馬瑜宏，鄭 學(xué)，王麗娟，王紀(jì)存

（1.山東省地質(zhì)調(diào)查院，山東 濟(jì)南 250013）

山東省1︰50萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)志空間數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)分析

馬瑜宏1，鄭 學(xué)1，王麗娟1，王紀(jì)存1

（1.山東省地質(zhì)調(diào)查院，山東 濟(jì)南 250013）

闡述了基于MapGIS編制1∶50萬(wàn)地質(zhì)圖，并在此基礎(chǔ)上建立區(qū)域地質(zhì)志數(shù)據(jù)庫(kù)的全過程。該庫(kù)可以與全國(guó)的總庫(kù)和其他?。ㄊ?、自治區(qū)）的數(shù)據(jù)庫(kù)共享、更新，為本地區(qū)資源開發(fā)、規(guī)劃部署等部門工作提供了重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，具有廣泛的應(yīng)用前景。

MapGIS；區(qū)域地質(zhì)志；空間數(shù)據(jù)庫(kù)；山東

中國(guó)區(qū)域地質(zhì)志是以省級(jí)行政單位為基礎(chǔ)， 全面總結(jié)20多a來(lái)我國(guó)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)勘查和專題研究最新成果，特別是地質(zhì)大調(diào)查實(shí)施以來(lái)的新資料、新進(jìn)展，應(yīng)用地質(zhì)編圖制圖新技術(shù)、新方法，以活動(dòng)論為指導(dǎo)，開展全國(guó)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查綜合集成研究，編制中國(guó)區(qū)域地質(zhì)志和系列地質(zhì)圖件，建立空間數(shù)據(jù)庫(kù)[1-5]。區(qū)域地質(zhì)志空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，可以實(shí)現(xiàn)地質(zhì)調(diào)查資源共享，提升地質(zhì)大調(diào)查成果的影響和應(yīng)用效果，為地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)勘查、環(huán)境保護(hù)、有關(guān)經(jīng)濟(jì)和工程建設(shè)等提供基礎(chǔ)地質(zhì)資料。

1 數(shù)據(jù)庫(kù)工作流程

應(yīng)用MapGIS 建立地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫(kù), 必須首先制定編圖細(xì)則, 建立統(tǒng)一的編圖建庫(kù)流程, 為編圖和建庫(kù)工作打下基礎(chǔ)[2]。山東省1∶50萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)志空間數(shù)據(jù)庫(kù)工作流程如圖1所示。

2 數(shù)字地質(zhì)圖的編制

2.1 資料準(zhǔn)備

山東省區(qū)域地質(zhì)志地理底圖采用2000年完成的1∶50萬(wàn)數(shù)字地質(zhì)圖的地理底圖和2007年完成的全國(guó)1∶100萬(wàn)國(guó)際分幅地質(zhì)圖地理底圖數(shù)據(jù)庫(kù)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源。為了保證地質(zhì)志地理底圖（數(shù)據(jù)庫(kù)）的數(shù)據(jù)內(nèi)容質(zhì)量、精度、屬性內(nèi)容的正確性和現(xiàn)勢(shì)性，在編制地理底圖和建庫(kù)過程中，還參考了多種資料，主要有：

1）中華人民共和國(guó)省級(jí)行政區(qū)域界線標(biāo)準(zhǔn)畫法圖集（內(nèi)部發(fā)行），民政部和國(guó)家測(cè)繪局2004年6月出版，比例尺為1∶100萬(wàn)；

2）1∶75萬(wàn)山東省地圖，2007年1月由山東省地圖出版社出版；

3）1∶72萬(wàn)山東省地圖，2013年1月由中國(guó)地圖出版社出版；

4）中國(guó)公路交通圖集（升級(jí)版），2009年1月由中國(guó)地圖出版社出版；

5）山東省區(qū)域地質(zhì)志地質(zhì)圖以1∶50萬(wàn)地質(zhì)圖作為基本底圖，同時(shí)參照地質(zhì)人員最新的地質(zhì)成果對(duì)地質(zhì)圖內(nèi)容進(jìn)行必要的修改與補(bǔ)充。

2.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理

首先將所有電子版的地理底圖與地質(zhì)圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到區(qū)域地質(zhì)志系統(tǒng)庫(kù)，并對(duì)所有點(diǎn)、線、區(qū)參數(shù)進(jìn)行變更，再統(tǒng)一坐標(biāo)系，為了方便制圖綜合與圖幅接邊，所有數(shù)據(jù)都轉(zhuǎn)換到地理坐標(biāo)系下進(jìn)行處理。

2.3 地理要素的編制

山東省1∶50萬(wàn)地理底圖是山東省區(qū)域地質(zhì)志數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)，應(yīng)在現(xiàn)有數(shù)據(jù)資料基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合取舍，使其符合編圖要求。

1）水系。選取河流時(shí)按照從主到次的順序進(jìn)行，首選作為省界的界河，圖上長(zhǎng)度大于20 mm左右的河流一般應(yīng)選??；圖上面積大于2 mm2的湖泊、水庫(kù)一般應(yīng)選取；圖上面積大于1 mm2的河流、湖泊、水庫(kù)內(nèi)島嶼一般應(yīng)保留；面積大于0.5 mm2的海洋中島嶼一般都應(yīng)選取，密集地區(qū)可適當(dāng)取舍。

2）居民地。鄉(xiāng)鎮(zhèn)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)以上的居民地原則上全部選取。對(duì)縣級(jí)以上居民地發(fā)生合并、撤銷等情況的，相應(yīng)界線也作調(diào)整。根據(jù)現(xiàn)有最新資料，對(duì)城市的平面圖形和政府駐地也進(jìn)行了更新。

3）交通。交通網(wǎng)按從高級(jí)別到低級(jí)別的順序選取，首選主要鐵路，然后選取公路中的高速公路、國(guó)道和省道，各縣之間原則上都應(yīng)有公路貫通。依據(jù)2007年版和2013年版山東省交通圖對(duì)新增的高速公路與國(guó)道進(jìn)行補(bǔ)充，以反映山東省的最新交通狀況。

4）境界。對(duì)省界資料進(jìn)行矢量化，并對(duì)省界數(shù)據(jù)進(jìn)行全面更新，和河北省與安徽省省界接邊。

5）地貌。等高線采用1∶100萬(wàn)地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫(kù)的資料。

2.4 地質(zhì)要素的編制

山東省區(qū)域地質(zhì)志地質(zhì)圖主要表示以下內(nèi)容：

1）地層。地層劃分統(tǒng)一應(yīng)用巖石地層。各時(shí)代地質(zhì)代號(hào)以全國(guó)地層委員會(huì)最新發(fā)布的《中國(guó)區(qū)域年代地層（地質(zhì)年代）表》為準(zhǔn)。對(duì)跨統(tǒng)或跨階（組）的地層使用相應(yīng)跨統(tǒng)或跨階（組）地質(zhì)代號(hào)。地層劃分精度一般表示到“組”、“階”即可。

2）巖漿巖。巖漿巖（主要是侵入巖類）按“巖性+年代”的原則精確表示到“組”、“階”即可。

3）斷裂。主要表示斷裂的類型、規(guī)模等，圖上重點(diǎn)表示沂沭斷裂帶、朱吳斷裂、齊廣斷裂、聊考斷裂、五蓮斷裂等主干斷裂。

4）特殊地質(zhì)體。對(duì)具有特殊意義的小地質(zhì)體如榴輝巖、科馬提巖、金伯利巖等均在圖面上進(jìn)行表示，面積過小的按“相似形”原則適當(dāng)擴(kuò)大表示。

5）對(duì)于比較準(zhǔn)確的地層古生物新資料、同位素年代數(shù)據(jù)，以及采用新方法、新技術(shù)所取得的成果，應(yīng)盡量在圖面上表示出來(lái)。

為符合1∶50萬(wàn)比例尺的圖面要求，突出區(qū)域特征，避免圖面負(fù)擔(dān)過重，地質(zhì)界線之間的寬度不得小于0.5 mm，面狀地質(zhì)體最小面積一般不小于1 mm2。

2.5 地理與地質(zhì)要素套合

套合處理過程中應(yīng)遵循以下原則：

1）以地理底圖為準(zhǔn)，將地質(zhì)要素吻合到地理底圖上。

2）地理底圖上海岸線、島嶼的位置和形狀，與地質(zhì)圖上相應(yīng)要素的位置和形狀會(huì)有一定差別，應(yīng)以地理底圖為準(zhǔn)。

3）地理內(nèi)容的符號(hào)和注記盡量避開地質(zhì)圖中的符號(hào)與注記，以免影響圖面效果。

3 空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

山東省區(qū)域地質(zhì)志空間數(shù)據(jù)庫(kù)建立在MapGIS平臺(tái)上，建庫(kù)過程中采用地質(zhì)志系統(tǒng)庫(kù)3.0和漢儀字庫(kù)。

3.1 圖層劃分

1∶50萬(wàn)地理底圖數(shù)據(jù)庫(kù)共分為地理格網(wǎng)、水系、居民地、交通、境界、地貌和注記7類要素，每類要素又細(xì)分為1～4個(gè)圖層。以J51C圖幅為例如表1。

表1 地理底圖圖層文件命名表

1∶50萬(wàn)地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫(kù)分為地質(zhì)體、圖例、圖廓和斷層4類要素，每類要素又可細(xì)分為23個(gè)圖層,以J51C圖幅為例，如表2。

表2 地質(zhì)圖圖層文件命名表

3.2 屬性數(shù)據(jù)的輸入與掛接

地理要素的屬性直接在MapGIS中錄入，而地質(zhì)要素的屬性內(nèi)容專業(yè)性強(qiáng)，應(yīng)由地質(zhì)專業(yè)人員填寫完整的Excel屬性表。填寫屬性表時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照指南規(guī)定，盡可能準(zhǔn)確、真實(shí)地反映各圖層的地質(zhì)信息，以確保所建數(shù)據(jù)庫(kù)的正確性，也便于今后檢索。有相同屬性的圖層文件可以用“根據(jù)參數(shù)賦屬性”功能給每一類具有相同屬性的不同圖元一次性賦值，對(duì)于每個(gè)圖元屬性都不同的圖層文件，則通過建立Excel屬性表，利用關(guān)鍵字段進(jìn)行掛接。

3.3 圖幅接邊

數(shù)據(jù)庫(kù)的接邊工作在地理坐標(biāo)下進(jìn)行。MapGIS提供的圖幅自動(dòng)接邊功能結(jié)點(diǎn)搜索半徑較大，無(wú)法滿足數(shù)據(jù)庫(kù)精度要求，因此選擇在輸入編輯菜單下進(jìn)行接邊。不僅要對(duì)圖形數(shù)據(jù)接邊，還要對(duì)屬性內(nèi)容接邊，每幅圖都要與相鄰圖幅進(jìn)行接邊處理，以保證數(shù)據(jù)的完整性與一致性。

3.4 投影轉(zhuǎn)換

根據(jù)成果匯交要求要提交國(guó)際分幅的高斯投影和經(jīng)緯度無(wú)投影2種數(shù)據(jù)，為了進(jìn)行圖幅間無(wú)縫拼接，山東省區(qū)域地質(zhì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)是在地理坐標(biāo)下建立的，因此還需將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)到高斯投影。確定數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤后，在MapGIS投影轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)中進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換。

3.5 數(shù)據(jù)庫(kù)質(zhì)量控制

為了保證數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)質(zhì)量，在圖形編輯和建庫(kù)過程中，要嚴(yán)格執(zhí)行“指南”的有關(guān)規(guī)定，圖層劃分、要素編碼和圖元的屬性項(xiàng)要正確、一致。要確?？臻g數(shù)據(jù)精度和圖元之間拓?fù)潢P(guān)系的正確性，以及各類要素的準(zhǔn)確性和完整性，以避免繁瑣的修改工作。

數(shù)據(jù)檢查采用計(jì)算機(jī)檢查軟件和人工抽查相結(jié)合的方式。利用項(xiàng)目組開發(fā)的地理底圖屬性規(guī)范檢查軟件和地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫(kù)屬性數(shù)據(jù)檢查系統(tǒng)檢查圖層命名、屬性結(jié)構(gòu)與屬性字段的代碼是否正確，地質(zhì)年代代碼與地質(zhì)代號(hào)、色標(biāo)號(hào)、花紋符號(hào)是否一致以及巖石代碼與地質(zhì)代號(hào)、色標(biāo)號(hào)、花紋符號(hào)是否一致，利用GISEditTool67軟件檢查線、區(qū)的拓?fù)潢P(guān)系以及參與拓?fù)鋱D層的線弧套合關(guān)系。人工抽查主要檢查水體、海岸線與地質(zhì)體邊界是否重合，地質(zhì)體之間的壓蓋關(guān)系是否正確，相鄰圖幅之間地質(zhì)、地理內(nèi)容的接邊是否合理，地質(zhì)體的圖面表示與屬性內(nèi)容是否一致等。

此外，要建立質(zhì)量控制文檔，記錄主要補(bǔ)充、修改和更新內(nèi)容，并寫入元數(shù)據(jù)的“數(shù)據(jù)志說明”一欄。

3.6 元數(shù)據(jù)建立

元數(shù)據(jù)是用于描述數(shù)據(jù)內(nèi)容、定義、來(lái)源、精度、空間參照、質(zhì)量及地理數(shù)據(jù)集管理等內(nèi)容的數(shù)據(jù)，即“說明數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)”[6]。通過元數(shù)據(jù)能更好地了解數(shù)據(jù)的有關(guān)情況，更好地管理、存儲(chǔ)和更新數(shù)據(jù)，因此元數(shù)據(jù)是空間數(shù)據(jù)庫(kù)的重要組成部分。山東省區(qū)域地質(zhì)志空間數(shù)據(jù)庫(kù)建立了8個(gè)國(guó)際分幅圖的元數(shù)據(jù)。

4 結(jié) 語(yǔ)

山東省1∶50萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)志空間數(shù)據(jù)庫(kù)是山東省地質(zhì)系列圖件編制與綜合研究項(xiàng)目的重要組成部分，該數(shù)據(jù)庫(kù)與其他省的數(shù)據(jù)庫(kù)和全國(guó)性的總庫(kù)之間，可以通過網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)共享、更新。建立空間數(shù)據(jù)庫(kù)的主要目的是進(jìn)行空間分析和查詢檢索需要的信息[7]，通過屬性數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確、迅速地檢索出與空間數(shù)據(jù)相連接的有關(guān)內(nèi)容；從該數(shù)據(jù)庫(kù)中提取需要的地理、地質(zhì)信息與礦產(chǎn)、物探、地質(zhì)災(zāi)害、旅游等內(nèi)容疊加可以編制各種專題圖件，提取相鄰幾個(gè)圖幅的地理、地質(zhì)信息可以編制區(qū)域的小比例尺地質(zhì)圖。山東省1∶50萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)志空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，可為本地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門作總體區(qū)域規(guī)劃部署、科研教育、勘查設(shè)計(jì)、資源開發(fā)、環(huán)境保護(hù)等提供科學(xué)、可靠的基礎(chǔ)地質(zhì)資料，具有廣泛的應(yīng)用前景。

[1] 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局基礎(chǔ)調(diào)查部，中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所.《中國(guó)區(qū)域地質(zhì)志》工作指南[Z]. 北京：中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局基礎(chǔ)調(diào)查部,2012

[2] 柯學(xué)，丁孝忠，韓坤英，等. 基于MapGIS建立地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫(kù)的方法——以全國(guó)1∶100萬(wàn)地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫(kù)為例[J].地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào)，2008,14(2):186-192

[3] 謝良珍. 地學(xué)專題圖地理底圖的編繪[J].第四紀(jì)研究，1999(3):260-267

[4] 韓坤英. 基于GIS的1∶100萬(wàn)數(shù)字地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建立[D]. 北京：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)，2008

[5] 劉建軍. 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查軟件的設(shè)計(jì)探討[J].測(cè)繪通報(bào)，2010(11):18-21

[6] 吳信才. 地理信息系統(tǒng)原理與方法[M].北京: 電子工業(yè)出版社，2002

[7] 蔣立軍，邢立新，董林森，等. 建平幅1∶25萬(wàn)地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫(kù)建立[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào):地球科學(xué)版，2007(增刊):209-212

P208

B

1672-4623（2015）01-0096-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2015.01.032

馬瑜宏，工程師，主要從事地質(zhì)編圖與地理信息系統(tǒng)應(yīng)用工作。

2013-11-26。

項(xiàng)目來(lái)源：山東省地質(zhì)系列圖件編制與綜合研究資助項(xiàng)目（1212010811029）。