山东省矿产资源潜力评价成矿地质背景属性数据库的建设方法探讨

马莉，王敏

(1.山东省地质调查院，山东 济南 250013；2.山东省地质科学研究院，自然资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室，山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室，山东 济南 250013)

0 引言

全球进入大数据时代，地质矿产勘查正从数字化、信息化步入智慧找矿的新阶段。借助计算机和网络技术的广泛应用，对地质报告、成果图件、属性信息等地质勘查信息进行集成管理，促进数字地质的发展[1]。数字地质的核心是数据，地质空间数据库包括空间数据、数据特征记录、属性数据和拓扑关系[2]。属性数据是全球矿产资源信息系统有效提供服务的关键，是数据库建设中的关键环节。

山东省成矿地质背景专题是山东省矿产资源潜力评价的重要课题之一，属性数据是地质矿产资源潜力评价成果的重要组成部分。通过研究成矿地质背景专题属性数据库的建库流程和技术要求，根据属性数据库建设的特殊性，探讨相应的技术方法。通过建立精准可靠的属性数据库，可以做好矿产资源预测，为矿产资源保护利用提供基础数据和资源信息服务，实现地质成果资源共享。

1 建设流程

山东省矿产资源潜力评价的成矿地质背景专题，应用GIS技术处理的地质空间数据，即具有空间分布位置特征的空间数据以及与空间位置有关的属性数据。建立属性数据库，主要用于存放空间数据的特征属性信息[3-5]。

在实施山东省成矿地质背景专题时，除要执行相应的技术标准外，还要严格执行数据模型的规定[6]。通过收集基础地质资料和整理资料，各专业组进行编图，并且要经过各专业专家的验收，在此基础上建立专题属性数据库，建设流程如图1所示。

2 建设方法

2.1 资料收集整理

充分收集基础地质资料，包括地质勘查报告、科学研究报告、各类期刊中的相关文章等。这些资料时间不同、图件比例尺大小不同、研究范围不同，所以在使用时首先要按技术要求对资料进行筛选及标准化整理。

整理资料主要是对内容分类分层，并按照《全国矿产资源潜力评价数据模型》确定的每类图件的属性结构，进行同步摘录填卡。根据所收集资料的形式不同，采用不同的步骤进行专业属性数据库的建设。对于纸介质类的资料图件，要从矢量化开始做起；对于已数字化的资料图件数据，则要将其数据格式通过转换统一到《全国矿产资源潜力评价数据模型》的标准要求[7]。

2.2 预测图件编制

编绘山东省1∶25万“分幅建造构造图”、1∶25万“分幅实际材料图”及其属性数据库的属性数据编录，主要依据《全国矿产资源潜力评价数据模型》。单矿种预测区内不同预测方法类型的地质构造专题底图，在编绘、建库时应间接引用已编建好的1∶25万“分幅建造构造图”、1∶25万“分幅实际材料图”的同名要素，但对与预测类型有关的同名要素必须补充1∶5万区调资料，并开展必要的专题研究工作。

2.3 编制属性要素

在编图的同时，按数据模型中规定的1∶25万“分幅建造构造图”、1∶25万“分幅实际材料图”的同名要素属性结构制表编填属性。由地质专业人员在编图过程中，即时将新补充的不同沉积建造的属性内容逐项填写在表格中，其他要素也要编制类似的供专业人员填写属性内容的表格；负责数据库建设的人员将预测工作区地质构造专题底图新补充修改的地质图元与相应的属性内容挂接在一起。

成矿地质背景专题属性数据库挂接属性时，采用以下2种方法：(1)首先按数据模型规定的属性结构，将填写好的属性内容生成DBASE属性数据库；再在MAPGIS中赋给要素图层文件中相同属性内容的图元相同的ID号，要保证此ID号与DBASE属性数据库中对应属性记录前的序号一致；然后通过MAPGIS属性库管理模块中的挂接属性功能，将DBASE属性数据库中的属性与要素图层文件中对应的图元挂接在一起；(2)首先在图形矢量化过程中，对要素图层文件中不同的图元类型按潜力评价编图技术要求赋予不同的参数；再按数据模型的规定，建好要素图层文件的属性结构；然后通过MAPGIS图形编辑模块中的“根据参数赋属性”功能，直接在MAPGIS中录入该类图元对应的属性内容。

2.4 GEOMAG属性数据导入

在GEOMAG中规范挂接好属性的预测工作区各组成图层文件[8]。首先要保证文件处于可编辑状态；启用GEOMAG“图件辅助工具”菜单下的“规范图件结构”；在打开的“规范图件结构”对话框中勾选“图件名规范”；执行对话框下方的“图件内椭球类型和投影参数的合法性测试”；通过后，任选一个文件，会在投影类型下出现投影参数；点击“坐标系及投影参数复制”将投影参数复制到对话框右侧；再设置“图件范围”；将对话框上方各项逐一设置好；在随后出现的对话框中，对应“当前图层名”在符合数据模型的“规定图层名”中选对应的文件名；再点击“规定图层说明”，则在对话框下方“规定图层属性项列表”中出现符合数据模型的的各属性数据项；用“自动匹配”或“手动匹配”，将编图中的文件属性项与数据模型中规定好的属性项匹配起来，点击“保存匹配”；所有文件处理完后，点击“保存”；保存后，规范好的文件名会取代原有的文件，同时生成一个规范的工程文件名。对规范好的要素图层文件，先在MAPGIS中将ID号顺好，再如图2所示，启用GEOMAG“图件辅助工具”菜单下的“编辑图元属性”功能，补充属性结构中所需的“特征代码”和“图元编号”2个属性项[9]。

图2 补充“特征代码”和“图元编号”属性项示意图

2.5 特殊处理方法

按《数据模型》规定地质背景底图类图层文件中的“侵入岩”图层文件中有2个必填属性数据项“地理位置经度(CHAHBA)”、“地理位置纬度(CHAHBB)”，常规做法是在MAPGIS编辑系统中通过“设置显示坐标”进行如表1所示的设置。

表1 MAPGIS编辑系统中读取坐标的设置

设置完成后，当鼠标的光标放在图件中某个侵入岩体上时，在窗口右下方的状态显示栏中会出现如“1184832.41,350844.61”的内容；再通过修改区属性，找到对应的“地理位置经度、地理位置纬度”2项，填写以上所显示的内容。这种常规做法比较适合侵入岩体数量较少的图幅。

一旦图幅中侵入岩体数量较多，这种常规做法的工作效率就显得比较低。此时，需要采用特殊处理方法：首先打开侵入岩体所在的区图层文件，利用MAPGIS编辑系统中“生成LABLE点文件”功能，生成一个“LAB.WT”点文件，此点文件中的每一个点对应一个侵入岩体的中心位置；对“LAB.WT”进行投影变换，投影前后的参数设置如图3所示，经过投影后，LAB.WT文件中点的坐标将转为度分秒(DMS)的形式；投影后，按如图4所示，将各点的坐标属性值赋予相应的字段。

2.6 元数据编写

所有的图件按规定编写元数据，并且要提供“TXT”和“XML”2种格式。元数据文件的编写按中国地质调查局发布的《地质调查元数据标准DD2006—05》执行，填写方法及内容参考《元数据填写说明》执行。元数据采集软件使用项目组提供的元数据采集器，建立系统模板。

元数据编写的技术方法，是充分利用元数据采集器的右键菜单功能。在编辑和浏览区对应的项目上点击右键，可以显示该项以及其子项的增加、删除和选择功能。数据录入过程中如果格式正确，能够正常显示；如果数据不符合标准要求，模版用红色提示错误，认真查找原因改正错误，以满足标准要求。数据采集过程中应注意及时保存，否则一旦操作失误将导致数据丢失。每采集完成一幅数据，利用软件分别输出XML格式和文本格式2个类型的元数据文件。数据采集完成后要进行两人以上100%的检查核对，确保数据准确无误。

图3 对“LAB.WT”进行投影变换示意图

图4 将各点位置的坐标值赋给指定字段

3 质量监控

完善检查监控制度，规范工作流程，确保属性数据库的准确性、真实性。建立院、所、项目组三级质量检查监控体系，自互检工作由专人负责，保证项目质量。项目组人员对自己负责的图幅要进行100%的自检。在自检的基础上，由项目负责人安排区调方面的地质专家抽取30%的图幅进行再次检查。在数据资料收集、卡片填写和属性数据编制工作中，严格按照项目技术要求，保障建库流程的标准化。执行工作日志制度，在建库中发现的问题，及时填写工作日志，所有工作做到有据可查[10]。

3.1 文档资料质量监控

资料收集编写是属性数据建库工作的关键。规范质量监控文档的填写，包括工作日志表、数据库自(互、抽)检表等，要求项目组成员严格按照要求填写。对照原始资料，检查属性卡片的数据项填写的一致性、准确性、规范性。属性数据项的检查包括描述内容、属性代码、错别字及记录重复或遗漏等[11]。对工作日志和自互检出现的技术问题及时解决，留存记录以备今后检查核对。

3.2 图件资料质量监控

图件资料检查包括图层划分合理性，整饰内容完整性，图面内容规范性和属性数据内容的正确性。通过喷绘出图对比检查，将编制完成的成果图件与原始图件进行综合对比检查，检查范围包括图面效果、整饰内容等。通过进行图面综合检查，查看压盖关系是否正确、符号表达是否符合制图规范等内容[12]。同时，检查图外整饰部分是否与主图内容相对应，以及制图说明是否表达准确。

3.3 属性数据质量监控

属性数据质量检查采用辅助软件检查和人工检查。辅助检查使用GEOMAG软件，其操作简单检查效率高，能够自动进行属性数据的逻辑性检查，提高属性数据库的可靠性[13]。GEOMAG软件内部集成了一个数据模型下属词代码字典库，可以通过软件检查各属性数据项填写的专业内容质量。对于属性数据的一致性检查，软件会将填写的代码与字典库中对应数据项下的代码进行比对，凡是不一致的，都会被检测出来。人工检查专业性强更为严谨，确保属性数据库的精确性。许多专业范围的错误，需要人工对代码性属性数据和描述性属性数据质量的对照检查，依靠地质专家的专业知识和丰富经验检查填写内容的正确性，并判定其内容是否能满足矿产资源潜力评价技术要求。

4 应用与服务

成矿地质背景专题所做的山东省1∶25万标准分幅建造构造图可以作为基础图件用于各矿种的预测工作区底图中。实际操作中，首先根据预测工作区所在地理范围，选择所在的1∶25万建造构造图，如果跨图幅还需要将相邻图幅进行拼接，然后再根据预测工作底图比例尺，在MAPGIS软件中通过投影变换将选中的1∶25万建造构造图转换成相同比例尺的图，最后应用MAPGIS软件中的裁剪功能裁剪出所需要的如沉积岩建造、变质岩建造、侵入岩、火山岩性岩相、火山构造、构造岩浆带等地质内容。

成矿规律研究和矿产预测课题所做的预测工作区区域成矿要素图、预测工作区区域预测要素图、区域成矿规律图、预测成果图、勘查工作部署图等图件，都可以用于地质矿产勘查和矿产资源规划项目中。

上述各类图件能否发挥其作用，有赖于其是否正确建立起了内容完整的属性数据库。

5 结语

属性数据库建设是地质空间数据库的重要组成部分。属性数据库的准确性直接影响矿产资源预测评价的结果。山东省成矿地质背景专题属性数据库建设，通过采用恰当的技术方法有效提高空间数据库建设效率，通过质量检查监控有效提升空间数据库质量，为矿产资源预测提供基础数据，为推进智慧找矿新进展提供服务。