重慶市1∶ 5萬區(qū)域地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫成果及其應(yīng)用

張瑞剛， 蒙 麗， 陳 陽， 李良林， 陳 飛

(1.外生成礦與礦山環(huán)境重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院)，重慶 400042； 2.煤炭資源與安全開采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重慶研究中心，重慶 400042)

重慶市幅員面積82 435 km2，按1∶5萬國(guó)際分幅，重慶市共有圖幅254幅，其中完整圖幅125幅，不完整圖幅129幅。重慶市1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查始于1980年，主要部署于重慶主城周邊、涪陵、萬州等地區(qū)，以及渝東南、渝東北等重要成礦區(qū)帶。近年來國(guó)家和地方政府投入大量資金進(jìn)行大面積的1∶5萬地質(zhì)調(diào)查工作，獲得了大量的基礎(chǔ)地質(zhì)資料，在礦產(chǎn)資源勘查、城市規(guī)劃建設(shè)、地質(zhì)科學(xué)研究、災(zāi)害防控等方面的應(yīng)用取得了重要成果。

在新形勢(shì)下，信息化已經(jīng)成為提高地質(zhì)調(diào)查現(xiàn)代化水平和優(yōu)化地質(zhì)工作的重要手段，為更好地利用重慶市1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料以及加強(qiáng)重慶市1∶5萬區(qū)域基礎(chǔ)地質(zhì)資料數(shù)據(jù)庫建設(shè)，提高地質(zhì)資料信息共享服務(wù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入、查詢檢索、數(shù)據(jù)輸出等功能。為社會(huì)公眾提供基礎(chǔ)性區(qū)域地質(zhì)信息，提高重慶市地質(zhì)資料管理和地質(zhì)資料信息服務(wù)利用水平，重慶市開展了重慶市1：5萬區(qū)域地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)和集成整合工作。

1 數(shù)據(jù)庫建設(shè)現(xiàn)狀

1.1 傳統(tǒng)填圖區(qū)域地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫建設(shè)(回溯性資料建庫)

回溯性資料建庫主要是以地質(zhì)圖與地質(zhì)報(bào)告為建庫數(shù)據(jù)源，采用數(shù)字化的方法采集數(shù)據(jù)的建庫工作。其建庫流程為地質(zhì)圖數(shù)字化、屬性編制錄入與掛接、圖面整飾以及投影變換等 。

本世紀(jì)初由中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局統(tǒng)一部署開展了1∶5萬區(qū)域地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)工作(回溯性資料建庫)，1∶5 萬區(qū)域地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)以1∶5 萬標(biāo)準(zhǔn)圖幅為單元進(jìn)行，主要包括1∶5 萬區(qū)域基礎(chǔ)地質(zhì)圖、地質(zhì)礦產(chǎn)圖、第四紀(jì)地質(zhì)圖等。在回溯性資料建庫過程中，始終保持并嚴(yán)格遵守1∶5萬單幅、聯(lián)測(cè)區(qū)域圖幅地質(zhì)數(shù)據(jù)的獨(dú)立性和原始性，確保原始圖件資料的真實(shí)性與可靠性 。

重慶市1∶5萬區(qū)域地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫建設(shè)始于2007年，由重慶市地勘局川東南地質(zhì)大隊(duì)接受中國(guó)地調(diào)局的委托，對(duì)重慶地區(qū)2006年前傳統(tǒng)地質(zhì)調(diào)查填圖方法完成的1∶5萬區(qū)域基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查資料成果，利用MapGIS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)庫建設(shè)，于2007～2012年完成了1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查圖幅35幅(圖1)。

1.2 數(shù)字填圖區(qū)域地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)

現(xiàn)代社會(huì)數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)在各行各業(yè)中的應(yīng)用越來越多，信息化已經(jīng)成為提高地質(zhì)調(diào)查現(xiàn)代化水平和優(yōu)化地質(zhì)工作的重要手段，帶動(dòng)了地質(zhì)調(diào)查工作信息化和數(shù)字化的飛速發(fā)展，為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和地質(zhì)調(diào)查事業(yè)發(fā)展發(fā)揮巨大的作用。

數(shù)字填圖方法就是在野外地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查過程中，對(duì)所觀察、觀測(cè)到的地質(zhì)現(xiàn)象，進(jìn)行全過程規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)采集，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效存儲(chǔ)、提取和整合集成，進(jìn)而編制數(shù)字地質(zhì)圖件。利用RGMAPGIS系統(tǒng)，在完全實(shí)現(xiàn)野外路線觀測(cè)、觀察和地質(zhì)剖面測(cè)制過程的全數(shù)字化描述的基礎(chǔ)上，建立野外路線(PRB)數(shù)據(jù)庫、實(shí)際材料圖數(shù)據(jù)庫、野外總圖數(shù)據(jù)庫和地質(zhì)剖面數(shù)據(jù)庫，同時(shí)創(chuàng)建不同階段數(shù)據(jù)庫的互通來創(chuàng)建數(shù)字填圖地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫。

2008年后，重慶市區(qū)域內(nèi)部署的1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查全部采用數(shù)字填圖，在此期間共建設(shè)完成了122幅1∶5萬區(qū)域地質(zhì)數(shù)字填圖空間數(shù)據(jù)庫(圖1)。

圖1 重慶市回溯性建庫和數(shù)字填圖建庫工作程度圖(截止2018年)

1.3 重慶市1∶5區(qū)域地質(zhì)圖集成整合空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)

重慶市1∶5萬傳統(tǒng)填圖與數(shù)字填圖地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫集成整合旨在較好地利用重慶市1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料以及加強(qiáng)重慶市1∶5萬區(qū)域基礎(chǔ)地質(zhì)資料數(shù)據(jù)庫建設(shè)，實(shí)現(xiàn)重慶市基礎(chǔ)地學(xué)數(shù)據(jù)信息共享及信息社會(huì)化服務(wù)，提高其利用程度和使用價(jià)值，并為地質(zhì)科學(xué)的信息化、網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)提供數(shù)據(jù)源。

對(duì)比傳統(tǒng)填圖數(shù)據(jù)庫(回溯性數(shù)據(jù)庫)和數(shù)字填圖成果數(shù)據(jù)庫，兩種地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫的建設(shè)方法、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模型、命名存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)格式以及表達(dá)方式等方面各有異同，在數(shù)據(jù)組織和應(yīng)用方面各有利弊。通過對(duì)比傳統(tǒng)填圖和數(shù)字填圖成果數(shù)據(jù)庫，以數(shù)字填圖數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)，補(bǔ)充相關(guān)內(nèi)容，將傳統(tǒng)填圖與數(shù)字填圖成果數(shù)據(jù)庫的屬性結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合，對(duì)圖層分層及命名、圖層屬性結(jié)構(gòu)、投影參數(shù)等內(nèi)容進(jìn)行了統(tǒng)一，建立了重慶市1∶5萬傳統(tǒng)填圖與數(shù)字填圖地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫集成整合技術(shù)要求?；趥鹘y(tǒng)填圖1∶5萬區(qū)域地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)庫為基礎(chǔ)，補(bǔ)充數(shù)字填圖地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)庫內(nèi)容，并補(bǔ)充全國(guó)1∶20萬區(qū)域地質(zhì)圖、水文地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫等相關(guān)系統(tǒng)庫內(nèi)容，建立統(tǒng)一系統(tǒng)庫。在此基礎(chǔ)上建設(shè)完成了了重慶市157幅1∶5萬區(qū)域地質(zhì)圖集成整合空間數(shù)據(jù)庫(圖2)。

集成整合空間數(shù)據(jù)庫的圖層命名原則和字段規(guī)范以《數(shù)字地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫》規(guī)定的數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)，擴(kuò)充回溯性地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫中重要的數(shù)據(jù)項(xiàng)，對(duì)部分字段長(zhǎng)度進(jìn)行修改，兼容原有的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。圖層確定主要是地質(zhì)內(nèi)容圖層數(shù)據(jù)(包括斷層圖層)的合并或分離，并對(duì)合并或分離后的數(shù)據(jù)重新建立拓?fù)潢P(guān)系，掛接(補(bǔ)充)相應(yīng)的屬性內(nèi)容。

圖2 重慶市157幅1∶5萬區(qū)域地質(zhì)圖集成整合空間數(shù)據(jù)庫(截止2018年)

1.3.1 傳統(tǒng)填圖地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換到集成整合空間數(shù)據(jù)庫

傳統(tǒng)地質(zhì)填圖地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫的屬性與空間實(shí)體一一對(duì)應(yīng)，并直接關(guān)聯(lián)。屬性內(nèi)容以代碼為主，對(duì)填寫內(nèi)容和項(xiàng)數(shù)有明確規(guī)定,同時(shí)規(guī)定如果某數(shù)據(jù)項(xiàng)可填若干個(gè)代碼或代碼組合，代碼間或代碼組合間皆以“-”(半角符號(hào))分隔開，代碼組合內(nèi)部各代碼之間用“,”(半角符號(hào))隔開，非代碼項(xiàng)的內(nèi)容則用文字描述。

(1)對(duì)傳統(tǒng)填圖地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫中沉積、火山沉積、變質(zhì)巖系地層單位、非正式地層單位、構(gòu)造變形帶(經(jīng)變形已變成新的實(shí)體)、侵入巖年代單位、水體圖層等合并生成統(tǒng)一的_GeoPolygon，并提取主要地層名稱、巖性名稱等屬性信息。

(2)地質(zhì)界線：補(bǔ)充界線左側(cè)及右側(cè)地質(zhì)代號(hào)。

(3)斷層界線：補(bǔ)充斷層界線兩側(cè)地質(zhì)體代號(hào)。

(4)交通圖層分離為鐵路和公路兩個(gè)圖層。

1.3.2 數(shù)字填圖地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換到集成整合空間數(shù)據(jù)庫

數(shù)字填圖中的對(duì)象類的屬性數(shù)據(jù)項(xiàng)名稱與傳統(tǒng)填圖地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)項(xiàng)名稱基本相同，但數(shù)據(jù)項(xiàng)代碼不同。在數(shù)字填圖地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫中，地質(zhì)體面實(shí)體圖層包括沉積巖、火山沉積、變質(zhì)巖、侵入巖巖石地層單位以及非正式地層單位、特殊地質(zhì)體、脈巖(面)、冰川與終年積雪、戈壁沙漠以及面狀水域與沼澤。各單位以不同的子類型標(biāo)識(shí)碼區(qū)分。

(1)對(duì)數(shù)字填圖地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫基于_GeoPolygon中子類型碼對(duì)沉積、火山沉積變質(zhì)巖系地層單位、侵入巖年代單位、非正式地層單位、侵入巖譜系單位、構(gòu)造變形帶、脈巖(區(qū))以及水體等要素類進(jìn)行分離，并掛接其在對(duì)象要素類數(shù)據(jù)集屬性等，保留原_GeoPolygon要素類。

(2)對(duì)數(shù)字填圖地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫斷層圖元提取形成斷層圖層，根據(jù)圖元ID將同一斷層連接為一個(gè)空間實(shí)體，并與對(duì)象類中的屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，檢查斷層與地質(zhì)界線、地質(zhì)體的拓?fù)湟恢滦浴?/p>

(3)需要增加剖面線圖層與相應(yīng)屬性內(nèi)容。

(4)其他綜合要素類、獨(dú)立要素類保留原狀態(tài)。

2 成果應(yīng)用

重慶市1∶5萬區(qū)域地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)集成成果，在重慶市已得到廣泛應(yīng)用，在基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)資源規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)、防災(zāi)減災(zāi)和地質(zhì)科研中均大量使用該成果。

2.1 為重慶各區(qū)縣綜合地質(zhì)圖件編制、基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)勘查中提供基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)庫成果圖件在成果圖件編制、項(xiàng)目立項(xiàng)、方案編制及工作實(shí)施的過程中均發(fā)揮了重要作用。如以1∶5 萬區(qū)域地質(zhì)圖數(shù)據(jù)為底圖，編制各區(qū)縣1∶10萬綜合地質(zhì)圖，為各區(qū)縣規(guī)劃建設(shè)、資源管理、防災(zāi)減災(zāi)、環(huán)境治理、地學(xué)研究等提供了重要的數(shù)據(jù)依據(jù)。

2.2 服務(wù)于重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)大數(shù)據(jù)建設(shè)

地質(zhì)資料是國(guó)家重要的基礎(chǔ)性信息資源，地質(zhì)數(shù)據(jù)具有多源、多元、異構(gòu)、時(shí)空性、方向性、相關(guān)性、隨機(jī)性、非線性等特征。區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料是地質(zhì)礦產(chǎn)資料的一部分，也是最基礎(chǔ)、最重要的資料之一。重慶市1∶5萬區(qū)域地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫集成成果為重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)大數(shù)據(jù)建設(shè)提供了數(shù)據(jù)支撐，推動(dòng)了重慶市地質(zhì)成果資料向以數(shù)據(jù)化服務(wù)方向全面轉(zhuǎn)型，進(jìn)一步提升了重慶市基礎(chǔ)地學(xué)數(shù)據(jù)信息共享及信息社會(huì)化服務(wù)。

2.3 應(yīng)用于重慶市規(guī)劃和自然資源局“一張圖”

在市局信息中心“一張圖”平臺(tái)上，1∶5萬區(qū)域地質(zhì)工作程度圖和區(qū)域地質(zhì)圖數(shù)據(jù)加載到專業(yè)地質(zhì)數(shù)據(jù)目錄下，與土地利用現(xiàn)狀、礦產(chǎn)地、城市規(guī)劃、遙感影像等數(shù)據(jù)疊加，達(dá)到與“一張圖”平臺(tái)的對(duì)接融合，更好地為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和建設(shè)規(guī)劃提供基礎(chǔ)素材。

3 結(jié)語

重慶地區(qū)1∶5萬區(qū)域地質(zhì)圖集成整合空間數(shù)據(jù)庫承載的信息量豐富，全面反映了大比例尺區(qū)域地質(zhì)特征要素綜合空間信息，為整個(gè)重慶地區(qū)地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)勘查、各區(qū)縣城市規(guī)劃建設(shè)、地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)、地學(xué)研究等工作提供有力的基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)，為重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)大數(shù)據(jù)建設(shè)及共享提供了翔實(shí)、海量的地學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)庫建設(shè)成果可以更好地向社會(huì)公眾提供基礎(chǔ)性、公益性的地質(zhì)資料和信息，更好地為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市建設(shè)規(guī)劃等提供基礎(chǔ)素材，提高重慶市地質(zhì)資料管理和地質(zhì)資料信息服務(wù)利用水平，有力地保證了重慶市資源信息化工作的高水準(zhǔn)、高效率，促進(jìn)了國(guó)家經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展和重慶市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。