基于MapGIS廣西礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)研究

梁 聰，林錦富，段昌盛，李 歡，高小紅，江泮雨辰

（桂林理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541004）

礦產(chǎn)資源規(guī)劃是指在一定區(qū)域內(nèi)對(duì)礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)和保護(hù)的總體部署。按照人與自然、資源、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的總體方針，對(duì)區(qū)域內(nèi)各種資源的儲(chǔ)備狀況、開發(fā)利用現(xiàn)狀和供需形勢(shì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，劃分出各類型的規(guī)劃區(qū)域。

1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析與設(shè)計(jì)

礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所用的標(biāo)準(zhǔn)參見以下文件：

GB/T 2260-2007 中華人民共和國行政區(qū)；

GB/T 17798-1999 地球空間數(shù)據(jù)交換格式；

GB/T 12402-2000 經(jīng)濟(jì)類型分類與代碼；

GB/T 13923-2006 基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)分類與代碼；

GB/T 17766-1999 固體礦產(chǎn)資源/儲(chǔ)量分類；

GB/T 13989-92 國家基本比例尺地形圖分幅和編號(hào)；

GB/T 9649-88 地質(zhì)礦產(chǎn)術(shù)語分類代碼；

GB/T 9649.16-1998 地質(zhì)礦產(chǎn)術(shù)語分類代碼—礦床學(xué)；

DZ/T 0197-1997 數(shù)字化地質(zhì)圖圖層及屬性文件格式；

TD/T 1016-2003 國土資源信息核心元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)；

GX199900X-200X 國土資源信息高層分類編碼及數(shù)據(jù)文件命名規(guī)則；

DZT0226-2010 礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)。

1.1 項(xiàng)目背景

我國礦產(chǎn)資源規(guī)劃編制工作起步晚，編制技術(shù)尚不成熟。廣西十個(gè)縣的礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃編制過程中，各縣之間數(shù)據(jù)庫缺乏統(tǒng)一性和標(biāo)準(zhǔn)化，給國土部門的礦產(chǎn)規(guī)劃管理工作帶來了很大的不便?；趶V西各市、縣還沒有建立規(guī)范的數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)，本文作者提出建立廣西礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃制圖專用MapGIS系統(tǒng)庫。《廣西礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃制圖專用的MapGIS系統(tǒng)庫設(shè)計(jì)》(以下簡稱《系統(tǒng)庫設(shè)計(jì)》)是對(duì)自治區(qū)級(jí)，地市級(jí)，縣級(jí)礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃附的MapGIS系統(tǒng)庫和制圖圖例文件進(jìn)行統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)廣西第一輪和第二輪礦產(chǎn)資源規(guī)劃(在編)中出現(xiàn)的各要素參照國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，做出電子版的MapGIS系統(tǒng)庫。規(guī)劃的編制要求其所涉及的所有內(nèi)容，包括地理要素、地質(zhì)要素、礦產(chǎn)資源要素、礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀及規(guī)劃要素等。

1.2 工作流程

礦產(chǎn)資源規(guī)劃成果從數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式上，可分為規(guī)劃文本(規(guī)劃編制說明、規(guī)劃研究報(bào)告)、規(guī)劃附圖(如礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀圖、礦產(chǎn)資源調(diào)查與勘查規(guī)劃圖、礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與保護(hù)規(guī)劃圖和礦山生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃圖)、規(guī)劃附表和元數(shù)據(jù)等。礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)庫包括圖形數(shù)據(jù)庫、文本數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫。從數(shù)據(jù)類型來看，礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)主要分為空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)兩類。對(duì)于數(shù)據(jù)庫建設(shè)工作流程按照《礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》)并參照《省級(jí)礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)指南》(以下簡稱《指南》)《省級(jí)礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃成果要求》(以下簡稱《成果要求》)對(duì)規(guī)劃成果數(shù)據(jù)進(jìn)行整理[1]，整理的主要內(nèi)容為：在增添圖層的基礎(chǔ)上，拓?fù)錂z查，數(shù)據(jù)分層，重新命名分層文件；調(diào)整部分地理、地質(zhì)和規(guī)劃專題屬性結(jié)構(gòu)，礦產(chǎn)資源專題要素屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中新增加的各種數(shù)據(jù)項(xiàng)和屬性表格；注記圖層屬性結(jié)構(gòu)表新增的各項(xiàng)內(nèi)容及相應(yīng)數(shù)據(jù)；與規(guī)劃實(shí)施有關(guān)的規(guī)劃附表和在原有規(guī)劃附表中增加數(shù)據(jù)項(xiàng)，以及整理規(guī)劃文檔等。完成上述工作后要填寫元數(shù)據(jù)采集表并完成對(duì)元數(shù)據(jù)的錄入，并對(duì)所有文件要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化命名[2]。在對(duì)空間數(shù)據(jù)整理后進(jìn)行數(shù)據(jù)投影變換處理、建立拓?fù)潢P(guān)系和屬性掛接等工作，在MapGIS平臺(tái)上初始建庫，礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)庫制作的工作流程見圖1。

2 工作方法、技術(shù)及質(zhì)量評(píng)述

圖1 礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)庫制作的工作流程

空間數(shù)據(jù)庫(地圖數(shù)據(jù)庫)是地理信息系統(tǒng)的重要組成部分[3]。廣西省礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)庫以空間數(shù)據(jù)為主，數(shù)據(jù)類型多樣，從內(nèi)涵上說，包含圖形數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、拓?fù)鋽?shù)據(jù)。從形式上說，包含文本數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、表格數(shù)據(jù)等。所有數(shù)據(jù)皆以空間位置為核心，在圖形數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫間相聯(lián)系。建立空間數(shù)據(jù)庫采用的軟件為MapGIS 6.6、ArcGIS 8.3或者更高版本。在MapGIS平臺(tái)下建設(shè)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)換為經(jīng)緯度坐標(biāo)。根據(jù)使用習(xí)慣和數(shù)據(jù)的要求，采用MapGIS6.5來建立空間數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換工作流程如下：在經(jīng)過整飾、拓?fù)涮幚硪约巴队暗囊?guī)劃成果圖中完成分層整理，通過MapGIS的投影變換模塊轉(zhuǎn)換為以度和秒為單位的經(jīng)緯度坐標(biāo)數(shù)據(jù)，即為要提交的成果。與之相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)、線、圖參數(shù)和子圖號(hào)與規(guī)劃圖的要求一致[4]。需提交的空間數(shù)據(jù)全部采用度為單位的經(jīng)緯度坐標(biāo)，礦產(chǎn)資源規(guī)劃圖形數(shù)據(jù)庫的建立為了實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源規(guī)劃成果的數(shù)據(jù)共享和互操作，空間數(shù)據(jù)采用統(tǒng)一的文件命名方式來進(jìn)行管理，其命名規(guī)則為：X X——規(guī)劃級(jí)別(字符碼)規(guī)劃類別(數(shù)字碼)X X X X X X——行政區(qū)代碼(數(shù)字碼)X——比例尺代碼(字母碼)X X X X——規(guī)劃基期(四位數(shù)字)X X … X X——要素圖層屬性表名。利用MapGIS建立礦產(chǎn)資源規(guī)劃空間數(shù)據(jù)的流程圖如圖2所示。

圖2 空間數(shù)據(jù)庫建立流程

2.1 建立分層文件

2.1.1 空間要素分層

空間要素采用分層的方法進(jìn)行組織管理[5]。根據(jù)廣西省礦產(chǎn)資源規(guī)劃的實(shí)際情況，按照地理、地質(zhì)、礦產(chǎn)、礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀及規(guī)劃4類劃分圖層。地理要素可采用國家測(cè)繪局發(fā)布的1∶50000，1∶250000，1∶500000等空間數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，根據(jù)規(guī)劃需要進(jìn)行補(bǔ)充和刪減，地質(zhì)要素可依據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局制作的1∶500000，1∶200000等地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫進(jìn)行適當(dāng)簡化。其他相關(guān)圖件可采用圖形掃描矢量化，經(jīng)過點(diǎn)線編輯、圖面檢查、圖形校正、建立拓?fù)涞冗^程完成；礦產(chǎn)圖層可由圖形掃描矢量化等上述步驟進(jìn)行輸入，如果收集到有拐點(diǎn)坐標(biāo)的規(guī)劃資料，則必須使用MapGIS 軟件中的空間多邊形及點(diǎn)位生成功能自動(dòng)生成空間多邊形及點(diǎn)位的矢量數(shù)據(jù)[6]。

2.1.2 屬性數(shù)據(jù)的輸入與掛接

根據(jù)分層文件的內(nèi)容，利用Excel 或Access 建立空間數(shù)據(jù)屬性表，然后利用關(guān)鍵字段進(jìn)行掛接，也可以在MapGIS 中直接建立屬性字段并錄入屬性值。在實(shí)際工作中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

(1)要確保關(guān)鍵字段的完整性和準(zhǔn)確性。

(2)對(duì)于《礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)》中“約束條件”項(xiàng)中規(guī)定的“M(必填)”項(xiàng)，要保證數(shù)據(jù)的完整準(zhǔn)確。

(3)部分屬性項(xiàng)的填寫內(nèi)容在《標(biāo)準(zhǔn)》中已經(jīng)進(jìn)行代碼化，在輸入的過程中應(yīng)填寫規(guī)范化代碼。

(4)空間數(shù)據(jù)的屬性結(jié)構(gòu)和規(guī)劃附表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)嚴(yán)格按照《標(biāo)準(zhǔn)》定義。如果在建庫過程中需要增加圖層、屬性表、屬性表字段、規(guī)劃附表、自編代碼或調(diào)整數(shù)據(jù)項(xiàng)長度等內(nèi)容，必須在元數(shù)據(jù)文件中對(duì)增加或變動(dòng)的內(nèi)容做詳細(xì)說明。

2.1.3 格式轉(zhuǎn)換

建庫的提交成果中涉及三種格式的空間數(shù)據(jù)庫：MapGIS 格式、ArcGIS Personal Geodatabase格式(以下簡稱Geodatabase)及ArcGIS Shapefile格式(以下簡稱Shape)Geodatabase和Shape格式為同一ArcGIS平臺(tái)下的不同格式數(shù)據(jù)。空間數(shù)據(jù)庫建庫流程在MapGIS平臺(tái)上進(jìn)行，則最終成果需向ArcGIS成果轉(zhuǎn)換，同時(shí)需要提交MapGIS成果。MapGIS格式轉(zhuǎn)換成ArcGIS格式的工作流程見圖3[7]。

圖3 MapGIS格式轉(zhuǎn)換成ArcGIS格式的工作流程

MapGIS格式的圖層建立完成后，在轉(zhuǎn)換之前需要對(duì)MapGIS數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量檢查[8]，質(zhì)量檢查內(nèi)容主要包括以下幾點(diǎn):

(1)微小圖元檢查，各地可根據(jù)圖件比例尺的大小選擇合理的參數(shù)進(jìn)行篩選，刪除面積過小的面狀圖元和過短的線段。

(2)線、面圖層的拓?fù)潢P(guān)系檢查，利用MapGIS軟件中的拓?fù)溴e(cuò)誤檢查進(jìn)行檢查并修改。

(3)單一線段不得超過500個(gè)節(jié)點(diǎn)，MapGIS未提供直接的檢查工具，可利用“文件轉(zhuǎn)換”中的“500點(diǎn)自動(dòng)打斷”功能直接對(duì)線文件進(jìn)行處理。

(4)MapGIS成果圖層文件中不得含有“已刪除圖元”[9]。在MapGIS繪圖過程中，由于某些功能的需要，文件在刪除圖元時(shí)只是標(biāo)記需要?jiǎng)h除的圖元使之不顯示，未將圖元物理刪除，此時(shí)需要將這些“已刪除圖元”徹底刪除?！拜斎刖庉嫛惫δ苣K的“設(shè)置”—“參數(shù)設(shè)置”中將“數(shù)據(jù)壓縮存盤”選項(xiàng)打勾，然后將圖層文件以單位件形式打開進(jìn)行保存，即可刪除“已刪除圖元”。

由于MapGIS數(shù)據(jù)不能直接轉(zhuǎn)換為Geodatabase數(shù)據(jù)，需要利用MapGIS的文件轉(zhuǎn)換工具將MapGIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Shape格式。 Shape格式自身不含有拓?fù)潢P(guān)系等信息，無法進(jìn)行拓?fù)溴e(cuò)誤等檢查來保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，此過程產(chǎn)生的Shape格式只作為文件轉(zhuǎn)換的過渡文件，利用ArcGIS ArcCatalog的導(dǎo)入導(dǎo)出功能可將Shape數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Geodatabase數(shù)據(jù)。

由Shape數(shù)據(jù)形成Geodatabase數(shù)據(jù)后需要進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查，主要為拓?fù)潢P(guān)系檢查。采用的方法是在ArcCatalog中，打開Geodatabase數(shù)據(jù)，在要素集中新建拓?fù)鋱D層，根據(jù)具體情況，選擇合理的拓?fù)湟?guī)則，經(jīng)檢校生成拓?fù)鋱D層。同時(shí)參照MapGIS成果進(jìn)行數(shù)據(jù)一致性檢查。通過檢查后，形成Geodatabase格式的提交成果，并向Shape格式轉(zhuǎn)換，形成Shape格式的提交成果。需要說明的是MapGIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Shape格式，再由Shape格式轉(zhuǎn)換為Geodatabase格式時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)拓?fù)溴e(cuò)誤，或丟失微小區(qū)的現(xiàn)象。解決上述錯(cuò)誤，可以嘗試如下方法：

(1)MapGIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為交換格式的e00數(shù)據(jù)，由e00格式轉(zhuǎn)換為Coverage格式，利用Build或Clean命令建立拓?fù)潢P(guān)系，再由Coverage格式轉(zhuǎn)換為Geodatabase格式。

(2)在ArcMap中添加Geodatabase格式的文件，利用編輯功能刪除建立拓?fù)鋾r(shí)生成的“空屬性區(qū)”(如巖體或地層圖層中的面狀水系)。

(3)在ArcCatalog中建立拓?fù)鋱D層，進(jìn)行拓?fù)錂z查，同時(shí)參照MapGIS成果進(jìn)行數(shù)據(jù)一致性檢查[10]。

2.2 非空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)

非空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)主要分為兩部分內(nèi)容，即規(guī)劃文檔和規(guī)劃表格。 規(guī)劃文檔包括規(guī)劃文本、規(guī)劃編制說明及專題研究報(bào)告等。規(guī)劃表格需要提交兩種形式：

(1)按《成果要求》，以Excel格式提交；

(2)按《標(biāo)準(zhǔn)》要求，以Access數(shù)據(jù)庫的形式提交。

2.3 規(guī)劃圖件

規(guī)劃成果圖件采用1∶50 萬比例尺，共有7 張，分別是“礦產(chǎn)資源分布圖”、“礦產(chǎn)資源開發(fā)利用現(xiàn)狀圖”、“礦產(chǎn)資源調(diào)查評(píng)價(jià)和勘查規(guī)劃分區(qū)圖”、“主要礦產(chǎn)資源勘查規(guī)劃區(qū)塊圖”、“礦產(chǎn)資源開發(fā)利用與保護(hù)規(guī)劃分區(qū)圖”、“主要礦產(chǎn)資源開采規(guī)劃區(qū)塊圖”、“礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與恢復(fù)治理規(guī)劃圖”。各圖件內(nèi)容表達(dá)按照《成果要求》，圖式、圖例按照《指南》、《系統(tǒng)庫設(shè)計(jì)》要求編制。

2.4 元數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫

礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)包括核心元數(shù)據(jù)信息、標(biāo)識(shí)信息、數(shù)據(jù)質(zhì)量信息、空間參照系統(tǒng)信息、內(nèi)容信息、分發(fā)信息和聯(lián)系信息等內(nèi)容。首先，需要填寫《元數(shù)據(jù)信息采集表》，完成檢查和修改后，在Access數(shù)據(jù)庫中建立元數(shù)據(jù)屬性表，依照《元數(shù)據(jù)信息采集表》的內(nèi)容進(jìn)行屬性錄入，形成元數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫。

2.5 質(zhì)量檢查

主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行質(zhì)量檢查：

(1)文件命名、目錄存放是否符合要求，存儲(chǔ)格式是否正確。

(2)圖形數(shù)據(jù)需要檢查拓?fù)潢P(guān)系、幾何精度及圖層是否完整。

(3)屬性數(shù)據(jù)、附表、元數(shù)據(jù)需要檢查數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、字段內(nèi)容是否完整、準(zhǔn)確。

(4)規(guī)劃附圖與附表、圖層屬性與附表的一致性。

3 提交成果

提交成果的目錄形式見下表，其中[括號(hào)]中內(nèi)容為目錄名。

提交成果目錄形式

4 結(jié)語

廣西礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃制圖專用的MapGIS系統(tǒng)庫的建立，將促進(jìn)廣西省礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，最終使國土資源管理部門對(duì)礦產(chǎn)資源規(guī)劃實(shí)行動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)共享成為可能。

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