李寧　蔡秦秦　邱文波（陜西延長石油油氣勘探公司石油勘探開發(fā)部，陜西　延安　716000）

分析地理信息系統(tǒng)（Map Gis）在地質(zhì)制圖中的應(yīng)用

李寧蔡秦秦邱文波（陜西延長石油油氣勘探公司石油勘探開發(fā)部，陜西延安716000）

本文主要以MAPGIS系統(tǒng)概述作為出發(fā)點，并從地質(zhì)底圖的匯編、圖形輸出、圖幅接邊等方面探討了地理信息系統(tǒng)（MapGis）在地質(zhì)制圖中的應(yīng)用。以期為提高地質(zhì)制圖效率和數(shù)據(jù)輸出效率提供一些參考和意見。

Map Gis；地質(zhì)繪圖；應(yīng)用

地質(zhì)制圖是由地質(zhì)圖和地形圖組合而成，是地質(zhì)工作的重要組成部分之一。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展腳步的較快，促使各行業(yè)相關(guān)技術(shù)水平的不斷加強。在地質(zhì)制圖工程中，地質(zhì)繪圖技術(shù)的高低不僅嚴(yán)重影響數(shù)字制圖效率，也是影響圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是否精確的關(guān)鍵因素。一幅圖的處理工序較為復(fù)雜，包括編輯、印刷、出版等，工作強度大，多錯誤率的要求較高。因此，加強地理信息系統(tǒng)技術(shù)在地質(zhì)制圖中的應(yīng)用是當(dāng)前我國地質(zhì)企業(yè)關(guān)注的焦點問題之一。

1　MAPGIS系統(tǒng)概述

MAPGIS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由輸出系統(tǒng)、輸入系統(tǒng)、庫管子系統(tǒng)、服務(wù)子系統(tǒng)以及分析子系統(tǒng)五部分組成。其特點主要表現(xiàn)在以下幾方面：其一，使用較為便利。MAPGIS系統(tǒng)是以WINDOWS作為工作平臺，用戶界面較好，攜帶較為方便。

其二，功能強大，不僅具備良好的數(shù)據(jù)分析能力，還具有查詢功能。

其三，制圖功能強大。

其四，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換效率高。

其五，強大的三維交互可視化環(huán)境。

實踐證明，MAPGIS在地圖圖形制作、數(shù)據(jù)分析等方面都可滿足地質(zhì)制圖任務(wù)的需要。下圖所示就是基于MAPGIS的數(shù)字城市地圖。

圖1　基于MAPGIS的數(shù)字城市地圖

2　MAPGIS系統(tǒng)在地質(zhì)制圖中的應(yīng)用

2.1地質(zhì)底圖的匯編

對于地質(zhì)底圖的匯編而言，需要注重強調(diào)地質(zhì)底圖的匯編原則、圖像校正、圖形矢量化等。

第一，匯編原則和要求。專題要素和地理要素是專題圖件的兩大構(gòu)成要素。其核心是專題要素，因此在匯編圖形時，要將兩者進行綜合，以當(dāng)?shù)氐牡匦蔚刭|(zhì)條件作為制圖的基礎(chǔ)，以國家地形編繪標(biāo)準(zhǔn)為治理方向，展開綜合治理。與此同時，還需要將地形地理要素納入考慮范圍之內(nèi)。MAPGIS可以提供多種投影之間的轉(zhuǎn)換。就我國而言，主要有兩種：一是北京54坐標(biāo)系，二是西安80坐標(biāo)系。相關(guān)操作人員的首要工作是選擇適合當(dāng)?shù)氐匦蔚刭|(zhì)條件的坐標(biāo)系。如果選擇不同坐標(biāo)系的地形圖，需要提前在系統(tǒng)中做好坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換工作。選擇比例尺相同地圖編繪比較容易。這種情況是在不需要考慮地形的前提下，就可以借助地形圖判斷成圖的精度大小。選擇較大的地形圖是在比例尺大小不一致的前提下，才能夠確保圖形的精度。

第二，掃描原圖和校正。就圖形掃描而言，采用的掃描方式是MAPGIS系統(tǒng)中地理底圖的常用措施。即通過掃描儀直接掃描復(fù)合編繪要求和地形特征的原圖。然后將掃描完的原圖以“柵格”形式保存在文件夾中。最后分類、整理文件夾。在掃描文件時，要確保文件中原圖和地形圖的精度，達(dá)到提高掃描效率的目的。文件應(yīng)以LiFF格式保存。就圖形校正而言，地形圖以及原圖在掃描過程中會存在比例尺變形或者圖紙變形等情況，這樣就會造成掃描結(jié)果存在很大的誤差性。針對這一點，這就需要校正圖形，將掃描結(jié)果的誤差控制在最小范圍內(nèi)，從而達(dá)到工作實際要求。所謂圖形、圖像校正是指將掃描中出現(xiàn)的變形文件、圖紙校正到標(biāo)準(zhǔn)位置或者指定位置，并設(shè)置比例不同的標(biāo)準(zhǔn)圖框，利用MAPGIS中圖像的鑲嵌配準(zhǔn)功能，轉(zhuǎn)換文件的格式。一般是將文件格式轉(zhuǎn)換成msi文件，然后將轉(zhuǎn)換之后的文件進行整理與分類，再進行采集圖像的工作。圖像與文件夾之間需要選擇一個控制點，控制點選擇的目的是確保地物的拐角點能夠均勻分布在MAPGIS系統(tǒng)中，達(dá)到校正地形圖的目的?？刂泣c一般選擇在整公里網(wǎng)或者MAPGIS系統(tǒng)的內(nèi)圖廓點。

第三，圖形矢量化。利用MAPGIS提供的圖形處理功能，在地形圖像處理和矢量化之前，首先要對相關(guān)圖像信息進行分類整理，設(shè)置好與比例尺大小相同的地形圖層。這樣就可以確保不同圖形存放在標(biāo)準(zhǔn)位置或者指定位置。比如將不同的圖形內(nèi)容比如鐵路、地物等放在指定位置或者標(biāo)準(zhǔn)位置，為以后的工作和圖像矢量化處理提供便利。除此之外，地形圖像信息在編輯和矢量化處理之前，根據(jù)圖形內(nèi)涉及的點、線類型建立一個圖例版文件。在設(shè)置圖例版文件之前，需要在MAPGIS系統(tǒng)中設(shè)置圖元參數(shù)，并確保參數(shù)的精確性。圖元參數(shù)要根據(jù)不同比例尺的地形圖像為依據(jù)，在輸入?yún)?shù)時，要預(yù)先在MAPGIS系統(tǒng)中設(shè)置好圖例，這樣可以有效避免記憶和進入菜單重新修改圖元參數(shù)，最終達(dá)到提高工作效率的目的。

第四，圖幅接邊。圖幅接邊是在圖形矢量化工序完成之后進行的。圖形在矢量化過程中會出現(xiàn)錯漏現(xiàn)象，這就需要在裝入圖像文件之前，檢查文件信息是否存在錯漏。一旦發(fā)現(xiàn)有錯漏現(xiàn)象，就需要與周邊圖的作者協(xié)商解決，對圖像進行接邊處理。

2.2地質(zhì)內(nèi)容的繪制

在地里底圖準(zhǔn)備好之前，需要在MAPGIS系統(tǒng)中設(shè)置專題圖像，根據(jù)圖像要素繪制地質(zhì)圖。地質(zhì)圖在繪制中，可以適當(dāng)添加一些與圖像信息相關(guān)的內(nèi)容。專題圖像的繪制與專題要素的繪制需要借助MAPGIS系統(tǒng)中的點、線和編輯功能完成。地質(zhì)內(nèi)容的繪制應(yīng)該根據(jù)實際需要來擴充系統(tǒng)的子圖庫、線型庫、顏色庫，用戶也可建立自己的子圖庫、線型庫、顏色庫。

在掃描地質(zhì)圖像信息和對圖像信息進行矢量化處理之前，需要根據(jù)要求繪制地理底圖。專題圖像處理和專題要素建立之前，需要在MAPGIS系統(tǒng)中新建一個圖例文件。圖例文件的構(gòu)建需要依據(jù)國家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)文件。無論是處理圖層問題還是處理地理要素問題，都需要以國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)合理處理圖層，將地理要素圖層與地理底圖圖層分離出來，便于日后修改。

2.3空間分析

空間分析功能是MAPGIS系統(tǒng)中最重要的專業(yè)性功能之一。相較于計算機輔助系統(tǒng)而言，該子系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)分析、空間專業(yè)圖像信息選加、三維模型分析等功能，與MAPGIS的空間系統(tǒng)形成一個統(tǒng)一的整體，將比例尺大小不同的圖像信息進行儲存、分類、整理，方便統(tǒng)一管理與使用。這樣不僅可以為地質(zhì)工作開辟全新的工作手段，還可以為隨時查找空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)提供便利，有助于提升相關(guān)工作的效率和質(zhì)量。如圖2。

圖2　空間分析

2.4圖像輸出

MAPGIS圖形輸出是通過輸出系統(tǒng)完成的。MAPGIS系統(tǒng)中的輸出系統(tǒng)主要由矢量設(shè)備和打印機組成，其主要功能是對大量的矢量信息進行輸出、版面編輯、排版等。這些數(shù)據(jù)輸出之后，需要借助驅(qū)動設(shè)備完成MAPGIS的輸出工作。圖形信息矢量化之后，需要對數(shù)據(jù)信息進行分色光柵化，并在MAPGIS系統(tǒng)中形成分色光柵文件。這樣不僅提高了圖形輸出輸出速度，還可以達(dá)到數(shù)據(jù)共享的目的。

3　結(jié)語

作為當(dāng)今我國經(jīng)濟發(fā)展的主要產(chǎn)業(yè)，地質(zhì)繪制系統(tǒng)無論是在科學(xué)生產(chǎn)方面還是在文化建設(shè)方面，都取得了一定的成功。但是與發(fā)達(dá)國家相比，我國的地質(zhì)繪制技術(shù)還有待提升，還需要科學(xué)研究家們引進國外先進生產(chǎn)技術(shù)，促進我國地質(zhì)系統(tǒng)的快速發(fā)展，需要加強對地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)繪制中的廣泛運用，進一步提高地質(zhì)圖像數(shù)據(jù)結(jié)果的精確性和科學(xué)性。

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