堤防工程砂土液化信息數(shù)據(jù)庫的建立

王 璐 袁恒大 孫月梅,3 朱海波,3

(1.黑龍江省三江工程建設(shè)管理局，黑龍江 哈爾濱 150000； 2.中水東北勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司，吉林 長春 130000； 3.水利部寒區(qū)工程技術(shù)研究中心，吉林 長春 130000)

1 概述

砂土液化影響分區(qū)數(shù)據(jù)庫可分為圖形、屬性數(shù)據(jù)庫兩部分，屬性庫的建立需要收集現(xiàn)有的水文地質(zhì)及工程地質(zhì)資料，結(jié)合本次研究所得到的區(qū)內(nèi)堤防砂土液化分級結(jié)果，將這些信息整理匯總，建立可查閱、可修改、可視化的數(shù)據(jù)庫成果。圖形數(shù)據(jù)庫的建立，是將已有的紙質(zhì)圖件經(jīng)掃描數(shù)字化后變成矢量圖形，在矢量圖形上對砂土液化地區(qū)進行標注以及屬性編輯，然后建立屬性數(shù)據(jù)庫，將研究區(qū)內(nèi)堤防砂土地基液化區(qū)段的相關(guān)數(shù)據(jù)、信息及照片等資料存儲至屬性數(shù)據(jù)庫，最后對圖形、屬性數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一編號，將兩者連接為一個整體。如此建立的數(shù)據(jù)庫對砂土液化分區(qū)等信息一目了然，還可以任意瀏覽查詢該區(qū)的各種信息[1,2]。

2 圖形數(shù)據(jù)庫

砂土液化分區(qū)現(xiàn)場調(diào)查使用的圖件需要通過MAPGIS平臺人工進行圖形數(shù)字化，進行屬性數(shù)據(jù)的輸入，將收集到的資料整理分類，將點、線、面空間數(shù)據(jù)按圖層分類，每一要素作為一個單獨圖層進行存儲，方便修改和查詢，將描述砂土液化分區(qū)屬性的信息歸類、錄入[3]。地形底圖在掃描成柵格文件后，首先進行校準，然后再進行矢量化。一幅底圖由多個圖層組成，這樣更方便地圖數(shù)據(jù)的管理和查詢，研究區(qū)內(nèi)堤防砂土地基液化分區(qū)圖形數(shù)據(jù)庫所建立的主要圖層信息如表1所示。

表1 研究區(qū)內(nèi)堤防砂土地基液化分區(qū)圖形數(shù)據(jù)庫主要圖層信息

底圖在矢量化時，由于圖紙在掃描過程中產(chǎn)生的扭曲、彎折以及人為操作等原因，會導(dǎo)致矢量化的數(shù)據(jù)存在一定的誤差，這些誤差往往會使得底圖中所標注的地物與實際地形不相符，難以精確的顯示其位置，因此需要進行矢量化誤差的校正。誤差糾正的過程中要使用控制點，使用的控制點越多，最后糾正后的圖形越準確，控制點要選擇底圖上比較顯著的特征點，測得這些點的實際坐標值，在矢量化后的底圖上將這些點的實際坐標值輸入，最后MAPGIS會根據(jù)這些控制點自動進行誤差校正。將上述工作完成后，矢量化后的底圖還缺少諸如比例尺大小、經(jīng)緯度信息、圖例標注等相關(guān)信息，將此類信息進行完善便可獲得一套具有足夠完整信息的成果圖。這樣圖形數(shù)據(jù)庫就基本建立完成，圖形數(shù)據(jù)庫建立完成后，便可實現(xiàn)圖形數(shù)據(jù)的顯示以及圖元信息的修改和查詢。

3 屬性數(shù)據(jù)庫

屬性數(shù)據(jù)是對地理實體的詳細描述，是空間實體的特征數(shù)據(jù)。屬性數(shù)據(jù)庫建立是基于圖元、外掛屬性數(shù)據(jù)庫建立的基礎(chǔ)上進行。圖元屬性數(shù)據(jù)庫一般在MAPGIS平臺中對照圖形直接編輯輸入，外掛屬性庫是從ACCESS數(shù)據(jù)庫中建立屬性表再導(dǎo)入到MAPGIS平臺[4,5]。

反應(yīng)信息量較少的圖元，采用直接在MAPGIS中編輯的方式建立其屬性數(shù)據(jù)庫，如交通，水系等。Microsoft Access是一款重要的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，具有強大的數(shù)據(jù)處理、分析和查詢能力，借助多種數(shù)據(jù)元，其可實現(xiàn)制作窗體、信息查閱以及報表等。研究區(qū)的外掛屬性庫信息錄入，采用手動錄入的方式，通過Access2010軟件簡易建立的堤防信息管理系統(tǒng)，建立的堤防信息數(shù)據(jù)庫界面。

4 液化信息數(shù)據(jù)庫的建立

屬性數(shù)據(jù)庫建立以后，將圖形數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫進行搭接。在MAPGIS中建立圖形數(shù)據(jù)庫時，每段堤防砂土液化等級劃分的點圖元會被自動賦予編號，同時可以通過屬性編輯功能對砂土液化等級劃分的點圖元編號進行編輯。然后通過ODBC數(shù)據(jù)源，將Access屬性表導(dǎo)入到MAPGIS平臺中，形成其內(nèi)部屬性表格式(.wb)，在MAPGIS屬性管理子系統(tǒng)中通過外掛數(shù)據(jù)庫方式使圖元與屬性連接在一起，最終實現(xiàn)堤防砂土液化等級劃分等數(shù)據(jù)庫的建立，可以在地形地圖上任意查詢該處的堤防砂土液化信息。

5 結(jié)語

1)收集區(qū)內(nèi)堤防沿線的水文地質(zhì)及工程地質(zhì)資料，結(jié)合本次研究所得到的肇源地區(qū)堤防砂土液化分級結(jié)果，將這些信息整理匯總，建立了可查閱、可修改、可視化的屬性數(shù)據(jù)庫。

2)已有的紙質(zhì)圖件經(jīng)掃描數(shù)字化后變成矢量圖形，在矢量圖形上對砂土液化地區(qū)進行標注以及屬性編輯，然后建立圖形數(shù)據(jù)庫。將砂土液化地區(qū)的屬性數(shù)據(jù)庫與圖形數(shù)據(jù)庫的編號進行統(tǒng)一后連接為一個整體。如此建立的沿線砂土液化數(shù)據(jù)庫直觀、方便及砂土液化分區(qū)明確，還可以隨時瀏覽查詢該區(qū)的各種信息。

3)建立成完整的堤防液化信息數(shù)據(jù)庫，包含了堤防沿線與砂土液化有關(guān)的各種信息，可及時準確地指導(dǎo)液化處理與堤防運行維護。