分析地理信息系統(tǒng)（Map Gis）在地質(zhì)制圖中的應(yīng)用

李寧　蔡秦秦　邱文波（陜西延長(zhǎng)石油油氣勘探公司石油勘探開發(fā)部，陜西　延安　716000）

分析地理信息系統(tǒng)（Map Gis）在地質(zhì)制圖中的應(yīng)用

李寧蔡秦秦邱文波（陜西延長(zhǎng)石油油氣勘探公司石油勘探開發(fā)部，陜西延安716000）

本文主要以MAPGIS系統(tǒng)概述作為出發(fā)點(diǎn)，并從地質(zhì)底圖的匯編、圖形輸出、圖幅接邊等方面探討了地理信息系統(tǒng)（MapGis）在地質(zhì)制圖中的應(yīng)用。以期為提高地質(zhì)制圖效率和數(shù)據(jù)輸出效率提供一些參考和意見。

Map Gis；地質(zhì)繪圖；應(yīng)用

地質(zhì)制圖是由地質(zhì)圖和地形圖組合而成，是地質(zhì)工作的重要組成部分之一。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展腳步的較快，促使各行業(yè)相關(guān)技術(shù)水平的不斷加強(qiáng)。在地質(zhì)制圖工程中，地質(zhì)繪圖技術(shù)的高低不僅嚴(yán)重影響數(shù)字制圖效率，也是影響圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是否精確的關(guān)鍵因素。一幅圖的處理工序較為復(fù)雜，包括編輯、印刷、出版等，工作強(qiáng)度大，多錯(cuò)誤率的要求較高。因此，加強(qiáng)地理信息系統(tǒng)技術(shù)在地質(zhì)制圖中的應(yīng)用是當(dāng)前我國(guó)地質(zhì)企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)問題之一。

1　MAPGIS系統(tǒng)概述

MAPGIS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由輸出系統(tǒng)、輸入系統(tǒng)、庫(kù)管子系統(tǒng)、服務(wù)子系統(tǒng)以及分析子系統(tǒng)五部分組成。其特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾方面：其一，使用較為便利。MAPGIS系統(tǒng)是以WINDOWS作為工作平臺(tái)，用戶界面較好，攜帶較為方便。

其二，功能強(qiáng)大，不僅具備良好的數(shù)據(jù)分析能力，還具有查詢功能。

其三，制圖功能強(qiáng)大。

其四，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換效率高。

其五，強(qiáng)大的三維交互可視化環(huán)境。

實(shí)踐證明，MAPGIS在地圖圖形制作、數(shù)據(jù)分析等方面都可滿足地質(zhì)制圖任務(wù)的需要。下圖所示就是基于MAPGIS的數(shù)字城市地圖。

圖1　基于MAPGIS的數(shù)字城市地圖

2　MAPGIS系統(tǒng)在地質(zhì)制圖中的應(yīng)用

2.1地質(zhì)底圖的匯編

對(duì)于地質(zhì)底圖的匯編而言，需要注重強(qiáng)調(diào)地質(zhì)底圖的匯編原則、圖像校正、圖形矢量化等。

第一，匯編原則和要求。專題要素和地理要素是專題圖件的兩大構(gòu)成要素。其核心是專題要素，因此在匯編圖形時(shí)，要將兩者進(jìn)行綜合，以當(dāng)?shù)氐牡匦蔚刭|(zhì)條件作為制圖的基礎(chǔ)，以國(guó)家地形編繪標(biāo)準(zhǔn)為治理方向，展開綜合治理。與此同時(shí)，還需要將地形地理要素納入考慮范圍之內(nèi)。MAPGIS可以提供多種投影之間的轉(zhuǎn)換。就我國(guó)而言，主要有兩種：一是北京54坐標(biāo)系，二是西安80坐標(biāo)系。相關(guān)操作人員的首要工作是選擇適合當(dāng)?shù)氐匦蔚刭|(zhì)條件的坐標(biāo)系。如果選擇不同坐標(biāo)系的地形圖，需要提前在系統(tǒng)中做好坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換工作。選擇比例尺相同地圖編繪比較容易。這種情況是在不需要考慮地形的前提下，就可以借助地形圖判斷成圖的精度大小。選擇較大的地形圖是在比例尺大小不一致的前提下，才能夠確保圖形的精度。

第二，掃描原圖和校正。就圖形掃描而言，采用的掃描方式是MAPGIS系統(tǒng)中地理底圖的常用措施。即通過掃描儀直接掃描復(fù)合編繪要求和地形特征的原圖。然后將掃描完的原圖以“柵格”形式保存在文件夾中。最后分類、整理文件夾。在掃描文件時(shí)，要確保文件中原圖和地形圖的精度，達(dá)到提高掃描效率的目的。文件應(yīng)以LiFF格式保存。就圖形校正而言，地形圖以及原圖在掃描過程中會(huì)存在比例尺變形或者圖紙變形等情況，這樣就會(huì)造成掃描結(jié)果存在很大的誤差性。針對(duì)這一點(diǎn)，這就需要校正圖形，將掃描結(jié)果的誤差控制在最小范圍內(nèi)，從而達(dá)到工作實(shí)際要求。所謂圖形、圖像校正是指將掃描中出現(xiàn)的變形文件、圖紙校正到標(biāo)準(zhǔn)位置或者指定位置，并設(shè)置比例不同的標(biāo)準(zhǔn)圖框，利用MAPGIS中圖像的鑲嵌配準(zhǔn)功能，轉(zhuǎn)換文件的格式。一般是將文件格式轉(zhuǎn)換成msi文件，然后將轉(zhuǎn)換之后的文件進(jìn)行整理與分類，再進(jìn)行采集圖像的工作。圖像與文件夾之間需要選擇一個(gè)控制點(diǎn)，控制點(diǎn)選擇的目的是確保地物的拐角點(diǎn)能夠均勻分布在MAPGIS系統(tǒng)中，達(dá)到校正地形圖的目的?？刂泣c(diǎn)一般選擇在整公里網(wǎng)或者M(jìn)APGIS系統(tǒng)的內(nèi)圖廓點(diǎn)。

第三，圖形矢量化。利用MAPGIS提供的圖形處理功能，在地形圖像處理和矢量化之前，首先要對(duì)相關(guān)圖像信息進(jìn)行分類整理，設(shè)置好與比例尺大小相同的地形圖層。這樣就可以確保不同圖形存放在標(biāo)準(zhǔn)位置或者指定位置。比如將不同的圖形內(nèi)容比如鐵路、地物等放在指定位置或者標(biāo)準(zhǔn)位置，為以后的工作和圖像矢量化處理提供便利。除此之外，地形圖像信息在編輯和矢量化處理之前，根據(jù)圖形內(nèi)涉及的點(diǎn)、線類型建立一個(gè)圖例版文件。在設(shè)置圖例版文件之前，需要在MAPGIS系統(tǒng)中設(shè)置圖元參數(shù)，并確保參數(shù)的精確性。圖元參數(shù)要根據(jù)不同比例尺的地形圖像為依據(jù)，在輸入?yún)?shù)時(shí)，要預(yù)先在MAPGIS系統(tǒng)中設(shè)置好圖例，這樣可以有效避免記憶和進(jìn)入菜單重新修改圖元參數(shù)，最終達(dá)到提高工作效率的目的。

第四，圖幅接邊。圖幅接邊是在圖形矢量化工序完成之后進(jìn)行的。圖形在矢量化過程中會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)漏現(xiàn)象，這就需要在裝入圖像文件之前，檢查文件信息是否存在錯(cuò)漏。一旦發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)漏現(xiàn)象，就需要與周邊圖的作者協(xié)商解決，對(duì)圖像進(jìn)行接邊處理。

2.2地質(zhì)內(nèi)容的繪制

在地里底圖準(zhǔn)備好之前，需要在MAPGIS系統(tǒng)中設(shè)置專題圖像，根據(jù)圖像要素繪制地質(zhì)圖。地質(zhì)圖在繪制中，可以適當(dāng)添加一些與圖像信息相關(guān)的內(nèi)容。專題圖像的繪制與專題要素的繪制需要借助MAPGIS系統(tǒng)中的點(diǎn)、線和編輯功能完成。地質(zhì)內(nèi)容的繪制應(yīng)該根據(jù)實(shí)際需要來擴(kuò)充系統(tǒng)的子圖庫(kù)、線型庫(kù)、顏色庫(kù)，用戶也可建立自己的子圖庫(kù)、線型庫(kù)、顏色庫(kù)。

在掃描地質(zhì)圖像信息和對(duì)圖像信息進(jìn)行矢量化處理之前，需要根據(jù)要求繪制地理底圖。專題圖像處理和專題要素建立之前，需要在MAPGIS系統(tǒng)中新建一個(gè)圖例文件。圖例文件的構(gòu)建需要依據(jù)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)文件。無論是處理圖層問題還是處理地理要素問題，都需要以國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)合理處理圖層，將地理要素圖層與地理底圖圖層分離出來，便于日后修改。

2.3空間分析

空間分析功能是MAPGIS系統(tǒng)中最重要的專業(yè)性功能之一。相較于計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)而言，該子系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)分析、空間專業(yè)圖像信息選加、三維模型分析等功能，與MAPGIS的空間系統(tǒng)形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，將比例尺大小不同的圖像信息進(jìn)行儲(chǔ)存、分類、整理，方便統(tǒng)一管理與使用。這樣不僅可以為地質(zhì)工作開辟全新的工作手段，還可以為隨時(shí)查找空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)提供便利，有助于提升相關(guān)工作的效率和質(zhì)量。如圖2。

圖2　空間分析

2.4圖像輸出

MAPGIS圖形輸出是通過輸出系統(tǒng)完成的。MAPGIS系統(tǒng)中的輸出系統(tǒng)主要由矢量設(shè)備和打印機(jī)組成，其主要功能是對(duì)大量的矢量信息進(jìn)行輸出、版面編輯、排版等。這些數(shù)據(jù)輸出之后，需要借助驅(qū)動(dòng)設(shè)備完成MAPGIS的輸出工作。圖形信息矢量化之后，需要對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分色光柵化，并在MAPGIS系統(tǒng)中形成分色光柵文件。這樣不僅提高了圖形輸出輸出速度，還可以達(dá)到數(shù)據(jù)共享的目的。

3　結(jié)語

作為當(dāng)今我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要產(chǎn)業(yè)，地質(zhì)繪制系統(tǒng)無論是在科學(xué)生產(chǎn)方面還是在文化建設(shè)方面，都取得了一定的成功。但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的地質(zhì)繪制技術(shù)還有待提升，還需要科學(xué)研究家們引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，促進(jìn)我國(guó)地質(zhì)系統(tǒng)的快速發(fā)展，需要加強(qiáng)對(duì)地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)繪制中的廣泛運(yùn)用，進(jìn)一步提高地質(zhì)圖像數(shù)據(jù)結(jié)果的精確性和科學(xué)性。

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