城市活動(dòng)斷層探測(cè)中的淺層地震勘探數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)——以石嘴山市活動(dòng)斷層探測(cè)為例①

王 銀，杜克平，于貴華，孟廣魁，崔 謹(jǐn)，吳熙彥

（1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京），北京 100083；2.寧夏回族自治區(qū)地震局，寧夏 銀川 750001；3.北京師范大學(xué)地理學(xué)與遙感科學(xué)學(xué)院，北京 100087；4.中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，中國(guó)地震局活動(dòng)構(gòu)造與火山重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029）

0 前言

大量震例研究表明，活動(dòng)斷層是城市地震災(zāi)害的元兇［1－3］。世界多地震地區(qū)各國(guó)政府越來(lái)越清楚地認(rèn)識(shí)到城市活動(dòng)斷層探測(cè)與研究的重要性和迫切性。我國(guó)于2001年首先將福州市作為全國(guó)城市活動(dòng)斷層探測(cè)的試點(diǎn)城市［4－5］，隨后將北京、上海、西安、銀川等20個(gè)城市列為首批開展城市活斷層探測(cè)與地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的城市［6－7］。目前，已在全國(guó)多地震的?。▍^(qū)）的重點(diǎn)城市逐步展開城市活斷層探測(cè)與地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)工作。

城市活斷層探測(cè)手段有多種，其中淺層人工地震勘探［8－9］技術(shù)能夠揭示隱伏斷裂發(fā)育特征、深部展布狀態(tài)及活動(dòng)性質(zhì)，是城市活斷層探測(cè)工程中的首選探測(cè)手段［10］。城市活斷層探測(cè)中的數(shù)據(jù)庫(kù)［11－14］建設(shè)是一項(xiàng)非常重要的工作，它不僅為開展探測(cè)的城市提供城市規(guī)劃和建設(shè)的依據(jù)，也為我國(guó)防震減災(zāi)事業(yè)積累基礎(chǔ)資料。其中，淺層地震勘探數(shù)據(jù)庫(kù)是為城市活斷層探測(cè)提供重要的斷裂模型解釋等地球物理數(shù)據(jù)支撐。本文以石嘴山市活斷層探測(cè)中的淺層地震勘探數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)為例，在闡述建庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，以建庫(kù)操作流程為線索介紹淺層地震勘探數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的技術(shù)方法、操作技巧以及注意事項(xiàng)，可供利用ArcGIS系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)庫(kù)作為借鑒。

1 淺層地震勘探數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)

圖1 數(shù)據(jù)庫(kù)模板Fig.1 The database template

為了有效地實(shí)現(xiàn)活動(dòng)構(gòu)造數(shù)據(jù)交換、集成和共享服務(wù)，有關(guān)部門頒布了《DB／T 15－2009活動(dòng)斷層探測(cè)》［15］和《活動(dòng)斷層探測(cè)數(shù)據(jù)匯交與共享管理辦法》［16］等，并由相關(guān)單位研制了“活動(dòng)構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)模板［17］”（以下簡(jiǎn)稱“數(shù)據(jù)庫(kù)模板”），作為城市活斷層數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)庫(kù)模板中對(duì)要素?cái)?shù)據(jù)集、要素類、數(shù)據(jù)間的關(guān)系、值域范圍、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)項(xiàng)編碼、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)項(xiàng)約束條件等均做出了規(guī)定。數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)人員必須熟練掌握建庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)，并善于靈活運(yùn)用它進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)。

數(shù)據(jù)庫(kù)模板是一個(gè)與活動(dòng)斷層探測(cè)工作的前期準(zhǔn)備、野外探察、分析總結(jié)等3大階段相對(duì)應(yīng)的非常龐雜的結(jié)構(gòu)體系，其中野外探察歸為B類，野外探察又包含多種手段，按照入庫(kù)順序，地球物理探測(cè)部分編為B5類。模板以ArcGIS、Excel兩種格式給出［17］。圖1（a）為淺層地震勘探數(shù)據(jù)庫(kù)使用的Arc－GIS數(shù)據(jù)庫(kù)模版——B5＿Geophysical Survey要素?cái)?shù)據(jù)集模版，該數(shù)據(jù)集中設(shè)計(jì)了地球物理測(cè)點(diǎn)、地球物理測(cè)線、地球物理探測(cè)斷點(diǎn)要素類（以下分別簡(jiǎn)稱“測(cè)點(diǎn)、測(cè)線、斷點(diǎn)”）及與要素類相關(guān)聯(lián)的單獨(dú)屬性表（地球物理探測(cè)工程表、地球物理探測(cè)數(shù)據(jù)表等）。與ArcGIS格式數(shù)據(jù)庫(kù)模版相對(duì)應(yīng)的Excel格式數(shù)據(jù)庫(kù)模版如圖1（b）所示。

2 淺層地震勘探數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的方法、步驟和操作流程

淺層地震勘探數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的總體目標(biāo)是將物探部門提供的文檔、圖形、圖像等資料經(jīng)過(guò)整理和多種專業(yè)性特殊處理，構(gòu)建成數(shù)據(jù)庫(kù)，提供給相關(guān)部門和領(lǐng)域共享使用。

為使物探部門提供的數(shù)據(jù)、資料盡可能符合數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)需要，在淺層地震勘探工作之初，應(yīng)告知野外施工人員所需收集的數(shù)據(jù)、資料的內(nèi)容和格式，特別要注意提供的測(cè)量坐標(biāo)值必須采用WGS1984坐標(biāo)系。數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)應(yīng)與探測(cè)工作同步進(jìn)行，建庫(kù)人員應(yīng)及時(shí)收集、整理建庫(kù)所需的數(shù)據(jù)、資料。

建庫(kù)人員獲得物探部門的數(shù)據(jù)、資料后進(jìn)行屬性數(shù)據(jù)操作和空間數(shù)據(jù)入庫(kù)。屬性數(shù)據(jù)操作是在Microsoft Office Excel軟件下由填寫Excel格式數(shù)據(jù)庫(kù)模版表的方法完成，其內(nèi)容包括填寫要素類屬性表和單獨(dú)屬性表；空間數(shù)據(jù)入庫(kù)需完成從文檔數(shù)據(jù)模型到ArcGIS數(shù)據(jù)模型［18］的轉(zhuǎn)換，首先創(chuàng)建一個(gè)ArcGIS數(shù)據(jù)庫(kù)，然后創(chuàng)建空間幾何要素，再實(shí)現(xiàn)空間幾何要素的入庫(kù)。

在上述工作完成之后使用活動(dòng)構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)批量入庫(kù)軟件［17］，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)批量入庫(kù)，包括要素類屬性數(shù)據(jù)、單獨(dú)屬性表數(shù)據(jù)和檔案數(shù)據(jù)［19］入庫(kù)。最后一個(gè)步驟是由國(guó)家地震活斷層研究中心對(duì)建成的淺層地震勘探數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)通過(guò)后實(shí)現(xiàn)成果匯交。圖2是淺層地震勘探數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)操作流程圖。

圖2 淺層地震勘探數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)操作流程圖Fig.2 Flowchart of operation process in database construction of shallow seismic exploration

3 淺層地震勘探數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)關(guān)鍵操作

為了建成一個(gè)方便使用并滿足數(shù)據(jù)共享要求的淺層地震勘探數(shù)據(jù)庫(kù)，需要建立一個(gè)供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的文件夾，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)文件夾的命名規(guī)則為：項(xiàng)目所在城市行政區(qū)代碼＋專題號(hào)。根據(jù)上述規(guī)則，石嘴山市活動(dòng)斷層探測(cè)淺層地震勘探數(shù)據(jù)文件夾命名為“640200102”，其中640200為石嘴山市行政區(qū)劃代碼，102為專題代碼（項(xiàng)目組給定）。

3.1 淺層地震勘探檔案數(shù)據(jù)整理

首先要對(duì)淺層地震勘探檔案數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，其步驟是：在“640200102”數(shù)據(jù)文件夾下建立一個(gè)子文件夾4－ArchiveFile，供檔案數(shù)據(jù)存儲(chǔ)使用。檔案數(shù)據(jù)的具體內(nèi)容為：每條測(cè)線的時(shí)間剖面圖和深度剖面圖、平均速度圖、工作班報(bào)、儀器班報(bào)，測(cè)線地震反射原始數(shù)據(jù)（＊.sgy）、時(shí)間剖面原始格式（如PLDC5時(shí)間剖面圖.cdr）、每條測(cè)線的深度剖面原始格式、石嘴山活斷層淺層地震勘探方案.doc、石嘴山淺層地震勘探報(bào)告.doc、石嘴山活斷層淺層地震勘探方案.pdf、石嘴山淺層地震勘探報(bào)告.pdf等。如果檔案數(shù)據(jù)大于300M，還需要建立子文件夾5－HugeFile，將大于300M的檔案數(shù)據(jù)整理在該子文件夾中，并編寫對(duì)應(yīng)檔案數(shù)據(jù)的說(shuō)明文件。

需要注意的是，若檔案數(shù)據(jù)中的時(shí)間剖面、深度剖面，野外施工單位提交時(shí)為原始格式，整理檔案數(shù)據(jù)時(shí)需要各存儲(chǔ)一份JPG格式圖像；對(duì)于淺層地震勘探方案、淺層地震勘探報(bào)告，野外實(shí)施單位各提交一份doc格式，整理檔案數(shù)據(jù)時(shí)需要各存儲(chǔ)一份pdf格式文檔。在整理檔案數(shù)據(jù)的過(guò)程中還要注意檢查核對(duì)其完整性與正確性，及時(shí)完善檔案數(shù)據(jù)。檔案數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)中以屬性內(nèi)容的形式存儲(chǔ)，因此檔案數(shù)據(jù)要錄入數(shù)據(jù)庫(kù)必須是按照一定規(guī)則填寫完成檔案數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的所有Excel表格，并完成與檔案數(shù)據(jù)相關(guān)的幾何要素入庫(kù)后才能實(shí)施檔案數(shù)據(jù)入庫(kù)。

3.2 屬性數(shù)據(jù)操作

屬性數(shù)據(jù)操作就是從物探部門提供的一套資料中，按照數(shù)據(jù)庫(kù)模板中的規(guī)定分離提取需要的信息，將其分別填入到Excel格式的數(shù)據(jù)庫(kù)模板表格中。屬性數(shù)據(jù)操作的便捷方法是，從數(shù)據(jù)庫(kù)模板表中提取出與淺層地震勘探相對(duì)應(yīng)的模板表，然后由具有淺層地震勘探專業(yè)知識(shí)的人員在Microsoft office Excel軟件下完成表格的填寫。這種方法可充分發(fā)揮建庫(kù)人員和勘探人員各自的專業(yè)特長(zhǎng)，達(dá)到快捷、準(zhǔn)確建成數(shù)據(jù)庫(kù)的目的。

首先需要將淺層地震勘探相對(duì)應(yīng)的模板表分類存儲(chǔ)在相應(yīng)的位置。要在上文中已建好的640200102文件夾下建立3個(gè)子文件夾，其中1－Features Class子文件夾下存儲(chǔ)要素類對(duì)應(yīng)的屬性表格；2－Attribute Table子文件夾下存儲(chǔ)單獨(dú)屬性表對(duì)應(yīng)的表格；3－Archive Table子文件夾下存儲(chǔ)檔案表。這樣的表格共有10個(gè)，具體內(nèi)容列于表1。

表1 淺層地震勘探Excel格式數(shù)據(jù)庫(kù)模版表格列表Table 1 Database template tables of shallow seismic exploration in Excel format

表格填寫過(guò)程中除一些特殊字段外，其余須按照Excel表格的頂部給出的表格填寫約束條件來(lái)填寫。下面對(duì)表格中出現(xiàn)的特殊字段作填寫注意事項(xiàng)的說(shuō)明，其例表見表2至表5。

（1）表格中出現(xiàn)的ID編號(hào)和工程編號(hào)規(guī)定為17位，但建庫(kù)人員只需填寫字符數(shù)不超過(guò)八位的唯一編號(hào)部分，其余編號(hào)位數(shù)由軟件自動(dòng)編輯補(bǔ)齊。

（2）表中綠色底為數(shù)據(jù)庫(kù)中設(shè)置值域項(xiàng)的字段［17］，應(yīng)按照值域設(shè)定的范圍來(lái)填寫。如“探測(cè)方法”為值域項(xiàng)，其中淺層地震縱波反射值域設(shè)定為“231111”，表格中只填寫“231111”即可（表2）。

（3）表格中有許多檔案編號(hào)字段，如表3中的三列，雖然該表中規(guī)定為20位的編號(hào)，但是建庫(kù)人員在表格中填寫的內(nèi)容為“檔案數(shù)據(jù)名稱及擴(kuò)展名”，如“蘆花臺(tái)斷層1號(hào)測(cè)線時(shí)間剖面圖”填為“LHTC1時(shí)間剖面圖”，分別以.cdr和.jpg兩種格式填寫。需要注意，檔案數(shù)據(jù)名稱必須與上文中整理的檔案名一一對(duì)應(yīng)，并與屬性表中其他記錄對(duì)應(yīng)。

（4）屬性表中檔案編號(hào)字段里出現(xiàn)的文件必須填寫其對(duì)應(yīng)的檔案表，如表3中第一列“綜合解釋剖面矢量圖原始文件編號(hào)”字段中填寫的文件，必須填寫其對(duì)應(yīng)的檔案表（表4）。要素類屬性表／單獨(dú)屬性表中檔案字段有三類，其與檔案表的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表5。

（5）檔案表中的ID字段項(xiàng)規(guī)定為20位字符，在填表時(shí)只填寫不超過(guò)8位的唯一字符。該表格中Filename字段項(xiàng)填寫內(nèi)容為：路徑〔.文件擴(kuò)展名，如表4。

在填寫表格時(shí)還需要注意：同一條測(cè)線上測(cè)點(diǎn)的信息必須連續(xù)錄入，且必須按照測(cè)點(diǎn)樁號(hào)由小到大的順序填寫表格所設(shè)置的內(nèi)容。此外，如果5－HugeFile子文件夾中存儲(chǔ)了檔案數(shù)據(jù)，則必須填寫D＿HugeVolumeDataPathTable—大數(shù)據(jù)文件表。

3.3 空間幾何要素入庫(kù)

在淺層地震勘探報(bào)告中給出了與空間幾何要素相關(guān)的兩種表單，其中淺層地震勘探測(cè)點(diǎn)描述表中以經(jīng)緯度的形式記錄了測(cè)點(diǎn)的空間位置，從屬相同測(cè)線的測(cè)點(diǎn)順序隱含地記錄了測(cè)線的空間位置；表單通過(guò)記錄淺層地震探測(cè)的斷點(diǎn)距地震測(cè)線起點(diǎn)的位置隱含地表達(dá)了異常區(qū)的空間信息［19］。這些成果數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)空間化處理，創(chuàng)建空間幾何要素后才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)入庫(kù)。前面填寫的Excel表格中已經(jīng)整理出測(cè)點(diǎn)、斷點(diǎn)參數(shù)，可直接利用這些參數(shù)完成空間幾何要素的創(chuàng)建，具體操作如下。

（1）創(chuàng)建空的ArcGIS數(shù)據(jù)庫(kù)

首先在ArcCatalog軟件下新建空的ArcGIS數(shù)據(jù)庫(kù)文件以供存儲(chǔ)幾何要素，該數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)文件夾（石嘴山市為640200102）下，命名為Subject＋數(shù)據(jù)文件夾名（石嘴山市項(xiàng)目中的淺層地震勘探數(shù)據(jù)庫(kù)為“Subject640200102.gdb”）；然后在 Arc－GIS模板中復(fù)制該數(shù)據(jù)庫(kù)需要的空白要素類和單獨(dú)屬性表，具體內(nèi)容為：A1＿LiteratureDocumentTable、D＿HugeVolumeDataPathTable、E＿ArchiveImageTable、E＿ArchiveRawDataTabl、E＿ArchiveReportTable、InternalDataTable以及圖1中所有內(nèi)容，共三個(gè)要素類，8個(gè)單獨(dú)屬性表。

表2 GeophySvyPoint－地球物理測(cè)點(diǎn)—點(diǎn).xlsTable 2 GeophySvyPoint－point.xls

表3 地球物理測(cè)線表中檔案編號(hào)字段填寫的內(nèi)容Table 3 The content fill in GeophySvyLine archive number field

表4 原始檔案表中填寫的主要內(nèi)容Table 4 The contents of ArchiveRawData table

表5 三類檔案表與要素類屬性表／單獨(dú)屬性表中檔案字段對(duì)應(yīng)關(guān)系表Table 5 Three archive table corresponding with archive field in features class table／attribute table

（2）創(chuàng)建空間幾何要素

測(cè)點(diǎn)要素的獲得是利用已經(jīng)填寫完成的測(cè)點(diǎn)表格（表2）整理出一個(gè)測(cè)點(diǎn)簡(jiǎn)表（只含有一行英文字段名），然后采用ArcMap軟件中點(diǎn)事件處理的方法自動(dòng)創(chuàng)建測(cè)點(diǎn)圖層，該方法主要是在Add XY Data工具下利用X和Y的坐標(biāo)值（即測(cè)點(diǎn)的經(jīng)度和緯度）來(lái)創(chuàng)建測(cè)點(diǎn)Events圖層，然后將測(cè)點(diǎn)Events圖層輸出為“測(cè)點(diǎn).shp”，即完成測(cè)點(diǎn)要素創(chuàng)建，此方法可以快速獲得測(cè)點(diǎn)幾何要素。

測(cè)線要素是由其對(duì)應(yīng)的所有測(cè)點(diǎn)連線獲得，創(chuàng)建方法是在Point2Line（點(diǎn)生成線）軟件下利用已獲得的測(cè)點(diǎn).shp圖層自動(dòng)連結(jié)創(chuàng)建測(cè)線。該軟件主要通過(guò)測(cè)點(diǎn)與測(cè)線的歸屬關(guān)系以及測(cè)點(diǎn)在測(cè)線上的記錄順序來(lái)創(chuàng)建測(cè)線，因此使用該軟件時(shí)必須將每個(gè)測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的測(cè)線編號(hào)（SvyLineID）填寫正確，還要確保每條測(cè)線上的測(cè)點(diǎn)按照起點(diǎn)到終點(diǎn)的順序記錄。

建庫(kù)人員使用點(diǎn)生成線軟件可以保證每一條測(cè)線是由該測(cè)線上所有測(cè)點(diǎn)連結(jié)而成，該軟件自動(dòng)撲捉每一個(gè)點(diǎn)，容差值在數(shù)據(jù)庫(kù)檢查軟件規(guī)定的范圍之內(nèi)，保證了每一條測(cè)線的精度。在淺層地震勘探中有些測(cè)線上的測(cè)點(diǎn)多達(dá)幾十個(gè)，如果人工手動(dòng)連結(jié)不僅速度慢還可能出現(xiàn)測(cè)點(diǎn)遺漏的現(xiàn)象，導(dǎo)致繪制的測(cè)線不精確。使用點(diǎn)生成線的軟件可以快速準(zhǔn)確地將點(diǎn)連結(jié)成線。

在空間幾何要素創(chuàng)建中，最復(fù)雜的是斷點(diǎn)要素的創(chuàng)建。淺層地震報(bào)告中提供的斷點(diǎn)參數(shù)是斷點(diǎn)距測(cè)線起點(diǎn)的距離，而不是斷點(diǎn)的坐標(biāo)值。因此，斷點(diǎn)空間幾何要素類就不能像創(chuàng)建測(cè)點(diǎn)那樣的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。最簡(jiǎn)潔的方法是采用ArcToolbox軟件中的路徑事件［20］處理方法來(lái)完成斷點(diǎn)創(chuàng)建。創(chuàng)建斷點(diǎn)的步驟為：

（1）建立沿測(cè)線的長(zhǎng)度度量參考系［19］。在ArcToolbox工具中利用“Calibrate Routes”功能為測(cè)線建立一個(gè)長(zhǎng)度度量參考值，得到一個(gè)帶有長(zhǎng)度參考值的圖層“測(cè)線＿CalibrateRoutes”，操作流程如圖3。

圖3 測(cè)線長(zhǎng)度度量參考系建立流程Fig.3 The process of generated linear reference value for survey line

圖4 創(chuàng)建斷點(diǎn)要素流程Fig.4 The process of creating fault point

（2）創(chuàng)建斷點(diǎn)：首先利用填寫完成的表1中的斷點(diǎn)屬性表，整理另存一個(gè)斷點(diǎn)表（表6）。然后在ArcMap界面下打開ArcToolbox工具，使用該工具中的“Make Route Event Layer”功能，利用斷點(diǎn)簡(jiǎn)表生成斷點(diǎn)表Events圖層，將生成的“斷點(diǎn)表E－vents”圖層輸出為斷點(diǎn).Shp圖層，即完成了斷點(diǎn)要素的創(chuàng)建。其操作流程見圖4。

使用上述的方法創(chuàng)建斷點(diǎn)，必須確保測(cè)點(diǎn)、測(cè)線屬性表和斷點(diǎn)表格中測(cè)線的編號(hào)相互對(duì)應(yīng)，即有一條編號(hào)（ID）為“23”的測(cè)線，其測(cè)線上測(cè)點(diǎn)的屬性表中測(cè)線編號(hào)字段（SvyLineID）中的內(nèi)容也必須是“23”，與此同時(shí)該條測(cè)線上斷點(diǎn)表格中測(cè)線編號(hào)（SvyLineID）列中的內(nèi)容也必須是“23”。利用上述方法創(chuàng)建斷點(diǎn)，既提高了斷點(diǎn)定位的速度，又確保了斷點(diǎn)與測(cè)線的容差值在數(shù)據(jù)庫(kù)檢查軟件規(guī)定的范圍之內(nèi)，保證了斷點(diǎn)定位精度。

（3）空間幾何要素入庫(kù)

圖5 要素加載到數(shù)據(jù)庫(kù)中的操作流程Fig.5 The operation process of survey point feature loaded into database

得到空間幾何要素后，利用ArcCatalog中l(wèi)oad Data工具［20］，將每個(gè)圖層中的要素都加載到Subject640200102.gdb數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)的要素類中，從而實(shí)現(xiàn)了空間幾何要素入庫(kù)。加載數(shù)據(jù)操作流程如圖5。完成幾何要素入庫(kù)后，要注意核對(duì)要素的ID（編號(hào)）字段內(nèi)容和要素對(duì)應(yīng)的Excel表格中ID列的內(nèi)容是否一致。如一條測(cè)線在ArcGIS格式的測(cè)線屬性表中測(cè)線編號(hào)為1，則該條測(cè)線在Excel格式的測(cè)線表格編號(hào)列的內(nèi)容必須為 “1”。否則ArcGIS格式的測(cè)線無(wú)法和Excel格式的測(cè)線表格中記錄的測(cè)線內(nèi)容關(guān)聯(lián)。

3.4 屬性數(shù)據(jù)及檔案數(shù)據(jù)與空間要素類關(guān)聯(lián)批量入庫(kù)

編輯完成表1中列出的Excel格式表格，并將幾何要素全部加載到數(shù)據(jù)庫(kù)后，運(yùn)行活動(dòng)構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)批量入庫(kù)軟件，將屬性和檔案數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)Subject640200102.gdb中，這樣便建成了淺層地震數(shù)據(jù)庫(kù)。使用批量入庫(kù)軟件的關(guān)鍵步驟有三步，下面分別進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

（1）編輯批量入庫(kù)軟件BatchDataImport的配套文件ID－code.xls表格，在CityCode＿mapper工作薄的A列中寫入項(xiàng)目所在城市名稱，本項(xiàng)目所在城市為石嘴山市，因此此處填寫“石嘴山市”，在CityCode＿mapper工作薄的B列寫入項(xiàng)目所在城市的行政區(qū)劃代碼“640200”。保存并關(guān)閉表格。

（2）給數(shù)據(jù)庫(kù)中要素類和單獨(dú)屬性表等的名稱后面添加專題代碼，在批量入庫(kù)軟件BatchDataImport中打開數(shù)據(jù)庫(kù)“Subject640200102.gdb”，錄入三位專題代碼為 “102”，運(yùn)行軟件，即給要素類、單獨(dú)屬性表等的名稱后面添加了專題代碼。

（3）運(yùn)行軟件完成數(shù)據(jù)入庫(kù)：完成添加專題代碼后，可以使用批量入庫(kù)軟件對(duì)屬性數(shù)據(jù)及檔案數(shù)據(jù)批量入庫(kù)，該軟件規(guī)范要素ID，導(dǎo)入檔案數(shù)據(jù)，檢測(cè)并處理填入Excel格式模板上的數(shù)據(jù)格式、邏輯關(guān)系等，將要素ID自動(dòng)規(guī)范化編輯為17位，將填入Excel格式模板上的屬性數(shù)據(jù)信息批量導(dǎo)入Arc－GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中，將4－ArchiveFile子文件夾中的檔案數(shù)據(jù)批量導(dǎo)入 ArcGIS數(shù)據(jù)庫(kù)（Subject640200102）中，并自動(dòng)完成檔案編號(hào)的20位規(guī)范化處理，其操作流程如圖6。

表6 斷點(diǎn)表Table 6 Fault point summary table

圖6 屬性及檔案數(shù)據(jù)批量入庫(kù)流程Fig.6 The process of attributes and archive data batch input database

石嘴山市活動(dòng)斷層探測(cè)項(xiàng)目的淺層地震勘探數(shù)據(jù)庫(kù)中包含三個(gè)幾何要素類、一個(gè)地球物理探測(cè)數(shù)據(jù)表、一個(gè)地球物理探測(cè)工程表、三個(gè)檔案表和一個(gè)內(nèi)部數(shù)據(jù)表。三個(gè)幾何要素類中分別記錄509個(gè)測(cè)點(diǎn)、33條測(cè)線、36個(gè)斷點(diǎn)的幾何特征及其相關(guān)屬性內(nèi)容；地球物理探測(cè)數(shù)據(jù)表中記錄了99條檔案信息；地球物理探測(cè)工程表中記錄了1條淺層地震勘探相關(guān)信息；三個(gè)檔案表總共記錄了268個(gè)檔案數(shù)據(jù)的編號(hào)及相關(guān)信息；內(nèi)部數(shù)據(jù)表存儲(chǔ)了三個(gè)檔案表中記錄的268個(gè)檔案。

4 數(shù)據(jù)庫(kù)成果匯交

建庫(kù)人員完成數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)后，將數(shù)據(jù)庫(kù)送往活動(dòng)斷層探測(cè)數(shù)據(jù)匯交與管理中心進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果修改完善數(shù)據(jù)庫(kù)，檢測(cè)合格的數(shù)據(jù)庫(kù)可以按照要求匯交到活動(dòng)斷層探測(cè)數(shù)據(jù)匯交與管理中心。依照活動(dòng)斷層探測(cè)數(shù)據(jù)匯交與共享管理辦法，為項(xiàng)目檔案的完整性及便于數(shù)據(jù)庫(kù)檢測(cè)，在一個(gè)項(xiàng)目完成時(shí)除了提交ArcGIS格式的數(shù)據(jù)庫(kù)，還需要同時(shí)提交建庫(kù)使用的Excel格式數(shù)據(jù)及所有原始材料。下面僅以石嘴山市活動(dòng)斷層探測(cè)中淺層地震勘探數(shù)據(jù)庫(kù)為例對(duì)提交的數(shù)據(jù)庫(kù)成果予以說(shuō)明。

（1）提交640200102文件夾中的內(nèi)容必須包含1－Features Class、2－Attribute Table、3－Archive Table、4－ArchiveFile、5－HugeFile 5個(gè)子文件夾及其內(nèi)容，并包含一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)（Subject640200102.gdb）。

（2）由于數(shù)據(jù)庫(kù)在建設(shè)過(guò)程中經(jīng)過(guò)多次反復(fù)修改，為了保證提交成果為最終成果，需確保子文件夾1－Features Class、2－Attribute Table、3－Archive Table下的表格內(nèi)容和數(shù)據(jù)庫(kù)中的內(nèi)容一致。

（3）數(shù)據(jù)庫(kù)中的檔案記錄與4－ArchiveFile和5－HugeFile文件夾中的檔案內(nèi)容保持一致。

淺層地震勘探數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)應(yīng)與野外探測(cè)工作同步進(jìn)行，切不可認(rèn)為數(shù)據(jù)庫(kù)不重要而將其滯后。另外，在完成淺層地震勘探數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)后要及時(shí)完成淺層地震勘探實(shí)際材料圖、斷層分布圖的編制，并及時(shí)保存這些專題圖文檔。例如在石嘴山市活斷層探測(cè)中，及時(shí)根據(jù)淺層地震勘探數(shù)據(jù)庫(kù)繪制了斷層分布圖（圖7），發(fā)現(xiàn)斷層在崇崗鄉(xiāng)附近存在間斷區(qū)。項(xiàng)目組在間斷區(qū)分開的兩個(gè)斷層段的關(guān)鍵部位各布設(shè)了一個(gè)鉆探剖面，解決了斷層活動(dòng)性問(wèn)題，做到有的放矢，避免了盲目性，從而做到既高效、省時(shí)，又節(jié)約經(jīng)費(fèi)。因此，及時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)庫(kù)資料有利于提高項(xiàng)目的工作質(zhì)量和工作效率。

圖7 斷層分布及鉆探剖面位置圖Fig.7 The map of Fault distribution and drilling section location

5 結(jié)語(yǔ)

本文中采用ArcMap中點(diǎn)事件處理的方法，將測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)值自動(dòng)創(chuàng)建成點(diǎn)圖層，再使用“點(diǎn)生成線”的工具（piont2line）將點(diǎn)連成線，實(shí)現(xiàn)了淺層地震勘探測(cè)線圖層的創(chuàng)建。在“斷點(diǎn)”要素的創(chuàng)建過(guò)程中采用了ArcToolbox軟件中路徑事件處理的方法，快速準(zhǔn)確地標(biāo)定了斷點(diǎn)的空間位置。上述方法較之其他方法具有快速省時(shí)、精度高的特點(diǎn)。文中使用Excel格式模板表填寫屬性數(shù)據(jù)，然后使用國(guó)家活動(dòng)斷層研究中心為活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)模板配套研發(fā)的數(shù)據(jù)批量入庫(kù)軟件BatchDataImport.exe，將填入Excel格式模板上的屬性數(shù)據(jù)信息批量導(dǎo)入Arc－GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中，規(guī)范化處理了ID編碼，并將4－ArchiveFile子文件夾中的檔案數(shù)據(jù)導(dǎo)入了ArcGIS數(shù)據(jù)庫(kù)中，既降低了數(shù)據(jù)入庫(kù)的難度，又提高了工作效率。

淺層地震勘探的建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)的工作，從筆者的建庫(kù)體驗(yàn)中體會(huì)到建庫(kù)人員只具有ArcGIS相關(guān)操作技術(shù)還不能勝任此項(xiàng)工作，必須熟練掌握活動(dòng)構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)模版，并善于利用模版開展工作，此外還要在一定程度上具備與活斷層探測(cè)相關(guān)的地震地質(zhì)知識(shí)，只有這樣才能建出高質(zhì)量的淺層地震勘探數(shù)據(jù)庫(kù)。

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