基于ArcGIS Engine的工程地質鉆孔數據圖的實現

孫曉茹，曹健，盧云輝，周立沖

(大連市勘察測繪研究院有限公司，遼寧大連 116021)

1 目的和意義

城市工程地質數據分析功能的開發與應用，利用GIS技術可完成工程地質資料的數據錄入、管理、存儲、分析等，形象的表達區域地質構造單元的空間展布特征以及各種地質參數，建立集數字化、信息化、可視化為一體的空間信息系統，并可編繪工程地質多種因素圖，使巖土資料得到更充分更快捷利用，指導政府科學地、合理地規劃性開發利用國土資源，為進行環境地質評價提供科學依據。長期以來各個城市累積了大量的巖土工程勘察成果信息資料，實現這些信息資源的共享，可以為城市規劃、建設和管理提供巖土工程信息決策支持，為城市工程地質學研究提供基礎信息。

鉆孔是地質、礦產、勘察等領域的基礎數據，鉆孔柱狀圖是鉆孔數據的一種主要表現形式，也是上述部門最重要的一種基礎圖件，它以圖文并茂的形式直觀地顯示鉆孔數據所蘊藏的信息。鉆孔數據以計算機進行管理和展示是一種趨勢，當前多數鉆孔是以Excel、Access等數據庫表格的形式存儲，鉆孔柱狀圖也是以AutoCAD、Coredraw等制圖軟件手工進行繪制為主，部分單位基于Excel或者CAD進行了簡單的開發，以提高鉆孔成圖的效率。

2 系統流程圖(如圖1)

3 鉆孔柱狀圖模塊生成設計

3.1 鉆孔柱狀圖的特點

圖1 流程圖

鉆孔柱狀圖是一種工程圖件，是以表格的形式表示縱向信息，反映到圖形上，其明顯的特點是指在縱向具有比例尺，而橫向無比例尺的概念。橫向是由表示不同鉆孔信息的圖道組成，每一個圖道表示鉆孔的一個屬性，如孔深、地層描述等。對應于鉆孔的數據結構，其元數據信息一般表現在柱狀圖的說明信息，本體信息表示為柱狀圖的本身。從制圖角度看，鉆孔柱狀圖是由文本、線條和符號組成。但是GIS軟件的比例尺都是指縱橫雙向具有相同的比例尺。鉆孔柱狀圖的單向比例尺需要做相應的特殊處理。

3.2 鉆孔柱狀圖繪制過程

柱狀圖只有縱向信息才具有物理上的長度概念。其橫向是表格形式的列。表示鉆孔數據在某一定深度上的地層、巖性信息等。橫向各列的寬度由表示內容的承載量確定。如地質描述的文字多少和制圖美觀等方面決定寬度。為解決橫向無比例尺的問題，本文通過模板技術進行處理。鉆孔柱狀圖由鉆孔信息說明、鉆孔柱狀圖表頭和鉆孔圖道三部分組成，鉆孔信息說明部分對應于鉆孔數據的元數據，鉆孔本體信息對應于鉆孔圖道信息。鉆孔表頭一是標定柱狀圖的種類，不同企業、不同性質的鉆孔具有不同的柱狀圖格式;二是表示一種應用需求，同一個鉆孔往往具有不同的柱狀圖格式以表示不同的應用。鉆孔柱狀圖表頭是柱狀圖的骨架，一旦表頭內容和排列確定，相應的鉆孔柱狀圖的格式隨之確定。因此鉆孔柱狀圖的自動生成的關鍵就是表頭格式的生成。

表頭的確定就是確定需要顯示那些圖道，每一個圖道的寬度，圖道的長度是由鉆孔縱向比例尺和鉆孔深度確定的。鉆孔顯示那些圖道根據用戶柱狀圖的既定格式確定，每一個圖道的寬度根據打印紙張和圖道個數綜合確定。一個單位經常使用的柱狀圖的樣式比較固定，因此將這些樣式的表頭做成模板，根據需要的柱狀圖格式自動調用表頭模板。每一個模板的原始紙張設定為經常使用的A4尺寸，各個圖道根據原有的柱狀圖的格式確定每一個圖道的寬度比例，其他紙張尺寸根據與A4紙的關系進行比例調整。一個鉆孔柱狀圖用一個mxd工程文件表示，文本使用elements表示，測井曲線、圖道邊界線使用shp文件表示。

4 工程地質剖面圖模塊生成設計

工程地質剖面圖指沿地表某一直線方向的垂直剖面圖，以顯示剖面線上斷面地勢起伏狀況。工程地質剖面圖是在等高線地形圖的基礎上繪制的。它在平整土地、修筑渠道、建筑鐵路、公路和其他工程時，可作為計算土石方量的依據。地質剖面圖有水平比例尺和垂直比例尺。

模板的原始紙張使用A4尺寸，剖面圖的樣式比較固定，按照出圖要求，下方有說明表格。

(1)首先獲得所需的所有鉆孔點的X坐標和Y坐標。

(2)根據X坐標和Y坐標獲得所有鉆孔之間的距離。根據鉆孔之間的距離獲得總距離。

(3)根據總距離和紙張比例求出水平比例尺。

(4)同理，根據鉆孔地土層及深度求出垂直比例尺。

(5)根據比例尺和坐標，可以畫出鉆孔的水位線、標高線、豎線、土層線、各種填充符號。

(6)其他紙張尺寸可以根據A4紙的關系進行比例進行調整。

5 工程地質數據分析功能實現

5.1 鉆孔柱狀圖生成實現

在c#中編寫代碼如下:

系統功能中生成的鉆孔柱狀圖如圖2所示。

圖2 鉆孔圖

5.2 工程地質剖面圖生成實現

在c#中編寫代碼如下:

系統功能中生成的剖面圖如圖3所示。

6 結語

圖3 剖面圖

通過對城市工程地質數據分析功能的開發，可以對大連市工程地質數據入庫管理并且實現自動成圖(包括鉆孔平面圖、鉆孔柱狀圖、工程地質剖面圖和各種等值線圖)。接下來根據工程地質數據分析功能制作各種圖件。將分類與定量的數據通過點、線、面符號、文字、色彩進行簡化及數量與質量的歸納，編制多種功能的綜合圖，評價和預測模型。通過編繪工程地質多種因素圖，使巖土資料得到更充分更快捷利用，為科學地開發利用國土資源、進行環境工程地質評價提供科學依據。

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