数字填图方法在地质空间数据库建设中的应用

刘 丽，刘福魁，蔡 青，马瑜宏

(山东省地质调查院，山东济南250013)

一、引 言

区域地质调查是基础性、公益性、战略性的基础地质工作，如何将野外工作转化为成果数据库后加以利用，具有非常重要的意义。目前许多发达国家纷纷采用新技术、新理论、新方法改造或建立新的数据模型，以满足网络信息时代的社会需求。

我国数字填图技术，是从1999年开始进行技术研究，是以GIS、RS、GPS(3S)技术集成为基础，将区域地质调查野外数据获取、综合研究、成果表达及提供社会使用等全过程数字化(信息化)技术［1］。其入口是野外数据采集系统，核心由空间数据库、数字地质图、野外路线数据库、图幅区调数据库组成，出口为区调4D产品及编稿地质图［3］。

二、数字填图方法介绍及工作流程

数字地质填图，是指在野外数据采集过程中，利用野外数据采集器(3S技术与手持计算机集成)，对要进行数据采集的各种地质现象进行数字化、规范化和标准化，之后编制数字地质图件时再对数据进行有效存储、提取和整合集成。

数字填图技术利用的软件主要是RGMap系统，它完全实现野外路线观测过程的全数字化描述。工作流程主要是：将整理好的MapGIS图形文件导入RGMapGIS系统背景图层;建立图幅PRB库，更新实际材料图PRB内容，建立空间数据库实际材料图，更新空间数据库实际材料图内容，建立RGMap-GIS空间数据库。之后对要素类、对象类属性数据自动提取、属性补充，综合要素类数据录入，完成空间数据库的制作。

数字填图方法符合传统地质填图的基本规律，野外数字化一次性录入、数据处理，对地质图信息的传统表达方式是根本改变，增强了数据库服务能力，扩大了数据库应用的灵活性。其工作流程如图1所示。

图1 建库流程

三、数字填图方法存储

数字填图中，对地质对象进行数据分类，采用规则主要包括继承、关联、依赖和组合描述对象之间的关系，通过建立要素类和对象类之间的关系类，建立空间数据库。

数字填图技术中，除了对图形点、线、区数据分层外，还建立了由15个基本要素类BASE_FCLS.mdb、8 个综合要素类 SYNTH_FCLS.mdb、12 个对象类DSGMAP.mdb组成的地质图空间数据存储模型，如图2所示。给出了地质图的数据之间的联系对数据的内容、结构进行一致性的描述，既有利于图形的查看，也有利于属性的检索与利用。

图2 数字填图属性存储

四、数字填图方法属性继承及空间拓扑

数字填图方法，属性结构是在RGMap软件中自动生成，属性结构一致，避免了编辑结构错误。属性内容获取，从组成地质图基本要素类和对象类出发，采用数据模型继承技术，通过数据流栈处理，从野外数据采集到成果表达实现了全程数字化［5］。

具体方法为：①在PRB实际材料图中，地质界线图层(GEOLINE.WL)从野外采集图层BOUNDARY继承部分属性，地质体面图层(Geopoly.WP)的属性，从野外采集图层ROUTING继承部分属性;②在RGMap系统空间数据库中，录入要素类属性数据后，然后利用“自动从地质体面实体提取对象类、自动从地质界线提取断层对象类功能、自动从标准图框(内图框)中提取图幅基本信息”实现对象类属性数据的部分自动继承，之后完善对象类属性数据。这种获取方式，既有图形数据又有属性数据提高了准确性，使第一手资料直接应用到数据库中。

数字填图中，整体拓朴后的地质体面实体文件，不用进行图层剥离，而是通过子类型标识中唯一的属性字段进行图层的区分。因此，当修改坐标点时，只需一线 GEOLINE.WL、一区 GeoPolygon.wp两文件中的线、弧一致即可，减少了数据库的维护和更新工作量，提高了工作效率。其地质体面实体图层划分对应关系如表1所示。

表1 图层划分

五、数字填图质量控制

建库之前，需要对收集到的制图数据进行质量预检，其目的是确认将用于建库的制图数据的正确性。质量预检的方法为：将制图数据打印输出，与成果图进行逐一对照检查，如果发现制图数据存在严重缺陷，且能够判定不是输出成果图的数据，需地质图的最终数据，否则，要对地质图进行扫描，重新矢量化。

空间数据质量控制主要包括：①无重叠线、无线的重叠坐标;②无悬挂线，不作为地层分界线的断层的悬挂线保留，由此产生的悬挂弧段要删除;③子图显示位置正确(中心点位置);④地层接触关系正确，地质界线压盖合理并处理正确;⑤多边形封闭;⑥节点建立(如断层切割地质体，水系的主干和支流等);⑦不同图层共用界线一致(图层套合)。如果检查无错，可进行属性录入;如果有错误，需要重新建立拓扑。

六、结束语

数字填图系统，野外时，调查手图中可以方便地整合资料，比如以往地质调查工作形成的地、物、化、遥等成果资料。空间数据库，易于集成，各个图幅都是按照统一的投影、统一的数据格式、统一标准建成，便于各种需求的检索及综合利用，为建立多比例尺区域地质调查地质图空间数据库提供标准。

数字填图，提升了地质成果应用的深度、广度和应用价值，是我国新一代地质图数据模型。以MapGIS软件、RGMap系统作为数据库管理系统平台，建立多比例尺区域地质调查数据库，面向国家级，具有信息量大、精度高、标准化程度高、应用范围广等特点，后期维护及更新也方便、及时。数字填图技术及系统的应用，使区调成果的表现形式丰富多彩，最大限度地满足社会各行业的使用，提高了地质调查成果的社会效益，使其更好地为国民经济建设服务。

［1］熊昌利，杨学俊，曾宜，等.数字填图在1∶25万色达县、阿坝县幅中的应用［J］.四川地质学报，2008，28(2)：153-156.

［2］中国地质调查局发展研究中心.1∶25万区域地质图空间数据库建设技术流程及实施细则［R］.北京：中国地质调查局发展研究中心，2007：1.

［3］李超岭，杨东来，于庆文，等.数字区域地质调查基本理论与技术方法研究［J］.计算机工程与应用，2001(20)：43-47.

［4］宁振国，杨恩秀，王立法，等.PRB数字填图技术在区域地质调查中的应用——以1∶25万济宁市临沂市幅区域地质调查为例［J］.山东国土资源，2006，22(10)：54-57.

［5］李超岭，张克信，于庆文，等.数字填图中不同阶段数据模型的继承技术［J］.地球科学——中国地质大学学报，2004，29(6)：745-752.

［6］李超龄，于庆文，张克信，等.数字区域地质调查基本理论与技术方法［M］.北京：地质出版社，2003.