城市活動(dòng)斷層探測(cè)成果圖件集的編制規(guī)范研究

吳熙彥 徐錫偉 安艷芬 王 銀

1)中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，國(guó)家地震活動(dòng)斷層研究中心，北京 100029

2)寧夏回族自治區(qū)地震局，銀川 750001

城市活動(dòng)斷層探測(cè)成果圖件集的編制規(guī)范研究

吳熙彥1)徐錫偉1)安艷芬1)王 銀2)

1)中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，國(guó)家地震活動(dòng)斷層研究中心，北京 100029

2)寧夏回族自治區(qū)地震局，銀川 750001

城市活動(dòng)斷層探測(cè)成果圖件集是近年國(guó)家活動(dòng)斷層探測(cè)科學(xué)工程項(xiàng)目開(kāi)展以來(lái)形成的重要資料，其集成編繪將有助于今后地震地質(zhì)研究和防震減災(zāi)的開(kāi)展。城市活動(dòng)斷層探測(cè)成果圖件集包括20個(gè)城市的1:250000區(qū)域地震構(gòu)造圖與1:50000活動(dòng)斷層分布圖。文中系統(tǒng)詳細(xì)地探討了區(qū)域地震構(gòu)造圖與活動(dòng)斷層分布圖地圖信息的組織與表達(dá)、設(shè)計(jì)思想、制圖綜合、圖例規(guī)范與編制過(guò)程。最后，還簡(jiǎn)要介紹了基于ArcGIS平臺(tái)的計(jì)算機(jī)規(guī)范化制圖過(guò)程。

區(qū)域地震構(gòu)造圖 活動(dòng)斷層分布圖 ArcGIS 城市活動(dòng)斷層 填圖模板

0 引言

自中國(guó)各大城市及其周邊地區(qū)城市活動(dòng)斷層探測(cè)工作開(kāi)展以來(lái)，獲得了很多積極成果(于貴華等，2006;葛偉鵬等，2006;李策等，2008)，其中包括20個(gè)城市的探測(cè)數(shù)據(jù)、圖件、探測(cè)報(bào)告、活動(dòng)斷層探測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、活動(dòng)斷層探測(cè)數(shù)據(jù)規(guī)范等。城市活動(dòng)斷層探測(cè)項(xiàng)目開(kāi)展期間所編繪的區(qū)域地震構(gòu)造圖與活動(dòng)斷層分布圖更是凝聚了幾年來(lái)所有項(xiàng)目成員的艱辛工作。這些成果圖件是中國(guó)地震地質(zhì)領(lǐng)域的一份重要基礎(chǔ)資料，同時(shí)還是直觀展示活動(dòng)斷層探測(cè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)成果的手段。然而，由于各大城市的成果圖件制圖規(guī)范不統(tǒng)一，圖件仍存在地層劃分、信息表達(dá)與圖面布局不統(tǒng)一及不規(guī)范等問(wèn)題。城市活動(dòng)斷層成果的集成出版要求所有成果圖件在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)下規(guī)范化編制。整理集成20個(gè)城市活動(dòng)斷層探測(cè)成果，規(guī)范化設(shè)計(jì)與編制成果圖件，將有利于圖件的判讀，促進(jìn)活動(dòng)斷層探測(cè)成果在城市建設(shè)(柔潔等，2008)、防震減災(zāi)(劉娜等，2009)和公眾服務(wù)等工作中的應(yīng)用。目前，根據(jù)已公布的活動(dòng)斷層填圖標(biāo)準(zhǔn)(中國(guó)地震局，2009)與20個(gè)城市的活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)資料，項(xiàng)目組對(duì)集成編繪20個(gè)城市活動(dòng)斷層探測(cè)成果圖件集的規(guī)范進(jìn)行了研究。本文主要探討成果圖件的規(guī)范化設(shè)計(jì)思想、制圖綜合、圖例規(guī)范等，同時(shí)介紹圖件在ArcGIS平臺(tái)的編制過(guò)程。本文集成編制的活動(dòng)斷層探測(cè)成果圖件集的數(shù)據(jù)來(lái)源為城市活動(dòng)斷層探測(cè)成果數(shù)據(jù)庫(kù)。

1 區(qū)域地震構(gòu)造圖與活動(dòng)斷層分布圖的設(shè)計(jì)及其規(guī)范

本項(xiàng)目20個(gè)城市的區(qū)域地震構(gòu)造圖與活動(dòng)斷層分布圖是由早在7年前就開(kāi)始實(shí)施的國(guó)家重大科學(xué)工程項(xiàng)目成果圖件進(jìn)行整理編制而成。數(shù)據(jù)成果主要由活動(dòng)斷層探測(cè)項(xiàng)目的實(shí)施單位(主要是各省市地震局)提供，規(guī)范化編制工作由國(guó)家活動(dòng)斷層研究中心負(fù)責(zé)。城市活動(dòng)斷層探測(cè)項(xiàng)目的成果圖件匯集了20個(gè)城市活動(dòng)斷層探測(cè)項(xiàng)目的調(diào)查成果。根據(jù)《中華人民共和國(guó)地震行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DB/T 15-2009活動(dòng)斷層探測(cè)》，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)和活動(dòng)斷層探測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)一采用西安80坐標(biāo)系統(tǒng)。成圖的投影方式采用地質(zhì)圖常用投影——高斯·克呂格投影。成果圖注經(jīng)緯網(wǎng)，經(jīng)差20'～4'、緯差20'～4'。地圖編制標(biāo)準(zhǔn)采用了中國(guó)地震局發(fā)布的《中華人民共和國(guó)地震行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DB/T 15-2009》，并參考了1992年12月由國(guó)家地震局震害防御司頒布的《活動(dòng)斷裂地質(zhì)填圖工作規(guī)范(1:50000)》與《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB958-89區(qū)域地質(zhì)圖圖例(1:50000)》。地圖色標(biāo)采用的參考標(biāo)準(zhǔn)是《中華人民共和國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZ/T 0179-1997地質(zhì)圖用色標(biāo)準(zhǔn)及用色原則(1:50000)》。

區(qū)域地震構(gòu)造圖主要內(nèi)容包括區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景、區(qū)域地震活動(dòng)、區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)特征等。它為地震區(qū)(帶)劃分、潛在震源區(qū)判定、地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)等方面提供依據(jù)。這批20個(gè)城市區(qū)域地震構(gòu)造圖的范圍以城市為中心，比例尺為1:250000。圖件要反映以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:1)第四紀(jì)以來(lái)斷層的活動(dòng)時(shí)代和性質(zhì)對(duì)確定發(fā)震構(gòu)造、勾劃潛在震源區(qū)至關(guān)重要，是圖中需要詳細(xì)表示的重要內(nèi)容;2)斷層活動(dòng)分段是國(guó)內(nèi)外進(jìn)行地震危險(xiǎn)性分析中普遍給予重視的內(nèi)容。同一條斷層上根據(jù)幾何形態(tài)、活動(dòng)時(shí)代、性質(zhì)等的差異進(jìn)行分段表示;3)第四紀(jì)以來(lái)活動(dòng)盆地的展布范圍;4)歷史強(qiáng)震和近年來(lái)地震的震中分布情況。圖件標(biāo)注內(nèi)容為:1)歷史地震震級(jí)和日期;2)斷層名稱(chēng);3)地層以及巖體等面狀地質(zhì)背景;4)地層等厚線;5)地層剖面線;6)水系、居民地、行政區(qū)劃等基礎(chǔ)地理信息。

活動(dòng)斷層分布圖全面準(zhǔn)確地反映了工作區(qū)的活動(dòng)斷層的空間展布及其特性，其內(nèi)容包括活動(dòng)斷層的規(guī)模、性質(zhì)和活動(dòng)時(shí)代?；顒?dòng)斷層分布圖的比例尺為1:50000。圖件主要反映以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:1)活動(dòng)斷層的空間展布、活動(dòng)時(shí)代與斷層分段性質(zhì);2)活動(dòng)斷層分布空間的地質(zhì)背景與基本地貌;3)歷史強(qiáng)震和近年來(lái)地震的震中分布情況。標(biāo)注內(nèi)容為:1)歷史地震震級(jí)和日期;2)斷層名稱(chēng);3)地層以及巖體等面狀地質(zhì)背景;4)地層等厚線;5)等高線;6)水系、居民地、行政區(qū)劃等基礎(chǔ)地理信息。

2 制圖要素的綜合及其圖例設(shè)計(jì)

區(qū)域地震構(gòu)造圖及活動(dòng)斷層分布圖的制圖要素分為2類(lèi)，一類(lèi)是專(zhuān)業(yè)要素，另一類(lèi)是基礎(chǔ)地理信息要素。專(zhuān)業(yè)要素是用于判讀地震構(gòu)造和活動(dòng)斷層的地質(zhì)專(zhuān)業(yè)要素，同時(shí)也是制圖的主要規(guī)范對(duì)象。它包括地震、斷層、地層、巖體、地層等厚線、地層剖面線、褶皺、破裂點(diǎn)等，其編繪依據(jù)《中華人民共和國(guó)地震行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DB/T 15-2009活動(dòng)斷層探測(cè)》的要求進(jìn)行。專(zhuān)業(yè)要素的制圖規(guī)范化工作是本文探討的主要內(nèi)容，數(shù)據(jù)來(lái)源于城市活動(dòng)斷層探測(cè)成果數(shù)據(jù)庫(kù)，其信息來(lái)源為城市活動(dòng)斷層探測(cè)及前人地質(zhì)工作成果(如地質(zhì)圖、水文圖等)?；A(chǔ)地理信息要素用于判讀專(zhuān)業(yè)要素的相對(duì)地理位置，指由國(guó)家規(guī)定的測(cè)繪部門(mén)所提供的居民地、鐵路、行政境界線、水體和地貌等要素。其中地貌和水體要素除了輔助判讀地理位置外，也是判讀地質(zhì)背景與地震構(gòu)造的重要要素。基礎(chǔ)地理信息來(lái)自各級(jí)測(cè)繪局，并已錄入城市活動(dòng)斷層探測(cè)成果數(shù)據(jù)庫(kù)。如何使圖面的地理信息表達(dá)統(tǒng)一也是制圖工作的重要內(nèi)容。

城市活動(dòng)斷層成果圖件規(guī)范化制圖的基本原則是:1)內(nèi)容上主要反映活動(dòng)斷層探測(cè)成果，以活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)的詳盡性為主;對(duì)地質(zhì)背景及基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，可從全圖統(tǒng)一性和協(xié)調(diào)性的要求出發(fā)，進(jìn)行制圖綜合。2)圖例設(shè)計(jì)的參考標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范以地震行業(yè)活動(dòng)斷層相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為首要依據(jù)，以地質(zhì)圖常用標(biāo)準(zhǔn)為輔助參考，同時(shí)具備電子地圖符號(hào)特征(薛明，1998;王均，2003;尹章才，2007)。

2.1 斷層

為了充分反映過(guò)去幾年開(kāi)展的城市活動(dòng)斷層探測(cè)主要工作成果，在圖上明確表達(dá)斷層性質(zhì)、出露情況、活動(dòng)年代、斷層兩盤(pán)相對(duì)位移及其關(guān)系等信息，我們?cè)O(shè)計(jì)了30多種斷層圖例(圖1)，以體現(xiàn)城市及其周邊地區(qū)活動(dòng)斷層的空間分布概貌和斷層性質(zhì)。首先，根據(jù)斷層活動(dòng)年代，我們將斷層分為全新世斷層、晚更新世斷層、早中更新世斷層、前第四紀(jì)斷層、活動(dòng)年代不明斷層，并設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的圖例 (表1)(中國(guó)地震局，2009)。同時(shí)，我們?cè)O(shè)計(jì)了6種基本斷層圖例:正斷層、逆斷層、走滑斷層(分為左旋走滑、右旋走滑)、推測(cè)斷層以及隱伏斷層 (表1)。以這6種基本斷層圖例為基礎(chǔ)，我們?cè)O(shè)計(jì)了20多種混合型斷層圖例 (圖1)。表1所示基本斷層類(lèi)型與斷層活動(dòng)時(shí)代圖例采用了《中華人民共和國(guó)地震行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DB/T 15-2009活動(dòng)斷層探測(cè)》，混合型斷層符號(hào)則是基本斷層和斷層活動(dòng)時(shí)代符號(hào)的組合。斷層的性質(zhì)和活動(dòng)時(shí)代通過(guò)不同顏色、不同線型和不同標(biāo)記區(qū)分，如表2中全新世隱伏正斷層、早中更新世左旋走滑斷層和活動(dòng)時(shí)代不明右旋走滑逆斷層。

圖1 斷層圖例Fig.1 Fault illustrations.

2.2 面狀地質(zhì)背景

面狀地質(zhì)背景有地層、巖體和盆地。地層是地質(zhì)構(gòu)造的重要地質(zhì)背景之一。地層系統(tǒng)按宇、界、系、統(tǒng)的單位劃分。區(qū)域地震構(gòu)造圖與活動(dòng)斷層分布圖主要關(guān)注活動(dòng)構(gòu)造，特別是第四紀(jì)活動(dòng)的斷層，因此，地質(zhì)年代越新的地層將劃分得越細(xì)，越老的地層劃分越簡(jiǎn)單，特別是第四系劃分以斷層年代的劃分為參考:1)第四系分為全新統(tǒng)、上更新統(tǒng)、中更新統(tǒng)、下更新統(tǒng)，此外還有未分統(tǒng)的第四紀(jì)地層和更新統(tǒng);2)新生界除第四系外劃分到系;3)中生界和古生界主要?jiǎng)澐值较?4)早于寒武紀(jì)的地層劃分到宇(圖2a)。巖體的分類(lèi)參照了由國(guó)家地震局震害防御司于1992年12月頒布的《活動(dòng)斷裂地質(zhì)填圖工作規(guī)范(1:50000)》，分為超基性巖類(lèi)、基性巖類(lèi)、閃長(zhǎng)巖類(lèi)(中性巖類(lèi))、花崗巖類(lèi)(酸性巖類(lèi))等4類(lèi)。閃長(zhǎng)巖和花崗巖分別是中性巖類(lèi)和酸性巖類(lèi)中最典型的巖類(lèi)，同時(shí)也是活動(dòng)斷層探測(cè)最為關(guān)心的中性巖類(lèi)和酸性巖類(lèi)，因此巖體圖例也劃分為此4類(lèi)巖體(圖2b)。地層標(biāo)注參考《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB958-89區(qū)域地質(zhì)圖圖例(1:50000)》。地層與巖體色標(biāo)采用《中華人民共和國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DZ/T 0179-1997地質(zhì)圖用色標(biāo)準(zhǔn)及用色原則(1:50000)》。盆地符號(hào)參考了《活動(dòng)斷裂地質(zhì)填圖工作規(guī)范(1:50000)》(圖2c)。

圖2 面狀地質(zhì)背景圖例Fig.2 Illustrations of planar geological background.

地質(zhì)資料來(lái)源于地質(zhì)圖件，而這些圖件并非完全針對(duì)地震地質(zhì)及活動(dòng)斷層，因此矢量圖存在較破碎的地質(zhì)體，可能會(huì)造成地質(zhì)背景較破碎，影響地震構(gòu)造及活動(dòng)斷層的判讀。針對(duì)這一情況，制圖前可對(duì)巖脈多、巖體或地層面積小的局部地區(qū)的矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)化。此次出版地圖的地質(zhì)背景以反映斷層分布及其構(gòu)造的地質(zhì)構(gòu)造背景為要求，在不影響判讀地震構(gòu)造以及活動(dòng)斷層的情況下，簡(jiǎn)化了部分城市局部地區(qū)的地質(zhì)背景要素的矢量數(shù)據(jù)。簡(jiǎn)化方法是:將小地質(zhì)體與相鄰的大地層或者巖體合并。若遇到狹長(zhǎng)的巖脈，橫貫不同的大巖體和大地層，則沿大巖體和大地層的邊界，將巖脈分成幾塊，分別與相鄰的地質(zhì)體合并。

2.3 地震

地震資料是區(qū)域地震構(gòu)造圖與活動(dòng)斷層分布圖的重要內(nèi)容之一，也是地震活動(dòng)性分析和統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)。地震資料包括歷史記載的強(qiáng)震資料和現(xiàn)代地震觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)記錄的地震資料兩部分，主要由各個(gè)城市相關(guān)地震部門(mén)根據(jù)歷史地震資料或地震臺(tái)網(wǎng)觀測(cè)資料整理而成。強(qiáng)震資料和現(xiàn)代地震目錄在城市活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)中分別存儲(chǔ)于強(qiáng)震表和現(xiàn)代地震目錄表。強(qiáng)震表記錄1970年前歷史強(qiáng)震資料(震級(jí)單位M)和1970年以來(lái)現(xiàn)代強(qiáng)震(震級(jí)單位MS);現(xiàn)代地震目錄表記錄1970年以來(lái)現(xiàn)代地震目錄(震級(jí)單位ML)?，F(xiàn)代地震目錄表中的強(qiáng)震則從ML單位換算為MS單位后，記錄到強(qiáng)震表(MS≥4.7)中。依照城市活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)地震信息的特點(diǎn)，活動(dòng)斷層探測(cè)成果圖件的地震信息分3類(lèi)標(biāo)示 (圖3a):1970年以來(lái)強(qiáng)震(震級(jí)單位MS)、1970年以來(lái)儀器記錄小震(震級(jí)單位ML)和1970年前歷史強(qiáng)震(震級(jí)單位M)。1970年前歷史強(qiáng)震與1970年以來(lái)地震分別用不同顏色標(biāo)示。地震要素根據(jù)震級(jí)的大小，采用大小不等的實(shí)心圓點(diǎn)標(biāo)記(圖3b)。標(biāo)示的地震以構(gòu)成或者可能構(gòu)成斷裂錯(cuò)動(dòng)的地震為主，因此，不需標(biāo)示地震震感不明顯的儀器記錄地震。地震標(biāo)注震級(jí)與日期(圖3a)，具體可通過(guò)設(shè)置圖層線狀符號(hào)為分?jǐn)?shù)線和使用vbscript標(biāo)注代碼實(shí)現(xiàn)。

圖3 地震標(biāo)注和符號(hào)Fig.3 Label and symbol for earthquake.

2.4 第四紀(jì)地層等厚線

地震構(gòu)造及活動(dòng)斷層研究與第四紀(jì)地層聯(lián)系密切。第四紀(jì)地層等厚線是區(qū)域地震構(gòu)造圖與活動(dòng)斷層分布圖中斷層發(fā)育地區(qū)的重要地質(zhì)資料。例如，在邊界大斷層的附近，上升盤(pán)剝蝕現(xiàn)象較顯著，地層厚度會(huì)迅速減薄至消失，因而呈現(xiàn)出密集的等值線。第四紀(jì)地層等厚線是區(qū)域地震構(gòu)造圖與活動(dòng)斷層分布圖的重要要素，主要用于判別第四紀(jì)地層的沉積物來(lái)源方向、構(gòu)造發(fā)育歷史、展布特征、厚度變化與沉降等。地層等厚線圖式符號(hào)屬于線狀符號(hào)，通常使用具有一定灰度的實(shí)線、短線虛線、點(diǎn)線間隔虛線符號(hào)繪制(國(guó)家地震局震害防御司，1992;任鎮(zhèn)寰等，2010)。較細(xì)的實(shí)線型等厚線符號(hào)常見(jiàn)于如等厚線圖等以等厚線為主的專(zhuān)題圖中。城市活動(dòng)斷層探測(cè)成果圖件集表達(dá)的地圖信息較多，有等高線、鐵路、斷層等以實(shí)線圖式表達(dá)的線狀要素。為了更易于區(qū)分，圖集中第四紀(jì)地層等厚線采用短線型虛線繪制，并標(biāo)注地層厚度(單位為m)。

2.5 其他專(zhuān)業(yè)要素

繪制的專(zhuān)業(yè)要素除了地震、斷層、地質(zhì)背景等專(zhuān)業(yè)要素外，還有與斷層密切相關(guān)的褶皺、破裂點(diǎn)、地表破裂帶，以及標(biāo)示地層剖面圖空間位置的地層剖面線。這些要素要求真實(shí)標(biāo)示其空間位置即可，不需再進(jìn)行制圖綜合。要素圖例符號(hào)可采用《中華人民共和國(guó)地震行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DB/T 15-2009活動(dòng)斷層探測(cè)》、1992年12月由國(guó)家地震局震害防御司頒布的《活動(dòng)斷裂地質(zhì)填圖工作規(guī)范(1:50000)》與《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB958-89區(qū)域地質(zhì)圖圖例(1:50000)》中規(guī)定的符號(hào)。依據(jù)圖例設(shè)計(jì)原則，專(zhuān)業(yè)要素主要參考地震行業(yè)活動(dòng)斷層標(biāo)準(zhǔn)。陡坎、地震鼓包、地震裂縫、地震溝槽、斷塞塘、地震地表破裂帶與地層剖面線圖例設(shè)計(jì)采用了前兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。在地震研究中，通常將活動(dòng)褶皺分為背斜與向斜，可采用前兩個(gè)活動(dòng)斷層標(biāo)準(zhǔn)，也可用《區(qū)域地質(zhì)圖圖例(1:50000)》中的線狀背斜與線狀向斜的符號(hào)。

2.6 基礎(chǔ)地理信息要素

基礎(chǔ)地理信息包括水系、地貌、等高線等自然地理信息以及居民地、交通、境界線等社會(huì)地理信息。這些信息能對(duì)判別其他要素地理位置起輔助作用。區(qū)域地震構(gòu)造圖及活動(dòng)斷層分布圖繪制基礎(chǔ)地理信息有利于判別地震、斷層在城市及其鄰近區(qū)域的相對(duì)位置。同時(shí)，自然地理信息也是判讀地震構(gòu)造和斷層空間展布與特性的重要要素。

基礎(chǔ)地理信息通常較多，若在圖面編繪所有基礎(chǔ)地理信息要素，容易影響專(zhuān)業(yè)要素——地震、斷層、地質(zhì)體的判讀，因此需要根據(jù)制圖目的進(jìn)行綜合(應(yīng)申，2003)。針對(duì)測(cè)繪局基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)不可更改的特點(diǎn)，本文采用舍去某些要素中某些類(lèi)別的方法進(jìn)行制圖綜合(盛業(yè)華，1995)。制圖時(shí)不需選擇全部基礎(chǔ)地理信息，只需酌情選擇重要的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，即代表性圖層中的主要數(shù)據(jù)。根據(jù)基礎(chǔ)地理信息的重要性，可大致將要素類(lèi)分為3類(lèi)——重要要素類(lèi)、次要要素類(lèi)和可選要素類(lèi)。重要要素類(lèi)對(duì)地理位置與讀圖具有標(biāo)識(shí)作用，在數(shù)據(jù)完整的情況下應(yīng)繪制，包括居民地(點(diǎn))、居民地(面)、水體(面)、行政境界(線)、等高線;次要的要素類(lèi)也具有標(biāo)識(shí)作用，在影響專(zhuān)業(yè)要素判讀的情況下可不繪制，如鐵路;可選的要素類(lèi)在基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)較少的情況下可對(duì)信息進(jìn)行補(bǔ)充，只在需要補(bǔ)充圖面信息的情況下繪制，其中包括地貌(點(diǎn))、基礎(chǔ)設(shè)施(點(diǎn))、公路(線)等。在地物太密集的情況下，上述的所有要素也應(yīng)酌情部分選取。下文將對(duì)圖集重要基礎(chǔ)地理要素作詳細(xì)說(shuō)明。

2.6.1 居民地及設(shè)施

居民地按行政區(qū)劃結(jié)構(gòu)體系基本上可分為首都、省級(jí)、地級(jí)市、縣級(jí)市、縣級(jí)、鄉(xiāng)級(jí)、村莊、企事業(yè)單位駐地等級(jí)別。每一幅圖上以點(diǎn)狀表示的居民地有幾百個(gè)甚至上千個(gè)，面狀表示的居民地也有幾十到幾百個(gè)。具有一個(gè)既定面積的空間范圍的居民地用面狀符號(hào)表示，比如市轄區(qū)、鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、村莊等;空間范圍較小，在地圖上的所占面積較小的居民地用點(diǎn)狀符號(hào)表示，主要是省(自治區(qū)/直轄市)政府駐地、地級(jí)市駐地、地區(qū)(自治州、盟)駐地、縣級(jí)市駐地、縣(自治縣、旗)駐地、鎮(zhèn)駐地、鄉(xiāng)駐地、以及其他標(biāo)志性的居民地。相比于面狀居民地，點(diǎn)狀居民地在區(qū)域地震構(gòu)造圖與活動(dòng)斷層分布圖中的表達(dá)方式有一定的優(yōu)越性。點(diǎn)狀居民地的內(nèi)容能涵蓋部分重要的面狀居民地——如市轄區(qū)，也能與標(biāo)識(shí)相似的面狀居民地的大致地理位置——如地級(jí)市駐地通常在市轄區(qū)內(nèi)。同時(shí)，點(diǎn)狀符號(hào)占圖面面積小，在圖面要素較多的情況下較不影響專(zhuān)業(yè)要素的判讀。鑒于點(diǎn)狀居民地的這些優(yōu)勢(shì)，制圖的居民地要素可首先考慮點(diǎn)狀要素。面狀居民地可作為點(diǎn)狀居民地的補(bǔ)充。居民點(diǎn)根據(jù)空間位置的疏密程度酌情進(jìn)行選取。另外，不需要在圖上表達(dá)出所有的居民地，可按行政區(qū)劃結(jié)構(gòu)體系，僅繪制行政級(jí)別較高的居民地。原則上標(biāo)示省(自治區(qū)/直轄市)、地級(jí)市、地區(qū)(自治州、盟)、縣級(jí)、鎮(zhèn)、鄉(xiāng)級(jí)別居民地，不標(biāo)示鄉(xiāng)級(jí)以下(不包括鄉(xiāng)級(jí))級(jí)別的居民地，比如村莊、企事業(yè)單位駐地等。若縣級(jí)以上的居民地超過(guò)10個(gè)，可不標(biāo)示鎮(zhèn)級(jí)和鄉(xiāng)級(jí)居民地。若縣級(jí)以上居民地較少，則需要標(biāo)示鎮(zhèn)級(jí)和鄉(xiāng)級(jí)居民地。

2.6.2 行政境界

行政境界分為國(guó)界(含未定國(guó)界)、省(自治區(qū)、直轄市)界、地區(qū)(地級(jí)市、自治州、盟)界、縣(自治縣、旗、縣級(jí)市)界、特殊地區(qū)界、以及自然保護(hù)區(qū)界。繪制境界線需加配注記，以標(biāo)記境界線圈定范圍內(nèi)的行政區(qū)劃名稱(chēng)。原則上繪制行政境界可使用帶有行政區(qū)名稱(chēng)屬性的面要素;若沒(méi)有行政境界(面)要素，可用行政境界(線)要素再加上行政區(qū)劃名稱(chēng)注記表示。

2.6.3 水系

水系與地質(zhì)構(gòu)造密切相關(guān)，原則上應(yīng)該詳細(xì)表示。編繪的地圖能清晰表達(dá)主流與支流、上游與下游的關(guān)系，并用不同寬度的線要素與具有特定形狀的面要素依比例尺表示不同的河流的寬度。水系要素的編繪需要概括與綜合。地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)1997年頒布的《地質(zhì)圖地理底圖編繪規(guī)范》(地質(zhì)礦產(chǎn)部，1997)詳細(xì)地規(guī)范了傳統(tǒng)上地質(zhì)圖水系要素的表示方法和選取方法。然而，水系的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)使用線要素和面要素兩種方式存儲(chǔ)，沒(méi)有標(biāo)明線狀水系的寬度，較難用傳統(tǒng)方法對(duì)線狀水系進(jìn)行制圖綜合與取舍。面狀水系包括河流、湖泊、水庫(kù)、池塘和灘涂，能表達(dá)出大部分重要的水系。依編制原則，可僅取面狀水系，即表達(dá)重要水系，刪略去線狀水系。

2.6.4 地貌(等高線及高程點(diǎn))

按照基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)分層組織，地貌要素分為地貌點(diǎn)、地貌線和地貌面。區(qū)域地震構(gòu)造圖和活動(dòng)斷層分布圖只取地貌點(diǎn)和地貌線要素。根據(jù)制圖要求，原則上可只取等高線以及高程點(diǎn)。等高線是表示地貌的重要要素。它能表示山脊、山頂、谷地、斜坡、鞍部等地貌形態(tài)特征。按照作用劃分，等高線可以分為首曲線、計(jì)曲線、間曲線和助曲線4種。首曲線按規(guī)定的等高距繪制，能顯示地貌的基本形態(tài);每隔5個(gè)等高距將首曲線加粗，則為計(jì)曲線，可便于在地圖上判讀和計(jì)算高程;間曲線和助曲線分別按二分之一和四分之一等高距繪制，用于顯示局部地區(qū)的地貌。高程點(diǎn)要素通常是加高程注記作為屬性值的測(cè)量控制點(diǎn)、山峰、圖幅內(nèi)地形最高點(diǎn)等特征點(diǎn)位。制圖原則上應(yīng)編繪首曲線、間曲線以及高程點(diǎn)，以顯示地貌特征和判讀計(jì)算高程與特征點(diǎn)。但是，按國(guó)家相關(guān)規(guī)定控制點(diǎn)以及詳細(xì)地形圖屬于不可公布的資料，因此公開(kāi)發(fā)布或出版的地圖不繪制高程點(diǎn)，且只選取部分首曲線。首曲線可按照等高線圖形綜合前的等高距的2倍或2倍以上倍數(shù)來(lái)選取。綜合后的相鄰等高線間的圖面距離約≥1cm，非平原地區(qū)的實(shí)際等高距一般＞50m，能顯示較大區(qū)域的地貌類(lèi)型和大致形態(tài)特征即可。

3 ArcGIS平臺(tái)下的制圖過(guò)程

城市活動(dòng)斷層成果數(shù)據(jù)來(lái)源于城市活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)，其成果圖件的集成編制在ArcGIS軟件平臺(tái)下實(shí)施。城市活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)利用ArcGIS的GeoDatabase技術(shù)，將矢量與柵格數(shù)據(jù)及成果文檔存儲(chǔ)于空間數(shù)據(jù)庫(kù)。城市活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)擁有其特定的數(shù)據(jù)完整性、規(guī)則和行為定義，其中包括空間拓?fù)湟?guī)則、數(shù)據(jù)表間關(guān)系、字段域值等。存儲(chǔ)于Geodatabase的城市活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)可以方便安全地通過(guò)ArcCatalog進(jìn)行管理、查找、瀏覽等操作，同時(shí)，可以使用ArcGIS桌面軟件(例如ArcMap和ArcTool)訪問(wèn)活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)，以及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯和分析。本文的地圖集成編制工作具備兩個(gè)特點(diǎn)，一是在數(shù)據(jù)資料來(lái)源于較為成熟的城市活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)，二是編制的地圖數(shù)量較多。這就要求制圖軟件一方面能方便地訪問(wèn)城市活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)，另一方面能提高制圖的效率。因此，項(xiàng)目采用了基于ArcGIS制圖模板技術(shù)的活動(dòng)斷層填圖模板進(jìn)行制圖?；顒?dòng)斷層填圖模板始建于城市活動(dòng)斷層探測(cè)項(xiàng)目早期，在項(xiàng)目成果規(guī)范化編制期間，經(jīng)過(guò)了多次完善，最終，形成了一套符合活動(dòng)斷層相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的填圖模板。在編制多幅圖例規(guī)范化的地圖時(shí)，使用活動(dòng)斷層填圖模板比使用傳統(tǒng)圖形軟件更為快捷方便(孫亞夫等，1998;王生，2008)。

本文僅探討數(shù)據(jù)達(dá)到精度要求后的制圖過(guò)程與方法，不探討數(shù)據(jù)精度控制與修改的方法。但應(yīng)明確的是，實(shí)施地圖規(guī)范化編制工作前，數(shù)據(jù)應(yīng)通過(guò)檢測(cè)達(dá)到一定的精度與質(zhì)量要求。城市活動(dòng)斷層成果數(shù)據(jù)檢測(cè)工作利用項(xiàng)目組研發(fā)的檢測(cè)軟件，并輔以人工檢查完成。規(guī)范化填圖模板制圖過(guò)程主要分為3步(圖1，制圖數(shù)據(jù)庫(kù)指的是圖件數(shù)據(jù)來(lái)源對(duì)應(yīng)的城市活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)):

(1)修改制圖模板數(shù)據(jù)源，連接數(shù)據(jù)庫(kù)。

(2)設(shè)定制圖范圍。一種方法是利用ArcMap限定地圖顯示范圍(data frame-＞clip to shape)，另一種方法是調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)視圖窗口(data frame)的大小。

(3)檢查各要素的圖層屬性并進(jìn)行初步的地圖整飾。連接數(shù)據(jù)庫(kù)后，主要工作在于檢查各要素圖層的屬性和地圖整飾。模板制圖通常包括過(guò)濾規(guī)范、要素符號(hào)、要素標(biāo)注、地物順序和標(biāo)注層序5個(gè)基本內(nèi)容。這些內(nèi)容需依次進(jìn)行檢查。要素類(lèi)的過(guò)濾規(guī)范是指用于控制和顯示用戶所定制地物的SQL語(yǔ)句。ArcMap使用的SQL語(yǔ)句因軟件版本和數(shù)據(jù)(或數(shù)據(jù)庫(kù))格式而有所不同，因此需要檢查SQL語(yǔ)句是否使用了軟件和數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的版本。填圖模板中的要素符號(hào)根據(jù)圖例規(guī)范制作，使用了一些非軟件自帶的字體，制圖時(shí)需檢查符號(hào)是否正確顯示。要素符號(hào)與要素標(biāo)注可能會(huì)在連接數(shù)據(jù)庫(kù)或用戶操作過(guò)程中丟失，如丟失則需重新導(dǎo)入模板符號(hào)和標(biāo)注。地物順序與標(biāo)注順序是指要素及其標(biāo)注的顯示順序。地圖要素及其標(biāo)注之間的壓蓋關(guān)系，表現(xiàn)在制圖模板上，就是要素顯示順序和標(biāo)注顯示順序的設(shè)置。這兩個(gè)設(shè)置在使用模板制圖時(shí)并不會(huì)因?yàn)檐浖姹净蛘邤?shù)據(jù)格式不同而受到影響，因此一般不需要檢查。填圖模板規(guī)范化制圖的檢查工作根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)有所不同。檢查要素的工作可根據(jù)要檢查的內(nèi)容和順序分成下面3類(lèi):

圖4 地圖編制流程圖Fig.4 Mapping flow chart.

(1)要素類(lèi)的數(shù)據(jù)規(guī)則、表字段和字段值域等的規(guī)范統(tǒng)一，且制圖要素在制圖模板中不關(guān)聯(lián)其他表的情況下，只需檢查填圖基本內(nèi)容，如地震、斷層等專(zhuān)業(yè)要素。

(2)要素類(lèi)的數(shù)據(jù)規(guī)范統(tǒng)一并且在制圖模板中關(guān)聯(lián)其他表的要素類(lèi)，在連接數(shù)據(jù)源后，需檢查是否正確關(guān)聯(lián)表，再檢查其他內(nèi)容，如專(zhuān)業(yè)要素地層和巖體。

(3)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)來(lái)源與格式規(guī)范部分不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)屬性也有部分缺失，需檢查要素屬性完整性后，再設(shè)置需顯示的要素，并檢查要素的過(guò)濾規(guī)范、符號(hào)和標(biāo)注是否正確。

4 小結(jié)

本文探討了符合地震行業(yè)和地質(zhì)圖出版標(biāo)準(zhǔn)的1:250000區(qū)域地震構(gòu)造圖和1:50000活動(dòng)斷層分布圖的設(shè)計(jì)與批量編制。該圖集編制有以下幾個(gè)特點(diǎn):1)地圖信息來(lái)自城市活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與組織有一定標(biāo)準(zhǔn);2)表達(dá)的地圖信息比較多，因此按一定原則對(duì)地圖信息進(jìn)行了制圖綜合;3)由于編制圖件數(shù)量多，所以利用項(xiàng)目編制的制圖模板提高了批量制圖效率。圖集編制在保證活動(dòng)斷層探測(cè)成果詳細(xì)表述的同時(shí)，對(duì)地質(zhì)背景和基礎(chǔ)地理要素進(jìn)行制圖綜合，使圖面表達(dá)更為清晰。利用制圖模板編制多幅地圖比傳統(tǒng)繪圖更高效，更便于操作。地圖要素的編輯和地圖整飾的實(shí)施過(guò)程在文中未作具體說(shuō)明。

自從城市活動(dòng)斷層探測(cè)工作開(kāi)展以來(lái)，廣大地學(xué)工作者對(duì)中國(guó)地震地質(zhì)考察做出了艱辛的努力，取得了大量活動(dòng)斷層探察成果。在日益強(qiáng)調(diào)地學(xué)工作產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的今天，活動(dòng)斷層探測(cè)成果的編制更需要標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化。只有經(jīng)規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)布的地質(zhì)工作成果，才能促進(jìn)地質(zhì)工作成果在教學(xué)研究、地震工程、城市規(guī)劃和地質(zhì)相關(guān)科研工程項(xiàng)目上的應(yīng)用。本文所述規(guī)范化工作建立在項(xiàng)目組成員和活動(dòng)斷層探測(cè)多年工作的基礎(chǔ)上，其間經(jīng)過(guò)數(shù)次修訂，聽(tīng)取了多位專(zhuān)家和一線工作者的意見(jiàn)，期望能夠?qū)顒?dòng)斷層探測(cè)工作標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化起到促進(jìn)作用。今后，隨著國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的更新修訂和中國(guó)活動(dòng)斷層探測(cè)工作的推進(jìn)，活動(dòng)斷層圖件編制規(guī)范研究也將得到進(jìn)一步的發(fā)展。

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MAPPING THE INTEGRATED ACHIEVEMENT OF THE URBAN ACTIVE FAULT SURVEYING PROJECT

WU Xi-yan1)XU Xi-wei1)AN Yan-fen1)WANG Yin2)

1)National Center for Active Fault Studies，Institute of Geology，China Earthquake Administration，Beijing 100029，China
2)Earthquake Administration of Ningxia Hui Autonomous Region，Yinchuan 750001，China

China Earthquake Urban Active Fault Surveying Project is a national important scientific and engineering project in recent years.Its map achievement，which includes 1:250，000 regional seismotectonic map and 1:50，000active fault distribution map of twenty cities，is an important integrated document and will be utilized in seismological and geologic research，protecting against earthquake，and relief of disaster.However，these maps are not drawn in uniform standards.As a result，there is lack of normalization in stratigraphic division，map information expression and map layout.The lack of standardization will lead to further problems when publishing and utilizing these documents because of the diverse information expression.

This paper discusses the design philosophy，data scheme and expression，cartographic generalization，illustration standard and mapping procedure of the 1:250，000 regional seismotectonic maps and 1:50，000 urban active fault distribution maps.The map information is from urban active fault databases，which are based on ArcGIS Geodatabase technique，and the mapping procedure is based on ArcGIS mapping template technique.Therefore，the paper also introduces the mapping procedure in ArcGIS software and references the information organization in urban active fault database.

Since cooperation among industries，universities and geological research institutions becomes increasingly prominent，the mapping achievement of active fault surveying is in urge of standardization and normalization.The work in this paper is based on years of work of active fault survey project.We have collected suggestions and advices from first-line technological staff to scientific experts，and then revised our work in many details.It is expected that this work can promote the standardization and normalization of the active fault map achievements.

regional seismotectonic map，active fault distribution map，ArcGIS，urban active fault，map template

P315.2

A

0253-4967(2011)04-0978-12

10.3969/j.issn.0253-4967.2011.04.020

2011-10-12收稿，2011-11-15改回。

財(cái)政部重大專(zhuān)項(xiàng)“我國(guó)地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)活動(dòng)斷層地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)”資助。

吳熙彥，女，1984年生，2010年畢業(yè)于北京師范大學(xué)地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)，研究實(shí)習(xí)員，主要研究方向?yàn)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)在活動(dòng)斷層探測(cè)中的應(yīng)用，電話:010-62009416，E-mail:xywu@ies.ac.cn。