的點(diǎn)、線、面等圖形要素進(jìn)行檢查和修改，為相關(guān)線狀要素建立拓?fù)潢P(guān)系，形成符合要求的數(shù)字化專題圖件。此階段的拓?fù)湟?，有不少相關(guān)文獻(xiàn)可供查閱，在此不再詳述。

2．2 建庫(kù)階段

圖形屬性庫(kù)由空間庫(kù)(圖形庫(kù))和屬性庫(kù)組成。建庫(kù)在GeoMAG、GEOTOK軟件中進(jìn)行。上述軟件是全國(guó)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)項(xiàng)目組基于MAPGIS開發(fā)的省級(jí)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)模型專用軟件及檢查軟件。首先在GeoMAG軟件中按照不同的專題生成符合數(shù)據(jù)模型要求的圖件結(jié)構(gòu)，對(duì)專業(yè)分層文件結(jié)構(gòu)、工程文件名、分層文件名等進(jìn)行規(guī)范，相關(guān)地理部分等輔助圖層采用“添加輔助圖層”補(bǔ)充，形成完整的地形地質(zhì)圖。然后根據(jù)專題圖的圖層結(jié)構(gòu)，將編輯好的礦區(qū)地形地質(zhì)圖按需要進(jìn)行圖層剝離分類，各專題圖形成后，其圖層屬性結(jié)構(gòu)也自動(dòng)生成，每個(gè)圖層均有對(duì)應(yīng)的圖層說(shuō)明。最終完成礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)專題圖屬性建庫(kù)的初級(jí)階段。

2．3 屬性錄入階段

對(duì)各專業(yè)圖層的屬性結(jié)構(gòu)、下屬詞代碼等進(jìn)行規(guī)范處理，然后依據(jù)數(shù)據(jù)模型要求對(duì)所有屬性項(xiàng)進(jìn)行屬性錄入，形成屬性庫(kù)。屬性錄入直接在GeoMAG軟件中進(jìn)行，模型屬性包括下屬詞項(xiàng)、非下屬詞項(xiàng)、必填項(xiàng)。軟件規(guī)定使用下屬詞的數(shù)據(jù)項(xiàng)，在下屬詞中進(jìn)行選擇，下屬詞中沒(méi)有的，往大類上靠。需進(jìn)行文字錄入的，由地質(zhì)人員填寫屬性卡片或直接在軟件中錄入。對(duì)于相同的面狀地質(zhì)體、同類型的大地構(gòu)造相單元邊界線，可用參數(shù)賦屬性的方式統(tǒng)一錄入，與下屬詞相關(guān)的屬性項(xiàng)，在《數(shù)據(jù)項(xiàng)下屬詞規(guī)定分冊(cè)》中查找相關(guān)代碼，以提高工作效率和錄入的準(zhǔn)確性。屬性錄入完成后，自動(dòng)圖元編碼整理賦ID值，規(guī)范特征代碼編號(hào)和圖元編號(hào)。建庫(kù)流程見圖1。

圖1 建庫(kù)流程圖Fig.1 Flow diagran of databases establishment

3 部分技術(shù)問(wèn)題的處理

3．1 下屬詞的選擇與代碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系

礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)模型專用軟件GeoMAG中，部分?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)以下屬詞的形式整合在軟件中，以方便建庫(kù)人員直接進(jìn)行選擇，同時(shí)，最大限度保持屬性項(xiàng)的標(biāo)準(zhǔn)性和統(tǒng)一性，這是與MAPGIS軟件中建庫(kù)最明顯的差異(圖2)。對(duì)于圖面較為簡(jiǎn)單，圖元總數(shù)相對(duì)較少的圖庫(kù)，可直接在下屬詞中選擇，該軟件是極為方便的。但是對(duì)于圖面復(fù)雜，圖元數(shù)量較多，特別是全省性和標(biāo)準(zhǔn)分幅的圖庫(kù)，這種方法就存在明顯的缺點(diǎn)，逐個(gè)圖元處理需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力。我們采取以圖形參數(shù)賦屬性的方法，可以明顯提高工作效率(圖3)。

具體方法是在圖形參數(shù)賦屬性的界面中，下屬詞是以代碼形式出現(xiàn)的①中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局，全國(guó)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)模型—數(shù)據(jù)項(xiàng)下屬詞規(guī)定分冊(cè)，2009年。，GeoMAG軟件中提供了專門的查詢數(shù)據(jù)庫(kù)用于代碼的查詢。但工作中，我們發(fā)現(xiàn)查詢數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)項(xiàng)名稱與軟件數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)項(xiàng)名稱有時(shí)并不能完全對(duì)應(yīng)，此時(shí)就需要花時(shí)間去仔細(xì)甄別。例如，地質(zhì)背景中的“DDCDS-大地構(gòu)造環(huán)境”對(duì)應(yīng)的代碼在“DDDEI”數(shù)據(jù)項(xiàng)中查詢。再如“DSA-地質(zhì)時(shí)代”軟件規(guī)定為6位數(shù)字代碼，字段長(zhǎng)度15，它適合于代、紀(jì)、世(系、統(tǒng)、階)，但卻不適用于跨系的地質(zhì)時(shí)代，因跨系時(shí)代代碼為7位數(shù)字符，此時(shí)應(yīng)選擇兩個(gè)時(shí)代的代碼符，中間加以破折號(hào)來(lái)表示(圖4)。通常一個(gè)大類的下屬詞選項(xiàng)較多，不方便快速查找與圖形數(shù)據(jù)相關(guān)的下屬詞或?qū)?yīng)的代碼，為此，湖北省地調(diào)院信息中心軟件開發(fā)人員有針對(duì)性地研發(fā)了屬性值速查軟件(圖5)，能夠較好地解決此問(wèn)題，提高了工作效率。

圖2 下拉詞界面Fig.2 Interface of a drop down list of related terms

圖3 圖形參數(shù)賦屬性界面Fig.3 Interface of attribute assignment of graphic parameters

圖4 代碼查詢界面(7位數(shù)字符不能用于圖3中的DSA項(xiàng))Fig.4 Interface of code querying(7-digit characters are not available for DSA in Fig．3)

圖5 屬性值速查界面Fig.5 Quick search interface of attribute value

3．2 特征代碼與圖元的對(duì)應(yīng)關(guān)系

礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)項(xiàng)目全過(guò)程應(yīng)用了信息化技術(shù)，其數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)是隨著項(xiàng)目推進(jìn)而不斷開展的，邊成圖邊建庫(kù)，因而是一個(gè)不斷完善的過(guò)程。礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)建庫(kù)過(guò)程中，隨著編圖的變動(dòng)修改，會(huì)造成部分圖元屬性丟失或不完整。如果圖件簡(jiǎn)單圖元總數(shù)少，丟失或不完整的屬性可利用已有相同圖元完整屬性，使用GeoMAG軟件“編輯圖元屬性”中的“行復(fù)制、粘貼”完成(圖6)。但是對(duì)于地質(zhì)內(nèi)容復(fù)雜、圖元總數(shù)較多的圖件，按上述方法進(jìn)行則工作量太大。我們的方法是打開GeoMAG軟件“編輯圖元屬性”菜單，在彈出的窗口中“更新特征代碼”和“規(guī)范圖元編號(hào)”，賦與每個(gè)圖元唯一的編號(hào)。再在圖件輔助工具下，利用“轉(zhuǎn)出圖元屬性”生成對(duì)應(yīng)圖層的屬性表格。然后在EXCEL軟件里補(bǔ)充完善該圖層缺失的屬性內(nèi)容，再“轉(zhuǎn)入圖元屬性”與原圖層文件掛接即可(圖7)。由于每個(gè)圖元的特征代碼和圖元編號(hào)是唯一的，在轉(zhuǎn)入圖元屬性時(shí)可通過(guò)鏈接匹配特征代碼或圖元編號(hào)、自動(dòng)匹配即可完成屬性掛接。對(duì)于面狀圖層還可通過(guò)MAPGIS二次開發(fā)的野外地質(zhì)數(shù)字填圖RGMAPPING軟件，在“其它”工具中生成帶參數(shù)的Label點(diǎn)，保證重建的拓?fù)湮募傩缘睦^承。該功能為面文件生成一個(gè)既能記錄面屬性也能記錄面參數(shù)的點(diǎn)文件。對(duì)面狀圖層進(jìn)行修改或重新拓?fù)浜?，再把Label點(diǎn)合并到面狀圖層中，恢復(fù)原來(lái)面狀圖層的屬性和參數(shù)。數(shù)據(jù)在修改重新拓?fù)浜螅瑘D面結(jié)構(gòu)可能發(fā)生改變，少數(shù)圖元可能缺失屬性，這時(shí)也可用圖6或圖7的方法補(bǔ)充完整。

圖6 編輯圖元屬性界面Fig.6 Interface of editing primitive attribute

圖7 編輯圖元轉(zhuǎn)出轉(zhuǎn)入屬性界面Fig.7 Interface of editing primitive attribute in input or output

3．3 圖形屬性庫(kù)與礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)模型的關(guān)系

GeoMAG軟件是礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)建庫(kù)的專用軟件，因此每個(gè)專題圖都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)模型。圖形屬性庫(kù)完成后必須經(jīng)過(guò)“圖件輔助工具”→檢查圖件數(shù)據(jù):①圖件結(jié)構(gòu)，檢查地球投影類型是否規(guī)范，圖件范圍是否一致;②圖層結(jié)構(gòu)，檢查圖層結(jié)構(gòu)是否完整，地圖投影參數(shù)與圖件工程是否一致;③屬性結(jié)構(gòu)，檢查屬性項(xiàng)字段長(zhǎng)度與模型是否一致;④屬性值域，檢查屬性值域與下屬詞是否一致;⑤屬性項(xiàng)填寫率等。檢查結(jié)果中如有不符合數(shù)據(jù)模型的要給予更正。

3．4 GEOTOK空間數(shù)據(jù)檢查與評(píng)價(jià)

GEOTOK是對(duì)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)圖形空間數(shù)據(jù)檢查與評(píng)價(jià)開發(fā)的專用檢查軟件。它全面概括了空間數(shù)據(jù)在建庫(kù)過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題。進(jìn)入GEOTOK軟件在“空間數(shù)據(jù)檢查”中，經(jīng)過(guò)空間拓?fù)浼蓹z查評(píng)價(jià)可導(dǎo)出初步填寫檢查評(píng)價(jià)報(bào)告和空間拓?fù)錂z查。兩者從圖件編制過(guò)程建立拓?fù)潢P(guān)系開始，對(duì)拓?fù)浣Y(jié)點(diǎn)、重疊點(diǎn)坐標(biāo)、Z字線、自相交、多余弧段、重復(fù)點(diǎn)線面、文件壓縮存盤、相關(guān)圖層套合一致性、拓?fù)湟恢滦缘茸隽巳鏅z查。對(duì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤要盡可能改正，應(yīng)最大限度消除所有拓?fù)溴e(cuò)誤，達(dá)到零缺陷狀態(tài)，滿足圖形屬性庫(kù)的空間查詢、分析、管理，才能保證通過(guò)各項(xiàng)檢查質(zhì)量，否則不能通過(guò)質(zhì)量檢查。

4 結(jié)語(yǔ)

湖北省礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)歷經(jīng)數(shù)年，建庫(kù)過(guò)程中，經(jīng)不斷修改完善，成為集湖北全省涵蓋地層及巖相古理、火山巖、侵入巖、變質(zhì)巖、地質(zhì)構(gòu)造、磁力、重力、化探、遙感、自然重砂、重要的礦產(chǎn)地等綜合信息的大型數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)運(yùn)用數(shù)據(jù)庫(kù)的各項(xiàng)功能，可快速查詢檢索省內(nèi)的地質(zhì)礦產(chǎn)基本概況。它的建設(shè)完成，將為湖北省地質(zhì)礦產(chǎn)工作的部署、管理部門決策，提供重要的參考指導(dǎo)作用，為本省礦產(chǎn)資源的預(yù)測(cè)提供新的思路和方法，為實(shí)現(xiàn)找礦重大新突破提供資源勘查依據(jù)。

［1］ 葉天竺，張智勇，肖慶輝，等．全國(guó)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)技術(shù)要求系列叢書——成礦地質(zhì)背景研究技術(shù)要求［M］．北京:地質(zhì)出版社，2010．

［2］ 陳毓川，王登紅，等．全國(guó)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)技術(shù)要求系列叢書——重要礦產(chǎn)和區(qū)域成礦規(guī)律研究技術(shù)要求［M］．北京:地質(zhì)出版社，2010．

［3］ 于學(xué)政，曾朝銘，燕云鵬，等．全國(guó)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)技術(shù)要求系列叢書——遙感資料應(yīng)用技術(shù)要求［M］．北京:地質(zhì)出版社，2010．