基于MapGIS的济源市地质环境综合调查评价的信息系统建设方法和流程

王　利

摘 要：MapGIS是一种通用工具型地理信息系统软件，可以对空间数据进行采集、存储、检索、分析和图形表示。基于MapGIS平台，本文分析了济源市地质环境综合调查评价中信息系统建设的作业方法和工作流程。

关键词：MapGIS;信息系统;工作流程

中图分类号：P641.69 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）35-0036-04

Information System Construction Method and Process of

Comprehensive Survey and Evaluation of Jiyuan City Based on MapGIS

WANG Li

（Henan Institute of Geological Survey，Zhengzhou Henan 450001）

Abstract： MapGIS is a general-purpose geographic information system software that can collect， store， retrieve， analyze， and graphically represent spatial data. Based on the MapGIS platform， this paper analyzed the operating methods and workflow of the information system construction in the comprehensive survey and evaluation of the geological environment of Jiyuan City.

Keywords： MapGIS;information system;working process

济源市位于河南省北部，基本功能定位为中国北方生态旅游城市、中原城市群能源基地和原材料基地，现已发展成为河南省西北部地区重要的能源基地、铅锌基地和煤化工基地。

1 概述

1.1 信息系统建设的目的和任务

信息系统建设的目的和任务是围绕中原城市群西北部重工业基地经济社会可持续发展，为国土空间规划、土地利用规划、基础设施建设规划、生态环境保护规划等提供地学依据。

1.2 信息系统建设标准体系

标准体系是整个信息系统建设的前提和条件，是信息系统建设的基础。“中原城市群西北部重工业基地地质环境综合调查”项目信息系统建设，以中国地质调查局编制的《重要经济区和城市群地质环境调查数据库建设指南》[2]及《地质信息元数据标准》（DD 2006-05）[2]为基础，严格参照国家或行业相应的技术标准，以确保整个数据库系统功能的正确性、有效性和可扩展性。

1.3 基本流程

数据库建设作业流程设计的是否合理，直接关系到项目实施过程的质量和进度。因此，根据《重要经济区和城市群地质环境调查数据库建设指南》和《地质信息元数据标准》（DD 2006-05）等要求，结合本项目实际工作情况，制定建库基本流程。建库工作流程如图1所示。

1.4 信息系统建设内容

济源市地质环境综合调查评价的信息系统共分为成果图数据库、属性数据库和元数据库三个子库。成果图数据库以MapGIS67为平台，属性数据库以中国地质调查局编制的《重要经济区和城市群地质环境调查数据库建设指南》为平台，元数据库以《地质信息元数据标准》（DD 2006-05）為基础。

2 工作方法

中原城市群西北部重工业基地地质环境综合调查数据库是在已获取的大量的野外调查、试验、测试等资料基础上，通过分析整理建立的。通过对项目所有资料进行整理、分类，并按《重要经济区和城市群地质环境调查数据库建设指南》要求进行数据标准化，利用“重要经济区和城市群地质环境调查”数据录入系统（以下简称“录入系统”）完成原始数据的输入工作，建立中原城市群西北部重工业基地地质环境综合调查原始资料数据库（属性数据库）。

对原始数据进行分析计算，利用MapGIS软件生成各类单因子图层及专题图层，并配以地理底图及单因子叠加、整饰内容，形成最终的专题图件，为专题图层采集相应的属性信息进行挂接，建立中原城市群西北部重工业基地地质环境综合调查综合成果数据库。

利用元数据采集软件分别对原始资料数据、综合成果数据采集元数据，形成元数据库。

2.1 属性数据库

属性数据库中，数据主要分为野外实测各类记录、室内测试数据记录两大类。野外实测登记记录，采取野外手工填卡，然后经过室内整理，利用录入系统通过人工录入的方式入库。开展野外工作之前，先按技术要求把需要填制的卡片打印成册，并进行分类，为野外填制卡片做好前期准备工作。开展野外工作时，根据调查的实际情况，由工作人员按要求及时填写各类原始调查卡片。野外工作结束后，在室内对原始调查记录卡进行后期整理与补充，使其符合入库的要求。最后由专门人员利用录入系统将其人工输入原始资料数据库中。

室内测试数据，采用先对样品编号、后送样测试、获得测试数据、最后通过录入系统将数据人工输入的方式进行入库。开展野外工作时，由专业人员采集样品，并对其进行编号。野外工作结束后，由专门人员对样品进行分类整理，并送入实验室进行测试。得到测试数据后，由建库人员根据野外编号整理数据，并利用录入系统把数据输入原始资料数据库中。

2.2 综合成果数据库

综合成果数据库指的是空间图形数据库，主要是把依据综合成果完成的各类图件进行入库。

2.2.1 成果图件编制。成果图是空间数据库的基本单位，同时也是生成综合成果图件的基础数据。成果图件是由数据库图层（单要素）经过组合、叠加、制图图面修饰处理等生成的系列数字产品，它们可以是单要素的简单图件，也可以是多种专业要素组合而成的复杂图件。

成果图编制是在实测及收集数据处理的基础上进行室内综合分析、整理、计算，根据实测及收集数据，利用内插及外推的方法，结合地质、水文地质、环境地质及城市规划等因素，首先生成含水层介质、土壤介质、渗流区介质、工作区坡度等单因子图层，再利用MapGIS软件给各单元赋值、叠加生成专题图层，最后经过投影变换、误差校正、镶嵌配准及空间分析等进行数字化处理，最终完成各类图件的编制。

2.2.2 空间图形数据建库。空间图形数据建库主要有四部分工作：图形空间位置的确定、图形拓扑关系的建立、图层的划分、属性信息的采集与挂接。图形空间位置的确定要求数据库中所有成果图具有统一的地图参数。图形要素按照《重要经济区和城市群地质环境调查数据库建设指南》要求，利用MapGIS的各项功能编辑成图。首先是分析区内已有成果数据，结合本次实测数据进行综合分析，通过投影变换、误差校正、镶嵌配准等功能完成单因子图层的编绘，然后利用Excel进行相关数据的计算，最后通过MapGIS空间分析进行多图层的叠加处理，形成综合成果图层。

正确处理好图形拓扑关系在数据库建设中尤为重要。只有图层之间建立好的拓扑一致性，才能为信息系统建设打下基础。为了提高拓扑一致性的精度，在进行处理工作之前，先对MapGIS中的系统参数进行设置，如图2所示。之后挑选出需要参与拓扑处理的界线，对其进行线拓扑检查，检查无误后整图一次性拓扑造区。

图2 MapGIS系统参数设置

图层划分是按《重要经济区和城市群地质环境调查数据库建设指南》和“中原城市群西北部重工业基地地质环境综合调查”项目要求进行的，把单幅图件划分成若干个图层文件，由MapGIS的工程文件进行管理，以便于信息系统管理与调用。

属性信息的采集与挂接是由专业技术人员与建库工作人员共同完成的。专业技术人员负责属性信息的采集以及属性挂接至图层后的检查工作，建库人员负责把专业人员采集好的属性信息挂接至相关图层中。

2.3 元数据库

元数据是对建库数据的来源、摘要、比例尺、时间、工作范围、地理标识、提交单位以及后期维护单位等信息的说明。使用者只须查看元数据，便可对所查询数据的基本情况一目了然。

本次工作利用中国地质调查局提供的元数据软件，依据《地质信息元数据标准》（DD 2006-05），针对综合成果数据库（成果图件）及原始资料数据库（属性数据），填写元数据，建立元数据库。一是综合成果图件数据，以图幅为单位建立元数据，即一张成果图件的所有说明信息为一条元数据记录。二是原始资料属性数据，以调查和测试表格为单位建立元数据，即一类调查和测试表格建立一条说明该信息的元数据记录。

3 数据库质量

质量监控贯穿整个数据库建设过程。数据库建设初期对数据源选择进行质量监控，被选择的数据源必须满足数据采集的质量要求，被选择的数据源必须真实、信息齐全、详尽完整、时空信息匹配等。数据建库前则对数据预处理进行质量监控，严格按照图层划分原则选择图层。

图件资料建库时首先建立各类图件建库操作流程，然后建立各阶段数据建库的自互检表记录。属性数据建库时先建立合格的表格及数据项类型与相应要求，然后根据中国地质调查局下发的数据录入软件进行数据录入，并要求用户严格按照录入软件操作规程录入数据。同时在录入数据前、数据录入后，由专业人员进行检查。

在數据建库后，全面对已经建库的数据进行质量监控，监控时执行《地质数据质量检查与评价》（DD 2006-07）[3]。监控时按三级检查要求进行。一级检查为作业组自查、互检，要求100%的全面检查。二级检查是指在作业组自查、互检的基础上，由项目负责人或项目质检人员对作业组生产的数据进行100%的全面检查。三级检查是在二级检查的基础上，由承担单位组织对生产的数据进行初检验收。对每级检查或验收发现的问题进行全面修改，并经复检通过后方可提交下一级检查或验收。

全面检查的方法包括：屏幕显示检查、图表打印输出检查、关联检查和人工判别检查等。

主要检查内容如下：数据完整性检查主要包括图层完整性和结构符合性，即必选图层和字段不能缺少;数据正确性检查主要包括空值检查（必填字段非空）;拓扑关系检查主要是重复点、重复线、悬挂线、自相交、重叠区、微小三角形等检查;逻辑一致性检查主要是图层和属性一致性检查;各类表格完整性检查主要是检查野外调查和室内试验取得的各类表格、影像扫描件的完整性。最后，数据库采集部门和数据库维护部门要做好数据库更新、维护和信息安全管理，以保证数据库的创新性和安全性。

4 结论

基于MapGIS的信息系统建设过程中，野外工作和室内试验所获得数据的精度要符合要求，综合分析阶段要做到数据、图形、属性的完整统一。本研究基于《重要经济区和城市群地质环境调查数据库建设指南》和《地质信息元数据标准》（DD 2006-05），利用MapGIS6.7软件开展信息系统建设，建立的数据库已顺利通过验收，可供类似项目参考。

参考文献：

[1]中国地质调查局.重要经济区和城市群地质环境调查数据库建设指南[Z].2014.

[2]中国地质调查局.地质信息元数据标准：DD 2006-05[S].北京：中国标准出版社，2006.

[3]中国地质调查局.地质数据质量检查与评价：DD 2006-07[S].北京：中国标准出版社，2006.