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地质图制作与拓扑技术527913362

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
资源描述:
1地质图制作与拓扑技术概述随着数字地质调查的开展,社会对数字地质信息的需求也逐渐增大,数字填图技术和计算机辅助制作地质图的应用,已很难满足地质工作的查询、检索、找矿分析以及基于“网络服务”理念的要求,地学(空间)数据库的建立势在必行。然而无论在数字填图技术的基础上,还是在数字制图的基础上,编制规范、合理、实用、美观的地质图是建立地质图空间数据库技术的必要条件,是基础的基础。数字填图技术中的实际材料图和数字地质制图是获取数据建立地质图空间数据库的重要途径之一,如何提高地质图数据采集的质量倍受关注。提及地质图数据采集的质量,自然涉及到拓扑关系,它直接影响空间数据的空间关系的建立、空间数据的查询、空间数据网络等等,因此正确建立空间数据的拓扑关系,是数字地质图空间数据库建立的关键。一.数字地质图中的拓扑关系拓扑学是几何学的一个分支,它不考虑研究对象的大小、形状,仅考虑点和线的个数。而在编制数字地质图中主要考虑拓扑等价性,即在拓扑变换下,点、线、块的数目仍和原来的数目一样。另外直线上的点和线的结合关系、顺序关系,在拓扑变换下不变。以及在拓扑学中曲线和曲面的闭合性质等。具体到编制数字地质图矢量数据所涉及到的主要是点、线、面等图形数据。数字地质图中的点是有特定的位置,主要有:☆点实体――用来代表一个实体,如地层产状、化石采样点、同位素采样点、钻孔、矿产地等;☆注记点――用于定位注记,如地质体注释、地层产状角度、同位素年龄及方法等;☆内点――用于记录多边形的属性,存在于多边形内, (用于属性的增删) ;2☆还有结点――表示线的终点和起点;角点――表示线段和弧段的内部点等。数字地质图中的线有如下特征:☆实体长度――从起点到终点的总长;☆方向性――如角度不整合地质界线、平行不整合地质界线、水流方向是从上游到下游等等。☆弯曲性――用于表示像道路拐弯时弯曲的程度 。线状实体包括:不同地质体界线、断层线、剖面线、构造变形带花纹线、指引线等等。数字地质图中的面状实体也称为多边形,是对地质体、双线河流、湖泊等一类现象的描述。通常在数据库中由一封闭曲线加内点来表示。面状实体有如下空间特性:☆面积;☆周长;☆独立性或与其它的地物相邻,如花岗岩侵入体及与其相邻地层;☆重叠性与非重叠性:如一个地层单位或一个地层单位的一部分与构造变形带等有可能出现交差重叠现象,而一个地层单位与侵入体、脉岩等不会出现重叠;☆内岛屿或锯齿状外形,如岛屿的海岸线封闭所围成的区域等。在数字地质图中,所谓拓扑关系就是实体与实体之间的相互空间关系,即各类地质要素点、各类地质线状实体、各类地质体面状实体,这些空间实体是否连接、相邻、在里面、在外面等关系。二. 计算机辅助制作地质图将数字填图技术中的实际材料图,通过使用 础软件平台,实现规范、合理、实用的数字地质图,是建立地质图空间数据库的前提,而正确的3矢量化,使每一条线均能建立其良好的拓扑关系,是下一阶段数字地质图空间数据库建立的基底。 ★具体操作过程中应注意的几点:常言道:础软件平台系统参数主要指“结点/裁剪搜索半径” (10 -8 或 10~9 )记录便于下一步工作,如:线参数 线型名称 线型 颜色 线宽 X 系数 Y 系数 辅助线型 辅助颜色 图层 备注地 理时令河单线河 2 2 2 1 0 2地 质实测角度不整合 54 90 6 1 1 7注释参数注释名称 高度 宽度 间隔 角度 字体 字型 颜色 图层地 质地层代号 0 1 正体(大) 1 8 0 4 正体(小) 1 8 2 0 0 4 正体 1 8 0 1 正体 1 8 0 1 正体 1 8 4 正体 1 13 2 0 0 1 正体 1 13 0 1 正体 1 13 0 1 正体 1 13 4 正体 1 14子图参数表子图名称 子图号 高度 宽度 颜色 图层地 理泉 3396 2 2 2 28子图名称 子图号 高度 宽度 颜色 图层地 质岩层产状 209 5 5 1 线头(F 12)的重要性;定要与其相邻的地质界线建立结点关系;别注意新老地层的接触关系,为了尽量避免出现压盖错误,提供矢量化参考顺序:☆地质部分:断层→脉岩→第四系地层→侵入岩→火山岩→非正式地层→其它地层。注:其它图层不存在重复利用图形要素,可随意确定矢量化顺序。☆整饰部分:柱状图(左侧)→剖面图(中下方) →图例(右侧)→整饰( 内图框以外如图名、等高距、比例尺、资料来源、区调单位等) ,也可随意确定矢量化顺序。面内(只建立点、线)、柱状图、剖面图、图例分别建立点、线、面文件;(阶段质量检查)建立统一的系统库:①分段管理、分段制作、最终合并;②制作特殊子图与特殊线型应注意: 在保存符号时,都将以“符号编辑框”为准,将其规整为一个单位大小。③系统库之间的拷贝:设置源系统库为当前编辑平台的系统库,然后打开接受新子图的系统库即“目的”系统库进行拷贝。★图例板的制作:具体操作如下首先 建立工程文件 并打开→在显示工作台内空白处点击鼠标右手键(弹出对话框)→ 点击对话框中 “新建工程图例”→图例类型:①“点图例类型”②“线图例类型”③“面图例类型”→填“图例信息”的“名称” 、点击“图例参数”并设置→点击“插入”后进行下一个…→点击“全部保存”→回到显示工作台内空白处点击鼠标右手键(弹出对话框)→点击对话框中“关联图例文件”(弹出对话框) →点击 “工程图例信息”中的“修改图例文件 ”后,打开已存的“图例板”文件→开始使用(先点击图例板中所用内容,再点击输入点或线或面图元)→回到显示工作台内空白处点击鼠标右手键(弹出对话框)“关闭图例板” 。(在 础软件平台上打开:①讲解使用地质图 件夹,②图例板件夹,操作上述内容)小结:从制作“编稿原图”到实际材料图,最总形成 1:25 地质图的流程简单可以归纳为:设置系统参数主要指“结点/裁剪搜索半径”(10 -8 或 10-9 )→设置需要矢量的每一类图元参数(主要是线参数:线型、颜色、线宽、图层等)→6矢量顺序→线与线之间建立正确的结点关系→边框附近的线,矢量化时要跨越边框→全面检查(包括:是否丢失图元、座标点重叠自相交、拓扑错误检查等)→建立统一的系统库→制作图例板。★影像图的镶嵌配准、矢量化图的误差校正(1)要有两种,一种是传统的利用参照文件和添加控制点影像图进行镶嵌配准,该方法基本上是手工操作。另一种是 产,重点介绍该方法。具体操作如下①图像处理→图像分析→文件→数据输入→转换文件列表(转换数据类型 添 加 文 件 → 目 标 文 件 目 录 → 转 换 (选 择 路 径 保 存 文 件 )→ 关 闭 (数 据 转 换 完 毕 ),如 上 图 。 ② 打 开 影 像 → 镶 嵌 融 合 → 产 → 图 幅 生 成 控 制 点 (见 下 图 )→ 输入 图 幅 信 息 {图 幅 号 ( 网 格 间 距 (2 公 里 )、 图 幅 坐 标 4 个 }(见 下 图 ) 810→ 生 成 是 (是 否 删 除 原 有 控 制 点 )→ 控 制 点 浏 览 (见 下 图 )→11顺 序 修 改 控 制 点 (见 下 图 )→ 逐 网 格 校 正 → 生 成 质 量 评 估 文 件 (见12下 图 )→ 打 开 参照文件 中自动生成图框→校正浏览。(2)有两种,一种是传统的交互式采集控制点,另一种是自动采集控制点,重点介绍后一种具体操作如下Ⅰ0,0,记录△△△件中内图框左下角 X Y 坐标到记事本 ,文件名为:△△△台下“图形编辑”中装入工程文件(△△△并将所有具体文件处于编辑状态,利用“其它→整块移动→整块移动坐标调整”将△△△件中记录的 标负数键入对话框中,使工程文件(△△△所有具体实际矢量化文件移至理论框所在处,整饰部分只做平移,不进行校正。Ⅱ别打开实际矢量化文件及理论框文件,分别首先将内图框中包括内图框及13所有网格线改到一个单独图层,点击“图层→关所有层” ,点击“图层→改层开关→改线” ,点击“更新窗口” ,再点击“图层→改当前层”到单独图层,然后点击“图层→存当前层→保存线” ,其文件名为:△△△-… 选单中→误差校正,双击弹出画面(差校正系统),点击“文件→打开文件”打开文件“实际矢量化的含内图框的网格文件与理论的含内图框的网格文件” 。A 采集实际值:①点击“显示→复位窗口”弹出“选择文件名” 对话框,只选择实际矢量化的含内图框的网格文件将其点蓝。②点击“文件→打开控制点”弹出对话框在“文件名”处输入“△△△点击“打开 ”,出现“错误信息否新建?” 点击“是” ;③点击“控制点→设置控制点参数” 弹出对话框,选择“采集数据值类型”“采集搜索范围”如右图所示,点击“确定” 。④点击“控制点→选择采集文件”弹出“选择要采集控制点的文件名” 对话框,将实际矢量化的含内图框的网格文件点蓝并点击“确定” 。14⑤点击“控制点→自动采集控制点” ,呈现控制点数值(“控制点→浏览控制点文本” ) ,请记录特定的数值,如:四个角点与黄线上的数值。随后点击“文件→保存控制点” 弹出对话框后点击“确定” 。B 采集理论值:①点击“显示→复位窗口”弹出“选择文件名”菜单,只选择理论的含内图框的网格文件将其点蓝。②点击“控制点→设置控制点参数” 弹出对话框,选择“采集数据值类型”“采集搜索范围” (一般为 3右图所示,点击“确定” 。 ③点击“控制点→选择采集文件”弹出“选择要采集控制点的文件名”对话框,将理论的含内图框的网格文件点蓝并点击“确定” 。④点击“控制点→自动采集控制点” ,呈现控制点数值(“控制点→浏览控制点文本” ) ,与实际值的特定数值对比,看其是否一一对应。⑤若一一对应,点击“文件→保存控制点” 弹出对话框后点击“确定” 。否则重新采集。⑥点击“显示→复位窗口”弹出“选择文件名” 对话框,只选择实际矢量15化的含内图框的网格文件将其点蓝之后,点击“数据校正→进行线文件校正转换” ,再次点击“显示→复位窗口”弹出“选择文件名”对话框,选择新生成的线文件 理论的含内图框的网格文件同时点蓝,检查其校正精度,符合要求进行下一步。C 校正:一种是“数据校正→成批文件校正”跳出右上方对话框,如右图所示,点击“文件/目录”选择所要校正的文件→点击“开始校正”→“确定” ;另一种是装入文件平移后的主要是内图框中的所有文件,分别点击“数据校正→依次进行线文件校正转换、点文件校正转换、面文件校正转换” ,进行校正转换完毕,点击“文件→另存文件” 分别将 另存为: …★套用标准图框:建立正确的面拓扑关系,应注意的问题①再次进行拓扑错检查直至内图框内无一条悬挂线;②使用自动剪断线,不要使用自动平差,直接进行拓扑重建,形成地质面文件;③统改成一种颜色、一个图层{最好是沉积(火山)岩岩石地层单位图层};根据地质代号与规范修改地质体颜色顺序:沉积(火山)岩岩石地层单位颜色→变质岩地(岩)层单位颜色→侵入岩谱系单位颜色→侵入岩岩石年代单位颜色→脉岩颜色→非正式地层单位→特殊地质体→其它……,除沉积(火山)岩岩石地层单位层位不必改,其它地质体在改色的同时修改图层;(阶段质量检查)★数据库中构造变形带或围岩蚀变带的形成。★简单介绍投影变换:主要是批文件投影及单个文件投影,且 10 万投影到1625 万:117000;442000具体操作如下Ⅰ批文件投影:在“投影变换系统”界面下,点击“投影转换→成批文件投影转换”弹出对话框,如右图所示,①点击“投影文件/目录”选择要投影的所有文件;②点击“当前投影参数”弹出相应的对话框,在对应的位置处输入已知的参数;③点击“结果投影参数”弹出相应的对话框,在对应的位置处输入目的参数;④点击“开始投影”→“确定” 。Ⅱ单个文件投影:在“投影变换系统”界面下,点击“文件→打开文件(装入需要校正的文件)”利用“投影转换”中“进行投影变换”弹出对话框,如右图所示,此时的“当前投影参数”与打开文件是一致,只需要输入“结果投影参数”弹出相应的对话框,在对应的位置处输入目的参数;④点击“开始投影”→“确定” 。再点击“显示→复位窗口”弹出“选择文件名”对话框,选择新生成的文件 W?,然后另存文件。也可使用“投影转换”中“工作区直接投影转换” ,但一定要事先备份该文件,因此过程不形成新的 W?文件。17Ⅲ用户文件的投影变换: 具体操作如下①通过此功能可以将野外采集的文本格式的数据生成点或线文件,将文本格式的数据按下列格式编写;②以生成点文件为例;直接生成带属性数据的点文件, 打开“投影变换”→单击“投影转换”菜单下“用户文件投影转换”命令,系统弹出“用户数据点文件投影转换”对话框→单击“打开文件”→文本格式*图:点击“按指定分隔符”选18项→弹出提示对话框→同时“设置分隔符”按钮被激活并单击“设置分隔符”按钮,系统弹出“设置分隔符”对话框→将“分隔符号”中“”与“空格”打上19“√”→选择“属性名称所在行”将(属性)点蓝后点击“确定”如上图→依次设置“用户投影参数”与“结果投影参数”→依次设置“X 位于2;Y 位于 3”→设置“点参数” ,随后将蓝条点至第二行 →点击“投影变换”→点击“确定”→另存文件“进入“编辑系统”如下图→“根据属性标注释”“用户投影参数”与“结果投影参数”相同,因六个坐标点取之 正图内,如下图20(在 础 软 件 平 台 上 打 开 : ① 误 差 校 正 件 夹 , ② 套 用标 准 图 框 件 夹 , ③ 投 影 变 换 件 夹 , ④ 用 户 文 件 的 投 影变 换 作 上 述 内 容 )★ 简 单 介 绍 裁 剪 : 可 分 工 程 裁 剪 与 及 文 件 裁 剪 两 种 , 重 点 是 工 程裁 剪 , 传 统 的 文 件 裁 剪 - 图 形 裁 剪 ;具 体 操 作 如 下Ⅰ 裁 剪① 首 先 建 立 一 个 新 文 件 夹 , 存 放 裁 剪 后 的 文 件 , 因 裁 剪 后 的 文 件 名继 承 了 源 文 件 的 名 称 ;② 建 立 工 程 文 件 并 打 开 → 在 显 示 工 作 台 内 空 白 处 点 击 鼠 标 右 手 键(弹 出 对 话 框 )→ 点 击 对 话 框 中“新 建 区 ”, 如 右 图 所 示 , 该 文件 自 动 添 加 到 工 程 文 件 中 , 随 后利 用 “区 编 辑 ”中 “输 入 弧 段 ”功 能 输 入 一 个 矩 形 弧 段 框 → 利 用“输 入 区 ”在 矩 形 弧 段 框 中 点 击 形成 矩 形 面 → 保 存 “裁 剪 框 ”→ 从 工 程 文 件 中 删 除 裁 剪 框 文 件 ;③ 让 所 有 被 裁 剪 的 文 件 处 于 编 辑 状 态 → 点 击 “其 它 ”→ “工 程 裁剪 ”弹 出 对 框 : 点 击 “选 择 要 裁 剪 的 文 件 → 添 加 → 选 择 全 部 → 生 成 原始 数 据 → 裁 剪 类 型 (选 择 内 裁 )→ 裁 剪 方 式 (选 择 拓 扑 裁 剪 )→ 开 始 裁 剪(其 它 默 认 )→ 退 出 ” 见 下 图21④ 进 入 “编 辑 子 系 统 → 打 开 新 形 的 工 程 文 件 ”。 可 利 用 “自 动 提 取图 例 板 ”, 制 作 图 例 。Ⅱ 传 统 的 文 件 裁 剪 - 图 形 裁 剪① 进 入 “实 用 服 务 → 常 用 工 具 → 图 形 裁 剪 ”;② 在 “文 件 ”中 分 别 装 入 点 、 线 、 面 文 件 → “编 辑 裁 剪 框 → 装 入裁 剪 框 ”;③ 在 “裁 剪 工 程 → 新 建 ”弹 出 对 话 框 ;④ 类 型 (选 择 内 裁 或 外 裁 )→ 裁 剪 方 式 (选 择 拓 扑 裁 剪 或 制 图 裁 剪 )⑤ 在 对 话 框 中 依 次 将 文 件 裁 剪 框 的 点 , 线 、 面 文 件 点 蓝 , 点 击“浏 览 ”选 择 路 径 输 入 “结 果 文 件 名 ”, 点 击 “增 加 ”→ “2⑥在“裁剪工程→裁剪” 。进入“编辑子系统→分别打开文件” 。结果见下图小结二者不同之处:① 工程裁剪 的裁剪框是 面文件 而 传统的文件裁剪-图形裁剪 的裁剪框是 线文件 ;②工程裁剪不能进行外裁而传统的文件裁剪-图形裁剪可以进行外裁;③拓扑裁剪与制图裁剪的区别:拓扑裁剪前若文件中的点、线、面的拓扑关系正确,那么拓扑裁剪后的所有点、线、面文件中的点、线与线、线与面、23面与面之间仍保留良好拓扑关系,符合建库的要求,而制图裁剪前对文件中的点、线、面的拓扑关系不要求,制图裁剪后的所有点、线、面文件中的点、线与线、线与面、面与面之间也就谈不上拓扑关系,只用于制图。Ⅲ影像裁剪:①图像处理→图像分析→文件→数据输入→转换文件列表(转换数据类型 )→添加文件→目标文件目录→转换(→关闭(数据转换完毕) ;②在“编辑子系统”用“ 区编辑”中“输入弧段”形成面文件裁剪框;③在“影像处理”的“影像分析”中→“文件”中“打开影像”→“镶嵌融合”的“打开参照文件”中“参照区文件(面文件裁剪框)”④点击“辅助工具”→“区文件影像裁剪” →点击面文件裁剪框→弹出对话框“是否利用该区进行影像裁剪”如下图 →“是”→ 弹出对话框“另存文件”24⑤进入“编辑系统”如图。★自动提取图例板,简单制作图例。具体操作如下进入“编辑子系统→打开裁剪后的工程文件”→在显示工作台内空白处点击鼠标右手键( 弹出对话框)→点击对话框中“自动提取图例”弹出“工程图例信息”对话框,点击对话框中“选择图例文件”选择路径输入图例板文件名→点击“自动提取” ;①弹出“图例文件不存在,是否新建”的对话框→点击“是” ,又弹出“是否从工程的所有文件中提取图例”的对话框点击“是” 。再次弹出右图对话框→点击“确定” ;②点击“工程图例信息”对话框中“退出”→弹出“工程关联图例文件已修改,是否保存”的对话框→点击“是” 。③回到显示工作台内空白处点击鼠标右手键(弹出对话框 )→点击对话框中“关联图例文件”(弹出对话框)→点击“工程图例信息”中的“修改图例文件” ,打开已存的“裁剪文件图例板”文件→点击“确定” ;④回到显示工作台内空白处点击鼠标右手键(弹出对话框)→点击“打开图例板” 。⑤输入矩形线→利用“线编辑→阵列复制” ,制作图例(见下图)。开始使用(先点击图例板中所用内容,再点击输入点或线或面图元)→回到显示工作台内空白处点击鼠标右手键(弹出对话框)“关闭图例板” 。8(在 础软件平台上打开:④裁剪及自动生成图例板- 4 文件夹操作上述内容)1))何切割地质体;可有断点――、弧段),解决接边可能遇到的问题:(九个81:10 万接拼成一幅完整的 1:25 万数字地质图)(1))) 础软件平台上打开:①准备图件(供学员们实习 )件夹→H-不套合-断层未切割地质体文件夹,操作上述内容)小结:计算机制图过程中应注意的问题→影像图的镶嵌配准、矢量化图的误差校正→套用标准图框:建立正确的面拓扑关系,应注意的问题→九个 10 万图幅接边→整饰(包括:图内外,如图名、等高距、比例尺、资料来源、区调单位甚至责任表等)→完成一幅 1:25 万数字地质图→数据库中构造变形带或围岩蚀变带的形成→简单介绍投影变换→简 单 介 绍 裁 剪 →自动提取图例板,简单制作图例→修改制作数字地质图过程中易出现的问题。执著的人们有时只专注于事物的主流,往往忽视了一些看似与主流无关的细枝末节,其实有许多宏大的东西,最终取决于细微之处!使用 作数字地质图过程的问题答疑准备有问题图件。(供学员们实习)联系方式 电话:0471-3355823手机:13624848947电子邮箱:n 2007 年 3 月 22 日于天津市
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