張 藝，李 苗，丁曉光

（1.陜西省地震局，陜西 西安 710068）

ArcGIS編繪25萬(wàn)區(qū)域構(gòu)造圖常見(jiàn)拓?fù)溴e(cuò)誤修改方法

張 藝1，李 苗1，丁曉光1

（1.陜西省地震局，陜西 西安 710068）

構(gòu)建1∶25萬(wàn)城市活斷層數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，在數(shù)據(jù)數(shù)字化、編輯、處理過(guò)程中，大量的拓?fù)溴e(cuò)誤會(huì)影響數(shù)據(jù)質(zhì)量以及成果精度，造成數(shù)據(jù)無(wú)法入庫(kù)。針對(duì)面重疊、面有縫隙、線重復(fù)、線有懸掛等幾種常見(jiàn)拓?fù)溴e(cuò)誤，提出簡(jiǎn)便高效的修改方法，確保該地層矢量數(shù)據(jù)符合活斷層入庫(kù)要求。

1∶25萬(wàn)地震構(gòu)造圖；拓?fù)溴e(cuò)誤；數(shù)據(jù)質(zhì)量

作為城市活斷層探測(cè)成果圖件，一幅完整的25萬(wàn)地震構(gòu)造圖涵蓋內(nèi)容主要有：①不同時(shí)代地層，分第四系、新近系、古近系、前新生界沉積巖、前新生界變質(zhì)巖，其中第四系進(jìn)一步劃分為全新統(tǒng)、上更新統(tǒng)、中更新統(tǒng)、下更新統(tǒng)；②不同時(shí)代巖漿巖，分武陵-揚(yáng)子期、加里東期、華力西期、印支-燕山期、喜山期；③斷層，活動(dòng)時(shí)代分晚更新世-全新世斷層、早-中更新世斷層、前第四紀(jì)斷層，斷層性質(zhì)分正斷層、逆斷層、走滑斷層；④第四紀(jì)盆地及第四系等厚線；⑤ M≥4.7級(jí)地震震中；⑥相關(guān)地理要素等。

為了方便圖件相關(guān)數(shù)據(jù)的編輯、修改、查詢、瀏覽與輸出，需借助ArcGIS平臺(tái)構(gòu)建基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，而矢量化的地層數(shù)據(jù)作為最基礎(chǔ)、最首要的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，其拓?fù)潢P(guān)系與處理方法在高級(jí)的空間分析處理和空間數(shù)據(jù)質(zhì)量保證方面具有相當(dāng)重要的作用[1]。如何在矢量數(shù)據(jù)（Geodatabase數(shù)據(jù)）中快速檢查同一要素類(lèi)（同層）或不同要素類(lèi)（異層）中公共邊不重合、懸掛點(diǎn)等錯(cuò)誤，順利完成數(shù)據(jù)編輯等任務(wù)，是數(shù)據(jù)生產(chǎn)中的難點(diǎn)問(wèn)題[2]。本文通過(guò)對(duì)1︰25萬(wàn)紙質(zhì)地質(zhì)圖的掃描數(shù)字化和空間配準(zhǔn)，獲得地層相關(guān)矢量數(shù)據(jù)，對(duì)于拓?fù)湟?guī)則檢查出現(xiàn)的錯(cuò)誤，提出了簡(jiǎn)便的批量修改方法，大大降低了工作量。

1 ArcGIS拓?fù)浣榻B

拓?fù)潢P(guān)系是指圖形在保持連續(xù)狀態(tài)下變形，但圖形關(guān)系不變的性質(zhì)[3]。因?yàn)榛A(chǔ)地理信息庫(kù)數(shù)據(jù)非常重視地物之間的相對(duì)位置關(guān)系，點(diǎn)線面之間的拓?fù)錁?gòu)成等空間信息，所以構(gòu)建拓?fù)溥M(jìn)行位置關(guān)系檢查是十分必要的[4]。

在ArcGIS中，建立拓?fù)洌═opology）是基于Geodatabase（mdb,gdb,sde）進(jìn)行的，是在同一個(gè)要素集（FeatureDataset）下的要素類(lèi)（FeatureClass）之間的拓?fù)潢P(guān)系的集合。ArcGIS中參與一個(gè)拓?fù)涞乃幸仡?lèi)，必須在同一個(gè)要素集內(nèi)（也就是具有同一的空間參考），這樣進(jìn)行的拓?fù)錂z查才是精確的[5]。 一個(gè)要素集可以有多個(gè)拓?fù)?，但每個(gè)要素類(lèi)只能參與一個(gè)拓?fù)?，一個(gè)拓?fù)渲锌梢远x多個(gè)規(guī)則[6,7]。構(gòu)建1︰25萬(wàn)區(qū)域地震構(gòu)造圖數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，矢量數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在統(tǒng)一的系統(tǒng)中，所以本文采用基于對(duì)象數(shù)據(jù)模型的Geodatabase數(shù)據(jù)格式。

2 地層數(shù)據(jù)拓?fù)錂z查與修改

2.1 建立拓?fù)?/h3>

在已建好的個(gè)人數(shù)據(jù)庫(kù)（personl Geodatabase）基礎(chǔ)上，創(chuàng)建一個(gè)要素?cái)?shù)據(jù)集（Feature Dataset），導(dǎo)入矢量化好的1︰25萬(wàn)地層數(shù)據(jù)，包括原始線文件和由線生成的地層面文件。在ArcCatalog中，右鍵點(diǎn)擊要素集，選擇New-Topology（如圖1），在打開(kāi)的拓?fù)鋵?duì)話框中選擇需要進(jìn)行檢查的矢量數(shù)據(jù)層，然后根據(jù)需要依次選擇相應(yīng)的拓?fù)湟?guī)則。線圖層選擇不能重疊，不能有懸掛點(diǎn)，面圖層選擇不能重疊和不能有縫隙。

圖1 建立拓?fù)?/p>

2.2 拓?fù)溴e(cuò)誤處理

將建立好的拓?fù)鋽?shù)據(jù)加載到ArcMAP中(如圖2，紅色為拓?fù)溴e(cuò)誤)，在編輯器中開(kāi)始編輯，從Topology工具條中打開(kāi)Error Inspector，搜索有問(wèn)題圖斑。針對(duì)大批的拓?fù)溴e(cuò)誤逐一修改，會(huì)降低工作效率，本文對(duì)此類(lèi)問(wèn)題提出了處理方法。

圖2 拓?fù)溴e(cuò)誤示意圖

圖3 拓?fù)溴e(cuò)誤顯示列表

圖4 所選中的拓?fù)溴e(cuò)誤顯示為黑色

1）面不能相互重疊。在打開(kāi)的拓?fù)溴e(cuò)誤顯示列表中，觀察Feature1和Feature2的編號(hào)。以圖3為例，選中Feature1編號(hào)皆為135，同時(shí)Feature2編號(hào)皆為356的圖斑，這樣相鄰兩個(gè)面的所有拓?fù)溴e(cuò)誤都被選中（如圖4），右鍵選擇Create feature，將重疊部分生成一個(gè)新的要素；打開(kāi)面地層屬性表，按照?qǐng)D形面積重新排列所有面要素，新生成的面要素area基本為0，選中；然后利用Editor下的merge把生成的面合并到相鄰的面里面，此時(shí)只需一步，選擇面135或者面356。按照這樣的處理方法，依次修改其余面重疊問(wèn)題。

2）面不能有縫隙。打開(kāi)拓?fù)溴e(cuò)誤顯示列表，會(huì)發(fā)現(xiàn)Feature1和Feature2的所有編號(hào)同時(shí)為0（如圖5 ），此時(shí)就不能用以上方法解決問(wèn)題。本文提出兩種解決方法：

圖5 編號(hào)同時(shí)為0情況示意圖

① 勾選拓?fù)溴e(cuò)誤列表中的Visible Extent only，在圖中尋找Create feature后能合并到同一個(gè)面中的拓?fù)溴e(cuò)誤，將其放大到可視范圍內(nèi)，在拓?fù)溴e(cuò)誤列表中重新搜索，所顯示出的拓?fù)溴e(cuò)誤都是當(dāng)前視圖范圍內(nèi)的，然后生成新要素，加以合并。以圖6為例，所示的拓?fù)溴e(cuò)誤生成新要素之后，都可以合并到黃色面里，這樣可以一次解決多個(gè)面有縫隙的問(wèn)題。

圖6 可視范圍內(nèi)的拓?fù)溴e(cuò)誤選擇

②選擇task里的auto-complete polygon工具，用草圖工具跨過(guò)縫隙繪制一條線，縫隙區(qū)域會(huì)自動(dòng)生成兩個(gè)多邊形，然后運(yùn)用merge合并到相鄰面里。

3）線不能重復(fù)。選中列表中的拓?fù)溴e(cuò)誤，點(diǎn)擊右鍵選擇Select Features，會(huì)將有問(wèn)題的線要素選中，點(diǎn)擊Topology工具條上的Planarize Lines工具，直接將重疊線去除。

4）線不能有懸掛。根據(jù)實(shí)際情況對(duì)線進(jìn)行修改，可以在拓?fù)溴e(cuò)誤列表中選中同一懸掛錯(cuò)誤，右鍵選擇Extend（延伸） 或者Trim（裁剪）。延伸或裁剪時(shí)需輸入一個(gè)距離值，小于該值的懸掛線會(huì)被自動(dòng)延伸或者裁剪。

隨著1）～4）的處理完成，可以得到?jīng)]有拓?fù)溴e(cuò)誤的矢量化地層，根據(jù)原始紙質(zhì)地圖的地層信息，依次完成屬性表的編輯、地層符號(hào)化與顏色整飾等，得到效果圖（圖7）。

3 結(jié) 語(yǔ)

數(shù)字化過(guò)程中，出現(xiàn)拓?fù)溴e(cuò)誤是不可避免的，圖幅較為復(fù)雜時(shí)，拓?fù)溴e(cuò)誤甚至成千上萬(wàn)，面對(duì)大量的拓?fù)溴e(cuò)誤，傳統(tǒng)的、逐一修改的方法是不可取的，不僅降低工作效率，而且容易漏改。本文以構(gòu)建1∶25萬(wàn)區(qū)域地震構(gòu)造圖數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)遇見(jiàn)的矢量化地層數(shù)據(jù)拓?fù)鋯?wèn)題為例，提出了幾種常見(jiàn)拓?fù)溴e(cuò)誤的快速批量修改方法，包括面重疊、面之間有縫隙、線重復(fù)、線有懸掛等現(xiàn)象，節(jié)省了數(shù)據(jù)生產(chǎn)時(shí)間，同時(shí)提高了地層數(shù)據(jù)質(zhì)量，確保數(shù)據(jù)符合活斷層入庫(kù)要求，為數(shù)據(jù)分析、更新、查詢以及出圖奠定了基礎(chǔ)。

圖7 地層效果圖

[1]王寶利.Geodatabase中基于規(guī)則的拓?fù)潢P(guān)系[J].測(cè)繪與空間地理信息,2004,27(3):17-19

[2]王小蓉.基于Geodatabase拓?fù)湟?guī)則矢量地形數(shù)據(jù)編輯方法的探討 [J].2010,12(2):41-42

[3]鄔倫.地理信息系統(tǒng)——原理、方法和應(yīng)用[M].北京:科學(xué)出版社,2006

[4]胡炳輝.基于ArcEngine的CAD數(shù)據(jù)拓?fù)錂z查研究[J].測(cè)繪技術(shù)裝備,2016,18(1):23-25

[5]張照杰.基于ArcGISEngine的多源數(shù)據(jù)拓?fù)錂z查研究[J].北京測(cè)繪,2014(4):45-50

[6]周曉光，魏金占，岳國(guó)森，等. 基于Oracle Spatial的地籍地塊空間拓?fù)潢P(guān)系判斷[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào),2005,36(2):317-318

[7]周曉光，陳軍，蔣捷，等.地籍地塊間的空間拓?fù)潢P(guān)系[J].測(cè)繪學(xué)報(bào)，2003,32(4):356

P208

B

1672-4623（2017）12-0073-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2017.12.023

2016-12-16。

陜西省地震局啟航與創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目(201303)；陜西省防震減災(zāi)“十二五”重點(diǎn)資助項(xiàng)目（1521102700055）。

張藝,碩士，主要從事城市活斷層數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)工作。