MAPGIS在地質填圖及化探數據處理中的應用

張 釗,韋龍明,陳三明,張少琴,陸 葉,馮經平

(桂林理工大學地球科學學院,廣西桂林 541004)

0 前言

MAPGIS地理信息系統(tǒng)是武漢中地信息工程有限公司研制的,具有自主版權的大型基礎地理信息系統(tǒng)軟件平臺,是集數字制圖,數據庫管理,以及空間分析為一體的空間地理信息系統(tǒng)。目前,它已廣泛應用于城市規(guī)劃、測繪、土地管理、地質勘查、資源管理、旅游、環(huán)境交通等領域,并已成為我國各領域數字化建設的首選軟件。在地質找礦方面,該系統(tǒng)在提升地質勘查技術手段上發(fā)揮了積極重要作用,大大提高了地質工作人員的工作效率,保證了空間數據的精確性。

作者在本文中,分別就MAPGIS在地質填圖和地球化學測量數據處理部份的應用,做了簡要分析和介紹,以期和大家作共同的探討和學習上的交流。

1 地質填圖中的應用

地質填圖在地質找礦中是一項必不可少的工作,也是最基本的找礦方法[1]。在地質填圖野外踏勘過程中,必需對地質觀察點進行GPS定位和詳細描述,然后將這些地質觀察點投影到已經矢量好的地形圖上,進行地質勾繪填圖。下面就如何利用MAPGIS將地質觀察點投影到矢量好的地形圖上,并進行屬性顯示做簡要的分析和介紹。

1.1 GPS點位文件生成

要將包含點位坐標信息的成批文本數據,填加到在MAPGIS已經矢量化的地形圖上,或將這些坐標點直接繪制成圖,“用戶文件投影轉換”就是為實現(xiàn)這些功能而設計的。

一般將GPS點位數據和點性信息存放在EXCEL文件中,首先我們將其轉換為文本文件,然后通過編輯菜單下的替換功能,將各數據列用逗號隔開(如圖1所示)。

圖1 地質觀察點文本文件Fig.1 The text document of geology viewpo int

在“投影變換”子系統(tǒng)中的“投影轉換”菜單中,選取“用戶文件投影轉換”子菜單項,彈出“用戶數據點文件投影轉換”界面(見下頁圖2):

(1)首先從中打開文本文件,根據文本信息指定數據的起始位置。由于文本的第一行屬于不需要轉換的點位屬性字段,我們選取第二行作為數據的起始位置。

圖2 用戶文件投影轉換界面和分隔符設置界面Fig.2 The transformation interface of user document projection and seperating character establishment

(2)然后根據具體情況,對用戶投影參數和結果投影參數進行設置,并選擇“按指定分隔符”的讀取方式。在彈出的設置分隔符對話框中設置分隔符,生成圖形的屬性結構,單擊“確定”按鈕,返回用戶文件投影轉換窗口。

(3)根據文本信息,設置X(經度坐標)和Y(緯度坐標)的位置和點圖元參數,最后雙擊“投影變換”。

如果用戶投影參數和目的投影參數設置相同,勾選“不需要投影”,雙擊“數據生成”,保存生成的點文件(.wt)即可,生成GPS點位投影文件。此時在點文件中,具有了MAPGIS內部的屬性結構及相應的屬性信息。

需要注意的是:

(1)在設置用戶投影參數時,如果采集的點位為經緯度,以度為單位,則選擇的“坐標系類型”和“坐標單位”分別為“地理坐標系”和“度”。

(2)如果文本文件中存放的是從地形圖中采集的千米網值,相應的“坐標系類型”和“坐標單位”則分別選擇為“投影平面直角坐標系”和“米”,比例尺分母設為“1”[2]。

(3)在設置結果投影參數時,由于MAPGIS坐標系中的坐標單位為“mm”,而高斯克呂格坐標系中的單位為“m”,所以在輸入比例尺時要注意對應[2～4]。

(4)而在設置分隔符的時候,要正確設置點位屬性的數據類型、小數位數以及數據長度,以免造成點文件投影失敗或屬性信息顯示不完全[5～9]。

1.2 GPS點位的投影顯示和屬性標注

將包含點位坐標信息的成批文本數據,填加到已經矢量好的地圖中,必須打開矢量化地形圖所建工程文件(＊.MPJ),在工程管理窗口,單擊右鍵選中“添加項目”,找到生成的GPS點位文件選中并打開,GPS點便顯示在矢量化好的地圖上。

僅僅顯示落點還不能滿足地質填圖的需要,接著要使點位文件處于當前編輯狀態(tài)。即在“點編輯”菜單下選中“根據屬性標注釋”,然后在屬性提取對話框的“標注域名”中,選擇“點性”,點擊“確定”按鈕退出。返回到MAPGIS編輯子系統(tǒng)界面,這樣點號和點性信息就都標注在了點位旁邊[6～8]。

由于地質觀察點編號一般隨著踏勘路線遞增,這樣踏勘路線及工作區(qū)的一些基本地質特征,在地圖上就一目了然。結合矢量過的等高線和點位地質屬性數據,為運用V字型法勾繪地質界線并進行地質填圖提供了依據,從而大大方便了地質填圖。

如果因為點位密集,造成因點位信息疊加而難以辨認時,可以選中該點,點擊在工具欄中“屬性查詢”按鈕,彈出屬性信息對話框,該點的屬性信息就會直觀明了地顯示出來,并且可以對其進行編輯保存,避免了因某個點位屬性信息出錯而返工的可能。

2 生成地球化學異常分布圖

元素地球化學異常分布圖是地球化學探礦最為直觀的基礎圖件之一,其分布特征是礦(化)體(特別是隱伏礦)在地表的直接表現(xiàn)形式,也是地球化學找礦的主要成果[10]。可以發(fā)現(xiàn),地球化學異常是地球化學找礦的直接目標,為圈定礦致異常確定找礦靶區(qū)提供依據。

2.1 生成元素地球化學異常分布圖

地球化學異常分布圖,是在原始化探數據確定背景值和異常下限后的基礎上,通過“DT M分析”模塊生成的。數字地形模型簡稱DT M,數學函數表達式為:Z=f(x,y)。它為各種地形特征和專題屬性的定量分析,以及不同類型專題圖的自動繪制提供了基本數據。在專題圖上,第三維不一定代表高程,還可能代表專題圖的量測值,例如:溫度、降水、重力等地面特征信息[3]。如果利用DT M模型生成元素地球化學異常分布圖,第三維則代表地球化學元素的含量值。具體步驟見流程圖,如圖3所示。

圖3 綜合異常分布生成流程圖Fig.3 The flow chart of the comprehensive anomalies distributes

首先,將采樣點坐標和各元素含量異常值保存為文本文件格式,然后對其進行投影變換,生成點位投影文件。這些步驟在前面已經介紹過,在此不再贅述。

下面,以繪制某一元素地球化學異常分布圖為例,進行簡要的分析和介紹。

(1)先進入“DT M分析”模塊,打開數據點文件,在“點線處理”菜單下選擇“線數據高程點提取”,設置提點方式并選取高程屬性。

(2)在“GRD模型”下拉中單擊“離散數據網格化”,根據需要修改網格參數調整網格疏密程度,選擇網格化方法,通過“文件換名”將離散數據(＊wl)轉換為網格數據(＊grd)并保存。

(3)打開生成的網格數據文件,通過“平面等值線的繪制”命令,勾選“等值線套區(qū)”并分別對等值層的起始值、終止值、步長值、線參數和等值線光滑度,以及制圖注記等項進行設置,點擊“確定”按鈕即可顯示元素地球化學異常分布圖,結果如圖4所示。

(4)最后,對生成的數據進行保存[10～12]。

圖4 元素地球化學異常分布圖Fig.4 Anomaly distribution map of element geochemical

在設置等值層時,起始值的確定一般要反映出等值線的最小值,對于不需要表示或需要特殊表示的等值層,可分別通過“刪除一層”和“添加一層”的命令來實現(xiàn)。此外,在設置等值線參數時,勾選“等值線套區(qū)”與否,要視具體情況而定。如果僅需對單元素異常分布情況進行分析顯示,則可勾選該項;若對多個元素的異常分布進行疊加綜合分析時,為了清楚各元素異常分布的套合情況,則不能勾選“等值線套區(qū)”。

2.2 生成地球化學綜合異常分布圖

依照上述生成元素地球化學異常分布圖的步驟,可依次生成與其它成礦相關元素的地球化學異常分布圖,并保存生成的相關點、線文件;然后在MAPGIS編輯子系統(tǒng)創(chuàng)建工程,并在工程管理器窗口依次添加各元素的地球化學異常分布圖等相關文件;最后點擊窗口中“1∶1”按鈕,在窗口位置便可看到各元素地球化學等值線圖疊加在一起,形成地球化學綜合異常分布圖。

由元素地球化學綜合異常圖,可以很直觀地觀察到各成礦元素的富集范圍,規(guī)律以及套合情況。在工程管理器窗口添加對應地質圖的相關文件,使地球化學綜合異常分布圖疊加到地質圖上,顯示以實現(xiàn)地質信息與地球化學信息快速套合。如此以來,各元素富集分布特征與地層、構造、巖漿巖等一些基本地質特征的空間位置關系便清楚可見,為地球化學異常分布的解釋評價,圈定礦化異常,以及后期找礦提供了方便和依據[13～14]。

3 結語

作者在本文中,僅對MAPGIS在地質填圖及化探數據處理中的應用做了簡要闡述,它克服了傳統(tǒng)方法耗時長,精度低等不足,大大提高了工作效率,把地質工作人員從繁重的數據處理,和重復性工作中解放出來。相信隨著MAPGIS地理信息系統(tǒng)在地勘單位的普及推廣,其優(yōu)勢也將日益顯現(xiàn)出來。

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