湖北省礦產資源潛力評價圖形屬性庫建立及部分技術處理方法

李京麗，高 云，謝銘英

(湖北省地質調查院，湖北武漢 430034)

0 引言

省級礦產資源潛力評價項目系中國地質調查局全國礦產資源潛力預測評價(湖北部分)的研究項目。湖北省礦產資源潛力評價全面利用地層及巖相古地理、地貌與第四紀、沉積巖建造組合、火山巖巖石構造組合、侵入巖巖石構造組合、變質巖巖石構造、地質構造、磁力、重力、化探、遙感、自然重砂等綜合信息，進行成礦規律研究，圈定預測區，建立區域成礦模型。因此需要深入解析區域地層、巖石、地質構造、物化遙、自然重砂、主要控礦因素等綜合信息及礦化特征等，確定預測要素，建立預測模型。項目工作過程中，分為不同的專題組，形成大量的圖件，根據項目“一圖一庫”的要求，全部圖件均要建立圖形屬性庫。

1 圖形屬性庫組成

湖北省礦產資源潛力評價分為不同的專題，包括成礦地質背景、成礦規律及預測、物探、化探、自然重砂、遙感等。在這些專題中，均包括全省性的圖件、1∶25萬標準分幅圖件、預測工作區圖件及典型礦床圖件;全省性的圖件中包含了單礦種成礦規律圖和預測成果圖，預測工作區和典型礦床(又分為典型礦床預測要素圖和典型礦床成礦要素圖)等［1－3］。項目圖件眾多，總數達到了千位級。因此，在本項目中形成了一個數據量龐大，組織結構復雜的圖形屬性庫系統，在圖形屬性庫建立過程中，為便于管理和操作，采取每一個圖件獨立成圖建庫，最終進行數據集成。

2 建庫工作流程

建庫工作分為圖形編輯、建庫及屬性錄入三個階段。

2．1 圖形編輯階段

在地質礦產專業編圖人員完成的MAPGIS圖件的基礎上，由計算機專業人員進行圖形編輯，建立分層文件，分別對組成圖形的點、線、面等圖形要素進行檢查和修改，為相關線狀要素建立拓撲關系，形成符合要求的數字化專題圖件。此階段的拓撲要求，有不少相關文獻可供查閱，在此不再詳述。

2．2 建庫階段

圖形屬性庫由空間庫(圖形庫)和屬性庫組成。建庫在GeoMAG、GEOTOK軟件中進行。上述軟件是全國礦產資源潛力評價項目組基于MAPGIS開發的省級礦產資源潛力評價數據模型專用軟件及檢查軟件。首先在GeoMAG軟件中按照不同的專題生成符合數據模型要求的圖件結構，對專業分層文件結構、工程文件名、分層文件名等進行規范，相關地理部分等輔助圖層采用“添加輔助圖層”補充，形成完整的地形地質圖。然后根據專題圖的圖層結構，將編輯好的礦區地形地質圖按需要進行圖層剝離分類，各專題圖形成后，其圖層屬性結構也自動生成，每個圖層均有對應的圖層說明。最終完成礦產資源潛力評價專題圖屬性建庫的初級階段。

2．3 屬性錄入階段

對各專業圖層的屬性結構、下屬詞代碼等進行規范處理，然后依據數據模型要求對所有屬性項進行屬性錄入，形成屬性庫。屬性錄入直接在GeoMAG軟件中進行，模型屬性包括下屬詞項、非下屬詞項、必填項。軟件規定使用下屬詞的數據項，在下屬詞中進行選擇，下屬詞中沒有的，往大類上靠。需進行文字錄入的，由地質人員填寫屬性卡片或直接在軟件中錄入。對于相同的面狀地質體、同類型的大地構造相單元邊界線，可用參數賦屬性的方式統一錄入，與下屬詞相關的屬性項，在《數據項下屬詞規定分冊》中查找相關代碼，以提高工作效率和錄入的準確性。屬性錄入完成后，自動圖元編碼整理賦ID值，規范特征代碼編號和圖元編號。建庫流程見圖1。

圖1 建庫流程圖Fig.1 Flow diagran of databases establishment

3 部分技術問題的處理

3．1 下屬詞的選擇與代碼的對應關系

礦產資源潛力評價數據庫模型專用軟件GeoMAG中，部分數據項以下屬詞的形式整合在軟件中，以方便建庫人員直接進行選擇，同時，最大限度保持屬性項的標準性和統一性，這是與MAPGIS軟件中建庫最明顯的差異(圖2)。對于圖面較為簡單，圖元總數相對較少的圖庫，可直接在下屬詞中選擇，該軟件是極為方便的。但是對于圖面復雜，圖元數量較多，特別是全省性和標準分幅的圖庫，這種方法就存在明顯的缺點，逐個圖元處理需要花費大量的時間和精力。我們采取以圖形參數賦屬性的方法，可以明顯提高工作效率(圖3)。

具體方法是在圖形參數賦屬性的界面中，下屬詞是以代碼形式出現的①中國地質調查局，全國礦產資源潛力評價數據模型—數據項下屬詞規定分冊，2009年。，GeoMAG軟件中提供了專門的查詢數據庫用于代碼的查詢。但工作中，我們發現查詢數據庫中的數據項名稱與軟件數據庫結構中的數據項名稱有時并不能完全對應，此時就需要花時間去仔細甄別。例如，地質背景中的“DDCDS-大地構造環境”對應的代碼在“DDDEI”數據項中查詢。再如“DSA-地質時代”軟件規定為6位數字代碼，字段長度15，它適合于代、紀、世(系、統、階)，但卻不適用于跨系的地質時代，因跨系時代代碼為7位數字符，此時應選擇兩個時代的代碼符，中間加以破折號來表示(圖4)。通常一個大類的下屬詞選項較多，不方便快速查找與圖形數據相關的下屬詞或對應的代碼，為此，湖北省地調院信息中心軟件開發人員有針對性地研發了屬性值速查軟件(圖5)，能夠較好地解決此問題，提高了工作效率。

圖2 下拉詞界面Fig.2 Interface of a drop down list of related terms

圖3 圖形參數賦屬性界面Fig.3 Interface of attribute assignment of graphic parameters

圖4 代碼查詢界面(7位數字符不能用于圖3中的DSA項)Fig.4 Interface of code querying(7-digit characters are not available for DSA in Fig．3)

圖5 屬性值速查界面Fig.5 Quick search interface of attribute value

3．2 特征代碼與圖元的對應關系

礦產資源潛力評價項目全過程應用了信息化技術，其數據庫建設是隨著項目推進而不斷開展的，邊成圖邊建庫，因而是一個不斷完善的過程。礦產資源潛力評價數據建庫過程中，隨著編圖的變動修改，會造成部分圖元屬性丟失或不完整。如果圖件簡單圖元總數少，丟失或不完整的屬性可利用已有相同圖元完整屬性，使用GeoMAG軟件“編輯圖元屬性”中的“行復制、粘貼”完成(圖6)。但是對于地質內容復雜、圖元總數較多的圖件，按上述方法進行則工作量太大。我們的方法是打開GeoMAG軟件“編輯圖元屬性”菜單，在彈出的窗口中“更新特征代碼”和“規范圖元編號”，賦與每個圖元唯一的編號。再在圖件輔助工具下，利用“轉出圖元屬性”生成對應圖層的屬性表格。然后在EXCEL軟件里補充完善該圖層缺失的屬性內容，再“轉入圖元屬性”與原圖層文件掛接即可(圖7)。由于每個圖元的特征代碼和圖元編號是唯一的，在轉入圖元屬性時可通過鏈接匹配特征代碼或圖元編號、自動匹配即可完成屬性掛接。對于面狀圖層還可通過MAPGIS二次開發的野外地質數字填圖RGMAPPING軟件，在“其它”工具中生成帶參數的Label點，保證重建的拓撲文件屬性的繼承。該功能為面文件生成一個既能記錄面屬性也能記錄面參數的點文件。對面狀圖層進行修改或重新拓撲后，再把Label點合并到面狀圖層中，恢復原來面狀圖層的屬性和參數。數據在修改重新拓撲后，圖面結構可能發生改變，少數圖元可能缺失屬性，這時也可用圖6或圖7的方法補充完整。

圖6 編輯圖元屬性界面Fig.6 Interface of editing primitive attribute

圖7 編輯圖元轉出轉入屬性界面Fig.7 Interface of editing primitive attribute in input or output

3．3 圖形屬性庫與礦產資源潛力評價數據模型的關系

GeoMAG軟件是礦產資源潛力評價數據建庫的專用軟件，因此每個專題圖都有一個對應的數據模型。圖形屬性庫完成后必須經過“圖件輔助工具”→檢查圖件數據:①圖件結構，檢查地球投影類型是否規范，圖件范圍是否一致;②圖層結構，檢查圖層結構是否完整，地圖投影參數與圖件工程是否一致;③屬性結構，檢查屬性項字段長度與模型是否一致;④屬性值域，檢查屬性值域與下屬詞是否一致;⑤屬性項填寫率等。檢查結果中如有不符合數據模型的要給予更正。

3．4 GEOTOK空間數據檢查與評價

GEOTOK是對礦產資源潛力評價數據庫圖形空間數據檢查與評價開發的專用檢查軟件。它全面概括了空間數據在建庫過程中可能遇到的問題。進入GEOTOK軟件在“空間數據檢查”中，經過空間拓撲集成檢查評價可導出初步填寫檢查評價報告和空間拓撲檢查。兩者從圖件編制過程建立拓撲關系開始，對拓撲結點、重疊點坐標、Z字線、自相交、多余弧段、重復點線面、文件壓縮存盤、相關圖層套合一致性、拓撲一致性等做了全面檢查。對出現的錯誤要盡可能改正，應最大限度消除所有拓撲錯誤，達到零缺陷狀態，滿足圖形屬性庫的空間查詢、分析、管理，才能保證通過各項檢查質量，否則不能通過質量檢查。

4 結語

湖北省礦產資源潛力評價數據庫歷經數年，建庫過程中，經不斷修改完善，成為集湖北全省涵蓋地層及巖相古理、火山巖、侵入巖、變質巖、地質構造、磁力、重力、化探、遙感、自然重砂、重要的礦產地等綜合信息的大型數據庫，通過運用數據庫的各項功能，可快速查詢檢索省內的地質礦產基本概況。它的建設完成，將為湖北省地質礦產工作的部署、管理部門決策，提供重要的參考指導作用，為本省礦產資源的預測提供新的思路和方法，為實現找礦重大新突破提供資源勘查依據。

［1］ 葉天竺，張智勇，肖慶輝，等．全國礦產資源潛力評價技術要求系列叢書——成礦地質背景研究技術要求［M］．北京:地質出版社，2010．

［2］ 陳毓川，王登紅，等．全國礦產資源潛力評價技術要求系列叢書——重要礦產和區域成礦規律研究技術要求［M］．北京:地質出版社，2010．

［3］ 于學政，曾朝銘，燕云鵬，等．全國礦產資源潛力評價技術要求系列叢書——遙感資料應用技術要求［M］．北京:地質出版社，2010．