陳瓊

貴州省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局104 地質大隊，中國·貴州 貴陽 558000

1 引言

隨著中國經(jīng)濟高速、高質量的發(fā)展，國家大數(shù)據(jù)綜合試驗區(qū)的建立，全面信息化地推進，中國貴州省1:5 萬水文地質圖空間數(shù)據(jù)庫以服務于貴州省地下水資源勘查開發(fā)、管理和保護為目標，為貴州省地下水資源信息化提供數(shù)據(jù)源，同時還起到促進貴州經(jīng)濟與社會發(fā)展、保障基礎資源和戰(zhàn)略資源安全的作用，利用Mapgis 軟件建立水文地質圖空間數(shù)據(jù)庫的必要性顯而易見。

整個水文地質圖編圖空間數(shù)據(jù)庫的操作都需要在Mapgis軟件平臺上完成。以數(shù)字化的1：5 萬地理圖為底圖，在Mapgis 軟件平臺上首先疊加數(shù)字化的1：5 萬地質圖（地質圖未數(shù)字化的需先進行矢量化）及各類收集、核查的資料形成原始圖件，在進行坐標系統(tǒng)轉換誤差校正后采用人工編繪的形式完成各類圖件的編制及空間屬性[1]。

2 工作流程

2.1 資料收集與整理

貴州省1:5 萬水文地質圖編圖以1:5 萬標準圖幅為基本單元，地理底圖統(tǒng)一采用貴州省測繪檔案館提供的最新的1:5萬數(shù)字化地理底圖；地質內容收集完成區(qū)調的圖幅，未開展區(qū)調的圖幅則以1：20 萬普查手圖或其他高精度的水源地勘查地質圖為底圖；充分收集編圖圖幅內近段時間完成的1:5萬區(qū)域水文地質調查、地下水勘查找水打井、地下水枯季測流、地下水動態(tài)監(jiān)測以及其他與地下水有關的地質勘查資料，環(huán)境地質和地下水開發(fā)利用及排水相關資料。

2.2 現(xiàn)場核查及資料的整理

通過資料收集及綜合分析，針對所在圖幅內重要的地下水系統(tǒng)邊界、主要的地下水集中排泄點、重要水源地（點）、與地下水有關的重大環(huán)境地質問題、地下水供水以及可能規(guī)劃開發(fā)利用的地下水源地（大泉、地下河、地下水富集塊段）、地下水污染源現(xiàn)場核查及適量水點采樣，補充空白區(qū)調查。對核查和補充調查的點填寫相應的核查卡片，并拍照存檔。

2.3 建庫總體流程

對工作區(qū)范圍內的基礎地理進行修編、整理，基礎地質根據(jù)技術要求分圖層進行矢量化、誤差校正，并進行數(shù)據(jù)接邊檢查，建立拓撲關系，建立屬性結構，錄入屬性數(shù)據(jù)。專題圖件反映水文專題內容，投影各類控制點、線、面[2]。在貴州省1：5 萬水文地質圖空間數(shù)據(jù)庫平臺錄入野外核查卡片數(shù)據(jù)，收集卡片數(shù)據(jù)，針對水點取樣測試分析數(shù)據(jù)，對空間數(shù)據(jù)進行采集，綜合數(shù)據(jù)采集以及輸出圖形采集，見圖1。

圖1 數(shù)據(jù)庫錄入界面

2.4 常見問題處理方法

若電腦為win7 系統(tǒng)，mapgis 軟件修改目錄環(huán)境、屬性結構的時候，可能會出現(xiàn)下面兩個問題。

問題1：win7 系統(tǒng)不能修改目錄環(huán)境。存在此問題極有可能是曾經(jīng)將網(wǎng)絡設置過“家庭網(wǎng)絡”，按如下步驟操作：

（1）打開“網(wǎng)絡和共享中心”，將網(wǎng)絡位置改為“工作網(wǎng)絡”或“公用網(wǎng)絡”。

（2）打開“網(wǎng)絡和共享中心”→“更改網(wǎng)絡設置”→“選擇家庭組和共享選項”。

（3）點擊“離開家庭組”→“完成”。

問題2：win7 系統(tǒng)不能修改屬性結構。存在此問題時按如下步驟操作：

（1）打開任務管理器，結束taskhost.exe 進程。

（2）對Mapgis 安裝目錄的mdiedit6x.exe 文件進行如下修改，問題即得以解決：右擊屬性→兼容性→勾選以兼容模式運行這個程序（win XP SP3）→勾選以管理員身份運行此程序，然后確定。

3 基礎地理

地理底圖采用貴州省測繪檔案館提供的最新1:5 萬地形要素綜合空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，最終提供給各個項目組的圖幅資料是由國家2000 坐標系下的ArcGIS 成果數(shù)據(jù)轉換成的1980西安坐標系下的Mapgis 成果圖，圖層劃分已經(jīng)完成，需在Mapgis 軟件平臺上掛接“5 萬巖溶庫.Slib”修改圖面內容，規(guī)范點、線、面的參數(shù)。此外，根據(jù)各個圖幅區(qū)情況，補充貴州省新增和在建的公路、鐵路等現(xiàn)狀資料或取舍不相關資料。

3.1 提取修改圖層屬性結構

1：5 萬地理底圖數(shù)據(jù)庫內的空間數(shù)據(jù)實體要素分為9 個，即境界線.WL、行政區(qū).WP、城鎮(zhèn)[政府所在地].WP、城鎮(zhèn)[政府所在地].WT、交通線.WL、地形線.WL、高程點.WT、河流.WL、水域面.WP。

按照技術要求將需要的屬性列的屬性結構的字段名稱和字段類型、長度提取修改正確，刪除不需要的屬性列，如地形線屬性結構名稱“ELEV”改為“CHAJ”即可。

3.2 地形線的特殊處理

下面以1:5 萬紫云幅為例從簡單介紹一下等高線抽稀操作方法。從貴州省測繪檔案館收集來的圖幅是符合國家規(guī)定標準的1:5 萬圖幅，等高距為10m，但基于本次項目的目的，為了突出水文內容，減輕圖面負擔，建議抽稀等高線，等高距改為20m。

方法一：打開工程文件，等高線線文件處于打鉤狀態(tài)，單擊“檢查”，再到“工作區(qū)屬性檢查”，出現(xiàn)選擇框，屬性結構處選擇“ELEV”，將會出現(xiàn)所有等高線的高程，雙擊右面需刪除的高程數(shù)據(jù)，將會選中圖面上需要刪除的等高線[3]。例如，雙擊“1010”，再刪除線即可，以此類推10m 刪一根。

方法二：打開工程文件，等高線線文件處于打鉤狀態(tài)，單擊“線編輯”，參數(shù)編輯→根據(jù)屬性賦參數(shù)出現(xiàn)對話框，ELEV==“需要保留的高程”，如圖2所示。

圖2 操作流程圖

為了區(qū)別開不要的等高線，需改圖層號，然后再單擊圖層→關所有層→改層開關→改線→雙擊要刪除的等高線的圖層號，這樣圖面上就顯示出要刪除的等高線，再單擊刪除線即可。

4 基礎地質

貴州省1:5 萬水文地質圖原始圖件的處理是為了滿足貴州省1:5萬水文地質圖編圖的需要，提供完整的野外核查手圖，并為后期空間數(shù)據(jù)庫建設做好準備工作。

4.1 誤差校正及清繪

地質底圖是1954 北京坐標系的，用mapgis 軟件將JPG格式底圖轉成msi 文件后，生成1954 北京坐標系下的標準圖框來進行誤差校正。校正完成后要求分圖層清繪地質內容，注釋注記見表1。

表1 基礎地質圖層劃分表

本次項目要求的坐標系統(tǒng)是1980 西安坐標系，所以將數(shù)字化好的地質底圖進行誤差校正。校正參考點、線為80 圖框的點、線，需校正的點、線為54 圖框點、線，分別添加控制點為圖幅的4 個角點進行校正，保存控制點文件“noname.pnt”。

4.2 拓撲錯誤檢查

地層界線線文件要拓撲重建做地層區(qū)文件，線拓撲錯誤檢查時，Mapgis 系統(tǒng)參數(shù)設置：結點裁剪搜索半徑為1e-10、Buffer 分析半徑為1e-5。

地層區(qū)文件拓撲重建造區(qū)前，先對地層界線線文件進行修改，將最新的水系雙線河、斷層線文件、內圖框提取過來，使用自動剪斷線功能，先不要刪除懸掛的斷層線，而將全部的斷層線重新提取回原來的斷層線文件（D03）中，再對地層界線線文件進行線拓撲錯誤檢查，刪除懸掛線段（不封閉），同時打鉤地層分區(qū)（D01）和地層界線（D02），先工作區(qū)提取弧段→拓撲重建→區(qū)拓撲錯誤檢查，確定無誤后，再參照技術要求修改屬性結構，添加屬性內容。

5 各類控制點

控制點包括天然水點、機井、溪溝測流點、巖溶類點、環(huán)境地質調查類點、地質點等。

5.1 控制性水點屬性表的整理

將收集和野外核查的各類控制性水點資料整理成數(shù)據(jù)庫技術要求中屬性格式，如例見表2。

表2 天然水點屬性結構及屬性填寫規(guī)范

圖4 控制性天然水點屬性表

5.2 控制性水點的投影

控制性天然水點在excel 中整理成相應的表格，再用mapgis 輔助軟件section 中的表格數(shù)據(jù)投影，選擇見圖5，這樣每一類控制點及屬性均可按照這種方法進行投影。投影完成后字段類型和長度與技術要求會有不同，再打開編輯點屬性結構修改。

圖5 表格數(shù)據(jù)投影

圖6 修改點屬性結構

5.3 屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)的連接

屬性數(shù)據(jù)建立完成后，通過統(tǒng)一編號與空間數(shù)據(jù)連接，點圖元的統(tǒng)一編號按如下圖6格式編碼，以此保證其在整個圖幅中的唯一性。線、面圖元的統(tǒng)一編號編碼規(guī)則由用戶自定義，但也需保證其在圖幅中的唯一性。例如，GZ10607411254808401。

圖7 統(tǒng)一編號編碼結構圖

在連接過程中，出現(xiàn)同一個點，又是野外核查的天然水點，又是重要的水源地，又在這個點取了水樣，這樣的話它們的經(jīng)緯度就是一樣的，空間數(shù)據(jù)在錄入時自動按照錄入的先后順序將統(tǒng)一編號后面兩位改為02、03，所以屬性數(shù)據(jù)在統(tǒng)一編碼時就要將后面兩位的順序號改為02、03，這樣才能關聯(lián)起來。

6 數(shù)據(jù)庫質量評述

6.1 圖形要素質量評述

6.1.1 數(shù)字化質量

工作區(qū)成果圖件專業(yè)內容都是由項目報告編寫人根據(jù)野外調查和資料整理情況綜合研究后編制并數(shù)字化成圖的。1：5 萬地理底圖、1：5 萬地質圖、水文圖均為通過驗收或已出版的圖形資料與數(shù)字化成果資料，作為工作底圖精度要求符合編繪需要。實際材料圖通過掃描、誤差校正，以公里網(wǎng)為校正控制點，完全能夠達到校正精度要求。所建立的各個圖層均從校正過的總圖中分離出來，保證了圖層的套合精度。

6.1.2 圖形數(shù)據(jù)庫質量

檢查線圖層的拓撲關系是否正確、有無懸掛弧段、有無重疊座標、圖元參數(shù)是否正確等；檢查線圖層提取為弧段做區(qū)后，線與弧段是否套合，比如水系線文件與水系區(qū)文件、地層界線與地質區(qū)文件，不同圖層同一圖元是否套合，比如基礎地理中的水系與基礎地質中的地層界線的水系圖元、基礎地質中的斷層與地層界線的斷層圖元；檢查相鄰圖幅的基礎地理、基礎地質、流域系統(tǒng)的接邊問題。

采用對圖元統(tǒng)一賦屬性和逐一賦屬性相結合的方法，對已錄入的圖元屬性采用Mapgis 軟件中“工作區(qū)檢查的方法”對每一條屬性逐一進行檢查，最終將屬性數(shù)據(jù)表導出，由專業(yè)技術人員進行校核，保證數(shù)據(jù)屬性的完整和準確。

6.2 錄入數(shù)據(jù)質量評述

在錄入屬性數(shù)據(jù)時嚴格按照《數(shù)據(jù)庫標準》規(guī)定的各條規(guī)范、代碼，按照各個屬性表格式和數(shù)據(jù)項定義說明，根據(jù)圖幅的圖面專業(yè)要素進行人工填寫，查找相應規(guī)范，確定代碼，屬性內容真實可靠、具有現(xiàn)時性。

卡片錄入導出檢查，一是導出坐標與實際材料圖實際位置對應檢查；二是使用MapGIS 系統(tǒng)的查錯功能，對數(shù)據(jù)的邏輯正確性和合理性進行檢查；三是人工檢查，著重于圖面內容的正確性以及卡片數(shù)據(jù)錄入的正確性。

6.3 質量監(jiān)控

質量監(jiān)控是空間數(shù)據(jù)庫質量的保證。項目的質量嚴格按質量管理體系文件執(zhí)行，實行質量檢查、監(jiān)督和驗收的“三級”制度，自檢（100%）、互檢（100%）、抽檢（30%），并填寫工作日志及各類自檢、互檢、抽檢質量檢查表，發(fā)現(xiàn)錯誤及時糾正。

為保證貴州省1:5 萬水文地質圖編圖項目成果質量，上屬單位組織相關專家對各圖幅空間數(shù)據(jù)庫的建立組織了初審，要求按照專家提出的意見認真修改后方可進行驗收；省級組織相關專家對初審修改后的各圖幅空間數(shù)據(jù)庫進行了審查，提出了修改意見。最終驗收通過方可備案。

7 結語

通過本項目空間數(shù)據(jù)庫建庫的實踐認識，通過對該空間數(shù)據(jù)庫建設工作方法和技術要求、規(guī)范、規(guī)程及根據(jù)西南巖溶地質研究所提供的《貴州省1：50000 水文地質圖空間數(shù)據(jù)庫建設技術要求》的認真學習，使我們對1：50000 水文地質數(shù)據(jù)庫建設的目標、任務更加明確，技術路線、技術方法實施更趨合理。

貴州省1：50000水文地質圖（紫云幅）空間數(shù)據(jù)庫的建設，實現(xiàn)了已有資料的數(shù)據(jù)化，多層次、立體地反映紫云幅的水文地質條件、地下水資源分布狀況、水資源量、地下水質量及生態(tài)環(huán)境的空間分布特點，可供區(qū)內社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境保護與生態(tài)建設、地下水資源勘查開發(fā)與保護及管理提供基礎水文地質技術依據(jù)。為調查評價提供有效的數(shù)字化信息，實現(xiàn)基礎地學數(shù)據(jù)信息共享及信息社會化服務，提高其利用程度和使用價值，并為地質科學的信息化、網(wǎng)絡化建設提供數(shù)據(jù)源。