基于全球地質礦產數(shù)據(jù)建庫方法技術研究

張如斌

摘 要：地質礦產數(shù)據(jù)庫對地質研究、資源開采有著很大的幫助，由于全球地質礦產數(shù)據(jù)的復雜，必須要使用合理的技術和方法進行建庫工作。本文對地質礦產建庫工作展開了分析，總結了常用的數(shù)據(jù)庫技術和制圖技術，簡要概述了建庫工作的流程。

關鍵詞：地質礦產；數(shù)據(jù)建庫；方法研究

中圖分類號：P628+.4 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）32-0214-02

引 言

地質礦產數(shù)據(jù)庫建設對經濟文化和資源保證策略有著很大的影響，其內容包括地理、地質、礦產、物探、礦業(yè)開發(fā)等內容，涉及到很多數(shù)據(jù)。必須要采取先進的理念進行制圖，和國際技術接軌，提高數(shù)據(jù)庫的應用價值。

1 全球地質礦產數(shù)據(jù)特點

全球地質礦產信息資料和全球的二百個國家和地區(qū)有關，比如遙感數(shù)據(jù)就覆蓋了七大洲四大洋，與全球所有的陸地和多數(shù)海洋都有很大的關系。除了包括地理、地質、礦產、礦業(yè)開發(fā)的資料外，還包括對成礦規(guī)律的縫隙和成礦的預測，并且內容還包括各個國家的基本描述，政治經濟基礎、法律法規(guī)的研究報告等等。建立數(shù)據(jù)庫時，會用到紙質數(shù)據(jù)和電子數(shù)據(jù)，其中電子數(shù)據(jù)有矢量、柵格、數(shù)據(jù)表和文本等多種形式。每個國家都有不同習慣和標準，導致礦產數(shù)據(jù)和圖件在不同的國家都有所不同。另一方面，由于生產時間和采用方法的不同，甚至是制圖人員的不同，在同一個國家的圖件也會有很大的區(qū)別，比如地質圖件在內容和圖面表達上有很大的差別，在不同的方面，對情況介紹的詳細程度也有很大的不同。在進行地質、礦業(yè)圖件的編制時，每個國家都會使用自己的語言，這就使得地質礦業(yè)圖件所使用的語言包括英語、法語、俄語等二十多種，對于多語言國家，同一份圖件會采用兩種語言表達的方法。

2 全球地質礦產數(shù)據(jù)庫主要使用的技術

2.1 數(shù)據(jù)模型和儲存管理

數(shù)據(jù)模型和儲存管理的形式會影響到數(shù)據(jù)采集編輯、數(shù)據(jù)匯總、分發(fā)使用等方面，通過對通用性、規(guī)律的描述能力、科學性和儲存效率等方面對數(shù)據(jù)的格式進行分析，全球地質礦產數(shù)據(jù)庫建設使用了ESRI GeoDatabase儲存和管理空間數(shù)據(jù)。在對數(shù)據(jù)要素的種類進行劃分時，劃分模型一般根據(jù)拓撲要素類進行劃分，保證各個要素之間具有明確的拓撲關系。其中的地質體要素要包括地質體的類型、名稱、代號、時代、主要巖礦石的名稱和含礦性等內容。

2.2 屬性的自動填寫錄入

全球地質礦產數(shù)據(jù)庫提供了字段計算器、集合計算等技術功能，幫助技術人員進行屬性錄入工作。錄入時，可以根據(jù)要素的圖形、地理空間的位置來計算坐標、長度和面積等不同的屬性，簡化了工作流程，提高了工作效率。同時，根據(jù)不同的要素類型屬性，全球地質礦產數(shù)據(jù)庫還提供了矢量化的符號模板，可以自動填寫屬性字段內容。比如在矢量化礦產圖時，利用同礦產符號，就能夠在“礦種”這一要素屬性字段中自動填寫“銅”礦種的代碼“2001”。

2.3 矢量化

圖件的矢量化工作是數(shù)據(jù)生產中的主要工作，該工作也數(shù)據(jù)庫建庫后續(xù)工作的基礎。矢量化工作工作量非常大，并且工作內容種類也比較多，建庫技術一般采用數(shù)據(jù)驅動制圖，這使得在進行數(shù)據(jù)庫的建設過程中，只需要根據(jù)對相應的地質實體進行矢量化，就能夠自動生成相關符號并進行整飾工作，減少了重復性工作，保證制圖具有較高的生產效率。

2.4 符號化和制圖表達

全球地質礦產數(shù)據(jù)庫中使用了符號化的表達方法，這也是這類數(shù)據(jù)庫和其他地質圖空間數(shù)據(jù)庫的最大區(qū)別，具有很高的創(chuàng)新性。全球地質數(shù)據(jù)庫建庫將數(shù)據(jù)和符號分開進行儲存，放棄了slib符號庫的做法，可以根據(jù)數(shù)據(jù)的內容自動對符號進行匹配，有效實現(xiàn)了數(shù)據(jù)和空間的一體化，提高了數(shù)據(jù)的通用性，方便數(shù)據(jù)更新和共享。通過時，依照該庫的實際建庫需求，還可以利用ArcGIS軟件，將數(shù)據(jù)庫的基本符號和windows系統(tǒng)自帶的字體庫組合，從而能夠根據(jù)制圖的需要，輸出更為復雜的符號，并且在應用圖表時，比如在演講中使用，也可以根據(jù)實際需要使用更加個性化的符號，具有更好的展示效果。

3 全球地質礦產數(shù)據(jù)建庫流程

3.1 工作內容構成平臺環(huán)境

全球地質礦產數(shù)據(jù)的建庫工作需要經過平臺選擇、坐標系選擇、圖件資料說評、土建校正、庫結構建立、矢量化和要素生成等。當前國際上地質礦產數(shù)據(jù)的通用格式是ArcGIS軟件數(shù)據(jù)格式，為了能夠讓地質礦產數(shù)據(jù)得到更加有效的應用，全球的地質礦產空間數(shù)據(jù)庫也都普遍采用了ArcGIS軟件作為平臺，并使用GeoDatabase地理數(shù)據(jù)庫作為地質礦產空間數(shù)據(jù)的儲存和管理的基本模型。在系統(tǒng)方面，一般都是使用了windows系統(tǒng)，對文件進行規(guī)范化管理，提高文檔的規(guī)范性。

3.2 地質礦產數(shù)據(jù)建庫工作的數(shù)據(jù)流程

3.2.1 圖件掃描

數(shù)據(jù)最好能夠具有較高的精度，因此一般會盡可能使用質量較高的新圖，在掃描工作開始前，將圖件處理平整，一般會經過熨平和修補等過程。對于彩色的圖件，一般采用300dpi的圖片進行掃描，黑白圖件的掃描采用150dpi[3]。如果圖件的清晰圖和復雜程度都較高，可以提高掃描的分辨率，以滿足一些特殊的要求。在完成掃描之后，還需要對圖件的精度進行檢查，如果精度較低，必須重新進行掃描。掃描之后形成的光柵文件按照《全球地質礦產數(shù)據(jù)庫建立指南》的規(guī)定進行命名工作。

3.2.2 圖像的校正和預處理

為了保證數(shù)據(jù)庫的進度，需要提高圖像的矢量化程度，如果圖像存在不端正的問題，還需要將圖像旋轉水平，保證圖像的矢量化。其次，還需要對圖片的亮度、對比度等進行調整，除去圖像的污點，提高圖像的可讀性。這里一般會使用到Photoshop這個軟件，對圖像僅處理和修補。使用ArcGIS軟件對中的影像校正功能，能夠對圖像進行校正，可以使用已有的高精度矢量數(shù)據(jù)，在掃描圖件上取點，一般是5×5地選擇25個同名點來進行校正工作。

圖件、圖像都有很多的資料和說明，為了讓數(shù)據(jù)能夠有效傳播，還需要對這些資料的信息和說明進行翻譯。需要由地質專業(yè)技術人員對翻譯結構進行校正，保證圖像符合本國語言的要求。很多說明中都會有人名和地名，為了避免信息傳播的偏差可以保留原語言的內容。

3.3 生產建庫的基本流程

建庫工作主要有圖像是量化、屬性數(shù)據(jù)填寫、矢量數(shù)據(jù)的圖表制作和圖面修飾、質量檢查工作，根據(jù)實際的工作需求，上述四項工作流程可以進行提調整和較差，其中的數(shù)據(jù)質量管理是貫穿于所有流程當中的。

在土建矢量化的工作當中，需要根據(jù)GIS數(shù)據(jù)模型的要求，對全球地質礦產圖件中分點、線、面等不同個要素進行矢量化，并對數(shù)據(jù)儲存和管理。矢量化過程中，自動錄入的相應要素要進行分類，并采用數(shù)據(jù)驅動的制圖功能，帶來瀏覽時的矢量數(shù)據(jù)符號化效果。在矢量化的過程中，軟件已經自動填寫了屬性等相關內容，必要時還需要對已有的屬性內容進行完善。制圖表達和圖面修飾的工作包括生成標記、完善符號化和進行突外內容修飾等，可以編寫攪拌自動生成需要標注的要素種類；在圖片中可以插入文本對圖框意外的圖名、角點坐標、區(qū)調單位進行表達，并在最后在圖像中插入比例尺。

4 結束語

隨著我國經濟的發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴大，地質礦產數(shù)據(jù)量也在不斷增大。在地質礦產的建庫工作當中，必須要符合時代的需求，提高自身的水平發(fā)展。通過采用合理的技術進行數(shù)據(jù)庫建設，可以更好地儲存我國的地理特征，從而進行更加有效地資源尋找和開采工作。

參考文獻

[1]王楊剛，李 娜，向運川，劉 國，于 艷，張大可，何翠云，何學洲，趙 軍，吳文娟.全球地質礦產數(shù)據(jù)建庫方法技術研究[J].中國地質，2015，42（01）：342～353.

[2]何學洲，向運川，王楊剛，李 娜，元春華.全球地質礦產數(shù)據(jù)庫質量控制體系建立與應用[J].中國地質，2015，42（02）：737～744.

[3]王 玲.地質礦產數(shù)據(jù)建庫方法技術探討[J].內蒙古煤炭經濟，2017（18）：39～40.

收稿日期：2018-9-14