刍议地质制图中GIS等关键技术的应用.doc

1、刍议地质制图中 GIS 等关键技术的应用摘要：地质制图是一项较为复杂的综合性工作，它需要制图人员在大量地质调查的基础上，运用先进技术完成制图工作。地质制图是地质工作成果的体现。传统地质制图过程，工作复杂，成图周期长，劳动强度大。GIS 的出现为地质制图提供了现代化的技术手段。GIS 应用于地质制图，可实现地质图形数字化，建立图形和属性数据库，将地质信息全部保存在计算机中，实现地图数据的分层信息的存储，易于管理。本文详细介绍了如何用 MapGis 和 MapInfo 进行地质制图。 关键词：GIS；MapInfo；地质制图 1 地质图件的输入过程 地质图件的输入主要包括:地质图扫描、数字化和坐标

2、配准 3 个流程。要将地质图件输入计算机，首先是将图件扫描到计算机中，成为栅格数据，然后将栅格数据矢量化成为矢量数据，即将图件坐标化，最后还要进行坐标配准。 1.1 图件扫描 扫描时要注意，如果图件要求精度较高，扫描时设置的分辨率应该高。扫描好的图件保存在图象文件中。 1.2 矢量化 能够矢量化的软件很多，如 Arc/Info、MAPGIS、MapInfo、AutoCad等，相对而言，MAPGIS 在矢量化工作中更为方便。 数字化在 MAPGIS 的图象编辑中实现。有交互矢量化和自动矢量化两种方式。如果扫描的图件比较清晰，界线比较明显，可以采用自动矢量化的方式，适当设置有关参数，可以取得满意的

3、效果；如果图件不很清晰，可以采用交互方式数字化，好处就是在某些不清楚的地方可以人工去判别。 这个过程是最为关键的一步，整个图件的制作的精度就体现在这一步中。所以要求在矢量化的过程中要精确一点。 1.3 坐标配准 这一步是为了更好的控制输出比例。在 MAPGIS 的坐标配准子菜单中实现，需要指定至少 4 个控制点。控制点的概念就是必须在图件中找出4 个有精确坐标的点，比如网格线的交点，可以将坐标简化，但是必须成一定的比例，如图幅在坐标（96800，47700）（99000，50000）之间，就可以简化（0，0）（2200，2300） ，但是在输出的时候，标注的坐标必须换回原来的坐标。在图件输入完

4、之后，就可开始进行图件编辑。 2 地质图件的编辑过程 可以编辑图件的 GIS 软件有 Arc/Info、Imagine、MAPGIS、MapInfo等，但是目前比较方便的 GIS 软件还是 MapInfo。 图件的编辑过程主要可以分为：数据格式转换、数据分层、图层编辑 2.1 数据格式转换 在编辑地质图件时，必须将矢量数据转换成为相应的格式。用MapGis 矢量化的数据可以分为 3 类，点、线和面，后缀名分别是WT、WL、WP。如果是采用 MAPGIS 编辑的话，就可以直接编辑。如果采用了 MapInfo 作为地质制图的工具，就应将矢量化的图件数据转换成MapInfo 的 TAB 格式。 2.

5、2 数据分层 MapInfo 是通过工作区间来管理数据，一幅地质图件就是一个工作区间。而把具有某一单独特性的图形要素作为一层数据存放。如地物要素：公路、河流、湖泊等；断层要素：正断层、逆断层、平移断层等，甚至是边框都可以作为单独的一个层处理。 当然，在编辑图件时也可以直接将所有的图层在一个图层中编辑，但是这就体现不出 GIS 的优势，而且整个图件将显得杂乱无章。如，面状要素会遮住点状或线状要素。同一种要素也可具有不同的属性。如，同属断层线，也有粗细之分。又如，在大比例尺下，可以将所有图件要素都显示出来，但是在小比例尺下，可以只显示其中一部分要素。 这就可以通过层来控制输出，将点属性显示在面属性

6、之上，就不会出现覆盖现象，将一级断层与二级三级断层分成两个图层要素，就可以控制在什么时候显示一级断层，什么时候显示二级三级断层，什么时候全部显示。又如，要生成一幅地质构造纲要图，就可以控制只显示出边框、坐标、地层线、断层等图层要素，而要生成矿床分布图时，将矿床、矿点的分布图层要素也显示出来。 2.3 图层编辑 图层编辑就是对每一层数据进行编辑，主要可以分为四类数据：点、线、面和文字。 主要设置它们的颜色、形状、大小、位置以及文字数据的字体等，可以通过菜单选项进行操作，或者双击目标要素进行选择。 MapInfo 通过图层来管理的，即通过 Layer 来管理(图 1)，图中： 表示可见性，如果被选

7、择，则表示该层数据可见。否则不可见； 表示可修改行，如果被选择，则表示该层数据可以被修改，否则不可以修改，在一个工作区间中同时只能有一层数据可以被修改。 表示可选择性，如果被选择，则表示该层数据可以被选定，否则不可选定，前提是该层数据必须是可见的。 表示可以标注某层数据，它是通过显示数据库中的数据实现的。 图中所有层都是可见的，只有地层线是处于被编辑状态。 我们可以通过选定某一层数据设定它总体显示方式。但要编辑某一个具体图层要素的某一目标要素，必须是该层数据处于被编辑状态，在不需要某一层数据时，可以移走该层数据，或使该层数据不可见。如需要别的数据层时，可以通过增加的方式加入该层数据。 3 地质

8、图件的输出过程 3.1 设置打印机类型、地质图件比例尺，确定图幅范围 在打印机设置中按打印机实际型号设置打印机类型。 设置图件的比例尺，有 3 种打印模式： 1）WindowsSize：将计算机窗口中可见到的图件部分打印； 2）FitTopage：将图件输出到指定大小的纸上面，刚好占据一个页面； 3）Custom：用缺省方式打印。设置打印比例尺可直接选择比例尺，如 1：2000 的比例尺;亦可直接指定图件输出范围大小。 3.2 设置纸张大小以及页边距等 根据图件输出范围的大小，加上左右、上下边距之和，算出纸张的大小。如：要输出 1：2000 的矿体地质图，将图幅显示在计算机屏幕中（全部显示在屏

9、幕之上） ，然后选择 WindowsSize 模式，将比例尺设置为1cm=200m，图幅范围将自动算出，计下宽与高的值，然后根据左右上下边距的值设置纸张的大小，最后打印成图。 4mapgis 技术在地质制图中应用 4.1 简介 mapgis 技术在地质制图中应用的优势 mapgis 是以地理 gis 技术为基础发展起来的新型功能性基础软件平台，支持此平台有效运行的即是 mapgis 技术。mapgis 技术是以计算机为载体，采用人机交互的形式进行工作，因此，其技术应用功能性较强，能够完成较复杂的数据管理、数据分析与查询等工作，应用更为便利；在地质制图方面，mapgis 技术能够将输入计算机系统

10、的地质信息，通过编辑、图层处理等方式，有效地转化为图形程序，并在计算机界面上输出为可视化图形形式。另外，mapgis 技术不仅可以制作二维的图形，同时还可以制作真实性较高的模拟三维透视景观，是一款在地质制图、地图投影、数据处理等实际中应用效果较好的技术。 4.2 mapgis 技术在地质制图中的应用流程 在应用 mapgis 技术进行地质制图工作过程中，制图人员需要做好前期的准备工作，再利用计算机系统以及 mapgis 软件等将地质数据进行输入、编辑等处理，最终形成所需要的地质二维或者三维透视景观。因此可以说，地质制图人员只有掌握较高水平的制图技能，根据实际情况与mapgis 技术应用流程，科

11、学合理地应用 mapgis 技术，才能够制作出更加真实、相信、直观的地质图。 第一，做好准备工作。地质制图人员在利用 mapgis 技术进行制图工作之前，前期的准备工作是很重要的。前期的准备工作主要包括对地质数据信息的解读，这关系到所制成地质图的真实性、有效性;同时还有根据实际需要，进行地质底图的绘制。在绘制地质底图的过程中，需要根据以下原则绘制：（1）专题原则。专题图件必须以专题元素为主，并结合其他地质元素，参照国家地质图绘制标准进行；（2）实际原则：地质制图人员除了要考虑底图绘制的主要元素之外，还需要考虑比例尺与坐标系问题。一些人员过度地重视底图的精度，从而对一些地质地物难以取舍。建议可以

12、先选择大比例尺的地形图，再进行科学合理的综合已解决取舍地物问题；对于坐标系问题，也是需要根据实际需要选择，但是需要注意所选坐标系与我国标准坐标系之间的转换。 第二，扫描原图件并加以校正。在应用 mapgis 技术过程中，扫描仪器也是必不可少的设备之一，它的功能主要是对地质原图件进行扫描，并将其图件的格式转化为 TIF 形式加以储存。在扫描过程中，地质制图人员需要对原图件的各项参数进行合理调整，还需要注意扫描系统的误差、原图件比例尺、坐标系转换等工作，使其能够满足地质制图对精度的要求。同时，可以采用矢量交互跟踪的方法，对原图件进行预处理，以为进一步的图形编辑与处理奠定基础。另外，扫面之后的原图件

13、还需要利用 mapgis 技术进行各个控制点的设定，控制点的设定不宜过少，一般以 4 个为宜，并使控制点分布在整个图件上，以保证制图的精度与准度。 第三，图形编辑与处理。做好以上工作之后，开始进行图形编辑与处理工作。地质制图人员依然应该根据实际需要确定地质图的性质，利用 mapgis 技术的图形编辑功能，在地质底图上科学地添加实际需要的各项内容，并对地质底图进行详细处理，如冗余部分的删除、不需连接部分的剪断以及对底图的上色、花纹图案修改等；在对图形进行科学编辑处理之后，还需要对图形进行合理的校正，这是为了消除图形编辑处理的误差，从而达到提高图形精度、准度等目的。具体操作是打开图像分析界面，并对

14、底图影像进行镶嵌融合操作，再打开校正预览，仔细分析底图影像，以便及时发现误差、消除误差。 第四，图形输出。利用 mapgis 技术对图形进行科学、合理的编辑、处理、校正之后，地质制图人员需要进行图形输出工作，这是在 mapgis输出系统的支持下完成的。mapgis 输出系统为用户提出三种输出方式：窗口输出、页面描述语言输出、光栅输出。这三种输出方式各有各的优势与缺点，用户可以根据需要合理选择。如需要高精度的输出可以选择光栅输出方式，如需要短时间地便捷输出则可以选择窗口输出等。目前，对光栅图形输出方式的应用较多，它更好地提高了图形输出的质量，有利于保证地质制图的真实性、详细性、科学性等。 总之，

15、地质制图是地质工作中的重要组成部分，它是地质工作者对地质研究成果的最佳表达，也是地质研究的有效参考资料。因此，地质制图人员必须提高对地质制图真实性、详细性、科学性等的重视，并不断发展制图技术，以提高地质制图的有效性。但是，传统的地质制图技术在制图的精度、准度等方面都存在着一定的欠缺，需要进行技术改革，因而，mapgis 技术被提出，并经过实践证明，它在地质制图中能够更好地提高制图效率，使所制成的地质图更加精确、美观、规范，还便于进行查询、修改、更新等活动。 参考文献： 1谢刚生，于海龙，邹时林，徐云和.基于 MapInfo 的校园地理信息系统的设计J.测绘工程.2002(01) 2朱英浩，张祖勋，张剑清.基于 MapInfo 的城市 3 维可视化 GISJ.测绘通报.2000(07) 3童瑞华.利用 MapX 开发 MapInfoJ.电子技术.2001(07) 4于海龙，李大军，徐云和，邹时林.基于 MapInfo 的校园地理信息系统的设计与实现J.华东地质学院学报.2000(03) 5韩丽君，安建成.地图投影及其在 GIS 中的应用J.科技情报开发与经济.2009(08)