礦產遠景調查數據庫建設方法

張新亞，郭 華，王世武

(1.武警黃金第三總隊，成都，610036；2.武警黃金第十二支隊，成都，610036)

礦產遠景調查數據庫建設方法

張新亞1，郭 華1，王世武2

(1.武警黃金第三總隊，成都，610036；2.武警黃金第十二支隊，成都，610036)

礦產遠景調查空間數據庫的建立對于基礎地質礦產圖件的更新、信息資源共享、基礎地質礦產科學研究和政府礦產資源戰略規劃具有重要的意義。本文通過對數字填圖系統分級目錄的描述，系統地闡述了空間數據庫的建庫流程。

礦產遠景調查，數據庫，數字填圖系統，MAPGIS

DO I：10.3969/j.issn.1006-0995.2014.01.035

礦產遠景調查是戰略性礦產勘查的前期工作和基礎，是為礦產預查提供靶區和新發現礦產地的區域找礦工作[1]。3S技術使傳統的地質調查進入地質調查與填圖的數字化時代，3S技術不僅可為地質工作提供及時、可靠的基礎信息,而且可以對地質信息進行綜合分析、處理[2]及進行成礦預測[3-9]?；?MAPGIS平臺上開發的數字填圖系統具有野外數據采集、建庫、成圖、管理和分析一體化的強大功能。

礦產遠景調查數據庫建設是礦產遠景調查成果的重要組成部分之一?；诘乩硇畔媚Ｊ揭巹t與地理信息空間模式、以地理數據庫描述框架、UML和關系數據庫規范化理論為基礎，采用建模技術，建立礦產遠景調查數據（實體）、數據（實體）之間的聯系以及有關語義約束規則的形式化表述，為礦產遠景調查數據庫的統一描述、組織和管理提供基礎[1]。

1 數據庫建設概況

戰略性礦產遠景調查主要工作內容包括礦產地質填圖、地球化學勘查、地球物理勘查、重砂測量、遙感地質調查、礦產檢查和綜合研究等，內容復雜而且多。為了更好組織數據，根據數據獲取的方法，把數據分為原始數據（原始采集部分）和成果數據（綜合分析部分）兩大部分，在此基礎上按戰略性礦產遠景調查主要工作內容劃分數據內容。另一方面，根據既能保證數據規范化組織，又能保證主要礦產遠景調查成果提交，數據庫建庫原則采取了對主要原始數據和主要最終成果數據庫進行統一描述、統一組織、統一存儲的方法，而對中間成果數據內容不做具體約束規定。

單個圖幅戰略性礦產遠景調查成果數據庫文件組織結構共分五級目錄，對建庫人員而言，所面對的主要是四級目錄以下的內容，主要為圖幅PRB庫、實際材料圖、采集日備份、野外手圖、背景圖層、空間數據庫、樣品數據庫（RgSample.MDB）、地球化學數據庫、地球物理數據庫、遙感、重砂、資源評價、綜合成果、大比例尺綜合圖和數字剖面（section.dbf）等。

地質填圖野外數據庫（野外路線、剖面、圖幅PRB庫），實際材料圖數據庫，地質礦產圖空間數據庫，地球化學數據庫（土壤采樣點數據、地球化學圖、綜合異常圖），地球物理數據庫（高磁點位數據、等值線圖、平剖圖），遙感數據庫（遙感影象、異常提取、推測線性構造），大比例尺綜合圖：（礦點探槽素描圖、1∶1萬地礦圖、化探圖、高磁圖、電法圖），綜合成果數據庫：（異常查證結果表、礦點查證結果表、礦產地圖層、礦產地預測遠景區圖層、地質工作部署建議圖層）。

野外地質路線內容的采集全部用掌上電腦在野外采集完成。野外實測剖面全部用掌上電腦在野外采集完成。槽探等工程的編錄工作由傳統方法在野外完成，室內在memapping中錄入形成電子文件；物探(高精度磁測)與化探（土壤）工作由物化探項目組完成并形成電子文件，其野外采集形成的原始點位數據文件及成果圖件交由項目地質組。所有數據必須配準到同一位置，就是說，所有數據的投影參數必須一致。以免會造成各個文件不套合的現象發生。

原則上要求礦調數據庫的建設由項目組成員自己完成，為保證礦調數據庫的質量，在進行數據庫建設時盡量保證項目組配備一名熟練數據庫建設方法和流程的數據庫人員，在項目組專業成員的相互配合下完成屬性填寫和圖件編制，這樣既保證了數據庫屬性的準確性，又保證了圖面拓撲質量要求。

2 四級目錄下重要組成分述

2.1 圖幅PRB庫

圖幅PRB庫就是在野外采集或收集的原始資料，包括地質點庫、點間路線庫、地質界線庫、產狀庫、影像數據庫、素描圖庫、樣品數據庫、地球化學庫等。該庫內包含點、線、區三個數據文件，是整個數字填圖系統中是重要的基礎。所有的原始文件都必須在圖幅PRB庫中進行操作，綜合數據采集菜單下的原始數據新增和編輯必須在圖幅PRB庫中操作。

2.2 實際材料庫

實際材料圖是把圖幅PRB庫的內容整體復制到實際材料圖文件夾下，比圖幅PRB庫多了三個可供編輯的文件：地質區文件（Geopoly.wp），地質線文件(Geoline.wl)，地質點文件(Geolabel.wt)，這三個文件與空間數據庫文件夾中屬性結構內容有所不同。

實際材料圖建庫步驟：

1、讓Geopoly.wp、geoline.wl、geolabel.wt處于編輯狀態，其它文件處于打開狀態。

2、沿boundary.wl線文件將地質體矢量化（注意將不同地質體界線分圖層矢量化）。

3、提取地理底圖文件的標準內圖框，填加到geoline.wl文件中。

4、在其它菜單下執行自動剪斷線-拓樸錯誤檢查，為避免線弧不一致，自動剪斷線時設置抽稀因子＜10-9，將查出的錯誤一一改正。

5、在其它菜單下執行線轉弧段。

6、在其它菜單下執行拓樸重建；至此，地質體面元文件已充填完畢。

7、統改地質面顏色，將其色改為一致，比如5號色。

8、根據填圖單位給定地質體顏色并分圖層管理，如地層為8層，巖漿巖14層，脈巖15層等（根據“數字地質圖空間數據庫技術標準”來做，為下一步工作準備。

9、在區編輯菜單下執行根據參數賦屬性，將地質體面屬性一一賦完畢。該步驟需重復，把所有填圖單位屬性全部賦完。也可先將每一地質體的屬性做成表格，再將屬性掛接到區文件。

10、在PRB數據操作菜單下，執行實際材料圖綜合工具—自動賦geoline左右地質體代號，將地質線文件左右地質體屬性賦完。

11、在線編輯菜單下，執行根據參數賦屬性功能將界線類型和接觸關系及相應界線屬性賦完。

12、在PRB數據操作菜單下，執行實際材料圖屬性瀏覽，單擊自動賦圖幅號等按扭，將二個文件的圖幅號等內容賦完。

13、在geolabel.wt文件中將地質體代號輸入完成。

綜合數據編輯菜單下的成果數據的新增和編輯都必須在實際材料圖中進行操作。綜合要素類文件 2個：圍巖蝕變、標準圖框；基本要素類 8個：地質面實體，地質界線，蝕變點、礦產地，產狀，樣品，同位素測年，鉆孔。至此，實際材料圖數據庫建設完成。

2.3 空間數據庫

空間數據圖建庫步驟：

1、在實際材料圖數據庫建設完成后，在PRB工程菜單下執行更新空間數據庫實際材料圖內容。

2、打開空間數據庫，在空間數據庫菜單下執行自動合并實際材料圖到空間數據庫—自動合并空間數據庫圖層（如果有批注內容，則執行自動合并空間數據庫圖層（批注字段優先）。

3、在空間數據庫菜單下，執行自動給所有要素類數據賦ID，這樣就將要素類文件所有地質體實體標識號一次性賦完。

4、在空間數據庫菜單下，執行基本要素類—地質面實體，編輯面屬性內容。

5、在區編輯菜單下執行根據參數賦屬性（顏色或圖層等具有唯一確定的參數），將地質體面實體時代及子類型標識屬性修改為所屬地質體對應時代及子類型標識（子類型標識應輸入0～10的數字,其中0-沉積（火山）地層單位，1-侵入巖巖石年代單位，6-脈巖（面））。該步驟有多少填圖單位，執行多少次才可完成。為了方便屬性數據填寫，可以根據空間數據庫面實體結構在excel表格中填寫，填寫完整后根據地質代號掛接入面實體，其他要素類屬性可如法刨制，這樣編輯屬性更為直觀，便于檢查。

6、在空間數據庫菜單下，執行基本要素類—地質（界線），編輯線屬性內容。

7、在線編輯菜單下執行參數編輯-根據參數賦屬性（顏色或圖層等具有唯一確定的參數），將地質界線代碼及子類型標識屬性修改為所屬地質界線對應的代碼及子類型標識（子類型標識應輸入0～5的數字,其中0-地質界線，1-斷層），地質界線類型代碼及所用線型在MeMapGIS67data原型庫RgSdbRgSdb.mdb文件里。

8、編輯其它圖幅中存在的基本要素類及綜合要素類文件。其方法為在基本要素類及綜合要素類菜單下選擇幅圖內需要編輯的文件，系統自動將已在空間數據庫目錄下相應的文件處于編輯狀態，這些文件在第一次打開空間數據庫時就已建立，除自動從實際材料圖中合并到空間數據庫中的文件外，其它全部為空文件，這些空文件需要在空間數據下進行編輯。

9、在空間數據庫—基本要素類或綜合要素類菜單下打開上述需要編輯的文件，在圖幅內相應位置輸入相應的圖形（點、線、面），再次打開相應文件，點擊相應圖形，并在調出的錄入界面下輸入相應屬性。

10、以上內容完成后，在空間數據庫菜單下，執行如下圖所示的全部內容。

11、在空間數據庫菜單下，執行對象類數據輸入。在打開的界面中完善全部涉及的屬性內容。

至此空間數據庫完成。

2.4 地球化學數據庫

地球化學數據庫內容主要有化探原始采樣位置圖，地球化學圖，綜合異常圖等三類，其操作主要在實際材料圖界面下進行。

我們在建庫之前拿到的數據無非有三類，一是地球化學原始數據文件（這里又有兩類：原始數據文件及經過程序處理生成的原始點位文件），二是地球化學等值線圖，三是地球化學綜合異常圖，如果拿到的地球化學等值線圖及綜合異常圖是符合建庫要求的，那么直接填加到數據庫中即可。但我們可能遇到的大多是不符合要求的數據，這就需要我們做一點少量的工作即可。所有數據應存放在“數字填圖地球化學”文件夾中，地球化學數據庫建庫步驟：

1、文件命名不符合要求，屬性結構及其它符合要求的，改一下文件名即可用。

2、文件命名符合要求，屬性結構及其它不符合要求，需要在rgmpping處理后可以使用的。

3、以上內容都符合要求，但與圖幅PRB庫中不能配準的，需要配準后才能使用。

4、只有原始數據文件，沒有原始點位文件，需要在程序中生成點位文件的。

5、需要重新生成等值線的。對文件命名符合要求，屬性結構不符合要求的處理辦法。

6、在綜合數據處理菜單下，執行地球化學數據結構標準化-賦地球化學等值線結構。

7、在打開的對話框中選擇需要結構標準化的文件（面文件與線文件均可），將所有需要結構標準化的文件處理完畢。

與圖幅PRB庫中不能配準的處理辦法：

一般進行投影轉換，即目的投影與圖幅PRB庫中的投影參數一致即可。

只有原始數據文件，沒有原始點位文件，需要在程序中生成點位文件的處理辦法：

在rgmpping程序中生成點文件即可，該步在投影變換中實現。

需要重新生成等值線的，在rgmpping程序中，點擊綜合數據處理-等值線圖，在出現的對話框中一步一步的操作即可完成。

2.5 地球物理數據庫

地球物理數據庫建設內容主要有高磁原始采樣位置圖，高磁等值線圖，平面剖面圖等三類，其操作主要在實際材料圖界面下進行。

地球物理（高磁）數據庫建庫步驟：

我們在建庫之前拿到的數據無非有三類，一是高磁原始數據文件（這里又有兩類：原始數據文件及經過程序處理生成的原始點位文件），二是高磁等值線圖，三是高磁平面剖面圖，如果拿到的高磁等值線圖及高磁平面剖面圖是符合建庫要求的，那么直接填加到數據庫中即可。但我們可能遇到的大多是不符合要求的數據，這就需要我們做一點少量的工作即可。

所有數據應存放在“數字填圖地球物理”文件夾中

1、文件命名不符合要求，屬性結構符合要求的，改一下文件名即可用。

2、文件命名符合要求，屬性結構不符合要求，需要在rgmpping處理后可以使用。

3、以上內容都符合要求，但與圖幅PRB庫中不能配準的，需要配準后才能使用。

4、只有原始數據文件，沒有原始點位文件，需要在程序中生成點位文件的。

5、需要重新生成等值線及平面剖面圖的。

對文件命名符合要求，屬性結構不符合要求的處理方法：

1、在綜合數據處理菜單下，執行地球化學數據結構標準化-賦地球化學等值線結構（地球化學與地球物理等值線結構是一致的）。

2、在打開的對話框中選擇需要結構標準化的文件（面文件與線文件均可），將所有需要結構標準化的文件處理完畢。

與圖幅PRB庫不能配準文件的處理方法：

一般進行投影轉換，即目的投影與圖幅PRB庫中的投影參數一致即可。

只有原始數據文件，沒有原始點位文件，需要在程序中生成點位文件的處理辦法：

在rgmpping程序中生成點文件即可，該步在投影變換中實現。

需要重新生成等值線及平面剖面圖的方法。

等值線圖：在rgmpping程序中，點擊綜合數據處理-地球物理數據處理-解析延拓，水平求導與成圖，在出現的對話框中一步一步的操作即可完成。

平面剖面圖：在rgmpping程序中，點擊綜合數據處理—地球物理平面剖面圖，在出現的對話框中一步一步的操作即可完成。

2.6 遙感數據庫

遙感數據庫涉及的內容不是很多，所有數據應存放在“數字填圖遙感”文件夾中。以遙感影象圖為例，主成分分析鐵質蝕變遙感異常圖、主成分分析羥基蝕變異常圖及推斷線性構造圖層。

1、對遙感處理數據（一般為JPG文件格式），轉換成mapgis軟件可以接受的MSI格式。

2、實現方法：在rgmapping程序下，在數據輸出菜單下，執行JPG轉MSI即可實現。

3、配準圖象：將轉換成的MSI格式的影象文件，通過mapgis軟件配準到圖幅PRB庫中。

4、圖象裁剪：一般來說，我們手里的遙感數據為整個工作區的圖像文件，而建庫需要的是每個單幅的圖象文件，那么就需要將整個的圖象裁剪為一個個標準圖幅影象。

5、將圖幅不同種類的遙感圖象填加在實際材料圖界面下，進行各種解譯推斷圖層的建庫工作。

配準圖象操作步驟：

1、在mapgis主菜單下打開圖象處理—圖象分析模塊。

2、打開要配準的圖象文件(msi格式)。

3、在圖象融合菜單下,點擊打開參照文件—參照線文件。

4、在圖象融合菜單下,點擊刪所有控制點。

5、在圖象融合菜單下,點擊填加控制點。

6、在左側圖象窗口下，選擇要填加控制點的位置，并用鼠標左鍵點擊，反復直到控制點位置精確，按空格鍵結束。

7、在右側圖形窗口也同樣操作。將所有控制點填加完畢。

8、在圖象融合菜單下,點擊校正參數。在出現的對話框中選擇一次多項式(一次二次三次多項式與控制點數關系:一次：最少3個；二次：最少6個；三次：最少10個；……..)

9、在圖象融合菜單下,點擊校正預覽（將校正預覽前打開對勾）。

10、在圖象融合菜單下,點擊影象校正。保存后系統將自動處理。

圖象裁剪操作步驟：

1、在mapgis主菜單下打開圖象處理—圖象分析模塊。

2、打開要配準的圖象文件(msi格式)。

3、在圖象融合菜單下,點擊打開參照文件—參照區文件。

4、在輔助工具菜單下，點擊區文件影象裁剪。

5、用鼠標左鍵點擊右面的區，在彈出的對話框中選擇，系統將自動將當前選擇的區文件進行裁剪。

2.7 大比例尺綜合圖

目的：一般我們在進行研究時需要將野外礦點檢查的圖件隨時調出來查看，按傳統方法，無非是紙質圖件或電子文件，電子文件的調用就需要打開相應的程序，這樣就造成工作上的一些不便，如果能在實際材料圖界面下將這些圖件調出，就方便了許多。

首先在數字填圖目錄下建立大比例尺綜合圖目錄，具體操作步驟為：

1、打開實際材料圖界面，在菜單PRB數據操作下執行顯示大比例尺綜合圖。

2、在線編輯菜單下輸入一個方框或其它形狀的圖形，再次執行顯示大比例尺綜合圖。

3、點擊圖形，在調出的對話框中輸入相應的屬性（研究區代號為必填項）。在研究區代號屬性欄中填入與要調用圖件工程文件名完全一致的名稱。

4、單擊對話框底部“選擇數據的路經”，將要調用的圖件路經選擇完畢后，系統自動將你調用的文件復制到大比例尺綜合圖目錄下，點擊大比例尺圖，就可將所需要的圖件調出。

因為探槽素描圖是在memapping程序下工作的，在rgmapping的實際材料圖中調用需設置固體礦產工作數據的盤符，探槽素描圖調用實現方法：

1、在設置菜單下，執行設置固體礦產工作數據的盤符，如C，D，E等。

2、在綜合數據處理菜單下執行固體礦產工程素描瀏覽-探槽，系統自動將memapping工作圖幅數字填圖勘探工程庫下的TC.wt文件裝入當前工程中。

單擊需要顯示的探槽符號，即可調出探槽素描圖，也可在綜合數據處理菜單下執行室內工程屬性數據編輯，單擊需要編輯的探槽符號，即可調出探槽屬性編輯框。

綜合成果數據庫建庫必須在實際材料圖界面下工作，綜合成果數據庫共有12個文件（4個點文件，3個線文件，5個面文件），相對應有12張表格，其表格名稱如圖所示：

2.8 綜合成果數據庫

綜合成果數據庫建庫方法：

綜合成果數據庫的建庫工作對計算機技術要求不高，在實際操作過程中簡單的說就是在綜合研究的基礎上將一些點線面文件賦相應的屬性，嚴格來說應屬于地質工作的范疇。

1、在實際材料圖界面下，點擊綜合數據采集----成果數據新增下要編輯的某一成果（如點擊異常查證結果表），系統自動在 gmapping工作圖幅數字填圖下建立綜合成果目錄，并將異常查證結果表AnomalyCheck.WT文件自動存放在該目錄下。

2、在圖幅上要編輯的位置點擊，系統自動調用一個子圖并打開一個要輸入屬性內容的表格。

3、在表格中輸入異常查證的內容。（對于點實體來說，輸入坐標后，點擊表格下方的重投影按扭，系統將自動將點投影到相應位置）。

4、將所有內容錄入后，點擊綜合數據采集----自動給圖層賦實體代碼，系統自動賦各表格的要素編號。

綜合成果數據庫表格輸出：綜合成果數據庫的建庫完成后，可在綜合數據采集—成果數據表格輸出菜單下，將各類表格以EXCEL文件的格式輸出，以供檢查修改或利用。

3 結語

應用 GIS技術手段建立礦產調查空間數據庫，實現礦調工作計算機化，能大大提高國家級別的資源規劃工作效率。數據庫在建設過程中以國標、行標為基礎,進行成果數據標準化,確保數據庫的一致性和共享,可作為資源評價工作及成果資料信息化的參照基礎。數據庫的成果資料能為國家經常性、動態提供后備礦產資源形勢信息,并能為長期開展的國家未發現礦產資源潛力評價工作提供基礎性區劃研究資料,開發的數據庫系統也將在新一輪全國成礦遠景區劃中發揮重要作用[10]。

[1] 中國地質調查局發展研究中心. 戰略性礦產遠景調查數據庫建庫（數據字典）[S]. 2008,1～342.

[2] 趙文彬, 武會強, 等. 3S技術集成及其在地質領域中的應用[J]. 河北理工大學學報, 2009, 31(1): 95～98.

[3] 葉天竺, 等. GIS在地質調查中的應用[M].

[4] 韓密, 陳國旭, 董高梅. 基于GIS的礦產資源評價方法[J]. 資源開發與市場, 2007, 23(12): 1096～1098.

[5] 李超嶺, 余慶文, 張克信, 等. 數字區域地質調查基本理論與技術方法[M]. 北京: 地質出版社. 2003.

[6] 李超嶺, 楊東來, 余慶文, 等. 數字地質調查與填圖技術方法研究[J]. 中國地質, 2002, 29(2): 213～217.

[7] 李超嶺, 于慶文, 張克信, 等. PRB數字地質填圖技術研究[J]. 地球科學, 2003, 28(4): 377～384.

[8] 李超嶺, 張克信, 余慶文, 等. 數字填圖中不同階段數據模型的繼承技術[J]. 地球科學, 2004, 29(6): 745~752.

[9] 李超嶺, 楊東來, 李豐丹, 等.中國數字地質調查系統的基本構架及其核心技術的實現[J]. 地質通報, 2008, 27(7): 923～944.

[10] 王勇毅, 肖克炎, 陳鄭輝. 全國區劃數據庫建庫關鍵技術問題[J]. 地質與勘探, 2005, 41(5): 72～76.

M ethodology of Data Base Set-up for M ineral Prospective Survey

ZHANG Xin-ya1GUO Hua1WANG Shi-wu2
(1-The Third General Gold Party, Chinese People’s Armed Police Force, Chengdu 610036; 2-No.12 Gold Geological Party, CAPF, Chengdu 610036)

Data base set-up for m ineral prospective survey is of importance to fundamental study and strategic programme of mineral resources. This paper deals w ith technological process of the data base set-up for m ineral prospective survey.

m ineral prospective survey; data base; digital mapping system; MAPGIS

O 212

A

1006-0995（2014）01-0143-06

2013-08-01

張新亞（1980- ），女，重慶銅梁人，工程師，畢業于吉林大學地球科學學院