地图制图技术在天津市矿产资源信息系统中的应用

雷培圣

摘 要：利用数字地图制图技术，使用合适的地理坐标系，建立系统的地理底图数据库和矿产专题数据库（包括属性数据库和空间数据库）。属性数据做到结构合理，数据准确；空间数据现势性强、数据分层合理，在地图要素符号、图示规格等美观性、艺术性方面达到了较高水平。

关键字 地图制图 属性数据库 空间数据库 分级显示 地图要素符号

1引言

加强矿产资源与地质环境灾害管理信息平台的建设，以信息化建设实现地质矿产信息技术的跨越式发展和矿产资源与环境灾害管理方式的根本转变，已成为当前国土资源信息化工作的重要任务，也是当前矿产资源信息化管理工作的迫切需要。运用GIS(Geographic Information System)技术所特有的空间数据和属性数据一体化管理功能，结合数据库技术、网络技术，将管理工作中所涉及的各种现状、规划中的专题数据与基础地理空间信息相融合，建立矿产资源与环境灾害管理地理信息系统，可以使政府职能部门在管理工作中，便捷、动态地掌握矿山资源的现状、勘査规划与开发利用程度等信息。为此，天津市地质工程勘察院承担了天津市矿产资源信息系统的研制和开发。

2数字基础及建立平台

在本系统中，空间数据采用1980年西安坐标系作为坐标基准。地图投影为高斯-克吕格投影，6度带。高程采用1985国家高程基准。

本系统采用ArcGIS的Geodatabase数据模型进行空间数据的组织。Geodatabase是一种采用标准关系数据库技术来表现地理信息的数据模型，且支持在标准的数据库管理系统（DBMS）表中存储和管理空间数据信息。Geodatabase的数据组织方式是将地理几何图形和拓扑关系统一进行存储于管理。本系统中的点、线、面要素层在Geodatabase是以FeatureClass（要素类）的形式组织和管理，注记层是以Annotation Feature（注记要素类）的形式组织的。（例如：矿山、地质灾害等点要素层是以FeatureClass中的Point—点类型储存和管理，基础地理类中水系线、交通线等线要素层是以FeatureClass中的Polyline—线类型储存和管理，矿产资源现状中保护区、储备区等面要素层的储存是以FeatureClass中的Polygon—面类型形式组织和管理，矿产资源空间数据注记层是以FeatureClass中的Annotation形式组织和管理。

3数据库建立

由项目组的技术人员，充分挖掘各类已有的成果报告，对数据进行多元一体化综合处理。对收集、整理后的资料和数据，按规定的数据格式标准和信息分类体系，形成系统所需的基础数据源。依据矿产资源数据库建设指南和基础地理信息数据库建设等标准，建立基础地理数据库，和矿政管理密切相关的基础地质、矿产资源现状、勘查规划、储量、采矿与探矿权、地质灾害等专题要素的空间图形数据库以及属性数据库

4空间数据来源及格式转换

本项目基础地理要素选自天津市1：50000地形图数据库，包括水系、居民地、交通、境界与政区、地貌等要素类。基础地理要素数据库具体建立过程如下：首先，从天津市1：50000地形图数据库中提取水系、居民地、交通、境界与政区、地貌等所需图层，并进行现势性补充修改和制图综合，使其符合当前实地特征；其次，通过MapGIS6.7数据转换模块，将MapGIS格式数据转为ArcGIS软件支持的Shape格式数据；再次，由于各GIS平台软件数据标准不同，在数据转换过程中，原有数据的线形、符号等会出现丢失、变形现象，因此需要对转换后的Shape格式数据重新进行编辑、整饰，恢复原有线形、符号，并增加与属性数据库关联码字段；最后，利用ArcGIS Catalog将编辑整饰好的Shape格式数据导入到GeoDatabase数据库，建立本项目基础地理数据库。

本项目基础地质要素选自《天津市地质图》、《天津市构造图》，包括地层、岩体、主要构造、成矿区带等要素类。基础地质要素数据库建立过程如下：首先，将纸质《天津市地质图》、《天津市构造图》扫描成栅格格式电子数据；其次，对扫描后的数据，选取参考点进行几何校正，并设置投影方式和椭球体参数，使其具有数学基础；再次，使用ArcGIS数据编辑模块，对校正后的栅格数据中相应地质要素分层进行矢量数字化操作，设置线形符号并增加与属性数据库关联码字段，生成Shape格式数据集；最后，将编辑好的Shape格式数据集导入到GeoDatabase数据库，建立本项目基础地理数据库。

矿产资源现状、规划空间数据库的建立主要包括两类：一是根据规划报告中的矿产资源相关区域拐点坐标生成矿产资源面状或线状空间要素矢量数据；二是将已有的MapGIS格式的矿产资源现状及规划空间数据转换为GeoDatabase格式数据。

将已有的MapGIS格式的矿产资源现状及规划空间数据转换为GeoDatabase格式数据。首先，将已有的MapGIS格式数据通过MapGIS6.7投影转换模块转换为西安80坐标系下的矢量文件；其次，通过MapGIS6.7数据转换模块，将MapGIS格式数据转为ArcGIS软件支持的Shape格式数据；再次，由于各GIS平台软件数据标准不同，在数据转换过程中，原有数据的线形、符号等会出现丢失、变形现象，因此需要对转换后的Shape格式数据重新进行编辑、整饰，恢复原有线形、符号，并增加与属性数据库关联码字段；最后，利用ArcGIS Catalog将编辑整饰好的Shape格式数据导入到GeoDatabase数据库。

数据库建立后，对完成的数据库进行了质量检测，经过修改和完善，最终的数据库都达到了本系统的要求。

空间数据分层如下：

5 对Shape格式数据重新进行编辑、整饰，并做到分级显示

由于各GIS平台软件数据标准不同，在数据转换过程中，原有数据的线形、符号等会出现丢失、变形现象，因此需要对转换后的Shape格式数据重新进行编辑、整饰，恢复原有线形、符号，并增加与属性数据库关联码字段；

在ARCGIS中，对图元的线型、图案和符号都进行了编辑，使图形的表现形式符合制图学标准。

在编辑符号时，对于在ARCGIS中没有我们需要的符号时，就造出一些我们需要的符号，过程如下：

a．在Adobe Illustrator软件中，画好我们需要的符号，然后生成图片，格式为BMP。

b．在FontCreator软件中，添加上面做好的BMP文件，编辑，修改，然后保存成字体。

c．把保存好的字体复制到C:WindosFonts文件夹下。

d．然后在ARCGIS中把做好的字体当作符号使用。

由于本系统中的空间数据量大，既有地理底图，也有基础地质图，还有专题地质图，如果在每个比例尺下，都让所有的图元显示在图中的话，图面可能会太乱，根本读不出图面内容。我们采取了分级显示的方法，在小比例尺下，显示的图元内容少（显示图层的一部分图元），比例尺大，就增加图元内容，在最大的比例尺下显示所有的图元。当然，每个比例尺下，我们尽可能多地在不影响读图面内容的前提下多显示图元内容。

下图中的图元是显示在1：30万比例尺下的，在1:130万比例尺下就不显示乡镇的名称了；而在1:50000的比例尺下就会显示所有的图元，比如村庄、沟渠等等。

6 结论

依据国家《矿产资源规划数据库建设指南》，设计建立的集矿产资源现状、勘察规划、采矿权、探矿权、储量、地质灾害、地质遗迹等矿政管理中所涉及的各类要素于一体的数据库，数据格式规范标准，数据精度高，在逻辑一致性、数据完整性、图形要素表达性等方面，皆达到了较高的质量。

项目就GIS与CAD数据的一体化应用进行了研究，特别是在专题地质图的展示上，并且在地图要素符号、图示规格等美观性、艺术性方面达到了较高水平。

参考文献

矿产资源规划数据库建设指南国土资源部

基础地理信息要素分类与代码GB/T 13923-2006

数字地质图层及属性文件格式DZ/T0197-1997

GIS图层描述数据内容标准DDB9702

ArcGIS地理信息系统详解 石伟 科学出版社