Mapgis 在地質礦產勘查中的應用與新進展

袁 鵬

（江西省地質礦產勘查開發局贛西地質調查大隊，江西 南昌 330052）

Mapgis 的主要功能包括數據采集與編輯、空間數據管理、空間分析、數據輸出等，通過這些功能可以從原始數據中提取實體數據。也可用于空間疊加分析，以及各種實體的屬性數據統計[1]。因此，它被廣泛應用于地質、礦產資源、城市規劃、測繪、土地管理等領域。成為每個專業學習的重要工具。

1 MAPGIS的主要特點

（1）圖形輸入操作方便，可靠，能滿足各方面的需要。MAPGIS 有多種輸入方式，如數字化儀和掃描輸入。它可以自動跟蹤線段、調整節點、剪切和延伸線段以及自動生成多邊形拓撲。通過對拉深變形的非線性修正和誤差的自動檢測，可以簡化繪圖的輸入操作。

（2）具備了MAPCAD 全部功能，Mapgis 可以制作出高精度地圖。

（3）高效的多媒體數據庫管理系統Mapgis 的數據庫是內置數據庫，訪問效率高，數據結構可動態定義。數據類型可以是圖像、地圖、聲音和視頻，也可以制作多媒體電子地圖。

（4）圖形和圖像的混合結構。MAPGIS 不僅可以處理圖形數據，還可以對遙感影像數據和航空影像數據進行分析。二者可以相互疊加，遙感圖像可以用來編輯地圖或制作圖像地圖。

（5）空間分析和查詢功能。它包括空間分析功能，還可以生成彩色等值線圖、網格立體圖、等值線圖、疊加分析圖等三維圖形。

（6）數據的交換性，可以接受通用GIS 軟件的數據文件也可以提供清晰的代碼格式的數據交換文件。這樣交換不僅包括圖形數據的坐標和參數，還包括圖形的拓撲結構。

（7）提供了可開發的數據庫，方便二次開發。

總體來看，中外學者們已經注意到思維導圖在教學中的作用和應用，也進行了相關研究。不過，相對而言，大家對思維導圖在學習者個體差異方面的作用探究仍然不足。因此，筆者擬對思維導圖在英語學習者學習風格方面的作用作一闡述。[9]具體而言，筆者認為若能善加利用，思維導圖不僅是一項有效的教學策略和學習策略，也是拓展學生學習風格，解決與教學風格相匹配問題的最佳策略。

2 Mapgis制圖主要步驟與技巧

2.1 準備工作

對底圖進行掃描，生成柵格圖像。紙質，手工編制的底圖存在一定變形，在掃描前，確保底圖平整。以減小后續工作的誤差，提高成圖的精準度。

2.2 鑲嵌配準

主要是圖像與圖形，圖像與圖像之間的配準。將掃描后的圖像與現有標準圖形配準。現有標準圖形一般是標準圖框。確保圖像圖形都在同一的坐標系下。在配準的過程中，以光柵圖件為校正對象。以標準圖框文件為參照文件，打開數據輸入，鑲嵌融合，裝入校正圖像之后，刪除所有的控制點。首選標準框的四個角為控制點進行校正。其次是公里網的交叉點作為校正目標點。所選點布局要均勻，有代表性。控制點加完后，要校正預覽。

2.3 編輯輸入

對柵格圖像，通過矢量化確定各個圖形中的元素。矢量化有交互跟蹤方法。點，線，面圖元編輯是制圖中不可缺少的過程。編輯輸入可以提高矢量化后的精度，豐富圖形的表達力。點編輯是符號，注釋，注記，代號等。線編輯是線輸入，線連接，線延長縮短，線參數編輯等。在采集單線元素時，要注意方向。在繪制水利工程時，要注意元素重疊，線共邊性。面編輯是根據地質圖統一的色標修改區參數來完成的。弧線是線的派生，是面的邊界。很大程度上與線編輯相同。色彩可以豐富地質內容，突出主題。在配色時，要兼顧到顏色光亮，飽和度，突現視覺效果[2]。

2.4 誤差校正

在作圖時，有時候會用到誤差校正系統。打開或新建控制點文件。裝入需要校正圖形文件，設置控制點的數據值類型為實際值，選擇控制點所在的文件，在圖上采集控制點的實際值；然后從標準數據文件中采集理論值[3]。設置校正參數，進行相應文件校正。以保證校正文件的質量和精度。

在校正的過程中，控制點應均勻分布。若圖件較大，精度要求高，選擇的控制點就多。對地質圖一般選擇三角點，水準點和經緯網交點作為控制點。

2.5 圖形輸出

利用Mapgis 的輸出文件格式，在大型繪圖儀上噴繪彩色地質圖。光柵輸出：自動分色光柵化，輸出到靜電或噴墨繪圖儀；報表輸出：可以方便構造各種報表，并在表內隨意編文字。輸出到打印機：根據用戶所選的幅面和參數，自動分色，處理，轉換，生成postscript 文件[4]等。

2.6 制圖過程中的技巧

（1）字符串的替換，化繁為簡。我們可以用簡單的符號來代表復雜的符號。點編輯字符串替換功能。免去交替轉換軟鍵盤輸入操作。這樣可以縮短工時，提高效率。

3 Mapgis在地質礦產勘查中的應用

3.1 在地質勘查中的應用

原始勘探數據可以在Mapgis 空間數據庫中高效存儲。Mapgis 可以有效編輯，管理地質圖，實現圖形與其數據屬性關聯。其可繪制柱狀圖。用空間數據庫，Mapgis 可以自動繪制剖面圖和等值線圖。用Mapgis 建立礦產資源空間數據庫，實現圖形及其相關屬性數據的統一集成管理。用地質學統計模型可以很好模擬開采境界和品位優化，實現境界動態的圈定。資源管理的基礎是資源儲量和品位管理。用Mapgis 進行資源管理，實現資源儲量自動快速計算，分析，表達，動態管理，反應資源數量和分布情況，確保資源合理開發和充分利用。

3.2 在國土調查監測中應用

在農業地質和耕地土壤酸化治理、耕地質量等級調查評價、土壤改良、耕地安全利用等方向都離不開Mapgis 協助。比如：宜豐縣酸化耕地治理與耕地質量等級調查項目。

在第二次污染物普查中，可用Mapgis 協助統計管理，各類污染源數量，地區分布情況，建立污染源數據庫和環境統計平臺。對環境保護規劃，和生態文明建設有重要意義。

Mapgis 的數據庫可用于水資源清算，反應水資源分布情況，為合理利用和保護水資源提供依據。

3.3 在工程地質中應用

巖土工程與國民生產生活息息相關。在處理基樁，基坑，堤壩，滑坡都離不開Mapgis。其在坐標定位實行動態監測有著獨特的優勢。對邊坡空間失穩破壞的現象，采用Mapgis 空間數據和DTM 分析功能，計算邊坡失穩確定性系數，進行滑坡因子敏感性分析，得出滑坡發生概率與敏感性因子的關系[6]。這是一種防預，治理滑坡較為簡便而實用的方法。

3.4 在環境生態修復與綠色礦山建設中的應用

開發礦產資源，通常對環境破壞很大。我們要對礦區及周邊環境的擾動控制在環境可控制的范圍內。Mapgis 可以很好地統籌解決環境，綠色礦山問題。

（1）礦山環境影響評價：礦山資源開發后引發一系列環境問題。一般土地破壞最為嚴重。Mapgis 在環境影響評價中應用比較成熟。通過建立EGIS 可評價礦區生產活動對周圍環境的影響。通過建立Mapgis 緩沖區可以評價環境污染范圍。

（2）環境和土地復墾規劃：Mapgis 用于科學的環境規劃。確定環境治理措施的合理布局。建立基于Mapgis 的土地復墾信息系統，可動態顯示現在與未來礦區土地覆蓋變化，對未來土地復墾后景觀進行預測模擬。從而有效的指導和評價環境生態修復和綠色礦山建設。

4 結論

4.1 Mapgis 的應用現狀

其功能強全，具有完善的數據存儲管理，制圖功能齊全。有數據交換接口，數據轉換功能。誤差校正提供了準確的校正方法，使精準度滿足生產科研要求。Mapgis 改進現狀。

（1）在線編輯中缺少刪除點，刪除連接線功能。只能用靠近線，結點平差和縮短線功能進行操作。這使得繪圖工作有些礙手礙腳。連線功能的局限性，使得作圖步驟有些枯燥，單調。

（2）拓撲系統不齊全，自動化程度不高。不能自動的按層或標識點進行成批地拓撲處理，還要靠人工建立拓撲關系來成圖。這降低了作圖效率。拓撲關系成圖方法有待改進。

（3）在圖形裁剪的過程中，對點，面考慮不周全。點，面等數據被裁剪的以后，存在丟失和被破壞的現象。

（4）矢量化工作冗繁，智能掃描矢量化不能很好的對圖形要素進行識別。對原圖提高分辨率識別，或增加色彩的對比度，來提高矢量化的精準度。近年來，有相關的矢量化插件出現，可能會提高矢量化自動化，精準程度。無疑對繪圖者減輕工作量帶來技術性變化。

4.2 Mapgis 的發展

Mapgis 開發利用使其更加廣泛應用于科研生產中，在社會生活和國民經濟中普遍見到其身影，并占舉足輕重的位置。

4.3 Mapgis 開發分類

API 函數開發以C 語言為編程工具，衍生了一些Mapgis 副產品。豐富了Mapgis 有關使用功能和數據結構；MFC 開發針對VC 使用者，MFC 也豐富了圖形圖像編輯功能，色彩顯示功能。其開發的產品功能與Mapcad 大部分功能極為相似[7]；CoM 組件與ActiveX 控件，實現功能重用和代碼利用率高[8]。

4.4 Mapgis 開發應用情況

（1）section 研發和使用。這方面廈門閩礦科技有限公司地質勘查院做出了杰出的貢獻。因為在剖面圖，柱狀圖，輔助工具，DXF 轉Mapgis 的功能，及數據庫的補充研發，所以Mapgis 使用界面得到簡化，操作步驟變的又快捷又準確。所繪制的圖紙精確度能上升到新的水平。這款性能出色軟件在地質行業中變得家喻戶曉。是地質工作者制圖不可分離的好幫手。

（2）GeoIPAS,跨平臺金維地學信息處理研究應用系統。它是新疆烏魯木齊金維圖文信息科技有限公司研發。包括了數據預處理，重磁，電法，化探，數字地質，水文地質，圖形圖像，三維圖像等功能。它使用了Mapgis 平臺結構框架，極大豐富了Mapgis 使用功能，簡化了數據處理作圖的工作。尤其是GeoIPAS的使用，使得物化探工作達到質的飛越。

（3）地質柱狀圖制作獨立插件，例如zkperson,這完全是Mapgis 旗下的子產品。借助于Mapgis 平臺，其使得鉆孔圖制作工作大大簡化，整個鉆探工作得到數字化管理，因而提高了作圖準確度和工作效率。我們可以運用Mapgis 的強大研發編程功能和再次開發系統為其增添新的活力，使其廣泛應用于科研生產領域。根據Mapgis 發展的趨向，我們在地質礦產，土地管理，物化探，工程水文，城市規劃，智能化，遙感，網絡共享方面繼續研發完善。使得Mapgis 研發應用得到更廣闊的發展。