山东省1︰50万区域地质志空间数据库建设分析

马瑜宏，郑 学，王丽娟，王纪存

（1.山东省地质调查院，山东 济南 250013）

山东省1︰50万区域地质志空间数据库建设分析

马瑜宏1，郑 学1，王丽娟1，王纪存1

（1.山东省地质调查院，山东 济南 250013）

阐述了基于MapGIS编制1∶50万地质图，并在此基础上建立区域地质志数据库的全过程。该库可以与全国的总库和其他省（市、自治区）的数据库共享、更新，为本地区资源开发、规划部署等部门工作提供了重要的基础数据源，具有广泛的应用前景。

MapGIS；区域地质志；空间数据库；山东

中国区域地质志是以省级行政单位为基础， 全面总结20多a来我国区域地质调查、矿产勘查和专题研究最新成果，特别是地质大调查实施以来的新资料、新进展，应用地质编图制图新技术、新方法，以活动论为指导，开展全国区域地质调查综合集成研究，编制中国区域地质志和系列地质图件，建立空间数据库[1-5]。区域地质志空间数据库的建立，可以实现地质调查资源共享，提升地质大调查成果的影响和应用效果，为地质调查、矿产勘查、环境保护、有关经济和工程建设等提供基础地质资料。

1 数据库工作流程

应用MapGIS 建立地质图空间数据库, 必须首先制定编图细则, 建立统一的编图建库流程, 为编图和建库工作打下基础[2]。山东省1∶50万区域地质志空间数据库工作流程如图1所示。

2 数字地质图的编制

2.1 资料准备

山东省区域地质志地理底图采用2000年完成的1∶50万数字地质图的地理底图和2007年完成的全国1∶100万国际分幅地质图地理底图数据库作为基础数据源。为了保证地质志地理底图（数据库）的数据内容质量、精度、属性内容的正确性和现势性，在编制地理底图和建库过程中，还参考了多种资料，主要有：

1）中华人民共和国省级行政区域界线标准画法图集（内部发行），民政部和国家测绘局2004年6月出版，比例尺为1∶100万；

2）1∶75万山东省地图，2007年1月由山东省地图出版社出版；

3）1∶72万山东省地图，2013年1月由中国地图出版社出版；

4）中国公路交通图集（升级版），2009年1月由中国地图出版社出版；

5）山东省区域地质志地质图以1∶50万地质图作为基本底图，同时参照地质人员最新的地质成果对地质图内容进行必要的修改与补充。

2.2 数据预处理

首先将所有电子版的地理底图与地质图数据转换到区域地质志系统库，并对所有点、线、区参数进行变更，再统一坐标系，为了方便制图综合与图幅接边，所有数据都转换到地理坐标系下进行处理。

2.3 地理要素的编制

山东省1∶50万地理底图是山东省区域地质志数据库的基础，应在现有数据资料基础上进行综合取舍，使其符合编图要求。

1）水系。选取河流时按照从主到次的顺序进行，首选作为省界的界河，图上长度大于20 mm左右的河流一般应选取；图上面积大于2 mm2的湖泊、水库一般应选取；图上面积大于1 mm2的河流、湖泊、水库内岛屿一般应保留；面积大于0.5 mm2的海洋中岛屿一般都应选取，密集地区可适当取舍。

2）居民地。乡镇及乡镇以上的居民地原则上全部选取。对县级以上居民地发生合并、撤销等情况的，相应界线也作调整。根据现有最新资料，对城市的平面图形和政府驻地也进行了更新。

3）交通。交通网按从高级别到低级别的顺序选取，首选主要铁路，然后选取公路中的高速公路、国道和省道，各县之间原则上都应有公路贯通。依据2007年版和2013年版山东省交通图对新增的高速公路与国道进行补充，以反映山东省的最新交通状况。

4）境界。对省界资料进行矢量化，并对省界数据进行全面更新，和河北省与安徽省省界接边。

5）地貌。等高线采用1∶100万地质图数据库的资料。

2.4 地质要素的编制

山东省区域地质志地质图主要表示以下内容：

1）地层。地层划分统一应用岩石地层。各时代地质代号以全国地层委员会最新发布的《中国区域年代地层（地质年代）表》为准。对跨统或跨阶（组）的地层使用相应跨统或跨阶（组）地质代号。地层划分精度一般表示到“组”、“阶”即可。

2）岩浆岩。岩浆岩（主要是侵入岩类）按“岩性+年代”的原则精确表示到“组”、“阶”即可。

3）断裂。主要表示断裂的类型、规模等，图上重点表示沂沭断裂带、朱吴断裂、齐广断裂、聊考断裂、五莲断裂等主干断裂。

4）特殊地质体。对具有特殊意义的小地质体如榴辉岩、科马提岩、金伯利岩等均在图面上进行表示，面积过小的按“相似形”原则适当扩大表示。

5）对于比较准确的地层古生物新资料、同位素年代数据，以及采用新方法、新技术所取得的成果，应尽量在图面上表示出来。

为符合1∶50万比例尺的图面要求，突出区域特征，避免图面负担过重，地质界线之间的宽度不得小于0.5 mm，面状地质体最小面积一般不小于1 mm2。

2.5 地理与地质要素套合

套合处理过程中应遵循以下原则：

1）以地理底图为准，将地质要素吻合到地理底图上。

2）地理底图上海岸线、岛屿的位置和形状，与地质图上相应要素的位置和形状会有一定差别，应以地理底图为准。

3）地理内容的符号和注记尽量避开地质图中的符号与注记，以免影响图面效果。

3 空间数据库的建立

山东省区域地质志空间数据库建立在MapGIS平台上，建库过程中采用地质志系统库3.0和汉仪字库。

3.1 图层划分

1∶50万地理底图数据库共分为地理格网、水系、居民地、交通、境界、地貌和注记7类要素，每类要素又细分为1～4个图层。以J51C图幅为例如表1。

表1 地理底图图层文件命名表

1∶50万地质图数据库分为地质体、图例、图廓和断层4类要素，每类要素又可细分为23个图层,以J51C图幅为例，如表2。

表2 地质图图层文件命名表

3.2 属性数据的输入与挂接

地理要素的属性直接在MapGIS中录入，而地质要素的属性内容专业性强，应由地质专业人员填写完整的Excel属性表。填写属性表时应严格按照指南规定，尽可能准确、真实地反映各图层的地质信息，以确保所建数据库的正确性，也便于今后检索。有相同属性的图层文件可以用“根据参数赋属性”功能给每一类具有相同属性的不同图元一次性赋值，对于每个图元属性都不同的图层文件，则通过建立Excel属性表，利用关键字段进行挂接。

3.3 图幅接边

数据库的接边工作在地理坐标下进行。MapGIS提供的图幅自动接边功能结点搜索半径较大，无法满足数据库精度要求，因此选择在输入编辑菜单下进行接边。不仅要对图形数据接边，还要对属性内容接边，每幅图都要与相邻图幅进行接边处理，以保证数据的完整性与一致性。

3.4 投影转换

根据成果汇交要求要提交国际分幅的高斯投影和经纬度无投影2种数据，为了进行图幅间无缝拼接，山东省区域地质空间数据库是在地理坐标下建立的，因此还需将数据转到高斯投影。确定数据准确无误后，在MapGIS投影转换子系统中进行投影转换。

3.5 数据库质量控制

为了保证数据库的数据质量，在图形编辑和建库过程中，要严格执行“指南”的有关规定，图层划分、要素编码和图元的属性项要正确、一致。要确保空间数据精度和图元之间拓扑关系的正确性，以及各类要素的准确性和完整性，以避免繁琐的修改工作。

数据检查采用计算机检查软件和人工抽查相结合的方式。利用项目组开发的地理底图属性规范检查软件和地质图数据库属性数据检查系统检查图层命名、属性结构与属性字段的代码是否正确，地质年代代码与地质代号、色标号、花纹符号是否一致以及岩石代码与地质代号、色标号、花纹符号是否一致，利用GISEditTool67软件检查线、区的拓扑关系以及参与拓扑图层的线弧套合关系。人工抽查主要检查水体、海岸线与地质体边界是否重合，地质体之间的压盖关系是否正确，相邻图幅之间地质、地理内容的接边是否合理，地质体的图面表示与属性内容是否一致等。

此外，要建立质量控制文档，记录主要补充、修改和更新内容，并写入元数据的“数据志说明”一栏。

3.6 元数据建立

元数据是用于描述数据内容、定义、来源、精度、空间参照、质量及地理数据集管理等内容的数据，即“说明数据的数据”[6]。通过元数据能更好地了解数据的有关情况，更好地管理、存储和更新数据，因此元数据是空间数据库的重要组成部分。山东省区域地质志空间数据库建立了8个国际分幅图的元数据。

4 结 语

山东省1∶50万区域地质志空间数据库是山东省地质系列图件编制与综合研究项目的重要组成部分，该数据库与其他省的数据库和全国性的总库之间，可以通过网络等技术实现数据交换和数据共享、更新。建立空间数据库的主要目的是进行空间分析和查询检索需要的信息[7]，通过属性数据可以准确、迅速地检索出与空间数据相连接的有关内容；从该数据库中提取需要的地理、地质信息与矿产、物探、地质灾害、旅游等内容叠加可以编制各种专题图件，提取相邻几个图幅的地理、地质信息可以编制区域的小比例尺地质图。山东省1∶50万区域地质志空间数据库的建立，可为本地区国民经济各部门作总体区域规划部署、科研教育、勘查设计、资源开发、环境保护等提供科学、可靠的基础地质资料，具有广泛的应用前景。

[1] 中国地质调查局基础调查部，中国地质科学院地质研究所.《中国区域地质志》工作指南[Z]. 北京：中国地质调查局基础调查部,2012

[2] 柯学，丁孝忠，韩坤英，等. 基于MapGIS建立地质图数据库的方法——以全国1∶100万地质图数据库为例[J].地质力学学报，2008,14(2):186-192

[3] 谢良珍. 地学专题图地理底图的编绘[J].第四纪研究，1999(3):260-267

[4] 韩坤英. 基于GIS的1∶100万数字地质图空间数据库的建立[D]. 北京：中国地质大学，2008

[5] 刘建军. 基础地理信息数据质量检查软件的设计探讨[J].测绘通报，2010(11):18-21

[6] 吴信才. 地理信息系统原理与方法[M].北京: 电子工业出版社，2002

[7] 蒋立军，邢立新，董林森，等. 建平幅1∶25万地质图数据库建立[J].吉林大学学报:地球科学版，2007(增刊):209-212

P208

B

1672-4623（2015）01-0096-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2015.01.032

马瑜宏，工程师，主要从事地质编图与地理信息系统应用工作。

2013-11-26。

项目来源：山东省地质系列图件编制与综合研究资助项目（1212010811029）。