1：5万区域地质图空间数据库的建立与维护

【摘 要】地质图空间数据库的建立与维护，主要是利用GIS（地理信息系统）技术，对地质信息进行数字化处理的过程，为制定区域规划提供有效的数字信息。本文主要阐述了针对野外区域地质调查成果而建立1：5万区域地质图空间数据库的具体操作方法及流程。同时对在地质图空间数据库建立过程中的质量控制做了简要的描述。

【关键词】1：5万 区域地质 空间数据库

地质图空间数据库的建立为基础地质综合研究、矿产资源调查评价、国民经济建设、地质环境的保护与恢复提供有效的数字化信息及依据。1：5万区域地质图空间数据库，是在综合利用区域地质、地球物理、地球化学、遥感资料以及数字填图技术开展的1：5万区域地质调查的基础上建立起来的地质图空间数据库。本文阐述的主要是针对已完成1：5万野外区域地质调查，但尚未形成印刷或出版的1：5万地质图成果的空间数据库的建库方法，主要遵循的标准为中国地质调查局《地质图空间数据库建设工作指南2.0》以及《数字地质图空间数据库标准》。

1 资料准备与收集

完整、齐全而又有效的第一手资料是建立地质图空间数据库的前提，也是对地质信息空间数据进行空间分析的基础。根据1：5万区域地质调查野外作业规程的要求， 1：5万区域地质调查野外填图所用工作手图为1：2.5万地形图，或为1：1万地形图。因此，本阶段建库所依据的编稿原图可以选择为1：2.5万或1：1万野外手图。收集各种野外原始记录，做为建库的原始资料。此外对所需的文档进行准备，包括工作日志、自互检表、属性填卡表；MAPGIS出图的花纹符号库、线型库、颜色库等，目前主要使用的是全国统一建立的5万系统库。

2 图件预处理

图件预处理就是在全面收集资料的基础上，对资料进行系统的分析研究、综合整理及筛选等。

2.1 地理内容

地理部分主要包括水系、道路、居民地、等高线、境界线等地理图层。1：5万区域地质图空间数据库的地理部分采用最新版的同比例尺地理底图。对于不同年代制图所使用的坐标参数不一致的问题，可以进行统一坐标转换。同时，水体部分如湖泊、水库、双线河等多边形图层要素放入地质内容的多边形图层中一同处理，并统一参加拓扑。城镇及居民点的标识应按相应比例尺的地理底图编图规范执行，如果居民地不依比例尺则用子图符号表示，如果居民地依比例尺则用面图元表示。

2.2 地质内容

地质内容处理时主要注意以下几个问题： 数据采集的最小单位按图上实际图元单位采集；断层或脉岩切穿地层，则两边的地层按两个图元处理，其断层或脉岩作为两个地质体的公共界线；断层被断层切割或断层被脉岩切割，则两边的断层或脉岩作为两个图元处理；脉岩被脉岩切割，则两边的脉岩作为两个图元处理，等等。

3 图件扫描及矢量化

图件主要按野外作业手图进行分幅扫描。图件扫描可采用彩色扫描，也可采用黑白扫描。彩色扫描必须在150DPI以上，而黑白扫描必须在300DPI以上，同时分辨率不要过高以免造成数据量太大。扫描原图应保证平整、无缺陷；扫描范围应覆盖全图，无扫描带错位和漏洞等。

图件扫描完成后，利用MAPGIS软件按照实体要素分类进行分幅交互式矢量化。在矢量化过程中要保证图形要素的参数正确以及空间位置的准确，图层中没有遗漏和多余数据，所有相交线应建立结点，所有的多边形必须封闭等。图形矢量化时所用到的线型、花纹、色标、符号、图例及各种点的参数等均参考国标、部标及行标的有关标准执行。

4 图形编辑与图面检查

4.1 点线编辑

在图形矢量化的基础上，分幅进行图面编辑，即对点线进行编辑、修改。图形的编辑与修改要分图层进行，各层必须按点、线、多边形分别进行编辑与修改；针对不同的问题利用MAPGIS编辑系统中图元拷贝、删除、修改等功能进行修改。线与线连结时，最好使用F12捕捉线头的方式，使线连结完好，最终使所有多边形闭合。图形数字化既不能丢失也不能重复录入图形要素，所有要素在一个综合图层中按一定的图层顺序进行录入。如：河流、湖泊─水库─断层─脉岩─地层─侵入岩体。此外还需分幅采集校正控制点，每幅作业手图采集13个控制点，除四个角点外，其余要均匀分布在图内各方里网的交汇点上。

4.2图面检查

图面检查包括屏幕检查与素图输出检查，主要检查是否丢失图元和内容。屏幕浏览检查，将矢量和栅格数据叠合检查错、漏、移位，通过不同图层间颜色和符号设置，检查分层与代码，检查有无错层数据。图形输出检查，对编辑的图形喷出素图进行综合检查，要确保与原始野外手图完全一致。

5 图形校正

在图形数字化的过程中，由于手工操作的误差、数字化设备和扫描仪精度、手图图纸变形等因素，使得输入的图形与理论上的图形位置会有一定的误差，虽经编辑修改仍难达到要求，必须经过误差校正消除误差，才能满足精度要求。操作步骤：首先，利用软件生成标准图框。使用MAPGIS软件中“投影变换”中的“根据图幅号生成图框”或“生成1：5万图框”两种功能来完成。生成标准图框的投影格式为高斯6度带投影。然后，使用MAPGIS软件中“误差校正”模块，利用通过分幅采集的校正控制点，将每幅作业手图校正到标准图框内；第三， 对校正后的分幅作业图进行分幅内容的接边等内容的处理；最后，对处理后的图元进行喷出，并进行全面检查。

6 建立拓扑及分层文件

完成1：5万地质图分幅图形校正，并自检、互检后，若误差在允许误差值范围内，则可进行拓扑关系建立，对综合图层进行整体拓扑处理以及拓扑错误检查。参与整体拓扑的图层有：双线河、湖泊、水库等多边形水体图层；地层图层、侵入岩图层、脉岩图层、非正式地层单位、构造变形带图层等。利用MAPGIS软件系统提供的“拓扑错误检查”功能，反复进行拓扑处理与错误检查，直至无任何错误为止，再重建拓扑。

图形拓扑关系建立并检查无误后，根据地质体的层位，剥层建立独立的区文件，线文件；点也同样利用所在不同层位建立独立的点文件。利用MAPGIS软件编辑系统的“图形处理”中各功能检查所分层各图层正确。分层输出文件，并打印输出检查图元多、漏或分层错误并进行修改。

7 属性编辑与录入

7.1属性编辑

按照相关要求首先确定属性结构、字段长度及类型，并以此为依据建立属性表。然后根据地质专业工作人员采集的野外数据，填写属性卡片。为保证属性结构的正确性，应利用MAPGIS软件系统提供的的属性编辑功能或其它检查软件进行属性结构的检查。

7.2属性录入

可利用MAPGIS编辑系统提供的“根据参数附属性”等功能进行属性录入，或在MAPGIS属性库编辑中录入，也可以在Excel、Access等平台下，经排序后录入属性，录入完成的属性表一定要通过关键字段与相应的图形数据对应联接。后两方式比较适合线文件与点文件。

7.3属性一致性检查

利用MAPGIS软件的属性联接功能通过图元ID号或图元参数的不同进行属性联结，然后导出或打印输出属性表与原属性表进行对照检查，确保属性与图元对应。根据手写属性表内容，依据图元编号的一一对应关系，对图元的属性进行检查，如果发现漏图元或属性错误则要进行重新处理。

8 图面整饰及投影变换

图面整饰主要是指在MAPGIS中对出图的整饰，图面整饰原则上分两个图层，即图内整饰和图外整饰。图面整饰图层要按有关区调图幅的出版格式和要求进行整饰。1∶5万区域地质图空间数据库建设提交数据格式为MAPGIS格式的高斯投影与经纬度投影数据。检查无误的数据需要按要求进行投影转换。

9 结语

在1：5万区域地质图空间数据库的建立过程中，伴随数据的采集、处理和应用会产生一系列的质量问题。如何提高成果数据的质量、精度，最大限度减少错误、减小误差，加强数字化生产质量监控和管理，则成了我们今后地质图数据库建设工作的重中之重，以便更好地为国土资源合理开发利用、保护人类赖以生存的地质环境提供有效的数字化信息，实现全国基础地学数据信息共享及信息社会化服务，提高其利用程度和使用价值，并为地质科学的信息化、网络化建设提供重要数据源。

作者简介：梁伟（1983—），女，汉族，黑龙江人，吉林大学在职硕士研究生学历，地质工程师，主要从事地质数据库的建立与维护工作。