活動(dòng)斷層探察的快速制圖技術(shù)研究

吳熙彥　于貴華*　杜克平　徐錫偉

1)中國地震局地質(zhì)研究所， 活動(dòng)構(gòu)造與火山重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京　100029 2)北京師范大學(xué)， 地理學(xué)與遙感科學(xué)學(xué)院， 北京　100875

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活動(dòng)斷層探察的快速制圖技術(shù)研究

吳熙彥1)于貴華1)*杜克平2)徐錫偉1)

1)中國地震局地質(zhì)研究所， 活動(dòng)構(gòu)造與火山重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京100029 2)北京師范大學(xué)， 地理學(xué)與遙感科學(xué)學(xué)院， 北京100875

活動(dòng)斷層探察作為有效減輕地震災(zāi)害的一項(xiàng)行業(yè)基礎(chǔ)性科研工作， 其系列專題圖件是探察工作成果直觀表達(dá)的重要手段。文中在分析近年來活動(dòng)斷層探察圖件生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上， 從圖件標(biāo)準(zhǔn)化和軟件開發(fā)2個(gè)方面對(duì)活動(dòng)斷層探察快速制圖技術(shù)進(jìn)行了研究。所研究的這一快速制圖技術(shù)已應(yīng)用于正在開展的活動(dòng)斷層探察工作， 并獲得了規(guī)范、 高質(zhì)量的專題成果圖件。文中探討的圖件快速產(chǎn)出流程標(biāo)準(zhǔn)化、 軟件功能設(shè)計(jì)對(duì)于其他基于GIS軟件的制圖系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。

活動(dòng)斷層活動(dòng)斷層探察地圖集快速制圖地理信息系統(tǒng)

0　引言

地震是破壞性大、 對(duì)人類生存安全危害極其嚴(yán)重的突發(fā)性自然災(zāi)害。地震災(zāi)害防御近年來越來越受到國家的重視?！秶抑虚L(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》將重大自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)與防御列為重點(diǎn)公共安全領(lǐng)域的優(yōu)先主題， 其中也包括地震災(zāi)害防御。地下活動(dòng)斷層是地震的重要災(zāi)害源之一。探察活動(dòng)斷層是有關(guān)地震的一項(xiàng)基礎(chǔ)性行業(yè)科研工作， 有助于減輕地震災(zāi)害?！秶曳勒饻p災(zāi)規(guī)劃》《國家地震科學(xué)技術(shù)發(fā)展綱要(2007—2020年)》中均提到要 “繼續(xù)推進(jìn)活動(dòng)斷層調(diào)查， 查明主要發(fā)震斷裂的分布特征與活動(dòng)習(xí)性”。活動(dòng)斷層探察圖件是探察工作的直觀體現(xiàn)。將活動(dòng)斷層探察成果快速繪制成為活動(dòng)斷層探測(cè)圖件， 有助于推動(dòng)活動(dòng)斷層研究成果在國家建設(shè)和科學(xué)事業(yè)上的應(yīng)用。

2004—2008年期間， 北京、 烏魯木齊、 上海等20個(gè)大城市均開展了活動(dòng)斷層探測(cè)， 并于2010年開始準(zhǔn)備成果圖件的集成出版工作。這些工作為活動(dòng)斷層探察的快速制圖技術(shù)研究提供了經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。《活動(dòng)斷層探測(cè)》(DB/T 15-2009)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于探察成果圖件的規(guī)定為自動(dòng)制圖提供了標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。隨著《1︰50,000活動(dòng)斷層填圖》及《1︰50,000活動(dòng)斷層填圖數(shù)據(jù)庫》標(biāo)準(zhǔn)編制工作的推進(jìn)， 相關(guān)理論研究也在同期開展。 數(shù)據(jù)庫模板、 符號(hào)庫、 制圖模板的建立和完善， 也為活動(dòng)斷層探測(cè)專題圖件的自動(dòng)制圖奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

1　活動(dòng)斷層探察圖件概況

1.1活動(dòng)斷層探察圖件

活動(dòng)斷層探察的目的是為了確定活動(dòng)斷層的活動(dòng)時(shí)代、 位置與空間展布特征、 性質(zhì)、 產(chǎn)狀與活動(dòng)習(xí)性(中國地震局， 2009)； 因此， 探測(cè)工作涉及比較復(fù)雜的地質(zhì)地貌現(xiàn)象， 需要應(yīng)用多種方法、 多種手段進(jìn)行調(diào)查和鑒定。探察出露地表和淺層的斷層， 常采用遙感影像解譯、 地質(zhì)地貌調(diào)查、 探槽開挖、 微地貌測(cè)量等方法； 探察隱伏的斷層， 常采用地震勘探、 鉆孔勘探與聯(lián)合地質(zhì)剖面分析等方法?；顒?dòng)斷層探測(cè)工作包括前期調(diào)查、 野外調(diào)查、 室內(nèi)分析總結(jié)3個(gè)階段， 依次包括技術(shù)方案編制、 斷層調(diào)查與勘探、 活動(dòng)斷層鑒定、 活動(dòng)斷層定位和地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)及貫穿于活動(dòng)斷層探測(cè)項(xiàng)目始終的數(shù)據(jù)庫建設(shè)等工作(于貴華等， 2013)。在活動(dòng)斷層探察工作的不同階段， 需形成與工作內(nèi)容配套的圖件， 這些圖件在探測(cè)工作中占有重要地位。前期調(diào)查階段需形成野外工作底圖， 用于野外調(diào)查規(guī)劃并作為野外工作的參考圖件； 野外調(diào)查階段需形成實(shí)際材料圖， 標(biāo)示野外工作內(nèi)容， 包括地質(zhì)地貌調(diào)查點(diǎn)、 微地貌測(cè)量、 探槽位置、 鉆孔及跨斷層鉆孔聯(lián)合剖面、 地球物理測(cè)線等， 可體現(xiàn)具體的工作量， 同時(shí)也為室內(nèi)分析總結(jié)提供圖件資料； 室內(nèi)分析總結(jié)階段需形成活動(dòng)斷層分布圖件， 標(biāo)示活動(dòng)斷層的空間展布、 性質(zhì)及產(chǎn)狀、 地質(zhì)地貌等， 展示活動(dòng)斷層的探測(cè)成果?？梢姡?活動(dòng)斷層探察圖件在整個(gè)探察過程中有著重要的作用； 同時(shí)， 它們具有內(nèi)容豐富、 圖件數(shù)量較多、 制作工作量較大等特點(diǎn)； 因此， 一套快速繪制活動(dòng)斷層探察圖件的技術(shù)， 將大大減少活動(dòng)斷層研究者的工作量， 提高工作效率及工作質(zhì)量。

1.2制圖方法現(xiàn)狀分析

20世紀(jì)90年代以前， 活動(dòng)斷層探察的成果圖件編制以紙上繪制為主?！鞍宋濉逼陂g(1991—1995)在全國大約20條活動(dòng)構(gòu)造帶上進(jìn)行了1︰5萬地質(zhì)填圖， 雖開始了相關(guān)GIS數(shù)據(jù)庫建設(shè)的探討， 但主要填圖成果仍以在紙質(zhì)地質(zhì)圖上描繪為主?！笆濉逼陂g(2000—2005)， 中國實(shí)施了大城市活斷層探測(cè)項(xiàng)目， 對(duì)北京、 天津、 上海等20個(gè)大城市進(jìn)行了探測(cè)， 查明了這些城市活動(dòng)斷層的空間展布與活動(dòng)時(shí)代； 同時(shí)基于ArcGIS建立了存儲(chǔ)、 管理、 分析、 顯示和輸出活動(dòng)斷層探測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫信息系統(tǒng)(于貴華等， 2006)。隨著計(jì)算機(jī)制圖技術(shù)在活動(dòng)斷層探測(cè)研究中的全面推廣， 還實(shí)現(xiàn)了活動(dòng)斷層探察成果圖件的計(jì)算機(jī)編制。目前國內(nèi)活動(dòng)斷層探察圖件的生產(chǎn)方式主要有2種： 一是使用Coreldraw、 Adobe Illustrator等矢量圖形處理軟件。 這種方式的特點(diǎn)是， 所有符號(hào)和顏色一律即用即輸， 完全由點(diǎn)、 線、 面 “搭建”而成， 真正實(shí)現(xiàn)了 “所見即所得” 的原則； 可以很方便地輸入又可以在完成后甚至輸入過程中修改， 顯得很靈活； 可以定制任何復(fù)雜的圖案， 而且圖案還可以無規(guī)律地隨機(jī)鋪設(shè)； 但開始作業(yè)前必須先規(guī)劃好圖層， 否則給修改帶來不便； 此外， 這類軟件無法讀取GIS數(shù)據(jù)。二是使用MapInfo、 ArcGIS等GIS軟件制圖。 這種方式的特點(diǎn)是先把地理要素抽象成點(diǎn)、 線、 面， 再分類制作成多個(gè)圖層， 分層分類為圖形設(shè)置符號(hào)， 形成地圖； 符號(hào)、 線外觀、 顏色、 圖案、 文字均由服務(wù)庫管理， 相應(yīng)的對(duì)象均只被賦予其在服務(wù)庫中的編號(hào)， 還原顯示和輸出時(shí)， 程序會(huì)調(diào)用各編號(hào)所代表的形狀； 其優(yōu)點(diǎn)是文件體型小、 管理方便， 可以通過替換庫符號(hào)或統(tǒng)改參數(shù)的方法達(dá)到迅速調(diào)整全圖中某一符號(hào)外觀的目的(張印廷等， 2009)。第1種生產(chǎn)方式與傳統(tǒng)的地圖繪制方式接近， 其形式容易被地震地質(zhì)學(xué)專家接受， 受到地震地質(zhì)學(xué)專家的青睞， 但這種方式生產(chǎn)的圖面要素沒有坐標(biāo)信息， 不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)坐標(biāo)值的不準(zhǔn)確， 圖件的重用性比較差， 圖件要經(jīng)過轉(zhuǎn)換才能形成數(shù)據(jù)， 生產(chǎn)效率低， 不適合數(shù)據(jù)生產(chǎn)。第2種方式(Chuviecoetal.， 1996; Whitmeyeretal.， 2010)是基于GIS技術(shù)和地理數(shù)據(jù)的制圖方式， 地理數(shù)據(jù)及其圖件易于集成管理， 數(shù)據(jù)與圖件的重用性高， 適合用于分析， 但這種方式與國內(nèi)地震地質(zhì)學(xué)專家傳統(tǒng)的制圖習(xí)慣有一定的差別。

隨著數(shù)字革命的深化、 新數(shù)字制圖技術(shù)(Goodchild， 1988； Hardyetal.， 2004)的發(fā)展， 快速制圖技術(shù)也在生產(chǎn)領(lǐng)域中逐步受到推廣(李軍等， 2009； Zouetal.， 2012)。根據(jù)生產(chǎn)目的和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的不同， 每套技術(shù)流程都有其特點(diǎn)。ArcGIS提供一種符號(hào)庫制作與管理的方案(李軍等， 2009)， 把圖形符號(hào)分為點(diǎn)狀符號(hào)、 線狀符號(hào)、 面狀符號(hào)等， 通過設(shè)計(jì)符號(hào)并將圖形數(shù)據(jù)符號(hào)化， 最后形成圖件。點(diǎn)狀符號(hào)可由1個(gè)或多個(gè)簡(jiǎn)單圖形組成， 線狀符號(hào)可由1種或多種簡(jiǎn)單線狀符號(hào)復(fù)合而成， 面狀符號(hào)可由多種圖形復(fù)合成為面狀邊界內(nèi)的花紋， 形成形式多樣的面狀符號(hào)(Zouetal.， 2012)。但圖形數(shù)據(jù)符號(hào)化技術(shù)僅重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的符號(hào)化技術(shù)， 并未全面研究自動(dòng)制圖涉及到的其他技術(shù)。為實(shí)現(xiàn)一鍵化快速制作矢量電子地圖， 并體現(xiàn)電子地圖美觀、 清晰的制圖效果， 可基于商業(yè)數(shù)據(jù)庫引擎連接框架數(shù)據(jù)庫(劉清麗等， 2012)， 再用專業(yè)印版軟件adobe illustrator作為制圖軟件， 但這種方式不能與地理空間數(shù)據(jù)庫互動(dòng)應(yīng)用。中國1︰50,000 地形圖數(shù)據(jù)庫更新工程利用基于GIS數(shù)據(jù)庫的制圖技術(shù)， 采用GIS數(shù)據(jù)和制圖一體化存儲(chǔ)、 統(tǒng)一管理、 同步更新的方案完成了地形圖快速制圖工藝流程， 實(shí)現(xiàn)了制圖數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制， 研發(fā)了制圖數(shù)據(jù)庫管理端、 生產(chǎn)端軟件(王東華等， 2012)。這是中國比較成熟的生產(chǎn)工藝流程， 但活動(dòng)斷層探察數(shù)據(jù)庫構(gòu)架比地形圖數(shù)據(jù)庫更為復(fù)雜， 圖件制作貫穿整個(gè)探察過程， 地圖產(chǎn)出流程有自身特有的需求； 因此， 需要1套適合活動(dòng)斷層探察圖件產(chǎn)出的工藝流程， 同時(shí)需要研制能滿足自身要求的軟件、 符號(hào)庫、 制圖模板。

1.3活動(dòng)斷層探察圖件編制技術(shù)研究的重要性

活動(dòng)斷層探察圖件是在地震地質(zhì)專家收集活動(dòng)斷層資料、 野外探測(cè)調(diào)查、 應(yīng)用多種手段分析驗(yàn)證的基礎(chǔ)上編制而成的。隨著近年來計(jì)算機(jī)技術(shù)和GIS技術(shù)的發(fā)展與深入應(yīng)用， 圖件編制技術(shù)已與傳統(tǒng)繪制技術(shù)有所不同。編制圖件的數(shù)據(jù)已從多文件存儲(chǔ)方式發(fā)展到空間數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)方式， 成果應(yīng)用需求已從出版擴(kuò)展到數(shù)據(jù)共享、 網(wǎng)絡(luò)發(fā)布等。與過去相比， 如今的活動(dòng)斷層探察成果圖件編制過程更為復(fù)雜、 對(duì)編制人員要求更高， 具有如下特點(diǎn)：

(1)活動(dòng)斷層探察圖件表達(dá)的內(nèi)容豐富而復(fù)雜。專題圖包括野外工作底圖、 實(shí)際材料圖、 活動(dòng)斷層分布圖， 分別展示資料收集、 野外探察、 成果分析3個(gè)階段的工作。每個(gè)圖件表達(dá)階段產(chǎn)出的數(shù)據(jù)層最多可達(dá)十幾層， 設(shè)置圖形符號(hào)、 標(biāo)注可達(dá)百種。

(2)活動(dòng)斷層探察圖件編制與探察工作同期開展， 采用圖、 庫不分離的方式， 制作過程依賴于數(shù)據(jù)庫的組織結(jié)構(gòu)?；顒?dòng)斷層數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)具有多層的特點(diǎn)， 至頂向下可分為工作階段、 專題數(shù)據(jù)集、 專題要素類3個(gè)層次； 因此， 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。

(3)為保證制圖數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫成果一致， 減少維護(hù)成本， 活動(dòng)斷層探察圖件的數(shù)據(jù)與探察數(shù)據(jù)庫不分離， 因此制圖平臺(tái)與數(shù)據(jù)平臺(tái)一致， 采用GIS軟件。

活動(dòng)斷層探察圖件的上述特點(diǎn)要求制圖人員熟悉專題圖內(nèi)容、 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和掌握GIS軟件， 同時(shí)具備地震地質(zhì)專業(yè)和GIS專業(yè)背景。不熟悉數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、 制圖內(nèi)容或制圖技術(shù)將導(dǎo)致制圖效率降低。然而， 探察工作組通常不能配備專業(yè)GIS人員， 圖件編制是由地質(zhì)專家選取數(shù)據(jù)庫中的目標(biāo)圖層， 進(jìn)行繪制、 修訂并最終完成的?；顒?dòng)斷層探測(cè)圖件快速產(chǎn)出技術(shù)的研制一方面能減輕制圖工作量， 另一方面也能解決地震地質(zhì)學(xué)專家不熟悉數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、 GIS軟件及其制圖功能所帶來的困擾和低效。它是降低工作成本、 提高工作質(zhì)量的有效途徑， 是活動(dòng)斷層探測(cè)項(xiàng)目順利推進(jìn)的內(nèi)在需求。

2　快速制圖流程

圖1　活動(dòng)斷層探察成果的快速制圖流程Fig. 1　Flow chart of producing map of active fault survey products.

本文研究的快速制圖是指在較少人為參與的情況下， 按照特定需求， 將空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分層、 符號(hào)化等處理， 快速生成專題圖件的過程?？焖僦茍D設(shè)計(jì)的前提是制圖過程可標(biāo)準(zhǔn)化， 即制圖過程可由統(tǒng)一的、 規(guī)范化的流程或子流程組成。一旦過程標(biāo)準(zhǔn)化后， 再輔以軟件， 就可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或半自動(dòng)快速制圖。本文根據(jù)地震部門的現(xiàn)實(shí)情況， 研制了1套活動(dòng)斷層探察圖件快速產(chǎn)出技術(shù)流程(圖1)。圖件產(chǎn)出技術(shù)以GIS數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)制圖技術(shù)為基礎(chǔ)， 設(shè)計(jì)了符合活動(dòng)斷層探察數(shù)據(jù)與圖件特征的標(biāo)準(zhǔn)化制圖模板， 開發(fā)了擁有數(shù)據(jù)檢測(cè)和數(shù)據(jù)連接增強(qiáng)功能的制圖輔助軟件， 形成了適合地震部門活動(dòng)斷層探察工作的圖件快速產(chǎn)出流程。流程分為4個(gè)部分： 1)軟件檢測(cè)數(shù)據(jù)； 2)制圖模板標(biāo)準(zhǔn)化； 3)軟件連接數(shù)據(jù)； 4)人工圖面整飾。它們的作用和內(nèi)容如下所述：

(1)利用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)的目的是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化， 檢測(cè)內(nèi)容包括數(shù)據(jù)庫模式檢測(cè)、 拓?fù)錂z測(cè)、 制圖相關(guān)字段檢測(cè)和斷層線方向檢測(cè)。通過開發(fā)軟件， 實(shí)現(xiàn)制圖數(shù)據(jù)檢測(cè)功能， 對(duì)數(shù)據(jù)自動(dòng)檢測(cè)并生成檢測(cè)報(bào)告， 提供數(shù)據(jù)修正建議。

(2)制圖模板標(biāo)準(zhǔn)化從以下4個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)： 1)制圖內(nèi)容； 2)要素分類分層； 3)圖式符號(hào)； 4)圖面要素。最終完成了野外工作底圖模板、 實(shí)際材料圖模板、 活動(dòng)斷層分布圖模板和圖例模板的制作。

(3)自主開發(fā)的制圖輔助軟件， 根據(jù)制圖模板的設(shè)定抽取數(shù)據(jù)庫的相應(yīng)圖層， 連接制圖數(shù)據(jù)和制圖模板， 生成專題圖初稿。

(4)圖面整飾指為實(shí)現(xiàn)圖面美觀對(duì)地圖的要素和附屬元素進(jìn)行美化的一系列圖面處理。在本文的設(shè)計(jì)流程上， 主圖的特殊處理或美化主要依賴人工完成。常見的GIS軟件自動(dòng)標(biāo)注功能及常用自動(dòng)注記算法不能完全滿足用戶的要求(陳長(zhǎng)林等， 2009； 祁洪霞等， 2012； 殷勇等， 2013)。如多圖層注記重疊嚴(yán)重、 圖廓邊緣注記顯示不完整、 注記擺放位置有特殊要求等， 目前均由人工處理， 在圖面整飾環(huán)節(jié)完成。

自動(dòng)化制圖的流程是： 首先， 根據(jù)活動(dòng)斷層探察圖件制作需求， 基于標(biāo)準(zhǔn)化圖件內(nèi)容及數(shù)據(jù)庫模板制作制圖模板， 設(shè)定地圖使用的數(shù)據(jù)、 分層、 地理要素的符號(hào)、 地理要素的標(biāo)注和圖件附屬要素如圖例等。制圖前， 通過軟件檢測(cè)活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫中的制圖信息是否規(guī)范， 若存在不規(guī)范不完整的數(shù)據(jù)， 則記錄下錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)并生成報(bào)告， 返回給數(shù)據(jù)庫建庫技術(shù)人員， 供其修改數(shù)據(jù)， 直到數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化并滿足制圖要求。數(shù)據(jù)通過標(biāo)準(zhǔn)化檢測(cè)后， 通過制圖軟件連接制圖數(shù)據(jù)與制圖模板， 自動(dòng)生成活動(dòng)斷層探察圖件的初稿。最后， 制圖人員根據(jù)圖件應(yīng)用需求， 整飾圖件初稿， 形成活動(dòng)斷層探察圖件的最終成果。雖然， 本文的快速制圖技術(shù)還未達(dá)到完全自動(dòng)化制圖， 但可通過標(biāo)準(zhǔn)化研究， 應(yīng)用目前的技術(shù)將自動(dòng)化程度達(dá)到最大化， 為活動(dòng)斷層探察成果圖件的自動(dòng)產(chǎn)出進(jìn)行了有益探索。

3　標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

3.1標(biāo)準(zhǔn)化內(nèi)容設(shè)計(jì)

圖件標(biāo)準(zhǔn)化是圖件快速產(chǎn)出的基礎(chǔ)。制圖數(shù)據(jù)、 圖面內(nèi)容、 要素分類分層和表達(dá)方式可標(biāo)準(zhǔn)化是設(shè)計(jì)自動(dòng)化制圖的前提。本文以GIS軟件通用制圖流程(圖2)為基礎(chǔ)進(jìn)行以下幾項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)： 1)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化； 2)圖件內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)化； 3)專題要素分層方式標(biāo)準(zhǔn)化； 4)符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化； 5)圖面布局標(biāo)準(zhǔn)化。

圖2　GIS軟件通用制圖流程Fig. 2　General mapping process of GIS software.

3.2數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化是指建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)， 確保制圖的數(shù)據(jù)按統(tǒng)一的規(guī)范生產(chǎn)， 有標(biāo)準(zhǔn)的定義、 模型、 結(jié)構(gòu)、 內(nèi)容、 空間參考、 格式、 質(zhì)量和管理方式。標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)是快速制圖的關(guān)鍵， 是程序自動(dòng)處理數(shù)據(jù)、 產(chǎn)出圖件的基礎(chǔ)。從20世紀(jì)80年代開始， 美國、 法國等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)開始進(jìn)行數(shù)字地理信息標(biāo)準(zhǔn)化的研究工作。地理信息/地球信息業(yè)(Geographic Information/Geomafics)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)于1994年3月成立， 即ISO/TC211， 專門從事地理信息和地球信息業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化方面的研究。該委員會(huì)與CEN達(dá)成了共同推進(jìn)國際標(biāo)準(zhǔn)制定工作的協(xié)議， 使地理信息的標(biāo)準(zhǔn)化工作也正式納入了國際標(biāo)準(zhǔn)化軌道(承繼成等， 1998)。中國1994年正式加入該組織， 并于1995年7月25日由國家技術(shù)監(jiān)督局批準(zhǔn)， 授權(quán)國家測(cè)繪局為ISO/TC 2l1國內(nèi)技術(shù)歸口主管部門， 國家基礎(chǔ)地理信息中心為國內(nèi)技術(shù)歸口單位， 形成了中國的對(duì)應(yīng)組織。

從 “十五”期間中國實(shí)施大城市活斷層探測(cè)項(xiàng)目， 地震部門就開始了活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化研究。活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫模板參考中國地理信息標(biāo)準(zhǔn)體系設(shè)計(jì)與實(shí)施， 并于2011年開始活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)編制工作。筆者參與的活動(dòng)斷層探察系列標(biāo)準(zhǔn)研究(國家地震局行業(yè)專項(xiàng)201308001)， 納入了數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測(cè)的內(nèi)容， 其中也涵蓋了制圖數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)制圖依賴于數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)、 圖形規(guī)范和屬性值與預(yù)設(shè)規(guī)則的一致性， 相應(yīng)地， 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象包括數(shù)據(jù)庫模式、 空間拓?fù)潢P(guān)系、 矢量線方向、 屬性值和信息編碼規(guī)范。制圖前數(shù)據(jù)必須符合以下標(biāo)準(zhǔn)： 1)符合標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫版本； 2)空間拓?fù)潢P(guān)系正確， 包括地層觀測(cè)點(diǎn)、 斷層觀測(cè)點(diǎn)與地質(zhì)地貌觀測(cè)點(diǎn)3類點(diǎn)應(yīng)與地質(zhì)調(diào)查觀測(cè)點(diǎn)重合， 斷層產(chǎn)狀點(diǎn)應(yīng)在斷層線上， 地層面之間不能相互重疊、 火成巖之間不能相互重疊、 地層面與火成巖不能相互重疊， 地層面與火成巖之間不能存在空隙； 3)具有方向性的線狀要素的矢量方向應(yīng)正確， 包括斷層、 地震地表破裂帶、 表示接觸關(guān)系的地層線和線狀地貌； 4)具有方向性要素的圖形與屬性一致性， 主要指斷層產(chǎn)狀和斷層的傾向、 走向與斷層矢量線的走向一致； 5)屬性完整規(guī)范， 用于分層、 設(shè)置圖形符號(hào)和標(biāo)注的屬性不可為空， 值應(yīng)符合設(shè)定的值域或值代碼。

表1　標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)斷層探測(cè)圖件內(nèi)容

Table1　Contents to be normalized in active fault survey maps

圖件名稱內(nèi)容圖層要素類型野外工作底圖地理底圖居民地、等高線、水系點(diǎn)、線、面收集探測(cè)資料探槽、鉆孔、地球物理測(cè)線點(diǎn)、線調(diào)查規(guī)劃地質(zhì)調(diào)查規(guī)劃點(diǎn)、地質(zhì)調(diào)查規(guī)劃線點(diǎn)、線遙感及其解譯資料解譯線、解譯面、遙感影像線、面、影像地質(zhì)背景資料地層、巖體(火成巖)面實(shí)際材料圖地理底圖等高線、居民地、水系點(diǎn)、線、面探察研究對(duì)象斷層線面狀資料覆蓋情況面狀資料索引框、影像索引框面地質(zhì)調(diào)查地質(zhì)調(diào)查點(diǎn)、探槽點(diǎn)采樣采樣點(diǎn)點(diǎn)鉆探鉆孔、跨斷層鉆孔剖面(跡線)點(diǎn)、線微地貌測(cè)量微地貌測(cè)量線、微地貌測(cè)量面線、面地球物理地球物理測(cè)線線地質(zhì)背景資料地層、巖體(火成巖)面活動(dòng)斷層分布圖地理底圖等高線、居民地、水系點(diǎn)、線、面地震歷史地震、現(xiàn)代地震目錄點(diǎn)探察研究對(duì)象斷層產(chǎn)狀、斷層點(diǎn)、線地質(zhì)地貌地震地表破裂帶、褶皺點(diǎn)、線輔助資料地質(zhì)剖面線線地質(zhì)背景資料地層產(chǎn)狀、地層等厚線、地層、巖體(火成巖)點(diǎn)、面

3.3圖件內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)化

圖件內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)化指的是按照活動(dòng)斷層探察的要求， 規(guī)范專題圖件內(nèi)容， 并結(jié)合活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)定制統(tǒng)一的專題制圖模板。按照《活動(dòng)斷層探測(cè)》(DB/T 15-2009)的規(guī)定， 活動(dòng)斷層探察基本圖件包括野外工作底圖、 實(shí)際材料圖和活動(dòng)斷層分布圖。該標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)條文并未從數(shù)據(jù)角度對(duì)制圖內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)規(guī)定， 從以往的經(jīng)驗(yàn)看容易導(dǎo)致制圖人員不明確使用哪些制圖數(shù)據(jù)。本文依據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)和活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫的組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)， 設(shè)計(jì)了標(biāo)準(zhǔn)的制圖數(shù)據(jù)內(nèi)容(表1)。其中， 野外工作底圖內(nèi)容包括地理底圖(等高線、 水系、 居民地、 重要地貌點(diǎn)等)、 影像、 地質(zhì)調(diào)查規(guī)劃路線、 地質(zhì)調(diào)查規(guī)劃觀測(cè)點(diǎn)、 收集資料(探槽、 鉆孔、 地球物理測(cè)線)、 遙感解譯線、 遙感解譯面，以及收集的構(gòu)造、 地層和巖體(火成巖)資料。實(shí)際材料圖內(nèi)容包括地理底圖(等高線、 水系、 居民地、 重要地貌點(diǎn)等)、 面狀資料覆蓋面、 地質(zhì)調(diào)查觀測(cè)點(diǎn)(斷層觀測(cè)點(diǎn)、 地層觀測(cè)點(diǎn)、 地質(zhì)地貌觀測(cè)點(diǎn))、 地質(zhì)調(diào)查線、 探槽、 鉆孔、 跨斷層鉆孔剖面、 采樣點(diǎn)及樣品類別、 微地貌測(cè)量線、 微地貌測(cè)量面、 地球物理測(cè)線、 斷層、 地層和巖體(火成巖)?；顒?dòng)斷層分布圖包括地理底圖(等高線、 水系、 居民地、 重要地貌點(diǎn)等)、 地層產(chǎn)狀、 地震地表破裂帶、 斷層、 斷層產(chǎn)狀、 地震、 褶皺、 地質(zhì)剖面線、 地層等厚線、 地貌、 地層和巖體(火成巖)。

3.4制圖細(xì)化分類分層標(biāo)準(zhǔn)化

活動(dòng)斷層探察圖件的制圖數(shù)據(jù)來源于活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫?；顒?dòng)斷層數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)分層標(biāo)準(zhǔn)基于面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)， 主要按照地質(zhì)地貌類型分類； 而活動(dòng)斷層探察圖件主要按照地質(zhì)地貌類型的時(shí)代特征、 活動(dòng)特征或構(gòu)造特征進(jìn)行分類細(xì)化表達(dá)。因此， 活動(dòng)斷層探察圖件制作要結(jié)合活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)特點(diǎn)， 對(duì)制圖數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)化分類再分層設(shè)計(jì)， 按制圖需求進(jìn)行重新組織。數(shù)據(jù)庫地理要素分層以方便管理為目的， 制圖再分層以制圖表達(dá)為目的， 后者的組織方式依賴于前者， 同時(shí)又有自己的規(guī)則(徐立等， 2012)， 因此， 制圖分層方式有再設(shè)計(jì)的內(nèi)在需求。對(duì)于活動(dòng)斷層探察工作， 再分層設(shè)計(jì)在制圖操作上的優(yōu)點(diǎn)是： 當(dāng)基于不同情況要求繪制或不繪制某種地質(zhì)體中特定時(shí)代或特定活動(dòng)特征的個(gè)體時(shí)， 可輕松設(shè)置繪制或不繪制相應(yīng)圖層， 勿需再通過反復(fù)而繁瑣的符號(hào)匹配； 當(dāng)要求標(biāo)注或不標(biāo)注某種地質(zhì)體中特定時(shí)代或特定活動(dòng)特征的個(gè)體時(shí)， 可輕松設(shè)置標(biāo)注或不標(biāo)注相應(yīng)圖層， 勿需再通過反復(fù)而繁瑣的標(biāo)注設(shè)置。分層設(shè)計(jì)后， 僅設(shè)計(jì)制圖模板時(shí)需配置符號(hào)、 標(biāo)注， 不熟悉GIS制圖技巧的地質(zhì)工作者可直接使用配置好的制圖模板， 大大降低了制圖難度， 提高了工作效率。以斷層為例， 根據(jù)活動(dòng)時(shí)代可分為全新世斷層， 晚更新世斷層， 早、 中更新世斷層和前第四紀(jì)斷層。達(dá)到圖面斷層按活動(dòng)時(shí)代分類表達(dá)的效果， 有2種方案： 一種是斷層作為1個(gè)圖層， 給不同活動(dòng)時(shí)代斷層配置符號(hào)； 一種是將斷層按活動(dòng)時(shí)代再分層， 分層進(jìn)行斷層符號(hào)配置。第2種方案在第1次配置完符號(hào)后， 能夠輕松地選擇圖件要表達(dá)的斷層類別(圖3)； 當(dāng)不需要表達(dá)前第四紀(jì)斷層時(shí)， 可設(shè)置為不顯示， 不需要再重新對(duì)前第四紀(jì)斷層進(jìn)行符號(hào)配置?；顒?dòng)斷層探察專題圖模板中進(jìn)行制圖再分層的要素類包括斷層、 強(qiáng)震、 地貌、 探槽、 鉆孔、 地球物理測(cè)線等。

圖3　斷層制圖再分層示意圖Fig. 3　A typical cartography example of layering fault layer in latest period.a 不繪制前第四紀(jì)斷層； b 繪制前第四紀(jì)斷層

3.5圖式符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化

符號(hào)是表達(dá)圖件內(nèi)容的標(biāo)識(shí)， 是自動(dòng)制圖中不可缺少的要素， 也是活動(dòng)斷層探察圖件標(biāo)準(zhǔn)化研究中的重要內(nèi)容之一?；顒?dòng)斷層探察圖件的圖式以《活動(dòng)斷層探測(cè)》(DB/T 15-2009)、 《活動(dòng)斷裂地質(zhì)填圖(1︰50000)工作規(guī)范》和《區(qū)域地質(zhì)圖圖例》(GB 958-89)為標(biāo)準(zhǔn)或參考依據(jù)。隨著工作的不斷深入， 針對(duì)原設(shè)計(jì)存在圖式某些組成部分的大小、 尺寸沒有明確規(guī)定， 活動(dòng)斷層探察圖件圖式不全， 部分色標(biāo)與樣式的成圖效果不能很好地表達(dá)活動(dòng)斷層探察的重點(diǎn)等問題， 對(duì)成果圖件的圖式符號(hào)進(jìn)行了再次研制(吳熙彥等， 2011)。我們基于活動(dòng)斷層探察圖件編制的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)， 對(duì)圖式符號(hào)進(jìn)行了規(guī)范， 統(tǒng)一了符號(hào)的形狀、 尺寸和顏色， 并根據(jù)各類專題圖件需求， 增加和完善了相應(yīng)符號(hào)， 形成更新的活動(dòng)斷層探察圖件符號(hào)庫， 實(shí)現(xiàn)了圖件符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化。

3.6圖面布局和附屬元素標(biāo)準(zhǔn)化

圖4　圖面附屬元素布局示例Fig. 4　The standard layout.

圖面附屬元素指圖名、 圖例、 比例尺、 附圖表和說明文字。附屬元素的制作在GIS軟件制圖工作中占一定的比例， 如果自動(dòng)制圖能獨(dú)自完成， 可提高制圖效率。然而， 圖面附屬元素制作屬于地圖整飾內(nèi)容， 其中有用戶自由控制的需求?；顒?dòng)斷層探察圖件的圖面附屬元素包括圖面、 圖例、 比例尺、 責(zé)任表等。其中有的必須統(tǒng)一， 有的可部分統(tǒng)一， 有的不需要統(tǒng)一。我們將必須統(tǒng)一的部分抽取出來， 進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化， 作為自動(dòng)制圖的內(nèi)容。一方面提高了圖面附屬元素的制作效率； 另一方面用戶仍可自由定制圖面附屬元素的部分樣式， 有利于提升圖件的美感。標(biāo)準(zhǔn)化的圖面附屬元素內(nèi)容包括元素的位置、 圖例樣式、 比例尺樣式、 責(zé)任表格式。這幾項(xiàng)內(nèi)容是圖面是否規(guī)范美觀的重要指標(biāo)， 是活動(dòng)斷層探察圖件必須統(tǒng)一的內(nèi)容， 可提高圖件出版、 發(fā)布、 共享等成果應(yīng)用效率。標(biāo)準(zhǔn)化后的元素位置、 圖例樣式、 比例尺樣式、 責(zé)任表格式如圖4所示。

4　軟件開發(fā)

4.1軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

本文針對(duì)活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫現(xiàn)狀和探察工程的實(shí)際需要， 開發(fā)了基于ArcEngine的活動(dòng)斷層自動(dòng)化制圖軟件(圖5)， 主要包括數(shù)據(jù)檢測(cè)和數(shù)據(jù)連接2大主要功能。開發(fā)的軟件有助于制圖流程的優(yōu)化， 利用自動(dòng)檢測(cè)功能(甘德強(qiáng)等， 2011)， 實(shí)現(xiàn)了在短時(shí)間內(nèi)完成大量數(shù)據(jù)檢測(cè)工作， 有效保障了制圖數(shù)據(jù)的質(zhì)量； 通過數(shù)據(jù)連接功能， 增強(qiáng)了數(shù)據(jù)與模板的連接效果， 減少了復(fù)雜模板連接數(shù)據(jù)的出錯(cuò)率， 從而提高了圖件產(chǎn)出效率。

圖5　制圖輔助軟件Fig. 5　Auxiliary software for cartography.

4.2數(shù)據(jù)檢測(cè)功能

數(shù)據(jù)檢測(cè)功能開發(fā)有助于提高生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)的效率、 提高制圖數(shù)據(jù)質(zhì)量， 是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、 提高制圖質(zhì)量的重要技術(shù)手段之一。本文快速制圖技術(shù)的數(shù)據(jù)檢測(cè)是為了達(dá)到制圖數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的要求， 檢測(cè)內(nèi)容包括數(shù)據(jù)庫模式、 空間拓?fù)潢P(guān)系、 線狀要素方向性(包括圖形矢量方向正確、 圖形與屬性一致)和制圖相關(guān)字段(表2)。

表2　數(shù)據(jù)檢測(cè)內(nèi)容

Table2　Content of data detection

檢測(cè)類型檢測(cè)規(guī)則涉及制圖內(nèi)容數(shù)據(jù)庫模式檢測(cè)要素類與標(biāo)準(zhǔn)庫一致性檢測(cè)表結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)庫一致性檢測(cè)值域與標(biāo)準(zhǔn)庫一致性檢測(cè)所有制圖相關(guān)內(nèi)容拓?fù)錂z測(cè)點(diǎn)要素必須在線要素之上線要素必須被多邊形要素的邊界覆蓋同一多邊形要素類中多邊形之間不能重疊1個(gè)要素類中的多邊形不能與另1個(gè)要素類中的多邊形重疊地質(zhì)調(diào)查觀測(cè)點(diǎn)、地層觀測(cè)點(diǎn)、斷層觀測(cè)點(diǎn)、地質(zhì)地貌觀測(cè)點(diǎn)、斷層產(chǎn)狀、斷層、地層線、地層、巖體(火成巖)線狀要素方向檢測(cè)線條的方向與屬性填寫的走向、傾向一致性斷層、地貌線制圖相關(guān)字段檢測(cè)數(shù)據(jù)完整性數(shù)據(jù)規(guī)范性全部

圖6　斷層線方向決定斷層符號(hào)是否正確Fig. 6　Fault’s line direction decides whether the presentation is right or wrong.a 正確的斷層線方向和斷層符號(hào)； b 錯(cuò)誤的斷層線方向和斷層符號(hào)

(1)數(shù)據(jù)庫模式檢測(cè)： 檢測(cè)數(shù)據(jù)庫是否與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)一致。標(biāo)準(zhǔn)而明確的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)是軟件自動(dòng)處理的基礎(chǔ)， 可減少數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不確定帶來的軟件復(fù)雜性。數(shù)據(jù)庫模式檢測(cè)可及早發(fā)現(xiàn)由于數(shù)據(jù)庫構(gòu)建過程中的誤操作而刪除重要制圖字段等問題， 是保障制圖數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的第1步， 是實(shí)現(xiàn)快速制圖的基礎(chǔ)。

(2)拓?fù)錂z測(cè)： 地質(zhì)地貌要素繪制到二維平面上， 應(yīng)遵守一定的空間規(guī)則， 如斷層產(chǎn)狀點(diǎn)應(yīng)在斷層線上， 地層面之間不應(yīng)重疊。拓?fù)錂z測(cè)根據(jù)用戶定義的拓?fù)湟?guī)則， 檢測(cè)空間數(shù)據(jù)的合理性， 并統(tǒng)計(jì)出每個(gè)數(shù)據(jù)集中拓?fù)溴e(cuò)誤的類型和數(shù)量。正確的拓?fù)潢P(guān)系是保障空間關(guān)系正確、 自動(dòng)標(biāo)注和符號(hào)標(biāo)繪在合理位置、 圖件符合地質(zhì)基本常識(shí)的基礎(chǔ)。

(3)線狀要素方向檢測(cè)： GIS軟件繪制兩翼不對(duì)稱的線狀符號(hào)時(shí)依據(jù)線條的起始端和終止端確定線條兩翼的樣式。因此， 應(yīng)把線條方向作為數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的一項(xiàng)檢測(cè)內(nèi)容。如斷層線的符號(hào)樣式存在兩翼不對(duì)稱的情況， 繪制時(shí)需考慮線條的起始端和終止端， 確保線條方向正確。斷層線方向檢測(cè)通過計(jì)算線條的方向， 對(duì)比屬性填寫的走向、 傾向， 判斷斷層方向是否與繪圖方向一致(圖6)。

(4)制圖相關(guān)字段檢測(cè)： 快速制圖過程通過數(shù)據(jù)庫中特定字段的值確定地質(zhì)地貌要素的自動(dòng)標(biāo)注內(nèi)容和自動(dòng)匹配與繪制的符號(hào)樣式。因此， 除了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)、 圖形拓?fù)湔_外， 還要對(duì)用于標(biāo)注與繪制符號(hào)的相關(guān)字段的完整性、 規(guī)范性進(jìn)行檢測(cè)。涉及的專題數(shù)據(jù)包括除地理底圖(等高線、 水體、 居民地)外的所有制圖數(shù)據(jù)， 重點(diǎn)檢測(cè)的對(duì)象有斷層產(chǎn)狀、 斷層、 地層、 巖體、 地質(zhì)調(diào)查點(diǎn)和采樣點(diǎn)， 涵蓋圖件所展現(xiàn)的重點(diǎn)內(nèi)容。

數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊具備自動(dòng)生成檢測(cè)報(bào)告功能， 技術(shù)人員可根據(jù)數(shù)據(jù)檢測(cè)軟件生成的檢測(cè)報(bào)告對(duì)數(shù)據(jù)庫及入庫數(shù)據(jù)進(jìn)行修改， 使數(shù)據(jù)庫符合制圖要求， 以供軟件自動(dòng)快速制圖使用。

4.3數(shù)據(jù)連接功能

軟件的數(shù)據(jù)連接功能實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)與專題圖件模板的連接。軟件連接功能依據(jù)預(yù)先制作的模板， 通過自動(dòng)匹配數(shù)據(jù)源， 實(shí)現(xiàn)了從活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫抽取標(biāo)準(zhǔn)模板定制的制圖數(shù)據(jù)， 進(jìn)行分層， 以及符號(hào)和標(biāo)注匹配等工作， 自動(dòng)生成新的圖件。數(shù)據(jù)連接功能從2個(gè)方面優(yōu)化了快速制圖流程。首先， 連接模塊能批量修改制圖模板數(shù)據(jù)源， 實(shí)現(xiàn)一鍵轉(zhuǎn)換制圖數(shù)據(jù)。其次， ArcMAP批量修復(fù)數(shù)據(jù)源功能， 在某一圖層由2個(gè)要素類或表格關(guān)聯(lián)而成時(shí)， 會(huì)丟失原模板設(shè)定的圖層關(guān)聯(lián)關(guān)系、 標(biāo)注腳本代碼、 圖形符號(hào)等?；贏rcEngine開發(fā)的數(shù)據(jù)連接模塊， 維持了原模板設(shè)置， 增強(qiáng)了數(shù)據(jù)與模板的連接效果， 減少了復(fù)雜模板連接數(shù)據(jù)的出錯(cuò)率。

5　應(yīng)用

本文的快速制圖方案已在ArcGIS平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)， 并已成功應(yīng)用于中國地震局地震行業(yè)科研專項(xiàng) “中國地震活動(dòng)斷層探察”(200908001， 201008001)和 “全國地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)活動(dòng)斷層地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)”項(xiàng)目(1521044025)。通過規(guī)范化的數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)制圖方法， 提高了出圖效率， 同時(shí)為活動(dòng)斷層跡線劃定、 空間展布分析、 活動(dòng)參數(shù)研究等活動(dòng)斷層探測(cè)成果審查與驗(yàn)收工作提供了標(biāo)準(zhǔn)化圖件。實(shí)踐證明， 利用本文快速制圖技術(shù)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化圖件， 可直接應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)發(fā)布與圖件成果出版， 大大減少了成果整理集成的時(shí)間， 有助于活動(dòng)斷層探察成果快速應(yīng)用到重大工程建設(shè)、 地震應(yīng)急、 防震減災(zāi)等社會(huì)事業(yè)中。

6　討論

本文主要研究了適用于地震行業(yè)活動(dòng)斷層探察資料快速制圖的標(biāo)準(zhǔn)化流程。獲得矢量化的數(shù)據(jù)后， 可以使用本流程繪制出圖件初稿， 適用于從基于數(shù)據(jù)庫的矢量化數(shù)據(jù)制作圖件的制圖需求。本文分析了自動(dòng)制圖的2個(gè)重要內(nèi)容——標(biāo)準(zhǔn)化和軟件功能。從研究和應(yīng)用中可以看出， 標(biāo)準(zhǔn)化環(huán)節(jié)是自動(dòng)制圖需解決的基本環(huán)節(jié)， 軟件功能是基于數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)制圖技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)的重要工具之一。本文介紹的標(biāo)準(zhǔn)化內(nèi)容、 制圖軟件功能對(duì)于其他基于GIS軟件的制圖系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有一定的借鑒作用。

目前地圖制作仍是一個(gè)繁瑣的過程， 完全自動(dòng)化制作還未實(shí)現(xiàn)； 特別是制作符合地圖出版要求的圖件， 尚無完全智能化的技術(shù)， 還需要人工判別、 校對(duì)與更正。本文探討的快速制圖技術(shù)也未能實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化， 仍有部分流程需要人工輔助制作。這一技術(shù)未來還可做進(jìn)一步探討和技術(shù)實(shí)踐的方面包括： 1)地圖整飾自動(dòng)化； 2)標(biāo)注擺放自動(dòng)化——如等高線； 3)分幅自動(dòng)化； 4)圖例制作自動(dòng)化——根據(jù)圖廓內(nèi)的地理要素自動(dòng)選擇圖例， 并進(jìn)行排列； 5)圖面展示正確性檢測(cè)——色標(biāo)、 產(chǎn)狀旋轉(zhuǎn)角度。輔助制圖軟件功能的設(shè)計(jì)與開發(fā)也可進(jìn)一步探索與加強(qiáng)。

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Abstract

Active fault survey， which is one kind of fundamental researches for reducing disaster risk from earthquake， has been implemented by multiple governmental agencies since the early 1990s in China. Chinese government sponsored some active fault survey projects these years. These researches and projects use a series of thematic maps to describe their processes， results and achievement. Since geography information science was introduced in late 1990s and applied since 2000s to these active fault survey projects， seismologists and experts began to draw thematic maps by this new technology. A convenient and fast way for seismologists and experts to produce atlas of active fault survey products is an important accelerator to achieve these projects.

This paper studies on the rapid methodology of producing active fault survey atlas， which is basically built on the processes and contents of active fault projects in recent years， and introduces the methodology on two aspects of standardization and software development. This study has been applied to the ongoing active fault survey projects， and resulted in more effective process， normative data and beautiful atlas. Thus these researches will be easier to be used in future application such as publication， internet sharing， and city development. This methodology has reference value to similar map-producing system in standardization and software development.

A RAPID MAPPING SYSTEM IN CHINESE ACTIVE FAULT SURVEY PROJECT

WU Xi-yan1)YU Gui-hua1)DU Ke-ping2)XU Xi-wei1)

1)KeyLaboratoryofActiveTectonicsandVolcano，InstituteofGeology，ChinaEarthquakeAdministration，Beijing100029，China2)BeijingNormalUniversity，Beijing100875，China

active fault， active fault survey， atlas， rapid mapping， GIS

2014-03-02收稿， 2016-03-14改回。

中國地震局地震行業(yè)科研專項(xiàng)(201308001)、 中國地震局地質(zhì)研究所基本科研業(yè)務(wù)專項(xiàng)(IGCEA1303)、 中國地震局地震行業(yè)科研專項(xiàng)(200908001， 201008001)與財(cái)政部重點(diǎn)項(xiàng)目 “全國地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)活動(dòng)斷層地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)”(1521044025)共同資助。
*

于貴華， 研究員， E-mail: 13810972912@139.com。

P315.2

A

0253-4967(2016)02-397-13

吳熙彥， 女， 1984年生， 2012年在北京師范大學(xué)獲碩士學(xué)位， 工程師， 主要從事GIS在活動(dòng)構(gòu)造研究方面的應(yīng)用研究， 電話： 010-62009416， E-mail： xywu@ies.ac.cn。

doi:10.3969/j.issn.0253- 4967.2016.02.013