馬莉，王敏

(1.山東省地質(zhì)調(diào)查院，山東 濟(jì)南 250013；2.山東省地質(zhì)科學(xué)研究院，自然資源部金礦成礦過(guò)程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東省金屬礦產(chǎn)成礦地質(zhì)過(guò)程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250013)

0 引言

全球進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代，地質(zhì)礦產(chǎn)勘查正從數(shù)字化、信息化步入智慧找礦的新階段。借助計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對(duì)地質(zhì)報(bào)告、成果圖件、屬性信息等地質(zhì)勘查信息進(jìn)行集成管理，促進(jìn)數(shù)字地質(zhì)的發(fā)展[1]。數(shù)字地質(zhì)的核心是數(shù)據(jù)，地質(zhì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)包括空間數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)特征記錄、屬性數(shù)據(jù)和拓?fù)潢P(guān)系[2]。屬性數(shù)據(jù)是全球礦產(chǎn)資源信息系統(tǒng)有效提供服務(wù)的關(guān)鍵，是數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

山東省成礦地質(zhì)背景專題是山東省礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)的重要課題之一，屬性數(shù)據(jù)是地質(zhì)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)成果的重要組成部分。通過(guò)研究成礦地質(zhì)背景專題屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的建庫(kù)流程和技術(shù)要求，根據(jù)屬性數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的特殊性，探討相應(yīng)的技術(shù)方法。通過(guò)建立精準(zhǔn)可靠的屬性數(shù)據(jù)庫(kù)，可以做好礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)，為礦產(chǎn)資源保護(hù)利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和資源信息服務(wù)，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)成果資源共享。

1 建設(shè)流程

山東省礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)的成礦地質(zhì)背景專題，應(yīng)用GIS技術(shù)處理的地質(zhì)空間數(shù)據(jù)，即具有空間分布位置特征的空間數(shù)據(jù)以及與空間位置有關(guān)的屬性數(shù)據(jù)。建立屬性數(shù)據(jù)庫(kù)，主要用于存放空間數(shù)據(jù)的特征屬性信息[3-5]。

在實(shí)施山東省成礦地質(zhì)背景專題時(shí)，除要執(zhí)行相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)外，還要嚴(yán)格執(zhí)行數(shù)據(jù)模型的規(guī)定[6]。通過(guò)收集基礎(chǔ)地質(zhì)資料和整理資料，各專業(yè)組進(jìn)行編圖，并且要經(jīng)過(guò)各專業(yè)專家的驗(yàn)收，在此基礎(chǔ)上建立專題屬性數(shù)據(jù)庫(kù)，建設(shè)流程如圖1所示。

2 建設(shè)方法

2.1 資料收集整理

充分收集基礎(chǔ)地質(zhì)資料，包括地質(zhì)勘查報(bào)告、科學(xué)研究報(bào)告、各類期刊中的相關(guān)文章等。這些資料時(shí)間不同、圖件比例尺大小不同、研究范圍不同，所以在使用時(shí)首先要按技術(shù)要求對(duì)資料進(jìn)行篩選及標(biāo)準(zhǔn)化整理。

整理資料主要是對(duì)內(nèi)容分類分層，并按照《全國(guó)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)模型》確定的每類圖件的屬性結(jié)構(gòu)，進(jìn)行同步摘錄填卡。根據(jù)所收集資料的形式不同，采用不同的步驟進(jìn)行專業(yè)屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)。對(duì)于紙介質(zhì)類的資料圖件，要從矢量化開(kāi)始做起；對(duì)于已數(shù)字化的資料圖件數(shù)據(jù)，則要將其數(shù)據(jù)格式通過(guò)轉(zhuǎn)換統(tǒng)一到《全國(guó)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)模型》的標(biāo)準(zhǔn)要求[7]。

2.2 預(yù)測(cè)圖件編制

編繪山東省1∶25萬(wàn)“分幅建造構(gòu)造圖”、1∶25萬(wàn)“分幅實(shí)際材料圖”及其屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的屬性數(shù)據(jù)編錄，主要依據(jù)《全國(guó)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)模型》。單礦種預(yù)測(cè)區(qū)內(nèi)不同預(yù)測(cè)方法類型的地質(zhì)構(gòu)造專題底圖，在編繪、建庫(kù)時(shí)應(yīng)間接引用已編建好的1∶25萬(wàn)“分幅建造構(gòu)造圖”、1∶25萬(wàn)“分幅實(shí)際材料圖”的同名要素，但對(duì)與預(yù)測(cè)類型有關(guān)的同名要素必須補(bǔ)充1∶5萬(wàn)區(qū)調(diào)資料，并開(kāi)展必要的專題研究工作。

2.3 編制屬性要素

在編圖的同時(shí)，按數(shù)據(jù)模型中規(guī)定的1∶25萬(wàn)“分幅建造構(gòu)造圖”、1∶25萬(wàn)“分幅實(shí)際材料圖”的同名要素屬性結(jié)構(gòu)制表編填屬性。由地質(zhì)專業(yè)人員在編圖過(guò)程中，即時(shí)將新補(bǔ)充的不同沉積建造的屬性內(nèi)容逐項(xiàng)填寫在表格中，其他要素也要編制類似的供專業(yè)人員填寫屬性內(nèi)容的表格；負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的人員將預(yù)測(cè)工作區(qū)地質(zhì)構(gòu)造專題底圖新補(bǔ)充修改的地質(zhì)圖元與相應(yīng)的屬性內(nèi)容掛接在一起。

成礦地質(zhì)背景專題屬性數(shù)據(jù)庫(kù)掛接屬性時(shí)，采用以下2種方法：(1)首先按數(shù)據(jù)模型規(guī)定的屬性結(jié)構(gòu)，將填寫好的屬性內(nèi)容生成DBASE屬性數(shù)據(jù)庫(kù)；再在MAPGIS中賦給要素圖層文件中相同屬性內(nèi)容的圖元相同的ID號(hào)，要保證此ID號(hào)與DBASE屬性數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)屬性記錄前的序號(hào)一致；然后通過(guò)MAPGIS屬性庫(kù)管理模塊中的掛接屬性功能，將DBASE屬性數(shù)據(jù)庫(kù)中的屬性與要素圖層文件中對(duì)應(yīng)的圖元掛接在一起；(2)首先在圖形矢量化過(guò)程中，對(duì)要素圖層文件中不同的圖元類型按潛力評(píng)價(jià)編圖技術(shù)要求賦予不同的參數(shù)；再按數(shù)據(jù)模型的規(guī)定，建好要素圖層文件的屬性結(jié)構(gòu)；然后通過(guò)MAPGIS圖形編輯模塊中的“根據(jù)參數(shù)賦屬性”功能，直接在MAPGIS中錄入該類圖元對(duì)應(yīng)的屬性內(nèi)容。

2.4 GEOMAG屬性數(shù)據(jù)導(dǎo)入

在GEOMAG中規(guī)范掛接好屬性的預(yù)測(cè)工作區(qū)各組成圖層文件[8]。首先要保證文件處于可編輯狀態(tài)；啟用GEOMAG“圖件輔助工具”菜單下的“規(guī)范圖件結(jié)構(gòu)”；在打開(kāi)的“規(guī)范圖件結(jié)構(gòu)”對(duì)話框中勾選“圖件名規(guī)范”；執(zhí)行對(duì)話框下方的“圖件內(nèi)橢球類型和投影參數(shù)的合法性測(cè)試”；通過(guò)后，任選一個(gè)文件，會(huì)在投影類型下出現(xiàn)投影參數(shù)；點(diǎn)擊“坐標(biāo)系及投影參數(shù)復(fù)制”將投影參數(shù)復(fù)制到對(duì)話框右側(cè)；再設(shè)置“圖件范圍”；將對(duì)話框上方各項(xiàng)逐一設(shè)置好；在隨后出現(xiàn)的對(duì)話框中，對(duì)應(yīng)“當(dāng)前圖層名”在符合數(shù)據(jù)模型的“規(guī)定圖層名”中選對(duì)應(yīng)的文件名；再點(diǎn)擊“規(guī)定圖層說(shuō)明”，則在對(duì)話框下方“規(guī)定圖層屬性項(xiàng)列表”中出現(xiàn)符合數(shù)據(jù)模型的的各屬性數(shù)據(jù)項(xiàng)；用“自動(dòng)匹配”或“手動(dòng)匹配”，將編圖中的文件屬性項(xiàng)與數(shù)據(jù)模型中規(guī)定好的屬性項(xiàng)匹配起來(lái)，點(diǎn)擊“保存匹配”；所有文件處理完后，點(diǎn)擊“保存”；保存后，規(guī)范好的文件名會(huì)取代原有的文件，同時(shí)生成一個(gè)規(guī)范的工程文件名。對(duì)規(guī)范好的要素圖層文件，先在MAPGIS中將ID號(hào)順好，再如圖2所示，啟用GEOMAG“圖件輔助工具”菜單下的“編輯圖元屬性”功能，補(bǔ)充屬性結(jié)構(gòu)中所需的“特征代碼”和“圖元編號(hào)”2個(gè)屬性項(xiàng)[9]。

圖2 補(bǔ)充“特征代碼”和“圖元編號(hào)”屬性項(xiàng)示意圖

2.5 特殊處理方法

按《數(shù)據(jù)模型》規(guī)定地質(zhì)背景底圖類圖層文件中的“侵入巖”圖層文件中有2個(gè)必填屬性數(shù)據(jù)項(xiàng)“地理位置經(jīng)度(CHAHBA)”、“地理位置緯度(CHAHBB)”，常規(guī)做法是在MAPGIS編輯系統(tǒng)中通過(guò)“設(shè)置顯示坐標(biāo)”進(jìn)行如表1所示的設(shè)置。

表1 MAPGIS編輯系統(tǒng)中讀取坐標(biāo)的設(shè)置

設(shè)置完成后，當(dāng)鼠標(biāo)的光標(biāo)放在圖件中某個(gè)侵入巖體上時(shí)，在窗口右下方的狀態(tài)顯示欄中會(huì)出現(xiàn)如“1184832.41,350844.61”的內(nèi)容；再通過(guò)修改區(qū)屬性，找到對(duì)應(yīng)的“地理位置經(jīng)度、地理位置緯度”2項(xiàng)，填寫以上所顯示的內(nèi)容。這種常規(guī)做法比較適合侵入巖體數(shù)量較少的圖幅。

一旦圖幅中侵入巖體數(shù)量較多，這種常規(guī)做法的工作效率就顯得比較低。此時(shí)，需要采用特殊處理方法：首先打開(kāi)侵入巖體所在的區(qū)圖層文件，利用MAPGIS編輯系統(tǒng)中“生成LABLE點(diǎn)文件”功能，生成一個(gè)“LAB.WT”點(diǎn)文件，此點(diǎn)文件中的每一個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)侵入巖體的中心位置；對(duì)“LAB.WT”進(jìn)行投影變換，投影前后的參數(shù)設(shè)置如圖3所示，經(jīng)過(guò)投影后，LAB.WT文件中點(diǎn)的坐標(biāo)將轉(zhuǎn)為度分秒(DMS)的形式；投影后，按如圖4所示，將各點(diǎn)的坐標(biāo)屬性值賦予相應(yīng)的字段。

2.6 元數(shù)據(jù)編寫

所有的圖件按規(guī)定編寫元數(shù)據(jù)，并且要提供“TXT”和“XML”2種格式。元數(shù)據(jù)文件的編寫按中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局發(fā)布的《地質(zhì)調(diào)查元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)DD2006—05》執(zhí)行，填寫方法及內(nèi)容參考《元數(shù)據(jù)填寫說(shuō)明》執(zhí)行。元數(shù)據(jù)采集軟件使用項(xiàng)目組提供的元數(shù)據(jù)采集器，建立系統(tǒng)模板。

元數(shù)據(jù)編寫的技術(shù)方法，是充分利用元數(shù)據(jù)采集器的右鍵菜單功能。在編輯和瀏覽區(qū)對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目上點(diǎn)擊右鍵，可以顯示該項(xiàng)以及其子項(xiàng)的增加、刪除和選擇功能。數(shù)據(jù)錄入過(guò)程中如果格式正確，能夠正常顯示；如果數(shù)據(jù)不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，模版用紅色提示錯(cuò)誤，認(rèn)真查找原因改正錯(cuò)誤，以滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。數(shù)據(jù)采集過(guò)程中應(yīng)注意及時(shí)保存，否則一旦操作失誤將導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失。每采集完成一幅數(shù)據(jù)，利用軟件分別輸出XML格式和文本格式2個(gè)類型的元數(shù)據(jù)文件。數(shù)據(jù)采集完成后要進(jìn)行兩人以上100%的檢查核對(duì)，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤。

圖3 對(duì)“LAB.WT”進(jìn)行投影變換示意圖

圖4 將各點(diǎn)位置的坐標(biāo)值賦給指定字段

3 質(zhì)量監(jiān)控

完善檢查監(jiān)控制度，規(guī)范工作流程，確保屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的準(zhǔn)確性、真實(shí)性。建立院、所、項(xiàng)目組三級(jí)質(zhì)量檢查監(jiān)控體系，自互檢工作由專人負(fù)責(zé)，保證項(xiàng)目質(zhì)量。項(xiàng)目組人員對(duì)自己負(fù)責(zé)的圖幅要進(jìn)行100%的自檢。在自檢的基礎(chǔ)上，由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人安排區(qū)調(diào)方面的地質(zhì)專家抽取30%的圖幅進(jìn)行再次檢查。在數(shù)據(jù)資料收集、卡片填寫和屬性數(shù)據(jù)編制工作中，嚴(yán)格按照項(xiàng)目技術(shù)要求，保障建庫(kù)流程的標(biāo)準(zhǔn)化。執(zhí)行工作日志制度，在建庫(kù)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，及時(shí)填寫工作日志，所有工作做到有據(jù)可查[10]。

3.1 文檔資料質(zhì)量監(jiān)控

資料收集編寫是屬性數(shù)據(jù)建庫(kù)工作的關(guān)鍵。規(guī)范質(zhì)量監(jiān)控文檔的填寫，包括工作日志表、數(shù)據(jù)庫(kù)自(互、抽)檢表等，要求項(xiàng)目組成員嚴(yán)格按照要求填寫。對(duì)照原始資料，檢查屬性卡片的數(shù)據(jù)項(xiàng)填寫的一致性、準(zhǔn)確性、規(guī)范性。屬性數(shù)據(jù)項(xiàng)的檢查包括描述內(nèi)容、屬性代碼、錯(cuò)別字及記錄重復(fù)或遺漏等[11]。對(duì)工作日志和自互檢出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題及時(shí)解決，留存記錄以備今后檢查核對(duì)。

3.2 圖件資料質(zhì)量監(jiān)控

圖件資料檢查包括圖層劃分合理性，整飾內(nèi)容完整性，圖面內(nèi)容規(guī)范性和屬性數(shù)據(jù)內(nèi)容的正確性。通過(guò)噴繪出圖對(duì)比檢查，將編制完成的成果圖件與原始圖件進(jìn)行綜合對(duì)比檢查，檢查范圍包括圖面效果、整飾內(nèi)容等。通過(guò)進(jìn)行圖面綜合檢查，查看壓蓋關(guān)系是否正確、符號(hào)表達(dá)是否符合制圖規(guī)范等內(nèi)容[12]。同時(shí)，檢查圖外整飾部分是否與主圖內(nèi)容相對(duì)應(yīng)，以及制圖說(shuō)明是否表達(dá)準(zhǔn)確。

3.3 屬性數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控

屬性數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查采用輔助軟件檢查和人工檢查。輔助檢查使用GEOMAG軟件，其操作簡(jiǎn)單檢查效率高，能夠自動(dòng)進(jìn)行屬性數(shù)據(jù)的邏輯性檢查，提高屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的可靠性[13]。GEOMAG軟件內(nèi)部集成了一個(gè)數(shù)據(jù)模型下屬詞代碼字典庫(kù)，可以通過(guò)軟件檢查各屬性數(shù)據(jù)項(xiàng)填寫的專業(yè)內(nèi)容質(zhì)量。對(duì)于屬性數(shù)據(jù)的一致性檢查，軟件會(huì)將填寫的代碼與字典庫(kù)中對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)項(xiàng)下的代碼進(jìn)行比對(duì)，凡是不一致的，都會(huì)被檢測(cè)出來(lái)。人工檢查專業(yè)性強(qiáng)更為嚴(yán)謹(jǐn)，確保屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的精確性。許多專業(yè)范圍的錯(cuò)誤，需要人工對(duì)代碼性屬性數(shù)據(jù)和描述性屬性數(shù)據(jù)質(zhì)量的對(duì)照檢查，依靠地質(zhì)專家的專業(yè)知識(shí)和豐富經(jīng)驗(yàn)檢查填寫內(nèi)容的正確性，并判定其內(nèi)容是否能滿足礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)技術(shù)要求。

4 應(yīng)用與服務(wù)

成礦地質(zhì)背景專題所做的山東省1∶25萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)分幅建造構(gòu)造圖可以作為基礎(chǔ)圖件用于各礦種的預(yù)測(cè)工作區(qū)底圖中。實(shí)際操作中，首先根據(jù)預(yù)測(cè)工作區(qū)所在地理范圍，選擇所在的1∶25萬(wàn)建造構(gòu)造圖，如果跨圖幅還需要將相鄰圖幅進(jìn)行拼接，然后再根據(jù)預(yù)測(cè)工作底圖比例尺，在MAPGIS軟件中通過(guò)投影變換將選中的1∶25萬(wàn)建造構(gòu)造圖轉(zhuǎn)換成相同比例尺的圖，最后應(yīng)用MAPGIS軟件中的裁剪功能裁剪出所需要的如沉積巖建造、變質(zhì)巖建造、侵入巖、火山巖性巖相、火山構(gòu)造、構(gòu)造巖漿帶等地質(zhì)內(nèi)容。

成礦規(guī)律研究和礦產(chǎn)預(yù)測(cè)課題所做的預(yù)測(cè)工作區(qū)區(qū)域成礦要素圖、預(yù)測(cè)工作區(qū)區(qū)域預(yù)測(cè)要素圖、區(qū)域成礦規(guī)律圖、預(yù)測(cè)成果圖、勘查工作部署圖等圖件，都可以用于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查和礦產(chǎn)資源規(guī)劃項(xiàng)目中。

上述各類圖件能否發(fā)揮其作用，有賴于其是否正確建立起了內(nèi)容完整的屬性數(shù)據(jù)庫(kù)。

5 結(jié)語(yǔ)

屬性數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)是地質(zhì)空間數(shù)據(jù)庫(kù)的重要組成部分。屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的準(zhǔn)確性直接影響礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)的結(jié)果。山東省成礦地質(zhì)背景專題屬性數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，通過(guò)采用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)方法有效提高空間數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)效率，通過(guò)質(zhì)量檢查監(jiān)控有效提升空間數(shù)據(jù)庫(kù)質(zhì)量，為礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為推進(jìn)智慧找礦新進(jìn)展提供服務(wù)。