MapGIS在地质制图中的应用.pdf

文章编号100457162003077102中图分类号P28317 文献标识码B MapGIS在地质制图中的应用 程国强1,陈开圣2 1. 贵州煤矿设计院,贵州 贵阳,550000; 2.西安科技学院地质与环境工程系,陕西 西安,710054 摘 要地质制图是地质工作的重要组成部分,改变传统的手工地质图件绘制方法势在必行。介绍了MapGIS系统与传 统制图的区别及其在地质制图中的一般步骤。 关键词地理信息系统;计算机应用;地质制图 地质制图是地质工作的有机组成部分,在开展多学科、 多途 径的地质科研工作中,自始至终都运用制图方法表现它的研究成 果。传统的地质制图过程、 工艺繁琐复杂、 成图周期长、 劳动强度 大。一幅图从编辑、 出版、 印刷过程需经十几道工序,中间要经历 若干个成图步骤,一幅1∶20万或1∶5万的图幅,从野外填图到提 交成果,一般需要4～5年。很显然在计算机技术越来越发达的今 天,传统的地质制图方法在某种程度上已不能适应地质科学发展 的需要,为此迫切要求尽可能提高地质制图过程自动化。GIS的 出现为地质制图提供了现代化的技术手段,GIS应用于地质制图, 是指利用计算机图数转换技术、 交互式图形技术将图件数字化, 对其进行编辑修改,然后通过高精度图形设备,直接制图或生制 版胶片,同时生成可反复使用、 任意个性的数字图件。实现地质 图形数字化,建立图形和属性两类地学数据相结合的数据库,地 质信息全部存贮于计算机中,实现对地图数据分层信息成片存 贮,易于管理和查询,并为分析应用开拓了新领域。GIS与多媒 体、Internet等结合,可实现地质制图的信息共享及多途径显示、 输 出、 分析,实现动态化制图,地学信息总是处在动态变化过程中, 地学图件内容的变更,引起修改再版时注入新资料,利用GIS可方 便地将信息调出,作必要修改,重新输入,大大缩短修编周期,地 质图件精度高、 速度快,大大提高地质图件的应用价值[1]。 1 MapGIS系统及其与传统制图的区别 MapGIS是中国地质大学武汉中地信息工程有限公司开发的、 具有自主版权的工具型地理信息系统,经过不断的完善,目前已 推出6.0版,可分别运行于Windows98 ,Windows2000和WindowsNT 操作系统上,广泛适用于地质、 矿产、 地理、 测绘、 水利、 石油、 煤 炭、 交通、 旅游、 城建、 土地管理等领域[2]。该系统在结构上采用 了矢量数据和栅格数据混合结构,有效地解决了信息来源多种多 样,数据类型各不相同的矛盾,从而实现数据信息的共享[3]。在 数据组织与管理方面,图形数据采用图形数据库管理子系统,用 于存储和管理图形数据和输入、 编辑、 误差校正、 入库操作等。属 性数据描述图元特征,存储在关系型属性数据库管理子系统中, 用于存储和管理属性数据文件结构的建立、 编辑、 修改操作等。 图形数据和属性数通过图元内部标号连接起来[4]。MapGIS所有 数据按照类型分层,再按照比例尺分幅分幅的目的主要是为了 便于检索的分析,在大部分情况下,分幅是按矩形划分,而有时为 了检索方便,则按行政区划分 , 通过分层和分幅,使系统处理和 显示速度能够满足要求,同时数据操纵、 维护和更新比较容易[5]。 MapGIS是以传统的编图原理和方法为基础,以计算机和有关 的图形输入、 输出设备以及编图软件为工具进行编图的新技术, 与传统制图相比较,MapGIS具有成图周期短、 速度快、 工序少可 免去照相、 翻版等工序 , 因此,工作效率高,节省劳动力,简单快 捷,精度好;传统制图在技术上、 质量上存在人为技术上的差异, 需要扎实的绘图基本功,清绘技术经验,各种绘图工具的修磨和 使用技术,而MapGIS下制图不受人为限制,不存在人为技术上的 差异,因此出图精度高,图面美观,更方便的就是可以图生图,一 图多用,这是手工绘图所不能比拟的。例如某一地区的地理内 容,添加不同的专业内容,如添加地质、 物探、 水文要素,可以生成 各种专题地图,既省时又省力,这是手工清绘所做不到的。 2 MAPGIS下地质制图的一般步骤 MAPGIS中地质图件的绘制一般可分为以下几个步骤 2.1 地理底图的准备 地质图件一般都是在地理底图的基础上添加相应的专题内 容而成,所以高质量地理底图的准备是极其重要的一步。其地理 底图的准备可按下列步骤来进行 2.1.1 扫描原图 MAPGIS下地理底图的准备一般采用扫描、 矢量化的方法。 即通过扫描仪直接扫描原图,将扫描图以栅格形式存贮于图象文 件中如TIF格式。在进行扫描时,要调整好扫描仪的扫描参数, 以提高扫描精度。 2.1.2 矢量化 当然,采用这种工序和方法,要求内业作业人员不仅要有熟练的 操作技术,而且必须有良好的地形图基本概念。 4 结束语 大比例尺 1 ∶500、1∶1000航测成图作为一种比较适合建成 区、 山地、 丘陵地等区域的测图方法,现在已被几乎所有的勘测单 位所采用。在实际测量中,只要合理地选择好作业工序与方法, 就能提高内外业工序衔接,确保成图周期,提高图幅质量,不断地 生产出符合相应规范要求的地形图来。 总第86期 2003年第7期 西部探矿工程 WEST- CHINA EXPLORATION ENGINEERING series No.86 Jul. 2003 打开MAPGIS的图形编辑模块,将扫描好的栅格图象调入, 如果扫描的图形文件不能打开,说明数据格式不对,可用图形编 辑软件如photoshop进行格式转换。然后利用MAPGIS提供的智 能扫描矢量化子系统进行矢量化工作,将矢量数据分别存入到 点文件3 . WT 、 线文件3. WL和面文件3. WP中。需要说 明的是,在开始矢量化以前,一定要做好图层字典的设计工作,使 不同的图形实体存放在不同的图层上,为以后的利用提供方便。 例如,在铜川矿务局地理底图矢量化时,将地形等高线、 河流、 公 路铁路、 村庄建筑物等存放在不同的图层上。 另外,要将地理底图上的坐标网单独存放在一个图层上,为 后续的图形校正提供数据点。 2.1.3 图形校正 由于原图图纸变形和扫描时存在一定的系统误差,另外,在 矢量化时,受操作员的技能和采校点密度等的影响,从而使得矢 量化后的图形数据产生一定误差。所以,矢量化后的图形数据必 须经过编辑处理和数据校正,消除输入图形的变形,才能使之满 足实际要求。校正方法是利用系统提供的误差校正功能来完成。 需要说明的是,过去地理底图的准备多采用数字化仪将原 图数字化,由于这种方法劳动强度大,受人为因素影响大精度低, 目前使用的比较少。 2.2 其它专题要素的绘制 在地理底图准备好后,根据所绘图种的需要在其上绘制相 应的专题要素。如要绘制井上下对照图,可在地理底图基础上添 绘井巷工程、 钻探工程、 回采工作面等要素。 专题要素的绘制可利用系统提供的点、 线、 面生成和编辑功 能来完成。在绘制时,可根据实际需要来扩充系统的子图库、 线 型库和图案库,用户也可建立自己的子图库、 线型库和图案库。 值得一提的是,用系统本身提供的图形处理功能可以完成 各种专题图的绘制工作,但效率较低。MAPGIS作为软件平台,提 供了丰富的二次开发函数及类库,大大方便了用户进行二次开 发。用户可开发一些专用的绘图模块,如巷道自动生成、 钻孔自 动绘制、 自动填充采空区等,以提高工作效率。另外,如果用户已 用其它系统开发了一些地质绘图软件,也可将输出的图形文件 改为MAPGIS可识别的明码格式数据,就可由MAPGIS系统读入, 形成MAPGIS格式的图形文件。 2.3 属性编辑 MAPGIS的最大优越性就在于空间数据和属性数据的统一存 贮和管理,从而为地质信息的管理提供了极大的方便。要达到图 形数据和非图形数据的统一存贮和管理,就要进行属性编辑工 作。属性编辑采用系统提供的属性管理子系统来完成。 MAPGIS属性管理子系统专门用于定义矢量数据的属性结 构,并且进行可视化编辑。它还提供了强有力的多媒体属性库创 建、 编辑工具。一般说来,属性编辑在空间数据编辑之后进行,在 建立数据库之前完成,当然,在属性管理子系统确定了属性结构 之后,用户也可以在MAPGIS编辑系统中一边修改图形一边编辑 图元属性。在MAPGIS系统中包含点、 线、 区、 网、 表五类文件,而 区域包括弧段和区两种实体数据,相应地属性也分为点属性、 线 属性、 区属性、 弧段属性和结点属性五种。 2.4 图形输出 图形输出通过MAPGIS输出系统来完成,它是MAPGIS系统 的主要输出手段,它读取MAPGIS的各种输出数据,进行版面编 辑处理、 排版,进行图形的整饰,最终形成各种格式的图形文件, 并驱动各种输出设备,完成MAPGIS的输出工作。用户可根据需 要分别采用windows输出、 光栅输出或POSTSCRPT输出,一般情 况下,多采用光栅输出,它可输出高质量的图件。 3 结论 现代信息技术的飞速发展,在地学编制图史上引起了一场 革命性变化,数字制图技术正从根本上改变传统工作方式, MAPGIS系统在地质制图中具有如下的特点 1MAPGIS系统对数据进行分层与分幅组织,这样加快了系 统的处理速度,同时维护比较容易。 2系统对图形数据和属性数据进行统一存储、 管理,图形数 据采用图形数据库管理子系统,属性数据采用关系数据库管理 子系统。两者通过唯一的ID号联接起来。 3系统提供了丰富的图形工具,用户界面友好,使用方便, 操作简单。 5系统可实现动态制图,按用户需求可随意对地学图件内 容进行修改。 6功能强大的图形编辑功能,图形中各种专用符号、 图案、 子图号、 注释等图元均可进行各种操作。 7系统完全可以达到常规制图的精图要求,并在误差校正 方面的精度远远优于传统制图工艺。 参考文献 [1] 郑贵洲.地理信息系统GIS在地质学中的应用地球科学[J ].中国 地质大学学报,1998 ,4. [2] 中国地质大学武汉信息工程学院,武汉中地信息工程有限公司. MAPCAD MAPGIS地理信息系统参考手册5.32版[M].1998. [3] 朱光季,晓燕,戎兵.地理信息系统基本原理与应用[M].北京测绘 出版社,1997 ,8. [4] 陆守一,唐小时,王国胜.地理信息系统实用教程第2版 [M].北 京中国林业出版社,1999. [5] 姚娜. GIS、MapInfo与MapBasic学习教程[M].北京北京大学出版 社,2000. The Application of Mapgis in Geologic Mapping CHENG Guo2qiang1,CHEN Kai2sheng2 11The Institute of Coal Mine Designing , Guiyang Guizhou550000, China;21Dept. of Geology and Environment Engineering , Xi’an University of Science and Technology , Xi’an Shanxi710054, China AbstractGeologic mappings are a very important part of the geology work. It is very urgent that the wayof traditional mapping by hand is changed. Tht paper intro2 duces the differences between the traditional mapping and the mapping basedon the MapGIS and expounds the general processof geologic mapping basedon the MapGIS Key words Geographic ination system;computer application;geologic mapping 27 西 部 探 矿 工 程 Jul. 2003 No.7