劉?？?，曹世欣，張貴麗，彭觀峰

(1.山東省地質(zhì)調(diào)查院，山東 濟南 250013；2.山東省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測總站，山東 濟南 250014)

0 引言

礦產(chǎn)資源規(guī)劃是落實國家礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略、加強和改善礦產(chǎn)資源宏觀管理的重要手段，是依法審批和監(jiān)督管理地質(zhì)勘查、礦產(chǎn)資源開發(fā)利用和保護活動的重要依據(jù)。對于推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，實現(xiàn)資源與環(huán)境、經(jīng)濟與生態(tài)的有機統(tǒng)一等方面具有重要的指導(dǎo)作用[1]。

《礦產(chǎn)資源規(guī)劃編制實施辦法》特別強調(diào)：礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)庫是國土資源“一張圖”建設(shè)的重要組成部分，加快推進規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)，是以信息化帶動規(guī)劃管理科學(xué)化、規(guī)范化和精細化的必然要求，也是完善規(guī)劃數(shù)據(jù)體系，提高礦業(yè)權(quán)規(guī)劃審查精細度的現(xiàn)實需要。根據(jù)《礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)》(簡稱“標(biāo)準(zhǔn)”，下同)和《礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)庫建設(shè)指南》(簡稱“建設(shè)指南”，下同)的規(guī)定，規(guī)劃圖件由一系列的標(biāo)準(zhǔn)分層文件共同構(gòu)成，如基礎(chǔ)地理圖層、基礎(chǔ)地質(zhì)圖層和規(guī)劃專題圖層等。這些標(biāo)準(zhǔn)圖層都可以在收集已有圖件的基礎(chǔ)上，采用圖形掃描矢量化，經(jīng)過點線編輯、圖面檢查、圖形校正、建立拓撲等過程生成[2]。

但是在規(guī)劃編制過程中，也往往會收集到大量非圖形方式的帶拐點坐標(biāo)的規(guī)劃資料，如何將此類資料通過MapGIS軟件直接轉(zhuǎn)化生成《標(biāo)準(zhǔn)》和《建設(shè)指南》規(guī)定的專題圖層就顯得極為重要。該文采用MapGIS6.7軟件平臺，以《主要礦產(chǎn)資源勘查規(guī)劃區(qū)塊圖》和《主要礦產(chǎn)資源開采規(guī)劃區(qū)塊圖》[2]中的專題圖層生成為例，介紹通過實踐總結(jié)出的對不同坐標(biāo)類型轉(zhuǎn)化處理的技術(shù)方法。

1 礦產(chǎn)資源規(guī)劃資料的標(biāo)準(zhǔn)化整理

《標(biāo)準(zhǔn)》中詳細規(guī)定了礦產(chǎn)資源規(guī)劃空間數(shù)據(jù)要素的圖層劃分及相關(guān)屬性表的字段構(gòu)成。當(dāng)收集到非圖形方式的帶拐點坐標(biāo)的規(guī)劃資料時，就要按照《標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定進行前期標(biāo)準(zhǔn)化整理。

1.1 礦產(chǎn)資源勘查規(guī)劃資料的標(biāo)準(zhǔn)化整理

《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定“礦產(chǎn)資源勘查規(guī)劃分區(qū)”圖層的屬性表(KAGHQ)由7個屬性字段[3，4]組成：①規(guī)劃區(qū)編號；②規(guī)劃區(qū)名；③所在行政區(qū)名稱；④以代碼表示的規(guī)劃區(qū)類別(320201：鼓勵勘查區(qū)。320202：限制勘查區(qū)。320203：禁止勘查區(qū))；⑤規(guī)劃區(qū)面積(km2)；⑥說明；⑦規(guī)劃編制時間[5]。

在礦產(chǎn)資源規(guī)劃編制過程中，可能會收集到以表格形式提供的勘查規(guī)劃資料。如“××市主要礦產(chǎn)資源勘查規(guī)劃區(qū)塊表”，就逐行列出了該市所有勘查規(guī)劃區(qū)塊的信息，這些分列表達的信息有：①區(qū)塊編號；②區(qū)塊名稱；③工作程度；④區(qū)塊面積(km2)；⑤拐點坐標(biāo)(經(jīng)緯度格式)；⑥主要礦種；⑦已設(shè)探礦權(quán)數(shù)量；⑧備注等。

對比《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的各屬性字段和收集到的勘查規(guī)劃資料表中各列的信息，可以看出《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的各屬性字段所需要填寫的屬性內(nèi)容，都可以從所收集的勘查規(guī)劃資料表中獲得。從這些表中提取出《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定屬性字段所需的信息，整理成圖1所示的“××市礦產(chǎn)資源勘查規(guī)劃分區(qū).txt”文本格式，其中類似于“118°08′30″”的拐點坐標(biāo)整理成“1180830”的形式：

圖1 整理后的礦產(chǎn)資源勘查規(guī)劃區(qū)塊文本格式

圖1中第一行為《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的“礦產(chǎn)資源勘查規(guī)劃分區(qū)”圖層文件中7個屬性字段的名稱[6，7]。第2行至第8行是一個勘查規(guī)劃區(qū)的信息，其中第2～7行為以經(jīng)緯度拐點坐標(biāo)圈出的勘查規(guī)劃區(qū)范圍，這里特別要注意的是必須按照順時針或逆時針的順序依次錄入各拐點的坐標(biāo)；另外，雖然在“××市主要礦產(chǎn)資源勘查規(guī)劃區(qū)塊表”拐點坐標(biāo)列中只記錄了一次起始拐點坐標(biāo)，但就如第7行所示，只有最后再錄入一遍起始拐點坐標(biāo)，才能在MapGIS中生成一條閉合的勘查規(guī)劃區(qū)范圍線。第8行是該勘查規(guī)劃區(qū)7個相應(yīng)屬性字段的值，第9行“-9999”為結(jié)束符，表示其后是另一個勘查規(guī)劃區(qū)的信息。

1.2 礦產(chǎn)資源開采規(guī)劃資料的標(biāo)準(zhǔn)化整理

《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定“礦產(chǎn)資源開采規(guī)劃分區(qū)”圖層的屬性表(KCGHQ)也由7個屬性字段組成，與“礦產(chǎn)資源勘查規(guī)劃分區(qū)”圖層中的名稱相同。只有“④規(guī)劃區(qū)類別”的代碼不同(330101：鼓勵開采區(qū)。330102：限制開采區(qū)。330103：禁止開采區(qū))。

在礦產(chǎn)資源規(guī)劃編制過程中，收集到的“××市主要礦產(chǎn)資源開采規(guī)劃區(qū)塊表”，逐行列出了該市所有開采規(guī)劃區(qū)塊的信息，這些分列表達的信息有：①區(qū)塊編號；②區(qū)塊名稱；③區(qū)塊面積(km2)；④拐點坐標(biāo)(直角坐標(biāo)格式)；⑤主要礦種；⑥資源儲量單位；⑦儲量；⑧已設(shè)采礦權(quán)數(shù)量；⑨備注等。

從這些表中提取出《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定屬性字段所需的信息，整理成如圖2所示的“××市礦產(chǎn)資源開采規(guī)劃分區(qū).txt”文本格式，其中特別要注意的是表中“④拐點坐標(biāo)列”所記錄的類似“39573397″”的直角坐標(biāo)，要去掉前面的3度投影帶號“39”整理成“573397”的形式：

圖2 整理后的礦產(chǎn)資源開采規(guī)劃區(qū)塊文本格式

由圖2可以看出整理后的“××市礦產(chǎn)資源開采規(guī)劃分區(qū).txt”文本類似于圖1中“××市礦產(chǎn)資源勘查規(guī)劃分區(qū).txt”文本的格式。但二者的坐標(biāo)描述格式存在差異，“開采規(guī)劃分區(qū).txt”中的坐標(biāo)是以米為單位的直角坐標(biāo)，“勘查規(guī)劃分區(qū).txt”中的坐標(biāo)是以度分秒表達的地理坐標(biāo)。

2 MapGIS軟件中所用投影參數(shù)

前面雖然整理好了規(guī)劃資料，但要想在MapGIS軟件中順利生成《標(biāo)準(zhǔn)》和《建設(shè)指南》規(guī)定的“開采規(guī)劃分區(qū)”和“勘查規(guī)劃分區(qū)”2類專題圖層，還需要在MapGIS軟件中正確設(shè)置投影參數(shù)[6，7]。首先是“橢球參數(shù)”和“坐標(biāo)系類型”的設(shè)置。

2.1 橢球參數(shù)

橢球參數(shù)，即大地坐標(biāo)參照系。習(xí)慣上所說的“北京54坐標(biāo)系、西安80坐標(biāo)系”，實際上指的是制圖時所依據(jù)的橢球體參數(shù)，采用不同的橢球，就會得到不同的坐標(biāo)系。

1954北京坐標(biāo)系，采用克拉索夫斯基橢球體(長半徑a=6378245m,扁率f=1/298.3)和1956黃海高程基準(zhǔn)。該坐標(biāo)系是蘇聯(lián)時期1942年坐標(biāo)系的延伸，其原點不在北京，而在蘇聯(lián)普爾科沃。

1980西安坐標(biāo)系，采用1975年IUGG(國際大地測量與地球物理學(xué)聯(lián)合會)第16屆大會推薦的橢球體(長半徑a=6378140m,扁率f=1/298.257)和1985國家高程基準(zhǔn)。其原點設(shè)在西安西北的永樂鎮(zhèn)。

按《建設(shè)指南》規(guī)定，大地坐標(biāo)參照系選用1980西安坐標(biāo)系。

2.2 坐標(biāo)系類型

由于地球是一個橢球體，其表面上的點只有選擇合適的投影方法投影到地圖平面上，才能制作出滿足各類需要的圖件?！暗乩碜鴺?biāo)系”和“投影平面直角坐標(biāo)系”是GIS軟件中常用的2種坐標(biāo)系類型。

選擇“地理坐標(biāo)系”意味著用經(jīng)度和緯度表示地圖平面上的點，這時只需再設(shè)置“坐標(biāo)單位”一個投影參數(shù)即可。

當(dāng)選擇“投影平面直角坐標(biāo)系”時，則會牽涉另一個“投影類型”參數(shù)的設(shè)置。

2.2.1 蘭伯特等角圓錐投影

也叫蘭勃特等角割圓錐投影，適用于比例尺≤50萬的圖件。選擇該投影類型后，除要設(shè)置“比例尺分母”和“坐標(biāo)單位”2個參數(shù)外，還需要設(shè)置“第一標(biāo)準(zhǔn)緯度”、“第二標(biāo)準(zhǔn)緯度”、“中央子午線經(jīng)度”和“投影原點緯度”等4個參數(shù)。

2.2.2 高斯-克呂格投影

選擇該投影類型后，除要設(shè)置“比例尺分母”和“坐標(biāo)單位”2個參數(shù)外，還需要設(shè)置“投影中心點經(jīng)度”、“投影區(qū)內(nèi)任意點的緯度”、“投影帶類型”和“投影帶序號”等4個參數(shù)。其中“投影帶類型”又分為“6度帶”和“3度帶”。

6度分帶適用于比例尺在1∶25萬～1∶2.5萬之間的圖件；3度分帶適用于比例尺>2.5萬的圖件。山東境內(nèi)所用到的投影帶如表1所示。

需要注意的是選擇“高斯-克呂格投影”后，如果圖件的經(jīng)差范圍跨帶，一般取經(jīng)差范圍占多數(shù)的那一帶的中央經(jīng)線的經(jīng)度作為“投影中心點經(jīng)度”。

表1 山東境內(nèi)的投影帶

3 MapGIS軟件中規(guī)劃專題圖層的生成方法

3.1 礦產(chǎn)資源勘查規(guī)劃分區(qū)圖層的生成

礦產(chǎn)資源勘查規(guī)劃資料經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化整理后，就可以啟用MapGIS“實用服務(wù)”子系統(tǒng)中的“投影變換”模塊進行“勘查規(guī)劃區(qū)塊專題圖層文件”的投影生成。

為了正確生成包含各勘查規(guī)劃區(qū)的線圖層文件，需要如圖3所示設(shè)置必要的投影參數(shù)。在“投影變換”主界面，點擊主菜單“投影變換”→“用戶文件投影變換”，出現(xiàn)圖3左上圖所示的對話框，先打開前面已編輯好的“××市礦產(chǎn)資源勘查規(guī)劃分區(qū).txt”文本文件；再在對話框左下方“設(shè)置用戶文件選項”欄中點選“按指定分隔符”和“生成線”2項；然后點擊對話框中部的“設(shè)置分隔符”按鍵，會出現(xiàn)圖3右上圖所示的設(shè)置分隔符對話框。

圖3 投影生成勘查規(guī)劃區(qū)塊圖層文件的參數(shù)設(shè)置

按圖3右上圖所示進行分隔符設(shè)置。這里注意選擇“屬性名稱所在行”時，要選擇已編輯好文本文件的第一行；“線圖元屬性位置”選擇“屬性在坐標(biāo)點后”。

最后如圖3左下圖和右下圖所示分別進行“用戶投影參數(shù)”和“結(jié)果投影參數(shù)”的設(shè)置。因為各勘查規(guī)劃區(qū)的拐點坐標(biāo)是以“度分秒”的格式表示的，所以左下圖中坐標(biāo)單位選的是“DDMMSS.SS”。右下圖中的投影參數(shù)是按照《主要礦產(chǎn)資源勘查規(guī)劃區(qū)塊圖》的成圖要求設(shè)定。

所有參數(shù)設(shè)置好后，點擊圖3左上圖所示的“投影變換”按鍵，MapGIS將會自動生成一個帶有《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定屬性的、含該市所有礦產(chǎn)資源勘查規(guī)劃區(qū)塊的線圖層文件。

3.2 礦產(chǎn)資源開采規(guī)劃分區(qū)圖層的生成

在MapGIS中投影生成“開采規(guī)劃區(qū)塊專題圖層文件”時，步驟類似于“勘查規(guī)劃區(qū)塊專題圖層文件”的投影生成過程。

因為“開采規(guī)劃區(qū)塊”文本中拐點坐標(biāo)是以米為單位的“平面直角坐標(biāo)”，只有如圖4所示設(shè)置投影參數(shù)，才能正確生成包含各開采規(guī)劃區(qū)的線圖層文件。

圖4 投影生成開采規(guī)劃區(qū)塊專題圖層文件的參數(shù)設(shè)置

如圖4左上圖所示，在MapGIS中對于“平面直角坐標(biāo)”而言，當(dāng)橫坐標(biāo)含投影分帶序號時，是8位數(shù)；進行“用戶文件投影變換”時，需要去掉投影分帶序號，就變成了6位數(shù)。所以當(dāng)打開前面已編輯好的“××市礦產(chǎn)資源開采規(guī)劃分區(qū).txt”文本文件，在圖4左上圖左側(cè)的顯示框中選中一行拐點坐標(biāo)后，在圖4左上圖右側(cè)的讀取數(shù)據(jù)顯示欄下，橫坐標(biāo)顯示6位數(shù)、縱坐標(biāo)顯示7位數(shù)才是正確的。由于收集到的礦產(chǎn)資源開采規(guī)劃資料表中拐點坐標(biāo)的投影分帶序號是“39”，根據(jù)表1可知其屬于3度投影分帶的平面直角坐標(biāo)。所以要按圖4左下圖和右下圖所示分別進行“用戶投影參數(shù)”和“結(jié)果投影參數(shù)”的設(shè)置。

3.3 MapGIS投影生成的礦產(chǎn)資源勘查和開采規(guī)劃區(qū)塊圖層

最終投影生成的礦產(chǎn)資源勘查和開采規(guī)劃區(qū)塊專題圖層如圖5所示。從中可以看出整理好的“××市礦產(chǎn)資源勘查規(guī)劃分區(qū).txt”和“××市礦產(chǎn)資源開采規(guī)劃分區(qū).txt”文本中附于每個規(guī)劃區(qū)塊拐點坐標(biāo)之后的屬性，在上述投影過程中已經(jīng)與相應(yīng)的圖元掛接在了一起。

圖5 生成的礦產(chǎn)資源勘查和開采規(guī)劃區(qū)圖層文件

按《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定礦產(chǎn)資源勘查和開采規(guī)劃區(qū)塊專題圖層為區(qū)文件，而投影生成的為線圖層文件；因此還需要啟用MapGIS“圖形處理”子系統(tǒng)中的“輸入編輯”模塊，經(jīng)過“線轉(zhuǎn)弧段”和“拓撲重建”等簡單的處理步驟，生成符合《標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的礦產(chǎn)資源勘查和開采規(guī)劃區(qū)塊專題區(qū)圖層文件。

4 結(jié)語

在礦產(chǎn)資源規(guī)劃編制過程中，除了要收集本地區(qū)已有的圖件，在收集非圖形的規(guī)劃文本資料時，要給予那些帶拐點坐標(biāo)的規(guī)劃資料以特別的重視。因為在建設(shè)礦產(chǎn)資源規(guī)劃數(shù)據(jù)庫時，這些非圖形的帶拐點坐標(biāo)的規(guī)劃資料也起著舉足輕重的作用。

按照上述對含不同坐標(biāo)類型的規(guī)劃資料的處理技術(shù)方法，可以比較容易地在MapGIS軟件中直接轉(zhuǎn)化生成《標(biāo)準(zhǔn)》和《建設(shè)指南》規(guī)定的規(guī)劃專題圖層。

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