MapGis繪制地質(zhì)圖的基本應(yīng)用

呂麗君

(天津城市建設(shè)學(xué)院，天津市地震工程研究所，天津 300384)

繪制地質(zhì)圖是地質(zhì)工作重要成果的體現(xiàn)，貫穿了地質(zhì)工作的整個(gè)過(guò)程.傳統(tǒng)的手工繪制地質(zhì)圖的過(guò)程繁瑣復(fù)雜，也不便及時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)編輯修改.隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和空間技術(shù)的廣泛應(yīng)用，我國(guó)地理信息系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展.

GIS，也就是地理信息系統(tǒng)(geographic information systems，簡(jiǎn)稱GIS)，是一種采集、存儲(chǔ)、管理、分析、顯示與應(yīng)用地理信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是分析和處理海量地理數(shù)據(jù)的通用技術(shù)[1].我國(guó)武漢中地信息工程有限公司研制的具有自主版權(quán)的大型基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)軟件平臺(tái) MapGis，是一個(gè)集當(dāng)代最先進(jìn)的圖形、圖像、地質(zhì)、地理、遙感、測(cè)繪、人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)于一體的大型智能軟件系統(tǒng)，是集數(shù)字制圖、數(shù)據(jù)庫(kù)管理及空間分析為一體的空間信息系統(tǒng)，是進(jìn)行現(xiàn)代化管理與決策的先進(jìn)工具[2]，制圖的優(yōu)勢(shì)功能有以下四點(diǎn)：①圖形輸入，操作簡(jiǎn)單；②強(qiáng)大的制圖功能，能夠?qū)崿F(xiàn)多幅圖的無(wú)縫接邊，也可以編輯制作精度較高的圖件；③圖件和數(shù)據(jù)的一體化管理；④空間分析和查詢功能齊全[3].因此，相比較傳統(tǒng)的手工繪制圖件，運(yùn)用 MapGis，并結(jié)合其他軟件，能夠方便地繪制各種地質(zhì)圖、地形圖，提高制圖效率，縮短制圖時(shí)間.

本文以編制 1∶50萬(wàn)寧夏回族自治區(qū)區(qū)域活動(dòng)構(gòu)造分布圖為例，討論了在MapGis平臺(tái)基礎(chǔ)上編制地質(zhì)圖的方法和步驟.

1 制圖的基本過(guò)程

1.1 前期準(zhǔn)備

為了加快地質(zhì)制圖的過(guò)程及提高編圖質(zhì)量，在編制地質(zhì)圖之前，要查閱相關(guān)編制地質(zhì)圖的規(guī)范，并與地質(zhì)人員討論；搜集地質(zhì)和地理底圖，檢查精度，確保符合制圖要求；對(duì)圖例進(jìn)行預(yù)處理，防止要素之間的干擾；補(bǔ)充或建立專用的各類符號(hào)庫(kù)、線型庫(kù)、圖案庫(kù)和顏色庫(kù)[4].

1.2 圖框

根據(jù)寧夏地質(zhì)調(diào)查研究院的編圖要求，編圖范圍為東經(jīng)104°20′至 107°40′，北緯 35°20′至 39°30′，坐標(biāo)系選用地理坐標(biāo)系；橢球參數(shù)選用西安80.

本次編圖過(guò)程中，圖框選用1∶50萬(wàn)的圖框，然后投影變換到所需的地圖參數(shù)上.

(1)圖框.打開(kāi)主菜單中實(shí)用服務(wù)的投影變換模塊，選擇系列標(biāo)準(zhǔn)圖庫(kù)-自由生成梯形圖框.彈出對(duì)話框，如圖1所示.圖框模式選擇實(shí)線經(jīng)緯網(wǎng)十字公里網(wǎng)，比例尺選擇1∶50萬(wàn)，去掉“繪制標(biāo)準(zhǔn)分幅圖框”前的挑勾，在參數(shù)輸入下的B1、B2和L1、L2中輸入圖幅范圍，即上述要求的編圖范圍為東經(jīng)104°20′至107°40′，北緯35°20′至39°30′.網(wǎng)間間隔和橫縱向分劃，根據(jù)實(shí)際情況劃分.橢球參數(shù)的設(shè)置，如圖2所示.單擊“確定”，設(shè)置“圖框參數(shù)輸入”，然后“確定”.

圖1 標(biāo)準(zhǔn)圖框

圖2 橢球參數(shù)

(2)圖框投影變換.將上述生成的圖框，投影變換為所需的地圖參數(shù).在投影變換模塊中，打開(kāi)上述圖框文件，進(jìn)行投影變換[5].選擇當(dāng)前需要轉(zhuǎn)換的文件，填寫(xiě)當(dāng)前投影和目的投影的參數(shù).當(dāng)前投影參數(shù)一般可以不填寫(xiě)，默認(rèn)為所選擇文件的參數(shù).目的投影的參數(shù)，如圖3所示.

圖3 目的投影參數(shù)

然后點(diǎn)擊“開(kāi)始轉(zhuǎn)換”，轉(zhuǎn)換完畢確定.至此，圖框已經(jīng)生成完畢.如圖4所示.

圖4 寧夏地理坐標(biāo)經(jīng)緯度線框

1.3 地質(zhì)底圖

地質(zhì)底圖的原始資料一般是普通圖片格式，需要通過(guò)以下幾個(gè)步驟得到：掃描—矢量化—誤差校正—檢查子系統(tǒng)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤—裁剪制圖范圍.

(1)矢量化.方法：主菜單的輸入編輯模塊下，建立工程，添加底圖，即 MSI 格式，然后新建點(diǎn)(*.WT)文件，線(*.WL)文件，面(*.WP)文件.在矢量化的過(guò)程中，為了方便以后修改和利用，最好把不同的內(nèi)容放入到不同的圖層中，如等高線、鐵路、公路、河流、房屋線分別劃為一層，這樣可以為以后的修改和利用提供方便.如果是較為復(fù)雜的地形圖，在掃描圖件非常清晰的情況下，可以采用“交互矢量化”.即新建工程之后，點(diǎn)擊編輯系統(tǒng)的矢量化，選取裝入光柵文件，然后點(diǎn)擊“交互矢量化”，這樣作圖非常簡(jiǎn)便，省時(shí)省力，準(zhǔn)確性較高.矢量化數(shù)據(jù)成果的好壞直接影響到后續(xù)工作的準(zhǔn)確性，所以必須從工程的開(kāi)始就要把基礎(chǔ)打好，以保證質(zhì)量.

(2)子系統(tǒng)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤.常見(jiàn)的子系統(tǒng)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤有兩類：①圖元參數(shù)的越界；②區(qū)拓?fù)潢P(guān)系的錯(cuò)誤.對(duì)于第一種錯(cuò)誤，只要?jiǎng)h除越界的圖元即可；對(duì)于第二種錯(cuò)誤，首先要區(qū)分其拓?fù)潢P(guān)系發(fā)生錯(cuò)誤的范圍，如果只是某一個(gè)區(qū)拓?fù)潢P(guān)系錯(cuò)誤，可以用拓?fù)洳殄e(cuò)解決，否則就需要對(duì)文件重新矢量化.

(3)裁剪制圖.對(duì)制圖范圍進(jìn)行裁剪時(shí)，應(yīng)盡量采用實(shí)用服務(wù)模塊下的“圖形裁剪”工具進(jìn)行裁剪，這一工具是利用線文件裁剪，即單純的剪切文件，不考慮拓?fù)?，不?huì)因個(gè)別拓?fù)溴e(cuò)誤而引發(fā)面文件丟失、區(qū)合并錯(cuò)誤等問(wèn)題.而“輸入編輯”模塊下的“工程裁剪”工具是利用面文件裁剪，會(huì)受到被裁減文件拓?fù)潢P(guān)系的影響，容易導(dǎo)致文件發(fā)生誤合并及誤刪除.

1.4 編輯處理

所有已有的底圖，要素都整合到一張圖中，進(jìn)行編輯處理，如圖5所示.

圖5 底圖要素整合

在工程的左側(cè)欄內(nèi)，所有項(xiàng)目排列應(yīng)該按照?qǐng)D件圖層的最上面的項(xiàng)目在欄內(nèi)的最下面.對(duì)各個(gè)圖層進(jìn)行編輯，如地震震級(jí)，分成6個(gè)等級(jí)，編輯圖元的顏色，以及區(qū)別每級(jí)地震的圖元大??；水系點(diǎn)(注釋)的大小顏色，線的粗細(xì)顏色，面的顏色等等.在編輯過(guò)程中，可以運(yùn)用MapGis帶有的統(tǒng)改、根據(jù)屬性賦參數(shù)或根據(jù)參數(shù)賦屬性等功能簡(jiǎn)化編圖工作.

對(duì)于統(tǒng)改區(qū)文件的屬性，一般是合并地層時(shí)，為了方便修改地層顏色，可以先在庫(kù)管理模塊的屬性庫(kù)管理中，將所有參數(shù)一致的區(qū)文件，編寫(xiě)一個(gè)統(tǒng)一的代號(hào)，然后在編輯輸入模塊中的檢查-工作區(qū)屬性檢查中選中，統(tǒng)改參數(shù)，如圖6所示.

圖6 統(tǒng)改屬性參數(shù)

例如，在編輯寧夏的地質(zhì)面狀時(shí)，是在屬性管理庫(kù)中，將需要改成同樣顏色的面狀屬性的SYMBEL值改成不同的值，如將所有是變質(zhì)巖的面狀屬性的SYMBEL值改成字母A，然后在圖6中點(diǎn)擊屬性內(nèi)容中的 A，在輸入編輯窗口，部分面文件紅綠閃爍，說(shuō)明所有的變質(zhì)巖面狀被選中，點(diǎn)擊“修改區(qū)參數(shù)”，將選中的變質(zhì)巖顏色改成紅色，即色號(hào) 6.這樣，就統(tǒng)改了變質(zhì)巖的顏色參數(shù)，避免了一個(gè)一個(gè)修改的繁瑣工作.

其他圖層的圖元大小、顏色等屬性可以根據(jù)有關(guān)規(guī)范修改，只要熟悉了MapGis的基本操作，能夠提高制圖的效率.

整合完圖面要素，根據(jù)需要制作圖例并修改圖例的點(diǎn)線面屬性參數(shù)，如圖7所示.

圖7 寧夏MapGis地質(zhì)圖

1.5 圖形輸出

圖形的輸出是把所操作的圖形空間數(shù)據(jù)(包括點(diǎn)、線、面)以圖形的方式輸出，主要是通過(guò)MapGis的輸出系統(tǒng)中的工程輸出來(lái)實(shí)現(xiàn)[6].工程輸出主要有三種：Windows輸出，光柵輸出，PostScrip輸出.常用的是Windows輸出和光柵輸出.Windows輸出速度快，但必須安裝好對(duì)應(yīng)的Windows輸出驅(qū)動(dòng)程序；光柵輸出極大的提高了大幅面地圖的輸出速度.MapGis設(shè)計(jì)了一個(gè)針對(duì)地圖處理的高速軟件 RIP，它先對(duì)圖形進(jìn)行分色光柵化，形成供打印機(jī)及彩色噴墨繪圖儀輸出用的分色光柵文件，然后再驅(qū)動(dòng)彩色噴墨繪圖儀進(jìn)行輸出.光柵輸出的圖片格式又分為三種：生成GIF圖像，Tiff圖像，JPEG圖像，選取什么樣的格式就看制圖需要.

在繪制寧夏地質(zhì)圖時(shí)，是用光柵輸出，輸出JPEG圖像.頁(yè)面設(shè)置參數(shù)如圖8所示.

輸出比例，等大輸出設(shè)為 1∶1；版面定義設(shè)為A0圖紙，由于寧夏的圖幅是垂直向的，所以將頁(yè)面高寬數(shù)對(duì)調(diào).點(diǎn)擊“確定”，然后光柵輸出中生成JPEG圖像，等進(jìn)度條完畢，圖片輸出完畢，如圖9所示.

圖8 工程輸出頁(yè)面設(shè)置

圖9 寧夏區(qū)域活動(dòng)構(gòu)造

2 繪圖過(guò)程的幾點(diǎn)應(yīng)用

(1)由于繪制地質(zhì)圖的工作量大，需要團(tuán)隊(duì)合作完成，為了提高工作效率，避免反復(fù)進(jìn)行參數(shù)修改，在繪制圖件過(guò)程中應(yīng)盡量使用圖例板.使用統(tǒng)一的圖例板，也有利于圖件顏色、線型等參數(shù)的統(tǒng)一，保證圖面整潔.

(2)在繪圖過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)圖幅無(wú)法完全填充可視化窗口，即出現(xiàn)“飛點(diǎn)”.出現(xiàn)飛點(diǎn)，一般是因?yàn)閯h除區(qū)文件時(shí)，沒(méi)有完全刪除弧段.解決飛點(diǎn)的辦法是：打開(kāi)參數(shù)設(shè)置對(duì)話框內(nèi)的坐標(biāo)可見(jiàn)，刪除飛點(diǎn).如果還沒(méi)有解決飛點(diǎn)問(wèn)題，只能單個(gè)打開(kāi)圖層，查找出飛點(diǎn)所在圖層，然后在圖層中刪除飛點(diǎn)，最后重新添加到工程中.

(3)在繪制地質(zhì)圖過(guò)程中，熟練運(yùn)用 MapGis的快捷鍵，可以有效提高制圖速度.

自動(dòng)封閉線：在輸入封閉線時(shí)，在快封閉時(shí)按下Ctrl＋鼠標(biāo)右鍵；

F5：放大屏幕；

F6：以鼠標(biāo)所在位置為中心移動(dòng)屏幕；

F7：縮小屏幕；

F8：線矢量化時(shí)加點(diǎn)(在鼠標(biāo)所在位置加點(diǎn))；

F9：線矢量化時(shí)退點(diǎn)(一次退一個(gè)點(diǎn))；

F11：改變線方向(即在數(shù)字化時(shí)，從線的一頭轉(zhuǎn)向另一頭)；

F12：抓線頭，抓線上線，靠近線等操作.

3 結(jié) 語(yǔ)

MapGis具有輸入數(shù)據(jù)便捷、成圖速度快、穩(wěn)定性好以及方便修改增減圖面元素的特點(diǎn)，被地質(zhì)行業(yè)廣泛應(yīng)用，結(jié)束了專業(yè)繪圖人員手工作圖的原始紙質(zhì)的模式，大大減輕了工作強(qiáng)度，提高了工作效率.筆者在用MapGis繪制地質(zhì)圖的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)程序中的各項(xiàng)功能并不是獨(dú)立的，需要相互滲透使用.在實(shí)踐過(guò)程中，勤于思考，靈活運(yùn)用，才能更好的在工作中運(yùn)用該軟件.

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