一種采用單要素描述地質(zhì)體的地質(zhì)圖建庫模型的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采用單要素描述地質(zhì)體的地質(zhì)圖建庫模型，采用全覆蓋模式的地殼數(shù)據(jù)建庫模型，將地質(zhì)主體劃分為地質(zhì)界線、斷層、地質(zhì)體和地質(zhì)主體注記4要素類；其以地質(zhì)體最客觀的地質(zhì)屬性為基礎(chǔ)，依照區(qū)域地質(zhì)調(diào)查的基本目的，設(shè)置“地質(zhì)體類型”、“地質(zhì)體名稱”、“地質(zhì)體代號”、“地質(zhì)體時代”、“地質(zhì)體描述”、“主要巖石名稱”、“地質(zhì)體含礦性”將地質(zhì)圖中對地質(zhì)體的基本描述概括清楚。沒有對地質(zhì)體認識的主觀分類，并且對未來可能出現(xiàn)的新的地質(zhì)理論觀點，保持了開放的狀態(tài)，在不調(diào)整、修改整個數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的前提下，方便地進行數(shù)據(jù)更新、擴充。本發(fā)明的有益效果是地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)模型描述客觀、完整、通用性強。
【專利說明】一種采用單要素描述地質(zhì)體的地質(zhì)圖建庫模型
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于基礎(chǔ)地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)建庫【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種采用單要素描述地質(zhì)體的地質(zhì)圖建庫模型。
【背景技術(shù)】
[0002]地質(zhì)空間數(shù)據(jù)庫，是近10年來在地理信息系統(tǒng)平臺支撐下建立的關(guān)于基礎(chǔ)地質(zhì)礦產(chǎn)等內(nèi)容的專業(yè)型數(shù)據(jù)庫。地質(zhì)空間數(shù)據(jù)與地理空間數(shù)據(jù)，相似之處在于針對地球表面現(xiàn)實狀態(tài)進行空間和屬性信息的描述；差別在于，地理空間數(shù)據(jù)所描述的地球表面屬性內(nèi)容屬于地理特征范疇，而地質(zhì)空間數(shù)據(jù)所描述的是地殼結(jié)構(gòu)、組成物質(zhì)和運動的表面特征?；A(chǔ)地質(zhì)空間數(shù)據(jù)，是將構(gòu)成地殼的巖石物質(zhì)成分、不同巖石體之間的相互關(guān)系特征用地質(zhì)圖及其所附帶的地質(zhì)屬性加以描述?；A(chǔ)地質(zhì)空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)，需要一個客觀、實用的地殼模型建立與描述方法。這一方法將決定所建地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫的可行性、實用性。目前，通用的基礎(chǔ)地質(zhì)空間數(shù)據(jù)模型與地理空間數(shù)據(jù)模型相似，均采用將地球表面投影展開所形成地質(zhì)圖為基礎(chǔ)，按照地質(zhì)特征建立不同的要素圖層，對地質(zhì)體的空間屬性和地質(zhì)屬性進行描述，從而建立地殼構(gòu)成模型。
[0003]根據(jù)已知國內(nèi)所建地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫主要采用兩種方法對地殼模型進行描述。
[0004]方法1:以目前地質(zhì)理論、技術(shù)和地質(zhì)圖生產(chǎn)方法、過程，根據(jù)特征將全部地質(zhì)體劃分多個不同的面要素圖層，每個要素圖層以不同屬性結(jié)構(gòu)賦予不同的地質(zhì)屬性內(nèi)容，對地殼表面特定的局部區(qū)域進行描述。并通過圖層間相互疊加套合，構(gòu)成對地質(zhì)圖，地殼模型的完整描述。
[0005]方法2:建立一個統(tǒng)一的地殼表面要素圖層，但僅對其中部分裸露的地質(zhì)體以目前地質(zhì)理論、技術(shù)和地質(zhì)圖生產(chǎn)方法、過程，根據(jù)地質(zhì)體特征劃分類型，通過多個相應類型外掛表的形式對其進行地質(zhì)特征描述，而對于水體、冰雪、沙漠等所覆蓋的區(qū)域則僅進行地理地貌特征描述。
[0006]現(xiàn)有地殼數(shù)據(jù)模型都實現(xiàn)了利用地理信息系統(tǒng)平臺，對地殼表面建立地質(zhì)模型，但明顯存在著定義上的漏洞，描述的不完整和擴展性、實用性較差的不足。
[0007]作為對地殼表面的地質(zhì)模型的描述，其屬性的定義應為地質(zhì)特征。前述兩種地質(zhì)模型的描述方法均為地質(zhì)、地理內(nèi)容混用描述，單純從地質(zhì)內(nèi)容視角觀察，地殼表面的描述會產(chǎn)生“鏤空”，所建地殼表面模型可能是不完全覆蓋的，導致不完整。其中，方法I是將地殼表面的整體依據(jù)不同地質(zhì)體分為多個要素圖層進行描述，不同的面要素間缺乏可靠的拓撲關(guān)系，描述是不完整的；方法2將地殼表面放在同一個面要素圖層和多個外掛表進行描述，由于是從不同的角度進行，同一要素圖層既有地理描述，又有地質(zhì)描述，對于地質(zhì)意義來講，描述依然是不完整的。
[0008]這兩種已有的地質(zhì)模型，對面要素圖層及外掛表的劃分均以當時已有的地質(zhì)理論和信息技術(shù)發(fā)展水平為基礎(chǔ)，同時采用的理論和技術(shù)水平受到時間和空間限制，加入了一些主觀認識。以其中一種地質(zhì)模型為基礎(chǔ)建立的數(shù)據(jù)庫，會限制和制約持有不同理論觀點的學者的使用，如新的信息無法追加、所需要的信息查詢不到；當新的理論出現(xiàn)后，已有數(shù)據(jù)庫的更新擴展困難，受數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的限制，新數(shù)據(jù)信息無法追加，如要追加的新數(shù)據(jù)地質(zhì)特征與現(xiàn)劃分類型不同或目前類型中沒有，則只能丟掉部分信息或修改數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明一種采用單要素描述地質(zhì)體的地質(zhì)圖建庫模型，解決了以往地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)模型描述不客觀完整、通用程度欠缺的問題。
[0010]本發(fā)明的一種采用全覆蓋模式的地殼數(shù)據(jù)建庫模型，將地質(zhì)主體劃分為地質(zhì)界線、斷層、地質(zhì)體和地質(zhì)主體注記4要素類；其以地質(zhì)體最客觀的地質(zhì)屬性為基礎(chǔ)，依照區(qū)域地質(zhì)調(diào)查的基本目的，設(shè)置“地質(zhì)體類型”、“地質(zhì)體名稱”、“地質(zhì)體代號”、“地質(zhì)體時代”、“地質(zhì)體描述”、“主要巖石名稱”、“地質(zhì)體含礦性”將地質(zhì)圖中對地質(zhì)體的基本描述概括清楚。沒有對地質(zhì)體認識的主觀分類，適合于持不同觀點學者的使用，并且對未來可能出現(xiàn)的新的地質(zhì)理論觀點，保持了開放的狀態(tài)，在不調(diào)整、修改整個數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的前提下，方便地進行數(shù)據(jù)更新、擴充。尤其對新的、未知類型的巖石(地質(zhì)體)其屬性信息的采集、保存可以方便、完整。
[0011]在補充有關(guān)礦山、火山口、樣品采集點、斷裂等要素后，即構(gòu)成完整的利用ArcGIS平臺對地殼模型的描述。
[0012]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是按照以下步驟進行:
[0013]步驟1:數(shù)據(jù)和軟件準備:準備一幅比例尺為1:20萬的地質(zhì)圖掃描件，柵格格式為tiff，在PC電腦上安裝商業(yè)化程度較高的ArcGISlO通用地理信息系統(tǒng)軟件；
[0014]步驟2:數(shù)據(jù)地理校正:
[0015]在ArcGISlO軟件ArcMap桌面版中打開地質(zhì)圖掃描件，在圖上采取控制點坐標30-50個，將校正后的掃描圖件保存為GeoTIFF格式，此時，GeoTIFF文件帶地理坐標信息；
[0016]步驟3:在ArcGISlO桌面軟件中，按照要素類劃分模型，建立要素數(shù)據(jù)集命名Geology，在要素數(shù)據(jù)集下按照要素類劃分模型中要素類代碼分別建立各要素類；
[0017]步驟4:矢量化:
[0018]用ArcGIS桌面軟件對校正后的1:20萬地質(zhì)圖進行矢量化,使用Fix TopologyError Tool工具對拓撲關(guān)系類Geology_Topology進行拓撲檢查,對發(fā)現(xiàn)的每一處錯誤進行修改，最終使通過拓撲檢查的數(shù)據(jù)錯誤數(shù)為O ;
[0019]步驟5:采用ArcGISlO軟件對要素類的屬性采集編輯:
[0020]步驟6:建庫，建成地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫。
[0021]本發(fā)明的有益效果是地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)模型描述客觀、完整、通用性強。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本技術(shù)方法建庫用1:20萬地質(zhì)圖掃描件；
[0023]圖2是本發(fā)明按照要素類劃分模型，對試驗地質(zhì)圖建庫的物理實現(xiàn)圖；
[0024]圖3是本發(fā)明數(shù)據(jù)模型中不同要素類之間，以及地質(zhì)體各要素之間建立的拓撲關(guān)系圖；
[0025]圖4是本發(fā)明地質(zhì)體模型實現(xiàn)的物理模型示例圖；[0026]圖5是本發(fā)明在ArcGIS桌面版對試驗用地質(zhì)圖件進行矢量化圖；
[0027]圖6是本發(fā)明建庫屬性編輯圖；
[0028]圖7是本發(fā)明對試驗用1:20萬地質(zhì)圖建庫成果的圖面表達圖；
[0029]圖8是本發(fā)明對試驗用1:20萬地質(zhì)圖建庫成果的屬性表展示圖；
[0030]圖9是本發(fā)明試驗建庫成果在通過GIS平臺應用時，用ArcGIS桌面中打開后展示的圖面截圖；
[0031]圖10是本本發(fā)明試驗建庫成果在通過GIS平臺應用時，用ArcGIS桌面中打開后展示的屬性表截圖；
[0032]圖11是方法I建設(shè)的地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫顯示的物理圖層劃分示意圖；
[0033]圖12是方法I將地理內(nèi)容“水體”要素類去掉后出現(xiàn)“鏤空”現(xiàn)象示意圖；
[0034]圖13是方法2建設(shè)的地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫后，顯示的物理圖層劃分，以及相應的數(shù)據(jù)模型技術(shù)文檔中設(shè)計的關(guān)聯(lián)圖；
[0035]圖14是方法2用MapGIS建設(shè)的地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫圖。
【具體實施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細說明。
[0037]模型建立過程:地質(zhì)圖是地殼表面所表現(xiàn)出的地質(zhì)特征的投影經(jīng)比例變換后形成的圖件。地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫是以地質(zhì)學家已經(jīng)取得的以圖形方式對地殼各種信息的描述為數(shù)據(jù)源，建立的地質(zhì)空間信息庫。
[0038]地質(zhì)信息數(shù)據(jù)具有多維數(shù)據(jù)特征:
[0039]
【權(quán)利要求】
1.一種采用單要素描述地質(zhì)體的地質(zhì)圖建庫模型，其特征在于按照以下步驟進行:步驟1:數(shù)據(jù)和軟件準備:準備一幅比例尺為1:20萬的地質(zhì)圖掃描件，柵格格式為tiff，在PC電腦上安裝商業(yè)化程度較高的ArcGISlO通用地理信息系統(tǒng)軟件； 步驟2:數(shù)據(jù)地理校正: 在ArcGISlO軟件ArcMap桌面版中打開地質(zhì)圖掃描件，在圖上采取控制點坐標30-50個，校正后的掃描圖件保存為GeoTIFF格式，此時，GeoTIFF文件帶地理坐標信息； 步驟3:在ArcGISlO桌面軟件中，按照要素類劃分模型，建立要素數(shù)據(jù)集命名Geology，在要素數(shù)據(jù)集下按照要素類劃分模型中要素類代碼分別建立各要素類； 步驟4:矢量化: 用ArcGIS桌面軟件對校正后的1:20萬地質(zhì)圖進行矢量化,使用Fix Topology ErrorTool工具對拓撲關(guān)系類Geology_Topology進行拓撲檢查,對發(fā)現(xiàn)的每一處錯誤進行修改，最終使通過拓撲檢查的數(shù)據(jù)錯誤數(shù)為O ; 步驟5:采用ArcGlSlO軟件對要素類的屬性采集編輯； 步驟6:建庫，建成地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫。
【文檔編號】G06F17/30GK104008167SQ201410239474
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】王楊剛, 向運川, 張大可, 何翠云, 趙軍, 李娜 申請人:中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心