羅靖唯

摘 要：地形地質(zhì)圖是既能反應(yīng)某個地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造和地形環(huán)境的地質(zhì)圖件，通常是將地質(zhì)圖和地形圖疊加。由于地質(zhì)、地形數(shù)據(jù)的來源、保存形式及參照系的差別，地形地質(zhì)圖的制作通常遇到坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換、地形要素符號庫的制作、地圖縮編等一系列問題。本文以某地區(qū)煤田地形地質(zhì)圖的制作為例，制定了地形地質(zhì)圖制作流程，研究地圖坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等幾何數(shù)據(jù)融合，并給予EPS、CAD、ArcGIS 等平臺實現(xiàn)符號制作等技術(shù)，結(jié)果表明該方法在地形地質(zhì)圖綜合方面具有較高效率、高精度等優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)地形圖 符號庫 坐標(biāo)系 地圖縮編 EPS ArcGIS

中圖分類號：P208 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）06（a）-0000-00

引言

地質(zhì)圖是地質(zhì)信息最重要的載體之一，它凝聚了人們對地質(zhì)理論的研究成果和對地質(zhì)過程的理解，為有關(guān)地質(zhì)工程提供重要的信息資源。地形圖是進行地理空間格局及其相互關(guān)系研究不可缺少的基礎(chǔ)資料，在反映地形信息的同時也充分表達了一部分地表信息，通常作為專題圖的定位底圖。地質(zhì)地形圖通常由地質(zhì)圖與地形圖疊加而成。本文通過以BJS54坐標(biāo)系下1：1萬以及1：2.5萬地質(zhì)圖以及2000坐標(biāo)系下1：1萬原始地形圖為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了對地質(zhì)圖的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、地形圖的可視化以及地圖縮編，并進一步制作CGCS2000坐標(biāo)系下比例尺為1：1萬以及1：2.5萬的地質(zhì)地形圖。

1 BJ54系到CGCS2000系的轉(zhuǎn)換

BJS54坐標(biāo)系為參心坐標(biāo)系，以克拉索夫橢球為參考橢球并采用局部平差后得到的坐標(biāo)系，參考橢球長半軸為6378254m，短半軸為6356863.0188m 。CGCS2000為地心坐標(biāo)系，參考橢球為等位旋轉(zhuǎn)橢球，長半軸為6378137m，扁率 ，地心引力常數(shù)3.986004418 ，自轉(zhuǎn)角速度7.292115 [1]。由于兩種坐標(biāo)系采用的是兩種不同的參考橢球，在坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時通常在操作區(qū)域內(nèi)均勻選定具有BJS54平面坐標(biāo)和CGCS2000平面坐標(biāo)的控制點，通過大地坐標(biāo)與空間直角坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換公式、高斯正反算和布爾莎-沃爾夫模型實現(xiàn)北京54平面坐標(biāo)到國家2000平面坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換[2-3]，該方法在實現(xiàn)大范圍的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換時具有較好的效果。在此只實現(xiàn)某市地區(qū)坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，根據(jù)文獻[4]省級以下的二維坐標(biāo)轉(zhuǎn)換選用平面四參數(shù)模型能夠?qū)崿F(xiàn)局部地區(qū)較為準(zhǔn)確的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，利用控制點計算出平移參數(shù)、旋轉(zhuǎn)參數(shù)以及尺度參數(shù)m。

利用平面四參數(shù)模型編寫坐標(biāo)轉(zhuǎn)換應(yīng)用程，分別計算比例尺為1：1萬及1：2.5萬坐標(biāo)系為BJS54的地質(zhì)圖到CGCS2000坐標(biāo)系地質(zhì)圖的轉(zhuǎn)換參數(shù)。由于該地區(qū)地質(zhì)圖在坐標(biāo)系中有傾斜角度，為了便于出圖和看圖習(xí)慣對坐標(biāo)系進行旋轉(zhuǎn)。

2地圖概括

在此選擇的原始地形數(shù)據(jù)為國家測繪局提供的CGCS2000坐標(biāo)系下比例尺為1：1萬的.shp文件。CGCS2000坐標(biāo)系下1：2.5萬比例尺的地形圖的制作需要在1：1萬地形圖的基礎(chǔ)上進行地圖的縮編，考慮到EPS軟件在輔助地圖縮編方面的強大功能，選擇使用EPS2008軟件進行地形圖的可視化和地圖編繪。

3.1符號及顏色模板的設(shè)計

EPS2008提供豐富的現(xiàn)成符號庫，具備強大的符號編輯功能，可以制作好復(fù)雜或者個性化的符號。EPS模板其本質(zhì)是一個Access數(shù)據(jù)庫，主要包括系統(tǒng)系統(tǒng)環(huán)境設(shè)置、地理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表定義、編碼體系以及符號描述定義和用戶擴展屬性表定義等內(nèi)容。在模板屬性表中最常用的表為IniInfoTB（系統(tǒng)環(huán)境設(shè)置）、ColorInfoTB（顏色信息）、FeatureCodeID（編碼特征）、NoteTemplate（注記分類）和SymbolScripTB（符號描述）等，五種表的相關(guān)說明如下：

（1）IniInfoTB 主要用于儲存系統(tǒng)使用的參數(shù)；（2）ColorInfoTB 系統(tǒng)的顏色值和顏色號的對照表；（3）FeatureCodeID 根據(jù)國標(biāo)代碼定制符號庫的特征碼表；（4）NoteTemplate 注記符號的分類表；（5）SymbolScripTB 對FeatureCodeID表所定制的每一個圖示符號的詳細(xì)描述；

根據(jù)文獻[5]中對EPS模板中常用表的參數(shù)說明設(shè)計1：1萬模板。創(chuàng)建表庫并分別定義顏色數(shù)據(jù)表、系統(tǒng)環(huán)境設(shè)置、實體編碼特征表、符號描述表、注記分類定義表。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)[6，7]設(shè)計1：1萬模板。各地形要素的屬性表主要以所顯示的地形要素具有的常見的屬性為字段進行設(shè)計，其中ID、GB、NAME、FeatureCode、ProjectID要素屬性表中常用字段，其他屬性表可根據(jù)需要加上TYPE、ANG、WIDTH等字段。以RESA（街區(qū)）為例說明設(shè)計的數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)，如表1所示。

在EPS2008系統(tǒng)中對模板進行更新，利用1：1萬模板將地形shapefile數(shù)據(jù)導(dǎo)入到系統(tǒng)中可視化，再確認(rèn)可視化無誤之后對數(shù)據(jù)合法性檢查和拓?fù)溴e誤糾正，最后對地圖進行標(biāo)注完成地形圖的制作，按照1：1萬地質(zhì)圖范圍對地形圖進行相應(yīng)范圍的裁取，同地質(zhì)圖一樣進行坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)。

3.2地圖縮編

EPS綜合模塊主要包括數(shù)據(jù)導(dǎo)入、自動縮編，其他縮編處理以及人工處理等功能，并且具有人機交互進行地圖縮編的特點，如高程點篩選過程中可以設(shè)置“釘子點”實現(xiàn)高程點的均勻篩選。首先按照1：1萬EPS2008系統(tǒng)模板設(shè)計方法設(shè)計1：2.5萬地形圖模板，以1：2.5萬模板創(chuàng)建項目，并將原始地形數(shù)據(jù)導(dǎo)入EPS2008并刪除不需要表示的地物。然后根據(jù)國家基本比例尺編繪規(guī)范對1：1萬地形圖進行地圖縮編得到1：2.5萬地形圖。根據(jù)國家編繪規(guī)范進行其他地形要素的縮編工作，在縮編完成之后，將其保存為DWG格式，同樣進行坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)以符合視圖習(xí)慣。

3地形地質(zhì)圖制作

在CAD中匹配相關(guān)字庫保證CAD中地物注記能夠顯示，首先打開制作完成的1：1萬地形圖，并將CGCS2000坐標(biāo)系的1：1萬地質(zhì)圖以塊的形式插入并分解，然后考慮到該項目中地質(zhì)地形圖的實用性對地質(zhì)地形圖中要素的表現(xiàn)形式和圖層顯示順序， 在CAD中根據(jù)地形地質(zhì)圖中各要素顯示的順序需要建立相關(guān)圖層對數(shù)據(jù)進行調(diào)整，最后制作圖例和圖簽，并插入礦區(qū)分布示意圖、綜合地層柱狀圖以及地質(zhì)剖面圖，添加格網(wǎng)并進行地圖整飾，如圖1。以同樣的方法對1：2.5萬CGCS2000坐標(biāo)系下的地質(zhì)圖和地形圖進行疊加制作1：2.5萬地形地質(zhì)圖.

4 結(jié)束語

本文以某地區(qū)煤田地形地質(zhì)圖的制作為例，針對地形地質(zhì)圖中通常遇到的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換、地形要素的符號以及系統(tǒng)模板制作、地圖縮編等復(fù)雜問題的解決方法進行研究，制定了地形地質(zhì)圖制作技術(shù)流程，研究地圖坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等幾何數(shù)據(jù)融合，并利用編程技術(shù)以及ArcGIS、EPS、CAD軟件平臺解決地質(zhì)圖制作關(guān)鍵難題， 為地形要素系統(tǒng)模板的制作以及地形圖縮編提供借鑒經(jīng)驗，此方法節(jié)約地形地質(zhì)圖的制作成本，并且提高了地形地質(zhì)圖綜合制圖的效率和精度。

參考文獻

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