地质灾害空间数据库系统的构建及分析研究

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[摘要]本文主要阐述了地质灾害区划项目中如何将野外地质灾害调查数据转换成MAPGIS地质学信息系统空间数据；以及在数据转换过程中对数据录入，属性建立，数据综合分析等所做的具体研究；精度和质量亦符合国家规范要求。对多源地学信息对比、综合、分析、总结；以利于今后更加深入完善地质学基础数据信息建设；为全面推广应用GIS国家专业地质学数据统一提供技术支持。

[关键词]信息系统 专业分层 空间数据库 属性

[中图分类号] P5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-1-193-2

地质学信息系统的建设，不仅可以对地质实体进行空间分析，还应该可以为地质学工作者提供优质方便的交互式服务。本文以广西宁明县地质灾害调查与区划项目信息建设工作进行的一些研究情况为例，通过在数据库建设中数据（属性）的获取和组成及建库流程等相关技术应用；对多源地学信息数据建库进行了对比，综合、分析，总结；以利于今后更加深入完善地质学基础数据信息建设；满足国家不同规划、决策与运营的需要。

1项目概况

1.1项目基本情况

1.1.1任务来源

宁明县地质灾害调查与区划项目信息建设工作，是广西国土资源厅下达的任务，属于全国地质灾害预警工程的一部分。

1.1.2调查工作的基本情况

查明宁明县境内的地质灾害及其隐患点分布情况，在野外调查成果资料基础上，用中国地质环境监测院的县市地质灾害调查数据录入系统（2.0专业版），进行数据录入。用MAPGIS6.6进行图元参数设置及属性编辑。

宁明县（1：10万）地质灾害调查与区划项目信息系统，将野外调查及研究成果以数字化的形式存储。形成电子文档、图元数据并使之与属性数据库相连接。信息系统真实涵盖地质灾害调查的全部工作内容。信息系统能够将各项成果在计算机上方便地进行查找、统计、分析等操作，为政府及相关科技部门的研究、决策提供方便。

1.2提交成果

本项目信息系统工作提交的成果目录见表1。

2工作方法及流程

2.1项目组织与实施

宁明县地质灾害调查与区划信息系统建设，信息化工作人员要进行专业图片扫描、图形矢量化、专业分层、图件编制，图元内部属性编辑，数据卡片录入、信息化工作报告编写、数据校核等专业工作。

2.2原始资料概况

2.2.1资料来源

收集的资料主要包括宁明县的气象、水文、地理、社会经济现状与规划、基础地质、水文地质、工程地质、地质灾害历史纪录和现状等。

野外记录卡片采用访问群众与实地调查相结合的方法，用卫星定位仪（手持式GPS）对地质灾害点进行精确定位。根据“以人为本” 的原则，基本上对县境内已发生地质灾害点或存在的地质灾害隐患点进行了全面调查。

地理地图的资料来源为1968、1971年版的1：10万地形图。国际分幅接图情况见图1。

2.2.2资料整理情况

野外调查卡片各数据项除少部分（如降雨量等）为在本调查区相关部门收集外，其它均为实地调查填写。在野外调查中，灾害点坐标采用GPS定位并与现场地形地物校核。对于收集的灾害点也进行了核实，对内容进行了补充，有条件的灾害点均拍摄有照片，原始卡片内容较齐全，能满足本次建库要求。

2.3工作方法及流程

本次信息系统数据库数据卡片录入采用中国地质环境监测院开发的“县市地质灾害调查数据录入系统” 2.0专业版操作。图元参数设置及属性编辑采用MAPGIS6.6。本项目建库工作流程见图2。

（1）地理底图原稿图清晰、平整，经检查精度符合编绘要求。图形扫描进行矢量化及编辑。对选用的底图进行分幅扫描（精度为300dpi），然后采用MAPGIS软件对扫描的图件进行分幅图像分析、镶嵌融合。手工交互式矢量化，包括地形等高线、道路、河流水库、各种基础地质界线。经误差校正、投影变换，拼接成一幅图。点图元数字化将光标的中心点对准原底图的图元中心将子图录入。对相应的点、线、面进行图元参数编辑。

（2）在系统自动生成的1：10万方格网上编制实际材料图、地质灾害防治规划图、地质灾害分布与易发程度分区图及地理底图。比例尺均为1：10万。

（3）野外地质卡片是调查人员在野外调查中所获得的第一手资料，其地质灾害点的坐标是在实地使用手持式GPS卫星定位仪定位。地质灾害点采用野外地质卡片上记录的坐标投影定位，形成地质灾害点MAPGIS图层 ，建立属性数据库。

（4）在地质灾害调查与区划数据库录入系统（2.0专业版）上录入野外调查数据，建立地质灾害点统一编号及室内编号。将地质灾害点属性连接入MAPGIS相应图元。同时录入调查区基本信息、灾害点对应的图片、灾害监测点、防灾预案和群测群防点等信息。调查卡片平、剖面图均用300dpi以上分辨率、100%大小的方式进行扫描，照片直接采用数码相机并用500～800万象素拍照存入数据库。用地质灾害调查数据质量检查软件检查录入内容。保存项目文件，利用数据库系统提供的工具将数据文件打包，并保存在指定目录下，以备将来使用或汇交。

2.4专业分层

图层的专业分层划分原则：

将地质灾害图素划分为相关专业图层。相同逻辑内容的空间信息在同一个图层，需要补充的图层根据内容放在相应的图层中或者增加专业图层。为整体图层的精简，所扩充的注释图层，凡内容相似，属性结构相同，均放于同一个文件中。同时，图层划分也要适应MAPGIS软件功能特点。对地质灾害点内部属性简化并保留重要的字段。

2.5质量监控

质量监控体系主要侧重检查以下几点：图形数据、属性数据、属性联结。

自检、互检体系：对数据的质量采取检查制度，主要是分时间分阶段进行自检、互检，发现错误及时修改。检查方法主要有三种，一是使用MapGIS系统的查错功能，主要侧重于数据的逻辑正确性和合法性，如拓朴关系是否正确、有无悬挂弧段、各种图元的参数是否正确、有无重叠坐标等；二是专业工作人员进行野外数据项检查，着重于图面内容的正确性以及卡片数据的正确性。三是用地质灾害调查数据质量检查软件进行专业数据检查。

3数据质量评述

3.1数字化图型质量

平、剖面图采用300DPI分辨率彩色扫描，扫描精度误差不超过0.1mm。用MAPGIS软件对扫描的图件进行矢量化，校正时控制点的理论值采用MapGIS自动生成的标准图框中的各交点坐标值，实际值是图面上采集的与标准图框各交点一一对应的交点坐标值，并使用MAPGIS软件自动采集控制点的方式进行采点，避免了人工采点的随意性和无规律性，校正精度达到1：10万图件的精度要求。

此外，图上的地质灾害点都是用坐标值进行投影来定位的。运用地质灾害调查数据质量检查软件检查，数字化精度均符合要求。

3.2属性卡片质量

数据卡片填写按严格遵循原始资料的原则。野外调查小组人员以《县（市）地质灾害调查与区划基本要求》实施细则的规定检查，并校核无误。保证了数据内容与项目提交成果内容一致性、完整性。

3.3属性数据库质量

图元的内部属性录入方法是：先根据各专业图层的需要，编辑图元内部属性结构，然后分别编辑各图元的统一编号、图元代码、图元名称等。

属性库的质量检查采取自检互检方式，重点是查漏补缺，校核属性结构及关键性字段（如统一编号）等有无错误。经过中间阶段检查和送审阶段检查的自检、互检和抽检，达到了建库的要求。

4补充说明

新增图层说明。根据《县（市）地质灾害调查与区划基本要求》实施细则，结合宁明县的实际情况，对图层的划分进行了相应的增补。增补的图层主要为修饰性、说明类的图层。

5结束语

县市地质灾情调查是长期性的重要工作，建议今后的数据库建设不仅仅是完成本年度的工作任务，也要合理安排人员加强各项工作的后续调查，更好的实现数据库动态变化。今后国家有关部门出版最新数字化地理和地质数据库时，建议继续进行相关数据的更新，使数据库更具完善。本次工作建立了宁明县地质灾害调查与区划信息系统，确定了地质灾害点与数据属性的对应关系，实现了数据查询与共享。对有关科技部门及政府进行相关的研究工作，具有重要的意义。

参考文献

[1]《县（市）地质灾害调查与区划基本要求》实施细则 国土资源部地质环境司.

[2]《MAPGIS6.X 地理信息系统使用教程》 武汉中地数码科技有限公司.