寧方舟

（遼寧有色勘察研究院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110000）

1 研究背景

礦山整治設(shè)計項目往往面積大、工期短、投資高。幾何面積計算的準(zhǔn)確性，直接決定項目總投資額度，而總投資額度對礦山整治設(shè)計項目中的工程部署起到?jīng)Q定性的作用。

往往礦山項目區(qū)的地質(zhì)面積由項目審計部門使用“國圖系統(tǒng)”加載項目區(qū)“紅線”與項目所在縣級行政區(qū)“二調(diào)數(shù)據(jù)庫”相疊加計算得出。但由于收集項目所在地縣級行政區(qū)“二調(diào)數(shù)據(jù)庫”手續(xù)繁瑣，耗時較長，而礦山項目區(qū)1:10000地質(zhì)利用現(xiàn)狀圖通常比較容易獲取。因此如何降低人工通過1:10000地質(zhì)現(xiàn)狀圖計算項目礦區(qū)圖斑地類面積的結(jié)果與“國圖系統(tǒng)”計算的結(jié)果之間差異，已成為提高礦山地質(zhì)整治設(shè)計項目完成速度和質(zhì)量的關(guān)鍵。

2 “二調(diào)數(shù)據(jù)庫”成圖原理

“二調(diào)數(shù)據(jù)庫”是依靠ARCGIS平臺組建，其成圖元素主要分為三類即點圖層、線圖層、面圖層。每類礦產(chǎn)的圖層都由后綴為.shp、.bdf、.sbn、.sbx、.shx的5個文件組成。其中：.dbf是要素的屬性信息；.shp是要素的幾何特征；.shx是要素的幾何特征的索引文件；.sbn、.sbx是空間索引文件；.prj是數(shù)據(jù)的投影文件。而其區(qū)域面積主要通過面圖層體現(xiàn)即二調(diào)數(shù)據(jù)庫中“地類圖斑”圖層。二調(diào)數(shù)據(jù)庫中無法依比例編繪成面圖層的低等級河流、道路、線桿等地物通過線圖層和點圖層即“線狀地物”和“零星地物”或在圖斑中填錄“抵扣系數(shù)”、“抵扣面積”等字段來體現(xiàn)，在成圖過程無法體現(xiàn)出實際面積，而是直接將面積折算至“地類圖斑”圖層中。這種成圖原理是導(dǎo)致人工計算地類圖斑面積出現(xiàn)誤差的主要因素。

3 礦山地質(zhì)面積幾何計算公式的確定

3.1 前期數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

（1）礦山項目工程地質(zhì)實測。由于目前“二調(diào)數(shù)據(jù)”均采用“西安80坐標(biāo)系”成圖，所以在礦山地質(zhì)測繪過程中應(yīng)采用與之相同的坐標(biāo)系統(tǒng)。如在礦山地質(zhì)測繪過程中未得到“西安80坐標(biāo)系”控制點，而使用“國家2000坐標(biāo)系統(tǒng)”測繪，應(yīng)在地質(zhì)面積計算前，通過轉(zhuǎn)換參數(shù)將地質(zhì)測繪成果進(jìn)行轉(zhuǎn)換，已避免由于坐標(biāo)系統(tǒng)不同導(dǎo)致的圖斑地類面積的誤差。

（2）項目區(qū)1:10000地質(zhì)利用現(xiàn)狀圖的獲取。根據(jù)項目實測“紅線”，向相關(guān)主管部門申請項目所占用的1:10000地質(zhì)利用現(xiàn)狀圖圖幅。

3.2 數(shù)據(jù)處理

（1）礦山工程項目區(qū)“紅線”提取。礦山項目區(qū)現(xiàn)狀圖通常采用RTK實測，通過CAD展點繪制，而“二調(diào)數(shù)據(jù)庫”及1:10000地質(zhì)利用現(xiàn)狀圖是通過ARCGIS平臺進(jìn)行讀取和修改。由于CAD文件無法在ARCGIS平臺上直接進(jìn)行修改，用ARCGIS加載項目區(qū)“紅線”CAD文件中的polygon圖層，然后通過數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能，將項目區(qū)“紅線”轉(zhuǎn)換成.shp文件。重新加載.shp文件后，便可以在ARCGIS平臺進(jìn)行編輯。

（2）數(shù)據(jù)裁剪。打開ARCGIS依次加載，項目區(qū)所占1:10000地質(zhì)利用現(xiàn)狀圖中的DLTB、XZDW圖層以及項區(qū)“紅線”shp文件。使用工具箱中分析工具里的clip命令，分別將落將“紅線”內(nèi)的DLTB、XZDW圖斑裁剪出來。

3.3 礦山地質(zhì)面積幾何計算

由于使用clip命令裁剪出來DLTB圖層中的礦山地質(zhì)面積字段的數(shù)值仍為被剪切前的數(shù)值所以在面積計算前需對該字段的數(shù)值使用Calculate Geometry命令進(jìn)行幾何計算，獲得裁剪后的地質(zhì)實際面積。

同樣裁剪后的XZDW圖層，長度字段也需要使用Calculate Geometry命令進(jìn)行重新計算，獲得裁剪后的地質(zhì)實際長度，根據(jù)實際情況進(jìn)行礦山實地勘查測量，如圖1所示。

圖1 礦山地質(zhì)面積測量計算

計算面積時，首先計算XZDW中個地類的面積只需CD字段×KD字段即可。而如何計算DLTB中的礦山地質(zhì)面積相對比較復(fù)雜。因為重新計算后的各地質(zhì)的面積為裁剪后各類地質(zhì)圖形的實際幾何面積，沒有扣除與之對應(yīng)的XZDW地質(zhì)面積，如果直接與XZDW地質(zhì)面積相加，會造成部分地類面積偏大的錯誤。根據(jù)多年的工作經(jīng)驗，及大量了計算，本文總結(jié)出一個可以避免該錯誤的算法。首先將DLTB圖層中的XZDWMJ和LXDWMJ相加然后除以TBMJ，得出一個在未剪裁前XZDWMJ和LXDWMJ在TBMJ中的抵扣系數(shù)。然后使用這個扣除系數(shù)乘以幾何計算后的地質(zhì)圖形面積得出實際抵扣面積，再用計算后的礦山地質(zhì)面積減去實際抵扣面積即為扣除相應(yīng)XZDW礦山地質(zhì)面積的實際圖斑地類面積。公式如下：

i：礦山周圍及其他地質(zhì)草地等土地利用類型；

TBMJ：DLTB圖層中的地類面積；

RCTBDLMJ:DLTB圖層中進(jìn)行幾何計算后的礦山地質(zhì)面積；

XZDWMJ：DLTB圖層中的線狀地物的實際面積；

LXDWMJ:DLTB圖層中的零星地質(zhì)面積。

通過本公式將項目區(qū)所涉的礦山地質(zhì)利用類型的Si計算結(jié)果相加并加上XZDW圖層中的礦山地質(zhì)利用類型的面積即為項目區(qū)實際占用的土地類型面積。

4 結(jié)語

使用本幾何公式不僅可以快速的計算出項目區(qū)“紅線”實際占用的各土地類型面積，而且在計算結(jié)果與目前相關(guān)審計部門使用“國圖系統(tǒng)”計算出來的結(jié)果誤差率可控制在1%的范圍內(nèi)，其結(jié)果符合相關(guān)審計部門的要求。