DGSS空间数据库操作 - 图文

21 空间数据库操作

地质图空间数据库建库的过程是对各阶段数据尤其是编稿原图阶段的结构化和非结构化数据综合与解释的过程，是成果标准化以及提供专题服务的最直接体现。空间数据库模型以中国地质调查局地质调查技术标准《数字地质图空间数据库》（DD2006?06）为依据。 数字地质调查系统为地质图空间数据库的无缝集成、融合和应用提供了可操作平台，地质人员可借助系统提供的一套完整的技术方法和工具，方便地对不同阶段的资料进行继承和综合分析。系统自动提供空间数据库模板，其基本内容直接继承编稿原图或实际材料图。

21.1 地质图空间数据库建库基本技术路线与操作流程

数字地质调查系统提供了与业务流程融合的建库模式（微工作流），把数据生产融入到生产一线, 对主要原始数据和主要最终成果数据库进行统一描述、统一组织、统一存储由地质人员自己在工作过程中逐步生产不同阶段的数据库和数据产品。使项目人员可以从计算机技术的应用中体会到新技术带来的好处，形成新的工作模式，对提高研究精度、效率和成果的表现形式提供了重要的技术保障。

21.1.1 基于一体化建库模式的迭代建库解决方案

地质图空间数据库建库过程是一个“认识—提高—认识—再提高”的过程。地质人员在实际工作中需根据前人资料或项目验收专家组意见对已经连好的实际材料图或编稿原图进行修改。当实际材料图或编稿原图发生改变时，从其继承主要信息的地质图空间数据库也需要同步更新，以保证不同阶段整理分析的数据尤其是空间信息的一致性。因此在数字地质调查系统中采用“迭代”的思想，结合面向对象的第三代地质图空间数据库模型，利用“不同阶段数据模型的继承和传递的技术”将实际材料图、编稿原图等不同阶段数据库进行互通与继承，通过反馈、逐步完善《DD2006-06 数字地质图空间数据库》规定的建库内容（空间信息和属性信息）。迭代过程如图21.1.1所示。

图21.1.1 基于数字地质调查系统的空间数据库迭代建库过程

21.1.2 一站式建库流程

对于地质人员而言，空间数据库中的要素类、对象类等是可以通过软件的一站式流程实现自动化提取。在此基础上，地质人员修改完善建库内容，从而降低了建库过程的操作难度。

自动化步骤包括：(1)编稿原图的信息提取基本要素类，包括面、线、点要素类；(2)自动提取内图框线到内图框综合要素类；(3)根据填图单位基本信息表，自动给_Geopolygon和_Geoline的子类型；(4)自动给所有要素类数据赋要素类ID；(5)自动从地质体面实体要素类提取信息到对象类，根据填图单位基本信息表补充完善对象类的属性；(6)自动从地质界线提取断层对象类；(7)自动给断层编号字段加图幅编号；(8)动从内图框提取图幅基本信息；(9)自动从内图框提取图幅基本信息；（10）质量检查，包括：要素类与对象类的一致性、地质界线属性与图形参数一致性以及产状属性与图形参数一致性等检查。具体流程见图21.1.2：

图21.1.2 一站式建库流程说明

如果是首次操作，建立空间数据库，其流程如图21.1.3：

图21.1.3 首次建库一站式流程

存在两种情况，需要更新数据库内容：(1)实际材料图、编稿原图信息改变;(2)填图单位信息表（地层单位信息表）修正。数据库更新（一站式）流程如图21.1.4：

图21.1.4 数据库更新（一站式）流程

系统提供分步骤建库工具（图21.1.5），详见本章各节。

图21.1.5 分步骤建库流程

21.1.3 基于数字地质调查系统的拓扑重建技术方案

如果对实际材料图或编稿原图进行修改，重新拓扑造区，则原先的“地质界线”线文件、“地质体面实体”区文件的属性信息会丢失；空间数据库的基本要素类、对象类有可能发生改变。这些改变有可能是局部的，如果无法提供自动化工具，则会在无形中增加地质人员重新整理的工作量。因此数字地质调查系统提供了拓扑重建解决方案，将在建库流程中充分利用“区文件生成Label点”、“合并Label点”、“备份线属性和参数”、“还原线属性和参数”以及“增量继承与更新对象类”等工具，快速更新要素类（图形参数和属性信息）和对象类，在保证地质图空间数据库的要素类之间严格的拓扑关系一致性的同时，也实现了对象类的增量式更新过程。地质图空间数据库的要素类之间要求严格遵循拓扑关系一致性，拓扑重建流程见图21.1.6所示。

图21.1.6 基于数字地质调查系统的拓扑重建流程

21.1.4 数字地质图空间数据库建库工具支撑迭代建库流程

数字地质调查系统为了解决建库技术流程中的可操作性问题，提供了一系列辅助建库工具，用于提高建库效率，并保证数据质量。辅助建库工具主要包括以下5个方面：数据动态继承更新工具、属性信息管理工具、数据约束规则检查工具、制图表达与要素类属性融合工具、专题信息提取与服务工具等。

(1)数据动态继承更新工具：系统自动从编稿地质图继承地质体面实体、地质界线等空间实体到空间数据库基本要素类，自动从地质体面实体提取属性继承到沉积（火山）岩岩石地层单位、侵入岩岩石年代单位等对象类中，自动从地质界线提取属性继承断层对象类等技术过程。其中，从编稿原图到空间数据库的继承过程中，实现了空间数据库要素类属性结构的标准化继承、编稿原图空间信息（点线区以及拓扑关系）的自动继承、编稿原图结构化公共属性的自动继承，同时通过扩展机制，允许通过交互配置方式实现对个别要素类的手工继承；从要素类属性到对象类的继承是一种增量式过程，允许增量式继承局部更新的要素类属性信息。

如图21.1.7所示，箭头左侧为编稿原图阶段的数据文件，箭头右侧为空间数据阶段的数据文件，通过自动继承工具实现了大部分要素类的空间信息和结构化公共属性的自动继承。

图21.1.7 编稿地质图文件与空间数据库文件的对应关系

(2)属性信息管理工具：通过该工具的应用实现了要素类从空间到属性以及从属性到空间的可视化管理，包括对基本要素类的属性信息、综合要素类的属性信息以及对象类的全局管理；提供批量修改属性的辅助工具，快速实现要素类的分类（子类型赋值），为对象类的自动继承提供正确的子类型编码。此过程还提供开放的交换功能，可将要素类属性交换到excel等软件中进行属性的统改，并将修改后的属性导回要素类中。

(3)数据约束规则检查工具：针对地质体面实体、地质界线之间的空间信息拓扑一致性、要素类与对象类逻辑一致性等问题提供了有效的检查手段。其中，要素类空间信息拓扑一致性检查工具自动判断地质体面实体要素类与地质界线要素类之间的拓扑关系是否满足要求，要素类与对象类逻辑一致性检查工具则检验地质体面实体要素类与沉积（火山）地层单位等对象类之间的关系与规则约束关系，并允许动态修正错误。

(4)制图表达与要素类属性融合工具：在地质图制图方面，强调图面表达要符合相关规范，对于空间数据库则强调要素类的空间信息的组织以及各要素类之间的严格拓扑关系。如果二者能够融合，在生成要素类同时恰当地表达图面信息，则能同时满足地质人员读图和获取综合性成果信息的要求。为保证了图面信息与属性信息的一致性，实现了空间数据库和制图表达两者之间的融合，DGSS提供地质体面实体的图面信息（图案、颜色等）和其要素类属性的匹配检查、地质界线的图面信息（线型、颜色等）要素类属性的匹配检查，以及产状的图面信息（图形符号等）和其要素类类型名称属性的匹配检查等工具。

(5)专题信息提取与服务工具:提供多个图幅数据的整合分析工具。用户能方便灵活地进行空间数据库要素类的交互查询浏览，通过模糊检索手段实现从要素类要对象类、从对象类到要素类的信息获取过程，并生成专题图层，实现成果数据的共享与服务。

21.2 建库前的准备工作

填写各类填图单元的描述信息、相关地层单位的接触关系和新老关系、图形参数等，目标是为信手剖面、实际材料图、编稿原图等的填图单元的图形参数赋值，空间数据库一体化建库流程提供规范化的信息。选择菜单“工具”->“填图单位基本信息表”：

图21.4.4 对象类提取方式

21.4.3.2 自动继承基本要素类的属性信息到指定对象类

该节的操作与21.4.3.1节操作意义相同。不同的是该步骤是不是自动对所有的对象类进行操作。而是由用户选择对象类数据集中的一个对象类操作。

图21.5.3是对沉积（火山）地层单位对象类进行操作，主要是继承地质体面实体要素类的属性到沉积（火山）地层单位对象类中。

注意一定是在空间数据库的环境下才能操作。 其他对象类的操作步骤相同。

图21.5.3 提取某个对象类菜单

需要说明的是：从地质界线继承到断层对象类，提供了单独的菜单“自动从地质界线提取断层对象类”。

1）从地质界线提取断层时，自动填入断层类型（地质代码）。

2）从地质界线提取断层时，根据子类型（断层）提取断层对象类（图21.8.5）。相应的子类型如下所示：

0——地质界线 1——断层 2——岩性界线 3——岩相界线 4——水体界线

5——雪线

图21.8.5 地质界线（断层）属性

通过菜单“自动从地质界线提取断层对象类”（图21.8.6，图21.8.7）。

图21.8.6 自动从地质界线提取断层对象类菜单

21.4.3.3 从内图框（综合要素类）提取图幅基本信息

从内图框提取图幅基本信息的功能，进行图幅基本信息录入、编辑方式（在对象类管理器中实现）（图21.8.9，图21.8.10）。

图21.8.9 从内框提取图幅基本信息菜单

21.5 基本要素类属性录入与管理

21.5.1 基本要素类属性录入

在21.4操作后，并不是所有的要素类的属性都可以继承，部分综合性属性需要用户逐个输入。以地质体面实体要素为例，其他要素类的数据输入可参照。主要操作步骤如下：

1）按图21.5.1选择菜单，对地质面实体要素进行数据输入。

图21.6.1 地质体面实体要素类属性录入菜单

2）选择要编辑的面图元，用鼠标点击图元，系统会自动弹出该图元的属性表，其中有的属性已填充属性，即是继承的结果（图21.6.2）。

图21.6.2 选择某个地质体面实体

3）输入数据。对图21.6.3所示的对话框进行数据输入。

图21.6.3 属性录入

A. 自动加标准标识号，系统自动按标准对该要素添加ID。

B. 可以借助“PRB字典”和“自定义字典”输入相关的数据项。 PRB字典特指系统提供的字典（图21.6.4）。

自定义字典就是用户自己编写的TXT文件，用户可以自定义文件名和内容。需分几步操作。

a. 打开自定义字典按钮，弹出对话框（图21.6.5）。 b. 选择字典文件名（图21.6.6）。

c. 字典内容自动进入编辑框（图21.6.7）。

图21.6.4 借助PRB字典功能录入属性

图21.6.5 自定义字典文件

图21.6.6 选择字典文件名

d. 用CTRL+C和CTRL+V键复制内容到相应的编辑框中。

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