總第77期第1期MAPGIS在礦區地形地質圖制作中的應用易小林1王姝2(1.江西省地礦局贛西北大隊江西九江332000；2.江西省地質工程（集團）公司江西南昌330002)摘要地形地質制圖是地質工作的重要組成部分，MAPGIS已經徹底改變了傳統的手工地質圖件繪制方法。本文介紹了MAPGIS系統與傳統制圖的區別及其在礦區地形地質制圖中的一般流程。強調在圖形輸入前一定要進行坐標配準，多人同時完成一張圖時一下要使用工程圖例，不同屬性結構的圖元要單獨存放成一個文件。作者認為，MAPGIS在礦區地形地質圖中的廣泛用，提高了工作效率，縮短了找礦周期，從而加快了地質找礦新突破的實現。關鍵詞地理信息系統計算機應用地形地質圖制作礦區地形地質圖的編制是礦產勘查工作中的重要組成部分，是地質工作重要成果的體現，貫穿于地質工作的全過程。地形地質圖件的編制、制作、使用的信息化已成為地質勘查信息化的一個重要部分。隨著計算機地理信息系統（GIS）的飛速發展，出現了數據庫管理和計算機輔助制圖技術，為基礎地質工作注入了新的生命力，MAPGIS軟件的應用使地質勘查工作出現了質的飛躍，使圖形信息和各種專業信息的利用的深度和廣度大大增強。MAPGIS的出現取代了繁瑣的傳統制圖方法，它利用計算機圖數轉換技術、交互式圖形技術將圖件數字，化對其進行編輯修改，或利用原始編錄與測量數據直接生成圖件，然后通過高精度圖形設備，輸出圖件或制版膠片。這樣生成的圖件不僅縮短了制作周期，而且有利于圖形的修改、變更、存儲和資料更新，為后續使用提供了便利，從而大大提高了工作效率及地質圖件的應用價值[1]。1MAPGIS系統及其與傳統制圖的區別MAPGIS是上世紀八十年代中國地質大學（武漢）在原地礦部科技司領導下，開發研制的具有自主知識版權的國產GIS軟件平臺。經過不斷的完善，目前已推出7.0版，較為常用的為6.5版（mapgis6.5），可運行于windows2000,WindowsXP和windowsNT操作系統上，它適用于地質、礦產、地理、測繪、水利、石油、鐵道、交通、城建、規劃及土地管理等專業，被廣泛應用于地質勘查、礦產管理、生態監測、環境保護、土地管理、環境地質災害預測、城市建設、地下管網等領域[2]，為信息管理部門、資源勘探部門和決策部門提供了強有力的技術支持和先進信息。現根據作者多年來的制圖經驗，簡要介紹其在礦區地形地質圖制作上的應用。MAPGIS6.5系統分為五大模塊：（1）圖形處理：包括數字測圖、輸入編輯、輸出、文件轉換、文件升級。（2）庫管理：包括數據庫管理、屬性庫管理地圖庫管理、影像庫管理。（3）空間分析；包括空間分析、DTM分析、網絡編輯、網絡分析。（4）圖像處理；包括鑲嵌配準、圖像分析、電子沙盤。（5）實用服務；誤差校正、投影變換、圖形裁減、報表定義。MAPGIS是一個完整地地理信息系統，制圖只是它的眾多功能中的很小的一部分。該系統在結構上采用了矢量數據和柵格數據混合結構，有效地解決了信息來源多種多樣，數據類型各不相同的矛盾，從而實現數據信息的共享[3]。圖形數據和屬性數據分別由圖形數據庫和屬性數據庫管理，兩者通過圖元內部標號連接起來[4]。使用MAPGIS系統制作地形地質圖具有如下特點：（1）以WINDOWS為工作平臺，使用方便，用戶界面友好。MAPGIS在礦區地形地質圖制作中的應用11··2009年江西測繪（2）GIS功能強大，具有完善的數據管理、分析、查詢功能。（3）制圖功能強大，具有良好的輸入、編輯、圖層處理、輸出功能。（4）方便的數據接口、便利的數據轉換。（5）強大的三維交互可視化環境,可生成近實時的二維和三維透視景觀。MAPGIS在制圖方面是以傳統的編圖原理和方法為基礎，以計算機和有關的圖形輸入、輸出設備以及編圖軟件為工具進行編圖的新技術，與傳統制圖相比較，MAPGIS具有成圖精度高、周期短、速度快、工序少，可免去傳統制圖方法中的照相、分版清繪、植字、翻版等工序，因此，工作效率高、圖件質量好；傳統制圖在技術上、質量上受編繪人員的技術熟練程度控制較明顯，高質量的圖件需要扎實的繪圖基本功和良好的清繪技術經驗，以及對各種繪圖工具的修磨和熟練使用，而MAPGIS下制圖受個人技術上的差異影響較小，因此制圖精度高，圖面美觀，尤其是可以一圖多用，以圖生圖，這是手工繪圖所不能比擬的。例如：某一礦區的地形圖，添加上不同的專業內容，如添加地質點、探礦工程、采樣點分布等，可以生成實際材料圖、工程分布圖等各種專題圖件，既省時又省力，是傳統手工清繪所做不到的。2MAPGIS下編制地形地質圖的一般流程2．1圖形輸入2．1．1地形底圖的準備礦區地形地質圖一般都是在礦區地形底圖的基礎上添加相應的地質圖內容而成，所以首先是要準備地形底圖。地形底圖一般有兩種來源，一是在礦區地形圖測量過程中，利用南方CASS等數字測圖軟件，直接形成數字圖件，然且在MAPGIS系統的文件轉換功能將其轉化成可以利用的點、線、面圖元文件；二是利用原有的紙質地形圖掃描矢量化。一般來說，第一種情況只適用于工作程度較高的礦區，如詳查以上的礦區，而第二種情況則廣泛適用于預查及普查工作程度的礦區。下面以第二種為例簡要敘述一般步驟：2．1．2地形底圖的掃描一般采用原圖掃描，即通過大型工程掃描儀直接掃描原圖，將掃描圖以柵格形式存貯為圖象文件（如TIF、JPG格式）。在進行掃描時，務必調整好掃描儀的掃描參數，以提高掃描精度。如果原圖框不是標準分幅圖框、也不是整數公里網坐標，則應該光將標準坐標網延至圖框外，以便在下步鑲嵌配準時包括整個圖面。2．1．3坐標配準由于原圖圖底變形，且掃描后的圖像文件在MAPGIS系統中不是處在標準坐標網系統之內，必須將掃描好的礦區地形圖圖像文件（TIF或JPG格式）進行坐標配準。配準好之后的圖像位處標準坐標系統之中，利于后續的勘查許可證范圍、探礦工程、地質點、取樣點以及各種可按坐標值上圖的操作。具體步驟：第一步：圖像文件格式轉換：將TIF或JPG格式圖像文件轉化成MAPGIS系統可以識別的Msi格式。第二步：作出標準圖框：在MAPGIS的實用服務模塊中，根據原圖經緯度（或利用直角坐標值換算求得經緯度值），利用“投影變換”可以自動生成標準圖框[5，6]，作出1/1萬或1/5千標準圖框。若礦區地形圖比例尺大于1/5千則使用標準圖框放大，并加密坐標網，而不要直接作出同比例尺圖框。第三步：坐標配準：在圖像處理模塊中，使用鑲嵌配準功能按已經作出的標準圖框將礦區地形圖（MSI格式）進行坐標配準。為確保精度，首先要選取原圖內圖框中的四個角點作為配準點，如果原圖邊框不是標準分幅邊框，則以外延的標準坐標交點作為配準點，然后按原圖中的坐標交點依次配準。2．1．4制作工程圖例MAPGIS制圖的優勢之一在于一張圖可以由幾個人分塊或分內容同時來完成。一幅圖中所包含的點、線、面要素種類繁多，不同要素所要求的大小、寬窄、顏色也不一。為了便于圖形的編輯，避免記憶和進入菜單重新修改圖元參數，在圖形矢量化前，根據圖形內涉及到的點、線、面類型，建立一個圖例文件（*.CLN）存儲圖元參數供參與者統一使用，這樣不僅參數設置規范，而且會提高工作效率。2.1.5矢量化打開MAPGIS的圖形編輯模塊，新建礦區地形圖工程文件：首先添加配準好的MSI圖象，然后新建礦區地形圖點文件（*.wT）、線文件（*.WL）和面文件（*.WP），關聯己經建立好的工程圖例文··12總第77期第1期MAPGIS在礦區地形地質圖制作中的應用件（*.CLN），打開圖例板，再進行圖件的矢量化。需要說明的是，在開始矢量化以前，一定要做好文件設置工作，使不同的圖形內容存放在不同的文件上，為后續其它工程文件調用提供方便。系統中也提供了一個文件中分不同的圖層存放不同的內容，但是考慮到不同的內容具有不同的屬性結構，建議還是屬性不同的內容分成不同的文件，最后按照需要分別建立工程文件為好。例如，在德安大金山礦區1/1萬地形底圖矢量化時，將地形等高線、河流、公路、村莊建筑物等存放在不同的文件上。另外，要將地形底圖上圖框和坐標網各自單獨存放成一個文件。2．1．6地質圖等其它專題要素的繪制在地形底圖準備好后，再按上述步驟繪好地質圖，注意地質圖也必須進行鑲嵌配準，否則無法與地形地圖套合。此外地形圖中已有圖框、坐標網、河流、道路、村莊等內容，在繪制地質圖時這些內容不必再繪，只須繪制地質內容。此外，還可以根據所繪圖種的需要在其上繪制相應的專題要素。如要繪制井上、井下對照圖，可直接在配準好的地圖基礎上將井巷工程、鉆探工程、回采工作面等要素矢量化或根據各種測量坐標直接將各類探礦工程、地質觀察點等投影上圖。在繪制地質圖等專題圖件時，可以根據實際需要來擴充系統的子圖庫、線型庫和圖案庫，用戶出可以建立自己的子圖庫、線型庫和圖案庫。2．1．7屬性編輯MAPGIS的最大優越性就在于空間數據和屬性數據的統一存貯和管理，從而為地質信息的管理提供了極大的方便。要達到圖形數據和非圖形數據的統一存貯和管理，就要進行屬性編輯工作。屬性編輯采用系統提供的屬性管理子系統來完成。MAPGIS屬性管理子系統專門用于定義矢量數據的屬性結構，并且進行可視化編輯。它還提供了強有力的多媒體屬性庫創建、編輯工具。一般說來，屬性編輯在空間數據編輯之后進行，在建立數據庫之前完成，當然，在屬性管理子系統確定了屬性結構之后，用戶也可以在MAPGIS編輯系統中一邊修改圖形一邊編輯圖元屬性。在礦區地形地質圖編制中，一般只涉及到點、線、區三類文件。點屬性如鉆孔的深度、見礦情況，地質點采樣情況及化驗結果，線屬性如等高線的高程，區屬性如填圖單元的面積、巖性組合特征等。2．2圖形輸出圖形輸出通過MAPGIS輸出系統來完成，它是MAPGIS系統的主要輸出手段，它讀取MAPGIS的各種輸出數據，進行版面編輯處理、排版、進行圖形的整飾，最終形成各種格式的圖形文件，并驅動各種輸出設備，完成MAPGIS的輸出工作。用戶可根據需要分別采用windows輸出、光柵輸出或postcript輸出。一般情況下，大型且復雜的圖件多采用光柵輸出（或生成圖像文件），它可以輸出高質量的圖件，一般簡單圖件采用windows輸出即可。3結論MAPGIS系統是具有國際先進水平的完整的地理信息系統，它不僅具有強有力的制圖功能（區別于MAPCAD），而且有豐富的空間分析和龐大的數據庫管理功能。根據研究目標的地理坐標和空間位置，對儲存的大量數據進行管理、編輯、檢索、空間的疊加分析、屬性統計分析、預測、動態模擬、決策支持、顯示輸出等加工處理，對促進科學管理與決策、綜合利用資源等方面起著不可估量的作用。MAPGIS在地質勘查中廣泛應用，對于勘查及制圖人員拓寬了視野，開辟了思路，提高了工作效率，縮短了找礦周期，從而加快實現地質找礦的新突破。參考文獻[1]鄭貴洲．地理信息系統(GIS)在地質學中的應用．地球科學[J]．中國地質大學學報，1998．23（4）：420-423．[2]中國地質大學（武漢）信息工程學院，武漢中地信息工程有限公司．MAPCADMAPGIS地理信