基于MapGIS的重慶市地質環(huán)境三級分區(qū)及編圖

王 歡,鄧書金,劉 江,林志龍

(1.重慶市地質礦產勘查開發(fā)局 南江水文地質工程地質隊,重慶 401121; 2.重慶市地下水資源利用與環(huán)境保護實驗室,重慶 401121)

基于MapGIS的重慶市地質環(huán)境三級分區(qū)及編圖

王 歡1,2,鄧書金1,2,劉 江1,2,林志龍1,2

(1.重慶市地質礦產勘查開發(fā)局 南江水文地質工程地質隊,重慶 401121; 2.重慶市地下水資源利用與環(huán)境保護實驗室,重慶 401121)

重慶市地質環(huán)境分區(qū)是在全國地質環(huán)境一、二級分區(qū)基礎上,根據(jù)重慶市地質環(huán)境特點,選取地貌單元、巖體類型、構造單元、人類工程經濟活動為分區(qū)指標,將重慶市劃分為13個地質環(huán)境三級區(qū);基于MapGIS平臺編制重慶市地質環(huán)境分區(qū)圖,建立地質環(huán)境空間數(shù)據(jù)庫,為重慶市地質環(huán)境的保護、管理、規(guī)劃提供科學依據(jù)。

地質環(huán)境;三級分區(qū);編圖;MapGIS

多年來,國土資源部門開展地質環(huán)境調查與監(jiān)測工作,積累了大量的地質環(huán)境基礎數(shù)據(jù)資料。地質環(huán)境圖件是地質環(huán)境調查成果的主要表現(xiàn)形式之一,是地質環(huán)境空間特征和演化規(guī)律的總結。為全面總結地質環(huán)境背景特征和發(fā)育演化規(guī)律,進一步推進調查、監(jiān)測成果的轉化應用,有效地支撐地質環(huán)境保護管理工作,國土資源部決定開展全國地質環(huán)境圖系編制工作。

隨著空間信息技術和GIS應用的迅速發(fā)展,數(shù)字編圖及空間數(shù)據(jù)庫建設技術得到廣泛應用[1-6]。全國地質環(huán)境編圖,依托全國地質環(huán)境信息平臺,建立全國數(shù)字地質環(huán)境圖系管理系統(tǒng),可逐步實現(xiàn)地質環(huán)境信息的動態(tài)更新,提升地質環(huán)境信息化水平,為地質環(huán)境保護與管理提供科學支撐。地質環(huán)境分區(qū)圖是地質環(huán)境圖系中綜合性、基礎性的圖件,以重慶市地質環(huán)境分區(qū)圖為例,在全國地質環(huán)境一、二級分區(qū)基礎上,進行重慶市地質環(huán)境三級分區(qū),編制重慶市地質環(huán)境分區(qū)圖并建立空間數(shù)據(jù)庫,為重慶市地質環(huán)境的保護、管理、規(guī)劃提供科學依據(jù)。

1 重慶市地質環(huán)境特征概述

重慶市地處四川盆地東部,東與秦巴山地、武陵山地相連,向西逐漸于川中丘陵過渡,區(qū)內地貌明顯受地質構造控制,背斜成山,向斜成谷,山脈走向大體與構造線一致,西部多為低山丘陵地貌,往東逐漸變化為低山、中山地貌。區(qū)內地層以沉積巖為主,可分為碳酸鹽巖類、碎屑巖類和松散巖類三大類。重慶市地跨揚子準地臺和秦嶺地槽褶皺系兩大構造單元,西部為四川臺拗東部邊緣,中部為川東南褶皺束,東北部為大巴山臺緣褶斷帶,東南部為上揚子臺褶帶。近年來,隨著經濟社會的飛速發(fā)展,人類工程活動日益強烈,對地質環(huán)境產生較大影響。如三峽工程的建設對環(huán)境和生態(tài)帶來的影響極為廣泛,三峽水庫蓄水后,造成山體滑坡、塌方和泥石流等地質災害多發(fā),對周邊生態(tài)造成嚴重沖擊*重慶市1∶50萬地質系列圖及說明書,重慶市地質礦產勘查開發(fā)總公司,2002年。*重慶市地質環(huán)境保護規(guī)劃(2011年—2015年),重慶市國土資源和房屋管理局,2011年。。

2 重慶市地質環(huán)境三級分區(qū)及編圖

2.1 分區(qū)原則

2.1.1 突出地質環(huán)境特點

三級區(qū)的劃分嚴格遵循全國地質環(huán)境分區(qū)原則,在全國一級、二級分區(qū)基礎上,根據(jù)該市地質環(huán)境特點,逐一對每個二級區(qū)進行三級區(qū)劃分。

2.1.2 以主要因素為主,兼顧綜合因素

影響地質環(huán)境的因素很多,選取三級分區(qū)指標時,從自然地理、地質背景、水文地質工程地質條件、人類工程活動等因素中,選取影響該二級區(qū)的主要因素作為三級分區(qū)指標,突出重點,同時兼顧其他綜合因素。

2.1.3 分區(qū)指標分類分級

以全國地質環(huán)境分區(qū)方法為指導,綜合該市地質環(huán)境實際情況對三級分區(qū)指標進行分類分級,如對地貌單元、地表巖性、活動構造等影響因素的分類分級時,須突出地質環(huán)境特點。

2.2 編圖內容及思路

2.2.1 編圖內容

依據(jù)重慶市的自然地理、地質環(huán)境條件,結合人類活動的方式強度,在全國地質環(huán)境一、二級分區(qū)的基礎上,對地質環(huán)境條件進行三級分區(qū),以反映地質環(huán)境空間分布特征。

2.2.2 編圖思路

(1) 根據(jù)《中國地質環(huán)境分區(qū)圖》分區(qū)結果,了解該市在中國地質環(huán)境分區(qū)圖中的位置,分析所涉及的地質環(huán)境一級區(qū)和二級區(qū);

(2) 全面歸納總結重慶市地質環(huán)境背景條件,確定地質環(huán)境三級區(qū)劃分的基本原則和依據(jù);

(3) 針對所屬范圍的每個二級區(qū),從自然地理、地質背景、水文地質工程地質條件、人類工程活動等影響地質環(huán)境特征的因素中選取三級區(qū)分區(qū)指標,并進行分類分級,對地質環(huán)境進行三級分區(qū)和命名;

(4) 根據(jù)全國地質環(huán)境圖系編制技術要求和空間數(shù)據(jù)庫建設技術要求,編制重慶市地質環(huán)境分區(qū)圖,并建立地質環(huán)境空間數(shù)據(jù)庫,為科學管理該市地質環(huán)境提供技術支持。

2.3 重慶市在中國地質環(huán)境分區(qū)圖中的位置

2.3.1 地質環(huán)境一級區(qū)

根據(jù)《中國地質環(huán)境分區(qū)圖》,重慶市隸屬于一個地質環(huán)境一級區(qū)——秦巴、西南中山、高原地質環(huán)境區(qū)(Ⅴ),簡稱西南區(qū)。

2.3.2 地質環(huán)境二級區(qū)

根據(jù)《中國地質環(huán)境分區(qū)圖》,秦巴、西南中山、高原地質環(huán)境區(qū)(Ⅴ)劃分為6個地質環(huán)境亞區(qū),重慶市域涉及其中二級區(qū)有4個(見圖1),分別為:四川盆地地質環(huán)境亞區(qū)(Ⅴ1)、秦巴中山地質環(huán)境亞區(qū)(Ⅴ2)、長江三峽地質環(huán)境亞區(qū)(Ⅴ3)、云貴高原地質環(huán)境亞區(qū)(Ⅴ5);重慶市域未涉及的二級區(qū)有2個,分別為:滇中—川西南高原山地地質環(huán)境亞區(qū)(Ⅴ4)、滇西中高山山地地質環(huán)境亞區(qū)(Ⅴ6)。

2.4 三級分區(qū)指標選取及分級

通過全面總結地質環(huán)境條件,確定地貌、構造、巖性及人類工程活動是制約和影響地質環(huán)境變化的主控因素,本次選取地貌單元、巖體類型、構造單元和人類工程經濟活動為重慶市地質環(huán)境的三級分區(qū)指標。

圖1 重慶市地質環(huán)境二級分區(qū)圖Fig.1 Geological environment two-level partition in Chongqing

對三級分區(qū)指標進行如下分類、分級(表1):

地貌單元在一級地貌單元基礎上,結合重慶市山地丘陵地貌特點,將地貌單元三級分區(qū)指標劃分為丘陵、低山、中山。

地表巖性重慶市是以沉積巖為主的基巖區(qū),以巖體類型為依據(jù),將地表巖性三級分區(qū)指標劃分為碎屑巖、碳酸鹽巖。

活動構造根據(jù)全國二級分區(qū)結果,選取三級構造單元為三級分區(qū)指標,劃分為川中臺拱、重慶陷褶束、大巴山陷褶束、渝東南陷褶束。

人類工程經濟活動三峽大壩壩前175 m土地征用線及第一道山脊線區(qū)域。

表1 地質環(huán)境三級分區(qū)指標及分類表Table 1 Geological environment three-level index and classification

2.5 地質環(huán)境分區(qū)結果及命名

圖2 重慶市地質環(huán)境分區(qū)圖Fig.2 Geological environment zoning map of Chongqing1.二級分區(qū)線;2.三級分區(qū)線;3.分區(qū)編號。

3 圖件編制及空間數(shù)據(jù)建立

3.1 圖層劃分與建立

圖件劃分為地理圖層、專業(yè)圖層和其他圖層,具體設置見表3。

地理圖層包括數(shù)學基礎、境界線、水系、交通要素、居民地、地貌和注記,矢量數(shù)據(jù)來自于全國地質環(huán)境編圖項目組,比例尺為1∶100萬,經過投影變換后即可直接使用。

專業(yè)圖層包括地質環(huán)境分區(qū)、分區(qū)界線及注記,分區(qū)界線根據(jù)重慶市地質環(huán)境分區(qū)結果確定,分區(qū)面圖層根據(jù)分區(qū)界線建立拓撲獲取,分區(qū)注記在全國一、二級注記基礎上進行三級區(qū)注記編號。

其他圖層包括鑲圖、鑲表和圖式圖例,鑲圖為簡化的中國地質環(huán)境分區(qū)圖,鑲表為重慶市地質環(huán)境分區(qū)表,圖式圖例根據(jù)全國地質環(huán)境編圖技術要求編制。

3.2 空間數(shù)據(jù)庫建立

表2 三級分區(qū)結果及命名表Table 2 Three-level partition results and naming

表3 圖層劃分表Table 3 Layer partition

3.2.1 屬性數(shù)據(jù)庫建立

針對圖件專業(yè)圖層建立屬性數(shù)據(jù)庫,屬性數(shù)據(jù)庫以二維表的形式表示,在Access平臺中完成,以*.dbf 格式存放。各要素類的圖元編碼規(guī)則、數(shù)據(jù)項代碼等均嚴格按照《全國地質環(huán)境圖系空間數(shù)據(jù)庫建設技術要求》執(zhí)行。

3.2.2 空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的連接

屬性數(shù)據(jù)庫建成后,必須與空間數(shù)據(jù)連接,才能形成完整的重慶市地質環(huán)境分區(qū)圖庫。由于圖元ID標識具有唯一性,以ID為關鍵字段進行圖元數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的連接,實現(xiàn)地質環(huán)境分區(qū)空間數(shù)據(jù)庫的建立。

3.2.3 元數(shù)據(jù)編寫

按照《地質信息元數(shù)據(jù)標準》(DD2006-05),使用元數(shù)據(jù)采集軟件對地質環(huán)境分區(qū)圖的元數(shù)據(jù)信息進行錄入,完成后導出.txt和.mxl兩種格式的元數(shù)據(jù)文件,建立重慶市地質環(huán)境分區(qū)圖元數(shù)據(jù)庫。

3.3 圖面整飾與成圖

在MapGIS中對輸出圖件按出版要求進行圖面整飾,包括圖內整飾和圖外整飾,重慶市出圖比例尺規(guī)定為1∶75萬,根據(jù)圖件美觀性原則合理確定鑲圖、鑲表、圖例的放置位置,注意點、線、區(qū)圖元的疊蓋關系,確保圖件清晰易讀、美觀適用。

4 結語

(1) 重慶市作為典型的山區(qū)丘陵城市,對地形地貌、巖性、地質構造、人類工程活動等地質環(huán)境條件進行了簡要總結。

(2) 在全國地質環(huán)境一、二級分區(qū)的基礎上,根據(jù)重慶市地質環(huán)境特點,選取地貌單元、巖體類型、構造單元、人類工程經濟活動為三級分區(qū)指標,根據(jù)地質環(huán)境分區(qū)原則將重慶市劃分為13個地質環(huán)境三級區(qū)。

(3) 根據(jù)《全國地質環(huán)境圖系》編制技術要求和空間數(shù)據(jù)庫建設技術要求,基于MapGIS平臺,編制完成重慶市地質環(huán)境分區(qū)圖,并建立了地質環(huán)境空間數(shù)據(jù)庫,為重慶市地質環(huán)境的保護、管理、規(guī)劃提供了科學依據(jù)。

致謝:中國地質環(huán)境監(jiān)測院為本項目提供了統(tǒng)一的地理底圖、圖件編制及空間數(shù)據(jù)庫建設技術要求,重慶市地質環(huán)境監(jiān)測總站提供了寶貴的技術資料,重慶市地質專家黎力、任幼蓉、杜春蘭等對重慶市地質環(huán)境三級區(qū)的劃分進行了指導,在此一并表示衷心的感謝！

[1] 柯學,丁孝忠,韓坤英,等.基于MAPGIS建立地質圖數(shù)據(jù)庫的方法——以全國1∶100萬地質圖數(shù)據(jù)庫為例[J].地質力學學報,2008,14(2):186-192.

[2] 韓坤英.基于GIS的1∶100萬數(shù)字地質圖空間數(shù)據(jù)庫的建立[D].北京:中國地質大學(北京),2008:1-4.

[3] 魏雨杭.基于MapGIS的1∶100萬數(shù)字地質圖編制與數(shù)據(jù)庫建立——以烏魯木齊幅(K-45)為例[D].北京:中國地質科學院,2009:1-5.

[4] 韓坤英,丁孝忠,范本賢,等.基于GIS的區(qū)域地質編圖方法[J].中國地質,2005,32(4):713-717.

[5] 韓坤英,丁孝忠,李廷棟,等.全國1∶100萬地質圖空間數(shù)據(jù)庫建設進展[J].中國地質,2007,34(2):359-364.

[6] 張慶合,曹邦功,姜蘭.1∶50萬地質圖數(shù)據(jù)庫的研建[J].中國地質,2002,29(2):208-212.

(責任編輯：費雯麗)

Geological Environment Three-level Partition and Mapping inChongqing Based on MapGIS

WANG Huan1,2,DENG Shujin1,2,LIU Jiang1,2,LIN Zhilong1,2

(1.NanjiangofHydrogeological&EngineeringGeologyBrigade,ChongqingBureauofGeologyandMineralExploration,Chongqing401121; 2.LabofGroundwaterResourcesUtilizationandGeologicalEnvironmentProtection,Chongqing401121)

According to the characteristics of the geological environment of Chongqing,the geomorphic unit,the rock type,the tectonic unit and the human engineering economic activity are the zoning indicators,and the Chongqing area is divided into 13 third-level geological environment zones on the basis of the primary and secondary partition of national geological environment.Based on MapGIS platform,we will compose the geological environment zoning map and establish the geological environment spatial database to provide scientific basis for the protection,management and planning of geological environment in Chongqing.

geological environment; three-level partition; mapping; MapGIS

X141

A

1671-1211(2017)05-0624-04

2017-03-27;改回日期2017-09-04

中國地質調查局地質調查項目(1212011220089)。

王歡(1986-),女,工程師,碩士,地質工程專業(yè),從事水、工、環(huán)地質調查與研究。E-mail:carol.blue@163.com

數(shù)字出版網址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.P.20170824.1748.030.html數(shù)字出版日期2017-08-24 17:48

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2017.05.025