GIS在数据库建立中的应用(gis数据库的主要作用有哪些)

数据库建立的步骤包括数据的收集整理与入库要素的选取、图形数字化、图形坐标变换与编辑、属性数据整理编码与输入、图形数据与属性数据链接等一系列的过程

为了提高工作效率，黑龙江省农用地分等工作运用小型数据库软件进行属性数据的录入、处理与分析运算

采用图形数据用户码（即单元编号）作为共用字段，通过地理信息系统软件的数据转换功能，实现属性数据在不同环境下的灵活转换和链接，链接的结果是将属性数据文件加入与图形文件相对应的属性表中

同时，一个图层的属性表与若干个关系数据库文件（即要素属性表）关联，用以完成对地理要素的属性描述

图形数据标识码(用户标识码或其他共用字段如ID号或分等单元号)是要素模型属性表中的一个关键字段，空间数据与属性数据以此为共用字段形成关联，完成对地图的模拟，从而实现方便地从空间数据检索属性数据或者从属性数据检索空间数据

一、如何将mapgis的图形插到word、excel、PowerPoint 中

首先点取mapgis菜单“其他-＞OLE拷贝”，接着打开word，点取“粘贴”。Mapgis数据就复制到word文档里。

二、空心字格式

使用空心字时，字体采用相应字体编号的负数。如：-3表示黑体空心字。

三、合并区

1、可以在屏幕上开一个窗口，系统就会将窗口内的所有区合并，合并后区的图形参数及属性与左键d起时所在的区相同。

2、也可以先用菜单中的选择区功能将要合并的区拾取到，然后再使用合并区功能实现。

3、还可以先用光标单击一个区，然后按住 CTRL 键，在用光标单击相邻的区即可。

四、翻转图形

在Mapgis中的其它下面整图变换中比例参数的X比例中输入法-1或Y比例中输入-1后确定。

五、CAD转化为MAPGIS

1．将CAD文件另存为2004/2000DXF格式。

2．在MAPGIS主程序中选择“文件转换”。

3．输入中选择转入DXF文件，确定并复位

4．保存点线文件（面无法转化）

六、MAPGIS转化为CAD

1．在MAPGIS主程序中选择“文件转换”。

2．分别装入点线文件，复位并全选。

3．输出中选择“部分图形方式输入DXF”全选并确定。

4． 打开保存的DXF文件，用CAD复位显示图形，并改字体样式。

5．保存成CAD格式。

七、如何把JPG格式的转成MSI格式

图象处理----------图象分析模块。在里面点：文件--------数据输入--------转换数据类型（选JPG）---------添加文件---------转换转换后的格式为mapgis的msi影像文件！转换为MSI文件格式后再在输入编辑里，导入后矢量化。

八、在电脑里如何做剖面图，不用手画，而且精度更高！

1、先把MAPGIS图生成JPG格式，在PHOTOSHOP中图像—图像大小—文挡大小中输入经过变化后的宽度和高度数字（根据剖面图的比例和JPG图的比例关系得出）；然后按需要裁剪，以减少图形的所占内存；

2、裁剪后旋转使剖面线处于水平位置；

3、在MAPGIS中插入裁剪旋转后光栅文件，新建线和点文件，以剖面线为水平的X轴，画垂直X轴的线为Y轴，以剖面线起点的位置为坐标原点，以剖面线起点的高程为起始Y轴刻度，在X和Y轴上标上相对应比例尺的刻度。

4、以图上等高线和X轴交点为垂足画垂直X轴的直线，以等高线的高程画垂直于Y轴的直线，上述两直线相交点就是我们要求剖面轮廓线的拐点，把这样一系列的点连起来就成了剖面图的轮廓线。

5、最后再整饰一下，就作成了剖面图。

其实也可以直接在MAPGIS中直接做，这样就省了用PHOTOSHOP这一步骤，但这样很容易破坏原文件。（如果是已成的矢量图，目前可以用些软件实现剖面自动生成了如Section等，注意剖面方向和比例尺等些因素，要是在平面上加个钻孔或其他地质内容，可以把剖面线和地质内容同时复制出来，再在其他里整图变换成剖面的比例，然后把剖面线和地质内容粘贴进去，并旋转使起点对齐，从地质内容（地质界线，探槽，浅井等）和剖面线交点处，向下投在已成剖面上即可。

九、工程打印输出方法

MAPGIS提供三种输出方法：windows输出、光栅输出、PostScript输出；

1、windows输出

“windows输出”是MAPGIS平台利用windows的GDI，在各种打印机，绘图仪上输出，输出设备必须安装好对应的windows输出驱动程序。由于在整个打印过程中MAPGIS没有做任何的处理，只是调用了windows的打印驱动来打印输出各种图件，所以如果这时出现打印问题，应该优先考虑是不是页面设置和硬件上出了问题。对于“windows输出”，由于受到输出设备的windows输出驱动程序及输出设备的内部缓存等因素的限制，在输出一些比较复杂的图形时，可能有的图元、线型或者颜色不能正确输出，并且部分数据的处理会比较慢，这种情况只有在“光栅输出”下才能解决。

2、光栅输出

MAPGIS光栅输出是为了解决复杂图形的输出以及部分绘图仪的设备内存限制等问题而设计的，它极大的提高了大幅面地图的输出速度。MAPGIS设计了一个针对地图处理的高速软件RIP，它先对图形进行分色光栅化，形成供打印机及彩色喷墨绘图仪输出用的分色光栅文件，然后再驱动彩色喷墨绘图仪进行输出。

3、PostScript输出

PostScript输出，主要应用于地图的出版印刷中，所以普通客户用的很少。

问题：打印镜像，即打印一幅完整的图后，又连续出两张或三张纸，或是空纸，或只打印了图形的某个边等多种情况？

解答：该问题的实质是页面设置的大小和后面的纸张设置的太小不匹配造成的，也就是说纸张容不下要打印的幅面了，MAPGIS自动出现了分页的情况，比如在页面中设置幅面设置为A4，后面纸张尺寸设置时纸张类型又设置为A4，这样打印时一定会出现镜像问题。该问题的解决方法就是页面设置按照要求设定，而后面的纸张的设置则不要受此影响，纸张实际大小是多少就设置多少。

另外可能的原因还有“飞点”和“打印机内存不够或内存泄漏”等情况。若出现“飞点”，利用“输入编辑”模块中的“文件压缩存盘”功能去除飞点。若是“内存泄漏”等原因，最好将打印作业清除后，重新启动打印机。

十、mapgis中坐标单位的问题

MAPGIS中的数据是1：1的比例尺（即与实际地物等大），米的坐标单位而按图幅输出时，实际地物是缩小了一个比例尺的倍数画到图纸上的，为了方便读取图纸坐标，图纸坐标的坐标单位一般是毫米，所以要得到真实坐标,必须乘以比例尺的倍数来得到1：1的比例尺，再除以1000将毫米转换为米。

十一、MAPGIS投影坐标类型中，大致有五种坐标类型

1用户自定义也称设备坐标（以毫米为单位），

2地理坐标系（以度或度分秒为单位），

3大地坐标系（以米为单位），

4平面直角坐标系（以米为单位），

5地心大地直角。

说明：MAPGIS中的大地坐标系其实是投影平面直角坐标系高斯克吕格投影类型中的一个情况，比例尺分母为1，单位为米。因为此时的图形坐标和实际测量的大地坐标是一致的，所以成为大地坐标系。

测量学中的大地坐标系并不是上述的含义，它是大地地理坐标系的简称。地球椭球面上任一点的位置，可由该点的纬度(B)和经度(L)确定，即地面点的地理坐标值，由经线和纬线构成两组互相正交的曲线坐标网叫地理坐标网。由经纬度构成的地理坐标系统又叫地理坐标系。地理坐标分为天文地理坐标和大地地理坐标，天文地理坐标是用天文测量方法确定的，大地地理坐标是用大地测量方法确定的。我们在地球椭球面上所用的地理坐标系属于大地地理坐标系，简称大地坐标系。

西安80坐标系与北京54坐标系其实是一种椭球参数的转换，作为这种转换在同一个椭球里的转换都是严密的，而在不同的椭球之间的转换是不严密，因此不存在一套转换参数可以全国通用的，在每个地方会不一样，因为它们是两个不同的椭球基准。

十二、进行设备坐标转换到地理坐标的方法

第一步：启动投影变换系统。

第二步：打开需要转换的点（线，面）文件。（菜单：文件/打开文件）

第三步：编辑投影参数和TIC点；选择转换文件（菜单：投影转换/MAPGIS文件投影/选转换点（线，面）文件。）；

编辑TIC点（菜单：投影转换/当前文件TIC点/输入TIC点。注意：理伦值类型设为地理坐标系，以度或度分秒为单位）；编辑当前投影参数（菜

单：投影转换/编辑当前投影参数。注：当前投影坐标类型选择为用户自定义，坐标单位：毫米，比例尺母：1）；编辑结果投参数（菜单：投影转换/设置转换后

的参数。注：当前投影坐标系类型选择为地埋坐标系，坐标单位：度或度分秒）。

第四步：进行投影转换（菜单：投影转换/进行投影投影转换）。

十三、MAPGIS把经纬度坐标转换为大地坐标

投影变换下的“投影转换”菜单下“输入单点投影转换”。

设置“原始投影参数”和“结果投影参数”，并将已知点输进去“投影点”，影转换模块，投影转换菜单下，输入单点投影变换功能。

设置当前投影：地理坐标系，单位可以是度，分，秒或ddmmss格式。根据数据决定。如数据是9878度，那么你的单位就是度。依次类推。

设置目的投影：投影平面直角坐标系，高斯投影，比例尺分母是1，单位是米，根据你的经度范围输入中央经度。

其他不用设置，点击投影点按钮，在右边就计算出该点的大地坐标。

十四、点位置坐标批量导出在实际工作中, 我们经常需要在某一面图面上同时读出多点的位置坐标至表格中,如在收集的化探实际材料图上,分布有大量的采样点,而这些采样点的坐标对于下步圈定重新某元素的等值线是非常重要,如果一个一个的读出并填制成表,则工作量是十分大。那么有没有快速的方法呢？答案是肯定的，而且不只一种方法可实现。

第一种方法：

（1）进入投影变换模块，对点文件的属性结构进行编辑，增加x字段和y字段，当然这两个字段的的数据类型要选为双精度型或浮点型，设置坐标的小数位数后，在工具菜单中选择点位置转为属性，选择图形坐标的x、y所对应的字段，转换即可。

（2）打开已转为属性的点文件，进行文本转换即可，然后利用WORD进行文本转为表格，将表格复制到EXCEL。

第二种方法：

基本原理是利用MAPGIS67中的”文件转换”模块实现的。具体 *** 作是：

（1） 打开MAPGIS67中的”文件转换”，装入点文件（不管是否赋属性），然后在“输出”选单下，选择“输出MAPGIS明码格式”单击注意：在选择“输出MAPGIS明码文件”之前，最好进行一下“重设省缺ID”），保存为“wat”格式文件。

（2） 用记事本打开“wat”格式文件，选项中从出现坐标的第一行开始至结束的数据，复制粘贴至WORD文档中，用第一种方

法转换到EXCELK表中即可。

第三种方法

是借助与MAPGIS兼容的MGT6辅助软件实现。它具有 *** 作步骤简单，实有性强。具体 *** 作是：

（1）进入MGT6界面下打开需转换的点文件，在编辑工具选单下，点击“点位赋至属性”； （2）打开新的EXCEL表，然后进入MGT6，在EXCEL选单下，点击“属性-＞表格”即可。至此在刚打开的EXCEL表中已有各点的位置坐标了。 下面是转换过程的一个简单的 *** 作演示。 [提示]MGT6是一功能较好MAPGIS辅助绘图软件,功能较为实用, 在我们的地质工作中有实际意义主要还有:带捕捉功能多段线编辑、卡断线、线卡断线、插入整个表格、插入选择单元格、导出线拐点坐标、自动闭合线、自动拟合线等。

十五、MAPGIS里如何测量角度值

造两个同样的子图（线状的），一个子图重合一条边，然后查看参数中，两个子图旋转角度的差。也可用其他二次开发软件更加方便的量取了。

十六、MAPGIS中，如何把相片插入到工程文件中？

新建一个点文件，插入点，然后在点类型那里选择，图象。

还可以将照片转化成msi文件，插入工程，但是MSI文件排起版来可能不太方便！！用点文件，插入点，排版方便，但是提醒楼主注意一下点文件的存储路径，尽量不要改变！如果仅在您的系统中使用，可能没什么问题，就怕别人拷图的时候，丢了点文件！！

实在不行，可以在MAPGIS中将图做好，需要贴照片的地方留空，然后输出成TIFF格式，在PHOTOSHOP中将照片贴上不就行了，有个前提就是您的最终用途是出版或印刷或者提交图像格式，不能生成电子地图。

十七、我国采用6度分带和3度分带：

1∶2．5万及1∶5万的地形图采用6度分带投影，即经差为6度，从零度子午线开始，自西向东每个经差6度为一投影带，全球共分60个带，用1，2，3，4，5，……表示．即东经0～6度为第一带，其中央经线的经度为东经3度，东经6～12度为第二带，其中央经线的经度为9度。我省位于东经113度－东经120度之间，跨第19带和20带，其中东经114度以西（包括阜平县的下庄乡以西、平山的温塘、苏家庄以西，井陉的矿区以西，邢台县的浆水镇以西，武安的活水乡以西，涉县全境）位于第19带，其中央经线为东经111度；114度以东到山海关均在第20带，其中央经线为117度。

1∶1万的地形图采用3度分带，从东经1．5度的经线开始，每隔3度为一带，用1，2，3，……表示，全球共划分120个投影带，即东经1．5～4．5度为第1带，其中央经线的经度为东经3度，东经4．5～7．5度为第2带，其中央经线的经度为东经6度．我省位于东经113度－东经120度之间，跨第38、39、40共计3个带，其中东经115．5度以西为第38带，其中央经线为东经114度；东经115．5～118．5度为39带，其中央经线为东经117度；东经118．5度以东到山海关为40带，其中央经线为东经120度。

地形图上公里网横坐标前2位就是带号，例如：我省1：5万地形图上的横坐标为20345486，其中20即为带号，345486为横坐标值。

当地中央经线经度的计算

六度带中央经线经度的计算：当地中央经线经度＝6°×当地带号－3°，例如：地形图上的横坐标为20345，其所处的六度带的中央经线经度为：6°×20－3°＝117°（适用于1∶2．5万和1∶5万地形图）。

三度带中央经线经度的计算：中央经线经度＝3°×当地带号（适用于1∶1万地形图）。

十八、mapgis67里解析造线功能简介

1 极坐标定点

极坐标定点的功能是通过输入角度和距离来定点，输入的角度是指垂线和逆时针方向之间的夹角。距离是指输入线的长度。

2 键盘输入点

1）坐标值输入

在对话框中直接输入 XY 的坐标值，点击“加点”即可。如有输入错误可进行“退点” *** 作，同时系统在对话框里显示当前的 XY 坐标值。

2）距离交汇输入

当前点的坐标值加上您在对话框里输入的 XY 的坐标值就是您得到点的坐标值。

3 输入定长线

直接在d出的对话框里输入线段的长度即可。

4 角度距离定点

1）选择线段

在对话框里输入角度和距离值，鼠标选择需加点的线段，系统捕捉线段上最近的点，根据输入的角度和距离值定点。

2）顺序定点

在对话框里输入角度和距离值，点击生成点，系统沿输入线的方向上加点，输入的角度是指与线逆时针方向的夹角。

5 求垂点

点击“选择线段”，用鼠标选择需求垂点的线段，然后选择两种求垂点的方式，最后选择“生成点”，系统将在您选择的线段上生成垂点。

十九、mapgis结合excel作资源量估算图

传统的资源储量估算图的作法效率低而且容易出错，借助mapgis及excel来完成资源量估算图，不失为一种新的选择。下面结合自己的经验，论述一下用mapgis结合excel作资源量估算图的过程。

一、图框的生成

以前手工绘图的时候，做一幅图一般是先打好网格，再逐网格来绘制，这样能够减少误差。现在有了电脑，一般是先用电脑生成需要的图框，再把图配准到图框中，再来处理。生成图框很重要。Mapgis提供了两大类图框的生成，一是经纬网图框，二是公里网图框。一般在资源储量核实中用得最多的是公里网图框。公里网图框的生成很简单，打开mapgis投影变换模块，打开键盘生成矩形图框，根据需要填写相应的参数即可生成。需要注意的是，坐标系一般填写国家坐标系，起始带号填写相应的带号，标注一般为公里值，因为一般图都不规则，矩形分幅方法选择任意公里矩形分幅，比例尺分母在图上都能找到，网起始值指的是公里网从哪儿开始，比如左下角坐标为273523233，3543724811，1:5000的图，网起始值x填写为4375，网起始值y填写为27355。对1:5000的图网间隔一般为05，而且将左下角平移为原点不要打钩，这样才方便后续工作。

二、拐点投影及坐标转换

在作资源量估算图的过程中，把已知的坐标点投影到图上，并进行坐标变换经常要用到，比如矿权范围坐标，作为资源量估算来讲，矿权范围很重要，把拐点坐标很精确的投影到图上，以便确定面积，并根据需要进行转换，以确定经纬度位置等等。而mapgis软件就提供了这样的方便，打开mapgis，打开投影变换模块，无论用用户文件投影或单点投影变换，可以把点投影到相应比例尺的图上或进行坐标变换。需要注意的是，用户投影参数及结果投影参数一定要搞清楚，否则会出现错误的结果，如果仅仅是为了坐标变换，比如要结果为3度带或6度带的高斯坐标，结果投影参数的比例尺分母一定要设置为1，单位为米。而要经纬度坐标，单位则要定为或度、或分、或秒，虽然用DDDMMSSSS也可以，但有些误差。在要求不是很严格的时候，也可以用。

当然，如果点很少的情况下，也可以直接在输入编辑模块中用定位点来投影，实际上在资源储量核实中的坐标，一般都是大比例尺的高斯平面直角坐标，在mapgis中的坐标表示公式为：

横坐标x＝高斯坐标y（不要带号）/（比例尺分母/1000）

纵坐标y＝高斯坐标x/(比例尺分母/1000)

比如：高斯坐标为x＝2764650，y＝35400500，放到比例尺为1:5000的图上，图上坐标一般为：横坐标x＝80100，y＝552930。

这样做的前提条件是用mapgis生成的标准图框没有平移到原点。

三、图像配准

有了图框，投了拐点，在拷贝相应的图签，写上相应的图名，一幅的图的框架基本构成了，在这样一个框架的基础上，把各煤层扫描的储量图配准的这样一个统一的图框中，根据需要进行切割，图像处理模块发挥了重要作用。

打开mapgis图像分析或镶嵌配准模块，把扫描的tif图像转换为msi图像，进行配准，在这个过程中需要注意的是，配准所选的点一定要均匀分布，而且点越多越好，校正的时候可以选择用影像精校正，这样出来的图较准确。最后可以用标准图框生成的区来进行切割。以方便打印光栅。

四、矢量化

矢量化和其它的矢量化没有什么区别，需要注意的是，造区的时候，如果为煤矿，且有底板等高线，块段的边界一般以底板等高线和勘探线为界。另外每一块段最好造一个区，并且在区属性结构中增加一个块段号字段，填写相应的块段号作为属性，方便区属性的输出。

五、量算面积及资源量估算

最后一步就是计算资源量，通过mapgis的区属性，很容易读出面积，再调入excel中进行计算，不容易出错。在mapgis中，打开属性管理模块，输出相应的区属性，区属性输出时，一般输出为dbf的格式，方便调入excel中进行资源量计算。

然后打开excel，读入区属性，因为区很多，怎样识别你所要的区呢，块段号字段发挥了重要作用。需要注意的是，区属性中的面积单位一般为平方毫米，要根据比例尺转换为平方米才能满足需要，即乘于常数即可，常数为比例尺分母除以1000后的平方值，然后再填写相应的参数进行计算即可。在计算的过程中，为了跟计算器算的结果一致，需要用到sum及round函数，sum函数用于求和，round函数的功能是返回某个数字按指定位数取整后的数字，语法是：

ROUND(number,num_digits) Number 需要进行四舍五入的数字。Num_digits 指定的位数，按此位数进行四舍五入。

最后再把excel算的结果表“复制”，在cad中“选择性粘贴”，修改完善后再转入mapgis放到资源估算图上。（可用其他二次开发软件实现了如mgt6）

以上过程，越大、块段数越多的项目，越能简化工作，通过mapgis结合excel来作资源量估算图，给地质人员带来了很多方便，随着软件的发展和软件使用者的熟练，必将给地质人员带来越来越多的方便。

二十、如何捕捉线的节点

在输入线时，将鼠标移至你需要捕捉的节点附近，先按住键盘上的SHIFT键（注意不要松开），再单击鼠标左键。就可以捕捉到离光标最近的节点。

如何捕捉线上的任意位置（也就是即时靠近线）

在输入线时，将鼠标移到你需要靠近的线的附近，按一下键盘上的F12键，d出一个对话框，选择靠近线选项，再单击确定就行了，很简单的。

相交线剪断功能

相交线剪断功能，顾名思义就是将两条相交线从它们相交处剪断，在d出菜单中有两种功能：不剪断母线和剪断母线。所谓母线就是参考线。我们没有必要过多的去追究什么是母线，只要记住你所选择的第一根线就是母线，就行了。

如何 *** 作相交线剪断功能

先选择功能菜单：线编辑/相交线剪断/剪断母线，然后选择两根需要剪断的线。（如果用不剪断母线功能，注意选择线的先后顺序，第一次选择的线为母线，第二次选择的线就是要剪断的线）。

二十一、工程图例制作

图例版可以方便地提供取图形固定参数和固定属性，也可以方便地进行统改图形的参数，在MAPGIS67还提供了一种关联技术，让图列中的不同要素与不同的文件进行关联，这样在输入时，就可以大大提高作图的效率。如何制作图例，上面所说的如何实现呢？（注意：图例版只能在工程状态下才能新建，使用）

第一步：新建工程（注意：图例版只能在工程状态下才能新建，使用，所以要先新建一个工程）。在新建工程完成后，将出现两个窗口，右边的窗口为图形窗口，左边的为工程的文件管理窗口（如果看不见左边的窗口，请用窗口/显示工作台功能，将工程管理窗口显示出来）

第二步：在工程管理窗口中点击鼠标右键，在d出菜单中选择新建工程图例功能，将会d出一个“工程图例编辑器”。

第三步：编辑分类（如果你想实现文件与要素之间的关联，这一步就必需编辑，反之，可以不编辑）。分类是一个广义的概念，是一类要素的总称。分类与图例的关系是分类中包含许多的图例。在编辑分类还有两个按钮，即修改属性结构和修改属性内容，其功能主要用于编辑缺省属性结构。

第四步：编辑每个分类中的具体图例以及每个图例的缺省属性。

第五步：在工程文件管理窗口中点击鼠标右键，在d出的菜单中选择新建文件功能，在此新建两个文件。用来存放个要素的，并分别对这两个文件定义属性结构。

第六步：在工程管理窗口中击鼠标右键，d出菜单中选择关联图例文件功能。d出一个对话框，选择一个图例文件。

第七步：进行文件与分类的关联。双击每一个文件后的说明位置，d出一个对话框，在分类码处输入一个分类码，每个文件都要与某一个分类码进行关联。

第八步：在工程管理窗口中点击鼠标右键，d出菜单中选择打开图例版功能。下面就可以使用了。

到此，关于图例的定义和使用就结束了。还有一些其它使用比如统改属性，统改参数等。

就是存储GIS空间信息的数据库。

你使用GIS软件时，例如，用ArcGIS时，你可能会使用文件格式的地图数据，如shapefile或栅格的数据，但是这些文件数据有一定的局限性，如果海量数据或者数据共享时，需要用到GIS空间数据库，比如，ArcGIS会用到Access或oracle ,sql server存储空间数据。

1数字地质图

传统的纸质模拟地图是根据地图模型（map model），按照一定的数学法则、符号、制图综合原理和比例，将地球空间实体和现象的形状、大小、相互位置、基本属性等表示在二维平面上。“数字地图”，简单地说，就是存储在计算机中数字化了的地图。一般来讲，数字地图是以地图数据库为基础，以数字形式存贮于计算机外存储器上，并能在电子屏幕上实时显示的可视地图，又称“屏幕地图”或“瞬时地图”。

（1）地质图

“地质图”乃是一切地质工作中的基本图件，用规定的符号、不同的颜色、描绘一地区的地质现象，反映沉积岩、岩浆岩、变质岩、各类矿产、各种型式的地质构造线等，反映它们形成的时代、分布和相互关系，以三维空间的立体形状表示在二维空间的平面上。金泽兰等在《地质图编汇法》中，提出地质图是一种将出露在地表的地质构造现象按比例投影到平面图（通常带有地形等高线，即地形图）上，并用规定的符号、色谱、花纹予以表示的图件。它是为特定目的服务的、有选择性地表示地质对象的时间和空间分布的符号化表现形式。在地质图上表示的地质对象即可以根据地质属性分类集合进行选择，也可以按照地理范围进行表示，一般情况下是两者结合进行的。总的来说，地质图是现实世界中地质客体在人脑中抽象的、具体的表达，是现实地质对象在图纸上的映射。如图7-11所示。

图7-11 地质图认知模式

一幅地质图总的内容应有地理要素（经纬度、坐标、地物、地貌）和地质要素（地质界线、构造线、矿层、矿体等），但比例尺不同取舍不一，图件的负载量也就不同。本文重点在于介绍地质要素，主要包括以下几方面的内容：

1）地质界线：地质图上各种地质界线是表示各种地质体在地表的露头及剥土后的分布情形。具体地说，就是各类地质体（沉积岩、变质岩、岩浆岩、矿层、矿体、构造线、断层等等）在地表的露头及剥土后的分布连线的投影，以此阐明一地区的地质特征。

2）构造线：在地质图上的构造线，根据比例尺大小而取舍。比例尺大时，小型构造也应表示；比例尺小时，则只能表示大一些的构造。构造线有以下几种：①断裂构造：包括正断层、逆断层、逆掩断层、平移断层、复活断层；②褶皱构造：在地质图上，一般的产状表示褶皱构造，而不表示褶皱轴线。褶皱构造有：向斜、背斜、倒转背斜、倒转向斜、隐伏背斜、短轴背斜和短轴向斜、穹窿构造及盆状构造；③裂隙、节理、片理、劈理、流线或流纹构造等。

3）产状：主要指矿体或岩层的走向和倾斜。走向是倾斜的岩层层面或矿层层面与水平面相交直线的延伸方向。倾斜包括倾向和倾角。倾向是垂直于岩层走向的倾斜线的水平投影的指向。倾角是倾斜层面和水平面在倾向方位上所夹的角度。

4）岩层的接触关系有：①整合接触：指同一地区两套沉积岩层的接触关系，在沉积层序上是连续的，产状是一致的，在上覆地层沉积之前，下伏地层没有曲褶、翘起或被侵蚀过；②不整合接触：同一地区两套岩层之间没有明显的沉积间断或缺失，古生物演化顺序是不连续的。不整合接触的两套地层的产状，有的可以是一致的，有的具有明显的角度相交。不整合接触类型包括角度不整合、假不整合等。③假整合（平行不整合）：新、老两套岩层之间互相平行，但二者之间往往有较长期的沉积间断和显著的侵蚀面。

5）矿体露头：是指矿体露出地面的部分。

6）矿化带：是地质图上的主要内容之一，对含有矿化带，蚀变岩，标志层，均应表示。一副地质图除应有上述内容之外，还应表示出经纬线网、比例尺、图例、图名以及责任表等。

其所显示的信息类型的种类来讲是非常复杂的，大多数地质图都包含有多边形的背景信息，它们表示了地质单元及其之上的覆盖物，如水、冰等。将多边形分离的边界线的表示是非常重要的，它们表示了地质界线类型的区别，如接触关系等。将这些背景数据叠置在一起，就可以得到许多线状要素，如断层、褶皱、堤等，以及不同类型的点状要素，如构造符号、样点位置符号等。

（2）数字地质图

数字地质图（digital geologic map，简称dgm）是地质图的数字表现形式；从认知科学来讲，数字地质图是计算机技术应用于地球科学的结果，它将地理基础和地质解译数据记录成计算机可读的数字形式，以反映客观的地质世界。从数学角度严格地讲，数字地质图是地质空间对象、地质对象描述数据、图例的交集。如果用集合数学表示，则为：

DGM=｛Oi，Aj，Lk｝ （7-1）

（i=1，2，…，n；j=1，2，…，m；k=1，2，…，y）

式中：Oi为地质空间对象集合，Aj为地质空间对象描述数据集合，Lk为图例集合。一般的，对于一幅给定地质图，在给定的空间域中可以有个地质空间对象；对于一个给定的地质空间对象可以有0个或j个描述数据；而对于一幅数字地质图只能有且有一个图例与之对应。

图7-12 数字地质图定义的图解表示

图7-12模型中每一闭合的圈表示每一类对象或其一部分。空间对象（spatial objects）是真实地质世界能够被观测到具有几何形态特征的地质要素（地质单元和地质构造）的数字化抽象，能被典型地以点、线、面展示在二维平面图上；属性数据（描述数据）（descriptive data）是空间对象代表的地质要素所具有的地质属性特征，这些特征包括具体可见的物理特征，如颜色、出露形态、纹理，还有看肉眼看不见的化学组成、变质特征、地质年代、地质成因等；地图图例（map legends）是用于抽取相似（分类）的空间对象进行符号化展示，图例还包括了地图范围、比例尺、所用的分类标准、每类空间对象与对应的展示符号。

空间对象（spatial objects）与描述数据（descriptive data）的交集是具有几何图形和属性描述数据的单个空间对象（singular object archive），描述数据（descriptive data）与地图图例（map legends）的交集是按描述属性进行的数据分类（data classification），空间对象（spatial objects）与地图图例（map legends）的交集是按空间对象类型进行的空间分类（spatial classification）。

地图（map）是空间对象（spatial objects）及其描述数据（descriptive data）和地图图例（map legends）的交集，也是单个空间对象（singular object archive），空间分类（spatial classification）和数据分类（data classification）二者的交集，它是真实地质世界在地质图上的可视化、数字化的表现。

根据这一定义，可以得出如下 *** 作（图7-12）：

空间分类=地质空间对象∩图例

数据选取和分类=属性数据∩图例

地质对象=地质空间对象∩属性数据

因此，图例类似于一个过滤器，当地质空间数据库建立以后，要得到一幅数字地质图，只需要根据制图目的和用途，设计图例；再用图例对空间数据库中的地质对象进行提取，便可以得到所需要的数字地质图。而图例的不同，可以得到不同主题的地质图，如区域地质图、矿产图、石油地质图等。

数字地质图是矿产勘查与评价所需空间数据的主要来源之一，准确合理地使用这些空间数据是确定矿产资源储量及其空间位置的基本保证。虽然，多数地图制图学家并不都赞成数字地图在地图制图方面比传统方法更为有效和省时，但几乎都认为起码在数据更新方面数字地图比传统地图更加有效和省时，而且数字地质图在地质数据的重复使用方面已经远远地超过了最初设计的要求。数字地质图可以根据需要以不同比例尺和不同地图投影进行重绘与变换，很容易增添、删除和修改地图要素，生成新用途的专题地质图。数字地质图与地球物理、地球化学遥感地质等多源地学数据综合集成，可以进行地质矿产资源评价与预测，也可以与环境数据集成进行地质环境评价等等。总之，数字地质图的用途是多方面的，它使地质图在资源环境、国民经济建设和社会各个方面的使用无限制的拓宽，具有重要的意义。

2数字地质图数据库的构成要素

地质图空间数据库的各组成要素主要包括：对象类、要素类、关系类、综合要素类和要素数据集。组成地质图空间数据库要素数据集分为三大类：基本要素数据集、综合要素数据集和对象数据集。

（1）地质图数据库数据对象的定义

地质图空间数据库组织模型把地质图数据组织成关系型的数据对象：对象类、要素类、关系类、综合要素类和要素数据集。一个对象类在地理数据库是一个表，存储非空间数据。一个要素类是具有相同几何类型和相同属性的要素的集合。一个要素数据集是共享空间参考系统的要素类的集合。关系类是由一个关系规则构成的关联集合（可以用关联、依赖、组合和继承来描述对象之间的关系规则）。综合要素类与要素类相同，是共享空间参考系统的多个要素类的集合，在地质图数据模型中，由复合地质点、面、线要素实体类构成，但不与其他要素类构成拓扑关系。该数据模型对空间要素的定义更接近于现实世界，这种面向对象的数据模型，使用户可以根据具体的需要进行扩展，具有用户可定定义的特征（指对象类）。地质图数据对象定义如下。

（2）地质图要素数据集

地质图要素数据集是共享空间参考系统的要素类的集合。在地质图数据模型中，由地质点、面、线要素实体类构成。一个要素数据集的空间参考指定了包括坐标系统、投影系统和高程系统的空间参照系、空间域和精度。

地质图空间数据库的坐标系统可采用地理坐标系、北京54坐标系和西安80坐标系。地质图空间数据库的投影系统可根据比例尺不同进行选择。我国基本比例尺地形图除1：100万采用兰勃特投影（lambert）外，其他均采用高斯-克吕格投影。为减少投影变形，高斯-克吕格投影分为3度或6度带投影。地质图空间数据库的高程系统系统采用跟1956年黄海高程系，1985年国家高程基准。空间域为描述X和Y坐标范围、测量范围、Z范围，空间域描述了最大的空间范围。要素数据集的空间参考确定后，坐标系统可以改变，空间域则是固定的。

（3）地质图要素类

具有拓扑关系且具有相同几何类型和相同属性的要素的集合称为地质图要素类。构成地质图的点称为地质图点要素类，构成地质图的线称为地质图线要素类、构成地质图的面称为地质图面要素类。

（4）独立要素类

在地质图空间数据库中建立一个不属于任何要素数据集的要素类。其特点是独立要素类需要建立自己的空间参考坐标系统，并设定自己的投影系统参数和/X/Y域。在地质图数据模型中，图例及图饰部分（如：接图表、图例、综合柱状图、责任表、图切剖面、其他角图等）属于独立要素类。该独立要素类可采用平面坐标系。

（5）对象类

在地理数据库中，把实体分为对象。具有空间几何类型的对象称为要素类，把非空间几何类型的对象称为对象类。对象类在地理数据库中是一个表，存储非空间数据。在地质图数据模型中，一般一个要素类对应多个对象类。当一个表中的对象使用不同的属性域时，可以使用子类型来构成不同属性域的对象类。

（6）综合要素类

与要素类相同，是共享空间参考系统的要素类的集合。在地质图数据模型中，由复合地质点、线、面要素实体类构成。不与其他要素类构成拓扑关系。

（7）有效性规则

表和要素类存储相同类型的对象，具有相同的行为和属性。当要素类和表中的一个对象在所有的属性上具有有效值时，这个对象被称为有效对象；如果其中的一个属性包括无效值，则称为无效对象。在进行地理数据库设计时，通过建立一个或多个有效规则，可以确定如何判断要素类或表中一个特定对象的有效性。有效规则：属性域（attributedomain）、连接规则（connectivity rules）、关系规则（relationship rules）、定制规则（custom rules）。

（8）属性域

属性域（domains）是一个字段类型的合法值的规则，用于限制在表、要素类、或子类型的任何具体的属性字段内允许的值。每个要素类或表有一个属性域的集合，这些属性域用于不同的属性和子类型，并且可以在地理数据库的要素类和表之间共享。属性域可分为范围域和代码域。

3数字地质图数据库模型分析

研究数字地质图数据模型的目的是为了在计算机中对地质图数据的组织、存储和应用提供一种结构，该结构应当独立于任何计算机应用软件，可以在任何GIS系统中实现。数字地质图建模是把地质图所包含数据组织为有用的，且更能反映地质实体真实信息的数据集合的过程，它是一个逻辑组织方式。数据建模过程分为三步：首先，选择一种数据模型来对现实世界的数据进行组织；然后，选择一些数据结构来表达该数据模型；最后，选择一些适合记录该数据结构的文件格式。一种数据模型可能有几种可选的数据结构，而一种数据结构又可能有多种文件格式进行存储［ bonham-cater，1994；陈述彭，1999 ］。如何使地质图数据模型、数据结构和文件存储格式有机地统一起来、自然过渡，而且各自保持其独立性，即各部分不随其他部分变化而变化？如何使计算机更具智能化，能够理解复杂的地质空间？这都是数据模型要研究和解决的问题。

传统的地质图数据模型不能很好地解决上述问题，面向对象的技术和方法给我们带来了曙光。面向对象数据模型是以单个空间地理对象为数据组织和存储的基本单位的，与拓扑关系数据模型相反，以独立完整、具有地理意义的对象为基本单位对地理空间进行表达，典型实例是ESRI公司的GeoDa-taBase模型。在具体组织和存储时，将对象的坐标数据和属性数据（如建立了部分拓扑，拓扑关系也放在表中保存）统一存放在关系数据库中。利用面向对象的思想对数字地质图数据进行重新组织与存储，使得数据的表达更接近于人们对客观世界的认识，其语义关系和内部关系更加合理，大大增强了高层次的地质空间分析能力。该模型在本质上更加概念化，而且更注重未来的发展。它使得数字地质图独立于任何给定的软件和硬件结构。面向对象数据模型在诸如ArcGIS和Smallword软件中可以实现。

面向对象数据模型要求点、线、面、注记分开存贮。对同一类空间对象赋予唯一的一个编码，存储时仅存储简单的点、线、面实体对象，显示输出时根据编码显示其相应的符号或线型。这即是实体符号化，它减少了空间数据的冗余，提高了空间分析的效率，体现了GIS与CAD的最大区别是内容与表现形式分离。通常用全要素编码（class id）标识区分各类空间对象，借助相应的（点）符号、线型和（面）填充形象化表达实体对象，实体的编码、符号用外挂的符号库存储。面向对象数据模型的组成结构图（图7-13）。

图7-13 面向对象数据模型的组成结构图

基于GIS的地质数据库建立涉及的主要问题是系统的数据库结构。空间数据库结构建设应从GIS理论基本概念出发，所涉及的主要内容有空间点、线、面图形数据以及空间图元组合图层、图类等，一般以GIS图层为基本出发点采用层状树形结构管理各图层。结构化的表格数据，例如属性数据、文本数据由关系数据库系统（rdbms）管理，利用oledb等数据通信技术实现空间数据和属性数据的同时存储。从而，系统实现综合查询、数据统计、分析预测、制图输出、报表生成、数据表现等多方面的应用。建立一个geodatabase数据库，包含上述所有数据类型，通过在catalog 92 中的树状文件目录管理图层（catalog tree），我们可以清晰地看到，一个geodatabase所能包含的所有数据类型。包含所有数据类型的geodatabase树状展开图，如图7-14所示。

ESRI提出的geodatabase空间数据模型，将空间数据存放在关系数据表中，空间对象或特征是具有geometry属性的表（table）中的一个行（bow）to geodatabase的对象模型包括对象（object）、特征（feature）、关系（relationship）三种类型的对象，这些对象在关系数据库中表示如表格7-1所示：

表7-1 geodatabase对象及其在关系数据库中的表示方法

图7-14 包含所有数据类型的GeoDatabase树状展开图

面向对象数据模型具有对象管理、修改方便，查询检索、空间分析容易的优点。根据存储的数据类型，面向对象数据模型具体包括空间特征集、栅格数据集、TIN数据集、空间定位数据、域和规则等六大类型。该模型采用面向对象技术，将各类专题对象按点、线、面和注记四大空间特征抽象为空间对象类，分别用不同的空问表存储；将空间对象的几何特征（图形）、属性特征连同一些 *** 作封装为对象的属性和行为，统一存放在数据表的列中，一条记录对应一个点、线或面类型的空间对象，其存贮结构如图7-15所示：

图7-15 以对象为中心的面向对象数据模型实现图形和属性统一存储

这种数据模型彻底解决了长期以来空间对象与其属性数据，在物理上分离带来的诸多难题，进而实现基于关系数据库的GIS空间数据一与其他非空间关系数据一体化管理，给GIS系统开发、应用带来了极大的便捷性。如利用空间引擎对空间与非空间数据进行 *** 作，同时可以利用大型关系数据库海量数据管理、事务处理（transaction）、记录锁定、并发控制、数据仓库等功能。

4GIS与数字地质图数据库的结合

GIS是分析和处理海量地理数据的通用技术，借助GIS，基于大量综合信息，可进行空间采样，对构造演化、火成活动、沉积相、矿产形成、模拟区域地质演化等复杂问题进行时空和多元统计分析，对成矿预测和矿产勘查提供有力分析工具。在数据量充裕前提下，GIS分析具有定量、定时、定位的特点，可给出动态（不同时间、不同位置）结果。借助深部与时间数据，GIS分析实际上可拓展到四维空间。

PGardenfors提出在客观世界和符号表达之间存在着概念层，他将知识表达分为三个层次，即：亚概念层、概念层、符号层，通过亚概念层感知客观世界，然后通过概念层将感知的内容抽象成为概念进行分类，将概念（分类）通过符号层表达出来。地理信息在概念层形成，在符号层表达，所以地理信息库的建立就是通过概念层对地理空间（客观世界）的抽象而形成地理信息概念空间，将该概念空间形式化后就成为本体化的地理信息空间，即可在计算环境下通过符号层（图形）表达出来。

地质信息系统研究的关键问题之一，就是构造图7-16中的地质模型，目的是通过有限的、不完全的并且含有各种噪声的观测数据来推断地下空间的物质、能量的分布和流动情况。

图7-16 地质认知过程的简化示意图

大部分矿产都不是暴露在表面，而是埋在地表深部。利用GIS的方法通过了解地表上层物质的空间分布，就可以判断矿藏存在的可能性。在一个找矿预测区域往往已知部分矿区和矿点，这些矿区和矿点具有很多的空间属性和地理属性，要想很直观的用以往普通的数据库管理系统去把它表达出来，可谓耗时费力。而GIS的出现为矿产资源评价和管理提供了前所未有的评价工具与手段。GIS是采集、管理、处理、分析、显示、输出多种来源的与地理空间位置相关信息的计算机系统。随着GIS与RS（遥感）、GPS（全球卫星定位系统）相结合的“3 S”集成以及计算机互联网的迅速发展，GIS在地质找矿中将发挥更加重要的作用。

目前，GIS与地质空间数据库的结合主要体现在以下几点：

（1）建立地质矿产资源数据库

描述矿产地属性的数据内容繁杂，类别众多，可分为属性数据和空间数据，矿产地各类属性信息认识、分析和评价该矿区也很重要。因此，地理空间信息在矿产资源管理中占有非常重要的地位。地质矿产数据库在GIS的支持下，结合矿产资源数据类型可建立多种地理空间数据库和属性数据库，利用GIS先进的数据库和图库管理对于各种地质图件和数据的长期保存及修改变得容易。

（2）图形显示的直观性和形象性

专题图不仅是一种重要的研究手段，同时也能有效而直观的反映研究成果。在地质数据库基础上，GIS可将各种数据或分析成果以专题图的形式直观而有效的显示，并可进行人机交互式地设计、编辑、修改。在成果输出方面，GIS能够提供高质量的预测成果图件，直观清晰，一目了然。GIS的这些功能，能将各种矿产资源的文字描述与空间地理位置有效的结合与表达，大大提高了矿产资源数据的直观性和形象性。

（3）空间分析功能

GIS的空间分析功能是GIS区别于其他计算机系统的主要标志。地质数据库系统涉及GIS多种空间分析功能，结合地质“专家知识”，为大范围大区域内实现快速、准确的成矿预测创造了有利条件。GIS吸取专家的经验及知识较容易，并且进行成矿预测具有空间直观性，避免了预测中的人为因素；能够弥补一些人工方法的缺陷（如对于断裂控矿影响宽度带的确定）。与传统的方法相比，GIS空间分析功能可以更加迅速地对大量数据进行对比和分析，大大节约了时间，缩短了研究周期，

（4）多源信息的集成

地质数据库的数据是多源数据。有不同精度、不同比例尺、不同数据源、不同格式的数据，借助GIS能将这些多源的数据有机地集成在一起，能提供集成管理多源地学数据（包括以文字、数字为主的属性信息和以图形图像为主的空间信息），具有方便建立模型及进行空间模拟分析的能力，使数据的分析更有效和定量化。进而，可以以多尺度、多方位反映某个地区的地质成矿信息。

由此可见，海量的地质数据与GIS强大的空间信息处理和分析功能的有机结合，是地质领域对多源地学信息综合分析进行成矿预测划时代的理想工具。

通过以上三个章节的分析论述，GIS在理论和技术上的日臻完善和强大，使得基于GIS地质图数据库的应用更加深入人心。在理论上，地理空间和地理信息空间的点本质认识以及地理信息元组概念的提出对地理信息应用特别是在地质领域的应用理论体系的建立提供了一条理论依据和入口；在技术上，以ArcGIS为代表的新一代地理信息系统的日益完善：在地理信息表达上，以本体为核心的地理信息表达方式为地质信息的表达及应用提供了强有力的工具，使得原有地理信息所不能完成的知识发现、复杂环境建模等复杂应用在新地理信息系统下成为现实；在地理信息分析技术上，ArcGIS从地理信息库（知识库）、基于知识库的智能可视化，以及地理信息处理三个角度为地理信息的各种应用提供了强有力的工具支持，特别是90版本开发以后，对探索式空间数据分析方法整合使从海量日益复杂的地理信息中进行数据挖掘和知识发现可以在空间、时间、属性一体化方式下进行。

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