制图软件MAPGIS在地质制图中的应用
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摘要；随着地质行业的不断发展，地质制图也成为其不可缺少的重要组成部分。近年来，计算机的应用已经深入到各行各业，作为地质勘查工作的最终表现形式，地质制图的精确性也显得愈加重要起来。Mapgis 的诞生与发展，就是为了一步步的提高图件的质量，使其更好的为地质勘查行业服务。并提出了MAPGIS的二次开发能力在地质工作领域可以开发制定面向特定领域的应用系统，这对地质找矿工作具有重要指导作用。
关键词：地质制图；计算机应用；MAPGIS
中图分类号：F407.1文献标识码：A 文章编号：
0 前言
地质制图是地质工作的有机组成部分．在开展多学科、多途径的地质工作中，都运用制图方法表现它的研究成果。MAPGIS的出现为地质制图提供了现代化的技术手段，利用MAPGIS可方便地将信息调出，作必要修改，重新输入，大大缩短了修编周期，同时，地质图件精度高、速度快，大大提高地质图件的应用价值”。
1 MAPGIS与传统制图
MAPGIS是以传统的编图原理和方法为基础。以计算机和有关的图形输入、输出设备以及编图软件为工具进行编图的新技术。与传统制图相比较，mapgis地质制图过程主要分为资料准备、图形输入、图形编辑、颜色设计和图形输出等几个阶段。MAPGIS具备以下几个方面的功能：
1)灵活的图形输入(数字化输入、扫描仪输入、GPS输入等)；
2)强大的编辑及处理能力(拓扑处理、误差校正、投影变换、任意检索与裁剪等)；
3)丰富的系统库(如线型库、子图库、花纹图案库、颜色库和多种字库等)；
4)高质量的彩色图形输出(彩喷输出、PS输出、EPS输出、表格输出等)；
5)多种图形数据交换格式(ARC／INFO、AUTOCAD、CGM、DLG等)；
6)具有数万幅图件的海量地形库管理、接边、漫游、检索能力。
2．1地质地图的准备
地质图件一般都是在地理底图的基础上添加相应的专题内容而成，所以高质量地理底图的准备是极其重要的一步。其地理底图的准备可按下列步骤来进行：
2．1．1 图件扫描输入
数据输入计算机，是以栅格数据的形式存储，然后经过矢量化使其转化为矢量数据。进行编辑、输出等。MAPGIS提供的数据输入方式有三种：一是数字化仪进行数据采集；二是用扫描仪输入；三是GPS输入和其它数据源的直接转化。MAPGIS下地理底图的准备一般采用扫描仪输入的方法，即通过扫描仪直接扫描原图。将扫描图以栅格形式存贮于图象文件中。此法速度快、精度高、操作简单，是目前常用的输入方式。在扫描输入的过程中。扫描精度越高，文件就越大，运行起来的速度就越慢，不利于操作。一般可以在进行扫描时。要调整好扫描仪的扫描参数，以提高扫描精度。
2．1．2矢量化
矢量化是栅格数据转换成矢量数据的过程。无论采用哪种原稿图，矢量化均要注意分层矢量化，即地物、地形、水系、地质要素分别选不同的图层。矢量化有全自动矢量化和交互式矢量化两种形式。
打开MAPGIS的图形编辑模块，将扫描好的栅格图象调入，如果扫描的图形文件不能打开，说明数据格式不对。可用图形编辑软件(In photoshop)进行格式转换。然后利用MAPGIS提供的智能扫描矢量化子系统进行矢量化工作,将矢量数据分别存入到点文件(＊WT)、线文件(＊WL)和面文件(＊WP)中。需要说明的是，在开始矢量化以前，一定要做好图层字典的设计工作．使不同的图形实体存放在不同的图层上．为以后的利用提供方便。例如，将地形等高线、河流、公路铁路、村庄建筑物等存放在不同的图层上。
矢量化是一个耗时耗力的繁琐工作。工作量比较大，为了提高矢量化的速度和精度，应注意以下几点：
1)为了保证线条的流畅，必须适当选取矢量化参数．该参数的选取应满足线条既圆滑又不跑线．即矢量化应走栅格中间，选择适当的“抽稀因子”和“最小线长”，以保证矢量化质量。要使线条圆滑．线类一般选择光滑曲线，而不选折线。对一些曲线(地形线等)矢量化后，在不偏离原栅格的条件下要进行线条光滑处理。光滑处理的类型有二次Bizer光滑、三次Bizer光滑、三次抽样插值、三次Bizer插值．根据实际情况选择加密光滑、光滑线、抽稀光滑等操作，通常选择三次Bizer插值，插值距离在0.5～0.8之间为宜。
2)矢量化水系时，一般要沿一个方向矢量化。或者从上游到下游．或者从下游到上游进行矢量化。这样有助于在编辑图形时，实现水系线宽渐变。倘若碰到水系就盲目矢量化，结果会导致河流倒流现象。若遇到规则的线状水系，矢量化时要走中线；反之，若是不规则的面状水系，则要走边线。
3)为了接图的方便。若两幅图有重叠部分，在矢量化前。需先定好基准线：小比例尺地形图大都有经纬线，一般以经纬线交叉点Tic点为基准；而大比例尺地形图，除了可用Tic点外，更多地采用公里网为界，矢量化到基准线即可，不必过于超出。
4)矢量化封闭圈时，可以直接选择“封闭单元矢量化”。若栅格图像显示不清，在采用“交互矢量化”后，用“线结点平差”来封闭。矢量化时，还会出现一些人为错误，无法用误差校正来处理。必须进行编辑处理。
2．1．3数据处理
输人计算机后的数据，在入库、输出过程中常常要进行数据校正编辑、图形的整饰、坐标变换等工作。MAPGIS通过拓扑结构编辑子系统、图形编辑子系统和数据校正等来完成。MAPGIS编辑子系统区别于以往的计算机辅助绘图系统，它不仅为制图提供了强有力的工具，而且能够改善制图的精度，更新图形内容。丰富图形的表现力，实现图形综合．提高制图质量和工作效率。MAPGIS软件图形编辑功能强大。它可以对矢量结构的点、线、面的空间位置及图形属性进行增加或删除，使输入的图形更准确、更丰富、更漂亮，如图1所示。
图1 某矿区地形地质图
同时，在数据处理过程中，会遇到以下问题：
1)“不及”和“过头”。矢量化时很容易出现这些现象，作者在加密后的等高线中，当“剪断线”、“删除线”后，“不及”和“过头”尤其明显，如图2所示。遇到这种情况。需用MAPGIS的“线上移点”和“线上删点”工具处理，最终等到与实际地物相符的矢量图。
图2矢量化过程中出现的错误：不及与过头
2)伪节点。这是由于没有一次录入完一条线，使一条完整的线变成两段。故需用“联接线”工具处理，如图3所示。
图3伪结点处理与碎屑多边形
3)“碎屑”多边形或“条带”多边形，这是前后两次录入同一条线引起的。需删除其中一条，如图3所示。另外。要将地理底图上的坐标网单独存放在一个图层上，为后续的图形校正提供数据点。
2．1．4图形校正
图形校正包括坐标配准和误差校正。由于原图图纸变形和扫描时存在一定的系统误差，另外，在矢量化时。受操作员的技能和采校点密度等的影响。从而使得矢量化后的图形数据产生一定误差。所以。矢量化后的图形数据必须经过编辑处理和数据校正。消除输入图形的变形，才能使之满足实际要求。校正方法是利用系统提供的误差校正功能来完成。为更好地控制输出比例，需要利用MAPGIS提供的误差校正和镶嵌配准功能进行处理。分别进行校正。步骤如下：
1)矢量化时标定的四个经纬线交点作为控制点(理论值)，控制点的选取应尽量能覆盖全图，而且均匀。若图件较大，且要求精度较高，选择的控制点就应该多些．对区域地质图一般选择三角点、水准点和经纬网交点为控制点。再自动采集所对应的实际值。输入理论值。然后生成校正文件，系统自动对点、线、面文件进行精度校正。