基于GIS的数字地质测绘管理系统设计与实现

张维宽，安华育，赵海霞

（青海省地质调查院 青海 西宁 810012）

基于GIS的数字地质测绘管理系统设计与实现

张维宽，安华育，赵海霞

（青海省地质调查院 青海 西宁 810012）

数字测绘系统是借助计算机辅助软件，对地理及空间数据进行输入、管理、输出操作的测绘系统。文中以GIS技术为核心设计地质测绘管理系统，详细介绍该系统地籍管理、土地利用、工程应用、地下管线管理模块的功能，遵循实用、方便、便于推广的原则，提出本系统数据库设计方案及工程应用模块数据库E-R图，进一步阐述工程应用模块、登陆模块及土地利用模块的实现方式，表明设计的地质测绘系统对提升管理水平和工作效率具有较好的应用价值。

GIS；数字地质测绘；管理系统；设计与实现

数字化测绘技术是普遍使用的测绘手段，数字化测绘所提供的电子数据是GIS系统最重要的数据来源。传统数字化测绘系统提供的电子数据已经无法满足GIS系统的需求，因此，开发基于GIS技术的数字化测绘系统显得尤为重要。随着科学技术的快速发展，越来越多的科学技术逐渐应用到地质测绘中，GIS测绘技术是一种多学科的交叉技术，GIS测绘技术综合地理空间技术、地理模型分析法等，为用户提供多空间动态地理信息服务，该技术不单能有效管理空间属性环境信息，也能对资源环境实施多次重复测试[1]。基于GIS的数字地质测绘系统具有自动化效率高。绘图美观、规范、精确等优点，确保获得高精度的绘制成果。

1　简述GIS技术

地理信息系统（Geographic Information System，GIS）技术是基于地理学信息建立信息管理系统，该系统融合信息技术、计算机等多项技术作为地理数据管理、分析信息的计算机系统。GIS技术是20世纪60年代兴起的一数据为中心的测量技术，借助GIS技术能完成工程测量，获得准确的测量结果，从而提升项目工程的施工质量[2]。GIS技术核心功能是把数据信息转变为空间地理图形，不论在测量和工程建设领域都能广泛应用。我国GIS技术发展起步较晚，从地质测量角度可将其分为三维数据管理、对象管理、空间分析等内容。实施地质测量时，测量人员借助GIS技术录入数据信心，并与其他数据完成快速转换。同时，测量人员借助GIS技术创建三维模型，达到可视化选择的目的。

2　设计地质测绘管理系统模块结构

2.1总体设计

GIS数字地质测绘管理系统将位图、矢量图、表格等一切可电子化的数据存储至数据库内，根据相应的分类，对所有资料展开统一的管理，随之借助服务器层响应用户的请求，并对整个系统业务展开处理，最后发布至网上实现用户对所需资料的检索和共享效果[3]。想要设计性能良好的数字测绘管理系统，必须综合考虑系统目标、用户使用风格、数据对外接口等方面的情况。数据对外接口主要进行对数据进行输入与输出、交换等操作[4]。根据用户的使用风格设计友好的界面，设计快捷的操作方式满足用户的需求，地质测绘管理系统划分为地下管线管理模块、土地利用模块、工程应用模块、地籍管理模块4个部分，每个模块具有多个小功能，系统模块结构如图1所示。

图1　数字地质测绘管理系统结构简图

2.2设计地下管线模块

地下管线模块能够为地下管线管理提供有效的数据支持，满足用户使用要求，从而降低工作强度。根据地质测绘行业管理现状及设计目标，地下管线模块主要包括录入管线数据、管理管线属性数据、输出管线信息等功能[5]。设计前采用各类方式收集原始数据信息，收集的原始数据实施恰当的处理后作为基本数据，系统对绘图提供各类有用信息，随之实施计算根据预先设置的数据结构方式完成存储操作，创建一套满足绘图的地下管线数据库。本数据库可以绘制管线图，也可生成数字化管网图，从而向GIS提供所需的管线属性数据及空间数据。

2.3设计地籍管理模块

地籍管理模块主要包括界址点管理、绘制地基表格、宗地属性信息管理等部分。权属生成管理就是根据界址位置直接绘制权属图，也可以生成权属文件，再依据权属文件相关内容绘制权属图[6]。①绘制表格：对地籍表格进行绘制时，想要根据制定表格情况设置原点位置，随之系统读取符合本表格的宗地数据及界址点，进行预处理后的数据填入表格框内，从而形成所需的地籍表格。②管理宗地属性信息：宗地属性信息主要功能如下：查询宗地属性、输入或输出宗地属性、标记宗地门牌号等，对宗地属性信息进行修改操作时，先要选定需要修改的宗地号，随之在弹出的对话框内对属性信息进行修改。③管理界址点：管理界址点能够对界址点进行修改、排序等操作，绘制界址点成功表格时，要选定形成界址点成功标的土地分线数及宗地号，从而获取界址点相关信息，从而绘制合理的界址点成果表。界址点管理包括查找、修改、删除界址点信息等功能，其功能结构如图2。④权属生成管理：管理权属生成文件的方式较多，用户可根据工程的情况选择，可以通过图形权属输入宗地各类信息，也可通过界址线生成权属。

图2　界址点管理结构简图

2.4设计合理的数据库

数据库是存储在计算机中，有组织、能够共享的数据集合，数据库不单也可存储数据，也可对数据展开相应的操作。与常规数据库管理系统只有数值、文字等内容比较，测绘管理数据库必须能够看清直观性图形，因数据类型多种多样、数据内容比较庞大，使用GIS空间数据引擎应用模式完成数据库的建设[7]。针对不同使用者或者应用群体，必须综合分析数据库的数据并进行组织和分类操作，从而满足各个方面的需求[8]。E-R图能描述现实世界中的各类实体，但并不设计描述实体在系统的实现方法，本方法被称作E-R模式。E-R图中包含实体、属性、联系三种符号，一般采用 矩形表示实体，椭圆或圆角矩形表示属性，联系采用菱形表示[9]。工程应用模块包括坐标、实体面积、实体标号、过滤属性实体等内容，实体编号是其编码的唯一表示，进行编码时，系统能够自动生成无需添加，工程应用模块E-R图3。

图3　工程应用模块E-R图

2.5土地利用管理模块

土地利用管理模块主要功能是设计图斑，先要绘制合理的图斑弧线，在绘制完成的图斑弧线内选定某一点，输入相关的属性信息，系统直接生成图斑。图斑生成后必须对其属性实施管理，主要包括添加图斑属性、修改或查询图斑等功能。建筑物管理模块主要操作有：标注建筑物属性、查询或修改建筑物属性数据等。进行操作时，先要生成建筑物边界，随之对建筑物实施标注并添加相应的属性，保存建筑物。

3　地质测绘管理系统部分模块的实现

3.1登陆模块的实现

登陆模块就是用户进入测绘系统时，必须进行身份验证，用户通过身份验证后方可进入系统。登陆模块能够验证登陆者是否为合法用户，从而保障系统的安全性。用户输入用户名称和密码，两者相匹配方可进入数据库，从而登陆成功。如果不匹配，系统会发出用户名或登陆密码错误的提示信息，必须进行再次登陆，系统登陆模块流程如图4。

3.2工程应用模块实现

用户可以借助工程应用模块几何要素查询功能，从菜单上选取需要查询位置的距离、坐标点、实体面积等信息[10]。如果查询点坐标信息，使用鼠标点击需要查询的点，即可获得点坐标值及高程信息。查询点坐标流程如图5。如果查询两点之间的距离，采用鼠标分别点击需要查询的两个点，系统会返回两点的坐标数值，两点间的距离及本线段偏移量也会表现出来[11]。若查询实体面积，用户使用鼠标点击图上实体即可获得所选内容的实体面积，必须注意，选择的实体应处于闭合状态。

图4　测绘管理系统登陆模块流程图

图5　查询点坐标流程图

实体编码管理具有增加、查询、删除、修改编码信息的功能，如果增加实体编码，根据系统提示选定需要增加的实体，若挑选的实体存在编码，即可返回该实体编码，并发出该实体已有编码的信息，反之，提示用户为该实体编写新的编码，按回车键表示完成本实体添加编码操作[12]。若用户想要查询某个实体的编码，根据系统提示选定需要查询的实体，从而掌握该实体的编码信息。查询坐标的部分代码如下：输出：

如果用户想要修改实体编码信息，选定需要修改编码的实体，选择某一个实体，若该实体并没有编码信息，系统提示编码不存在，并执行返回操作[13]。否则，会提示用户输入设定的编码信息，按下回车键，新编写的编码会替代原有的编码，从而完成修改实体编码的操作。

3.3土地利用模块的实现

土地利用模块主要借助图斑属性对相应信息进行管理，主要包括添加、查询、修改图斑属性的操作[14]。添加图斑属性是根据用户输入的各项信息，随之选择相对应的图斑实施添加操作。修改图斑是指选定相应的位置后，系统会弹出修改界面，用户根据提示进行修改操作，修改完成后直接保存。删除图斑属性是指用户选定需要删除的图斑，点击删除即可。

建筑物属性管理主要包括添加、查询、修改建筑物属性等功能，添加建筑物属性通过用户输入的建筑物层数、面积、边长等信息，在图上选定建筑物的位置即可完成添加操作[15]。修改建筑物属性根据用户选定的建筑物位置，系统自行弹出修改建筑物属性的界面，用户修改相应的数值进行存储即可。

4　结束语

总之，在信息化、数字化时代，测绘资料能否有效利用与测绘各行业的发展有着必然的联系。文中基于GIS技术设计的数值地质测绘管理系统，具有GIS空间分析功能和数据管理功能，设计合理的土地利用、工程应用、地籍管理等模块，提升系统的安全性和管理效率。

考文文献：

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[5]马正婷.GIS数字测绘技术在矿山地质测量中的应用分析[J].地球，2014，15（9）:213-213.

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[15]王雪英，鲍燕辉.基于GIS的配方施肥信息系统的设计与实现[J].山西煤炭管理干部学院学报，2013，26（2）:119-120.

Design and implementation of digital geological mapping management system based on GIS

ZHENG Wei-kuan，AN Hua-yu，ZHAO Hai-xia
（Qinghai Institute of Geological Survey，Xining 810012，China）

the digital surveying and mapping system is based on the computer aided software，the mapping system of the input，management and output operation of GIS and spatial data.In this paper，the GIS technology is the core of the design of geological mapping management system，the system of cadastral management，land use，engineering application，underground pipeline management module functions，follow the principle of practical，convenient，easy to promote，the system database design scheme and Engineering Application module database E-R chart，further elaborated the design of geological mapping system to improve the management level and work efficiency has good application value.

GIS；digital geological mapping；management system；design and Implementation

TN99

A

1674－6236（2016）21-0153-03

2015-12-08稿件编号：201512090

张维宽（1969—），男，青海湟中人，高级工程师。研究方向：地质工程测量。