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基于全球地质矿产数据建库方法技术研究

2018-10-21张如斌

大科技·C版 2018年11期
关键词:制图数据库图像

张如斌

摘 要:地质矿产数据库对地质研究、资源开采有着很大的帮助,由于全球地质矿产数据的复杂,必须要使用合理的技术和方法进行建库工作。本文对地质矿产建库工作展开了分析,总结了常用的数据库技术和制图技术,简要概述了建库工作的流程。

关键词:地质矿产;数据建库;方法研究

中图分类号:P628+.4 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)32-0214-02

引 言

地质矿产数据库建设对经济文化和资源保证策略有着很大的影响,其内容包括地理、地质、矿产、物探、矿业开发等内容,涉及到很多数据。必须要采取先进的理念进行制图,和国际技术接轨,提高数据库的应用价值。

1 全球地质矿产数据特点

全球地质矿产信息资料和全球的二百个国家和地区有关,比如遥感数据就覆盖了七大洲四大洋,与全球所有的陆地和多数海洋都有很大的关系。除了包括地理、地质、矿产、矿业开发的资料外,还包括对成矿规律的缝隙和成矿的预测,并且内容还包括各个国家的基本描述,政治经济基础、法律法规的研究报告等等。建立数据库时,会用到纸质数据和电子数据,其中电子数据有矢量、栅格、数据表和文本等多种形式。每个国家都有不同习惯和标准,导致矿产数据和图件在不同的国家都有所不同。另一方面,由于生产时间和采用方法的不同,甚至是制图人员的不同,在同一个国家的图件也会有很大的区别,比如地质图件在内容和图面表达上有很大的差别,在不同的方面,对情况介绍的详细程度也有很大的不同。在进行地质、矿业图件的编制时,每个国家都会使用自己的语言,这就使得地质矿业图件所使用的语言包括英语、法语、俄语等二十多种,对于多语言国家,同一份图件会采用两种语言表达的方法。

2 全球地质矿产数据库主要使用的技术

2.1 数据模型和储存管理

数据模型和储存管理的形式会影响到数据采集编辑、数据汇总、分发使用等方面,通过对通用性、规律的描述能力、科学性和储存效率等方面对数据的格式进行分析,全球地质矿产数据库建设使用了ESRI GeoDatabase储存和管理空间数据。在对数据要素的种类进行划分时,划分模型一般根据拓扑要素类进行划分,保证各个要素之间具有明确的拓扑关系。其中的地质体要素要包括地质体的类型、名称、代号、时代、主要岩矿石的名称和含矿性等内容。

2.2 属性的自动填写录入

全球地质矿产数据库提供了字段计算器、集合计算等技术功能,帮助技术人员进行属性录入工作。录入时,可以根据要素的图形、地理空间的位置来计算坐标、长度和面积等不同的属性,简化了工作流程,提高了工作效率。同时,根据不同的要素类型属性,全球地质矿产数据库还提供了矢量化的符号模板,可以自动填写属性字段内容。比如在矢量化矿产图时,利用同矿产符号,就能够在“矿种”这一要素属性字段中自动填写“铜”矿种的代码“2001”。

2.3 矢量化

图件的矢量化工作是数据生产中的主要工作,该工作也数据库建库后续工作的基础。矢量化工作工作量非常大,并且工作内容种类也比较多,建库技术一般采用数据驱动制图,这使得在进行数据库的建设过程中,只需要根据对相应的地质实体进行矢量化,就能够自动生成相关符号并进行整饰工作,减少了重复性工作,保证制图具有较高的生产效率。

2.4 符号化和制图表达

全球地质矿产数据库中使用了符号化的表达方法,这也是这类数据库和其他地质图空间数据库的最大区别,具有很高的创新性。全球地质数据库建库将数据和符号分开进行储存,放弃了slib符号库的做法,可以根据数据的内容自动对符号进行匹配,有效实现了数据和空间的一体化,提高了数据的通用性,方便数据更新和共享。通过时,依照该库的实际建库需求,还可以利用ArcGIS软件,将数据库的基本符号和windows系统自带的字体库组合,从而能够根据制图的需要,输出更为复杂的符号,并且在应用图表时,比如在演讲中使用,也可以根据实际需要使用更加个性化的符号,具有更好的展示效果。

3 全球地质矿产数据建库流程

3.1 工作内容构成平台环境

全球地质矿产数据的建库工作需要经过平台选择、坐标系选择、图件资料说评、土建校正、库结构建立、矢量化和要素生成等。当前国际上地质矿产数据的通用格式是ArcGIS软件数据格式,为了能够让地质矿产数据得到更加有效的应用,全球的地质矿产空间数据库也都普遍采用了ArcGIS软件作为平台,并使用GeoDatabase地理数据库作为地质矿产空间数据的储存和管理的基本模型。在系统方面,一般都是使用了windows系统,对文件进行规范化管理,提高文档的规范性。

3.2 地质矿产数据建库工作的数据流程

3.2.1 图件扫描

数据最好能够具有较高的精度,因此一般会尽可能使用质量较高的新图,在扫描工作开始前,将图件处理平整,一般会经过熨平和修补等过程。对于彩色的图件,一般采用300dpi的图片进行扫描,黑白图件的扫描采用150dpi[3]。如果图件的清晰图和复杂程度都较高,可以提高扫描的分辨率,以满足一些特殊的要求。在完成扫描之后,还需要对图件的精度进行检查,如果精度较低,必须重新进行扫描。扫描之后形成的光栅文件按照《全球地质矿产数据库建立指南》的规定进行命名工作。

3.2.2 图像的校正和预处理

为了保证数据库的进度,需要提高图像的矢量化程度,如果图像存在不端正的问题,还需要将图像旋转水平,保证图像的矢量化。其次,还需要对图片的亮度、对比度等进行调整,除去图像的污点,提高图像的可读性。这里一般会使用到Photoshop这个软件,对图像仅处理和修补。使用ArcGIS软件对中的影像校正功能,能够对图像进行校正,可以使用已有的高精度矢量数据,在扫描图件上取点,一般是5×5地选择25个同名点来进行校正工作。

图件、图像都有很多的资料和说明,为了让数据能够有效传播,还需要对这些资料的信息和说明进行翻译。需要由地质专业技术人员对翻译结构进行校正,保证图像符合本国语言的要求。很多说明中都会有人名和地名,为了避免信息传播的偏差可以保留原语言的内容。

3.3 生产建库的基本流程

建库工作主要有图像是量化、属性数据填写、矢量数据的图表制作和图面修饰、质量检查工作,根据实际的工作需求,上述四项工作流程可以进行提调整和较差,其中的数据质量管理是贯穿于所有流程当中的。

在土建矢量化的工作当中,需要根据GIS数据模型的要求,对全球地质矿产图件中分点、线、面等不同个要素进行矢量化,并对数据储存和管理。矢量化过程中,自动录入的相应要素要进行分类,并采用数据驱动的制图功能,带来浏览时的矢量数据符号化效果。在矢量化的过程中,软件已经自动填写了属性等相关内容,必要时还需要对已有的属性内容进行完善。制图表达和图面修饰的工作包括生成标记、完善符号化和进行突外内容修饰等,可以编写搅拌自动生成需要标注的要素种类;在图片中可以插入文本对图框意外的图名、角点坐标、区调单位进行表达,并在最后在图像中插入比例尺。

4 结束语

随着我国经济的发展,城市规模不断扩大,地质矿产数据量也在不斷增大。在地质矿产的建库工作当中,必须要符合时代的需求,提高自身的水平发展。通过采用合理的技术进行数据库建设,可以更好地储存我国的地理特征,从而进行更加有效地资源寻找和开采工作。

参考文献

[1]王杨刚,李 娜,向运川,刘 国,于 艳,张大可,何翠云,何学洲,赵 军,吴文娟.全球地质矿产数据建库方法技术研究[J].中国地质,2015,42(01):342~353.

[2]何学洲,向运川,王杨刚,李 娜,元春华.全球地质矿产数据库质量控制体系建立与应用[J].中国地质,2015,42(02):737~744.

[3]王 玲.地质矿产数据建库方法技术探讨[J].内蒙古煤炭经济,2017(18):39~40.

收稿日期:2018-9-14

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