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摘要：地理信息系统（Geographical Information system，Geo-Information System，简称GIS），是在计算机软硬件支持下，对整个或者部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、存储、管理、分析的较强大的计算机信息系统。地理信息系统处理和管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。
一、GeoMap软件开发的目的与背景
GeoMap软件开发的目的主要是为了保证地质矿产图空间数据库建设数据质量，同时为空间数据库建设和项目成果验收检查提供有力支撑，在MAPGIS上平台上进行二次开发的工作软件。
GeoMap是基于数据库建库标准或指南，按照空间数据的拓扑规则，充分利用计算机面向对象的编辑技术和GIS技术，功能比较齐全、实用性强、易于扩展，操作简单。
系统功能涉及到空间数据库建设的方方面面，是基于MAPGIS工程进行管理和数据库建设，操作简单（中文友好界面），使用十分方便，用户只要对MAPGIS软件有一定了解，通过了解该使用说明，很快就能较好地掌握该工作软件。
二、GeoMap软件主要有以下几个功能模块
1.MAPGIS工程管理：可以将各种比例尺的地质图空间数据库等MAPGIS格式文件加入应用工程中，并对其管理。
2.矢量化：对扫描图像进行矢量化工作。
3.数据编辑：提供对数字化矢量数据进行各种编辑功能，包括图形的编辑与属性数据库的编辑功能。
4.属性库管理：提供对各要素属性管理功能，包括图层的命名、规范化、属性数据的导人、属性库的查询与管理、特殊图层的属性自动生成、动态属性显示等。
5.检查与更正：提供各种类型的空间数据检查功能，同时提供对错误的修正功能。
6.数据整理：提供投影转换、合并线文件、区文件、文件、目录等规范化功能。
7.辅助工具：提供快捷拷贝TIC及投影参数的功能；提供生成系统库、点、线、面图例等功能，同时提供补齐工程说明的功能；还提供了利用鼠标滑轮对图形窗口操作的八个丰富的功能。
8.其它：提供整图变换、线弧转换等功能。
9.图层管理：提供对图层的各项管理功能。
10.设置：对系统运行的参数、系统环境、其工作区信息等进行设置与查看功能。
11.窗口：对系统窗口布局管理。
12.帮助：帮助目录、系统信息等。
三、建设与管理数据库的优势
在传统的数据建库模式中，处理海量的数据时，通常是应用常规的商业化GIS软件，只能对一些普通的数据质量问题进行控制，难以适应地质建库生产的需要。然而GeoMap在建库过程中以达到保障数据库质量、提高工作效率和加快成果应用的目的。把人工误差降到了最低点，最终起到能够按照标准建库、应对多元化数据、综合管理与维护等作用。
利用目前较先进的GIS技术和数据库建设与管理科学技术，达到地质图空间数据库建设的规范化，实现原生态数据生产标准化、质量监控严格化、错误纠正、检查验收的一体化管理，最终实现空间数据与非空间数据合理有效的一体化生产管理模式。
四、质量问题分析
以数据库的生产流程为主线，即以“引入规则→矢量化→数据编辑→属性数据库管理→检查与更正→数据整理（成果汇交）”为主线，以标准图框生成、误差校正、数据裁剪、图形转换、投影变换、输出图形等为辅助工具，编写相关功能模块软件，实现地质图空间数据库生产与质量自动控制，构建了地质图空间数据库生产与质量控制辅助系统。
从建库全局出发，从制图到数据库建设一体化地考虑数据库生产与质量控制，在生产过程中，自始至终用于生产及质量控制，与数据模型结合紧密，在生产的特定阶段中应用特定功能处理该方面的问题，达到工具软件自始至终用于生产及质量控制的目的，采用灵活的功能模型，有效地提高建库的效率和数据质量。
五、GeoMap在建库中的方便、快捷应用
1.图元分层：取代了人工繁琐的步骤分层，直接用其功能项“按图层号分离当图层”或者“按标准分离当前图层”，很大程度上提高了工作效率，也实现了质量自动控制保障。
2.检查拓扑套合关系：对与某线（段）在空间上存在关系，且认为是同一条线（弧）的，其分层文件中线（弧）位置也应一致，即坐标位置一致。这样就避免了线弧的不套合关系，实现检查线文件、区文件中的线（弧）套合一致性。
3.合并线文件、合并区文件
实现合并线文件、合并区文件功能，合并后的文件拓扑关系不会被破坏，若原线拓扑关系正确，合并后的文件原则上不会存在重复线、重复弧段。
合并时设置主图层（要求保留属性结构的图层）为当前编辑状态，其它图层设置为编辑状态，按此相应功能即可。系统会提示输入合并后的文件。
功能：为了将两个或两个以上的线文件合并成一个线文件，当空间位置完全一致的，则合并时只保留一条线，另外，合并时，按当前编辑的线文件属性建立合并后的线文件属性结构，对存在相同属性字段的数据项能继承原属性数据。
步骤：
（1）设置当前编辑的线（或区）文件和要进行合并的线（或区）文件为编辑状态。
（2）移动鼠标点击“合并线”或“合并区”，则可实现线文件或区文件合并。合并后的线文件名是以当前编辑线文件或区文件名+“_”组成，可以更改。
4.点定位、线定位、弧段定位、区定位功能
主要实现图元的快速定位功能，输入内部图元号码后，将图元所在位置放到屏幕中央显示。 （1）点定位
功能：为快速定位点元，确定点元位置，设置此功能。
步骤：
①设置被检查点文件为当前编辑状态。
②移动鼠标点击“点定位”，则弹出输入图元ID对话框，输入并确定扣，被查图元被定位到视窗中央，并闪烁，以达到快速定位的目的。
（2）线定位
功能：为快速定位线元，确定线元位置，设置此功能。
步骤：
①设置被检查线文件为当前编辑状态。
②移动鼠标点击“线定位”，则弹出输入图元ID对话框，输入并确定，被查图元被定位到视窗中央，并闪烁，以达到快速定位的目的。
（3）弧段定位
功能：为快速定位弧段图元，确定弧段图元位置，设置此功能。
步骤：
①设置被检查区文件为当前编辑状态。
②移动鼠标点击“弧段定位”，则弹出输入图元ID对话框，输入并确定，被查图元被定位到视窗中央，并闪烁，以达到快速定位的目的。
（4）区定位
功能：为快速定位区图元，确定区图元位置，设置此功能。
步骤：
①设置被检查区文件为当前编辑状态。
②移动鼠标点击“区定位”，则弹出输人图元ID对话框，输入并确定，被查图元被定位到视窗中央，并闪烁，以达到快速定位的目的。
5.清除线（单文件）重叠坐标
功能：实现单个线文件重叠坐标的清除功能。
操作：将需进行重叠坐标的线文件设置为当前编辑状态，点击该菜单功能即可。
6.清除弧（单文件）重叠坐标
功能：实现单个区文件重叠坐标的清除功能。
操作：将需进行重叠坐标的区文件设置为当前编辑状态，点击该菜单功能即可。
7.区拓扑重建处理
功能：实现区拓扑重建功能，提高拓扑质量。
操作：将需进行区拓扑重建的图层设置为编辑状态，点击该菜单即可。
8.z字型自动处理
功能：能实现Z字型的自动处理功能。原则上要求z字型线去掉那一个点均不会影响该线质量时，可以采用该功能，如等高线图层。
操作：将需进行z字型线自动处理的图层设置为编辑状态，点击该菜单即可。
9.多文件压缩存盘：该功能要优越于MapGis67软件中的数据压缩存盘。它能够实现多个文件的自动压缩存盘功能，保证将来数据正确、完整性的转换。可以将多个文件的图元编码按内部图元号进行重新整理功能，保证图层编码的唯一性。
10.导入属性：实现属性导人到GIS图层数据中，即实现属性数据与GIS图层数据挂接功能。
（1）仅连接当前图层，连人设置提供了四种方式：
①同名字段内容替换
②改变同名字段名称
③相同位置替换
④按标准：又提供了两种匹配方式，一是匹配连接，二是选择连接。匹配连接是对用户进行字段匹配的内容进行连接。选择连接是要求被连接的字段名要与标准一致。
在选择①、②、③种方式时，若外部属性表字段名称等不一致时，则需要设置匹配连接。如果图层字段名正确，外部属性表字段名可能与图层字段名不一致，但顺序是一致的，则可采用相同位置替换功能。
（2）连接匹配的所有图层
①首先要设置图层与外部属性表的匹配
②完成后按上述四种连接方式进行设置，根据外部属性数据的情况设置合适的方式。
③完成后点击“连接”即可实现多图层的属性挂接功能。
需要说明的是：系统提供了下属词可以填写中文、代码、或中文与代码混合三种属性填写方式。只要在系统功能设置中“被连接表下属词填写中文”前打“√”即可。
11.图层命名及属性结构标准化
（1）规范所有问题图层：
①匹配文件
点击规范图层名，按自动匹配，如果当初文件命名后半部分与标准一致，则系统可以自动找到匹配的相应图层文件，见上图。如果存在不一致，则需要通过手动匹配。如果匹配有问题，需要取消某个图层的匹配，则分别在图层名列表框和标准图层名列表框点选该相应图层，按点击“取消匹配”即可实现取消当前所选图层的匹配。
②输入标准文件XXXX定义
完成匹配定义后，在输入标准文件XXXX定义文本框中按规范指南文件名定义的要求通过键盘输入相应内容。也可以通过系统提供的列表框选择输入相应的内容。
③规范图层名
完成①及②后，点击“规范图层名”即可实现所有匹配的图层文件名规范工作。
（2）规范当前列表图层：
①选择当前列表图层
分别在工程中涉及的图层名列表框和选择标准图层列表框中选择当前列表图层。完成图层匹配。
②输入标准文件XXXX定义
完成匹配定义后，在输入标准文件XXXX定义文本框中按规范指南文件名定义的要求通过键盘输入相应内容。也可以通过系统提供的列表框选择输入相应的内容。
③规范图层名
完成①及②后，点击“规范图层名”即可实现当前列表图层文件名规范工作。
12.属性结构标准化
（1）规范所有问题图层：
有两种匹配方式：①自动匹配。②按序号匹配。
系统要求需要规范的图层文件命名能通过自动匹配的找到。如果不能，则在进行该功能前需进行规范文件名操作。
若采用①自动匹配，系统要求问题图层字段命名与标准图层的字段命名一致。
若采用②按序号匹配，系统要求问题图层字段顺序号与标准图层的顺序号相应内容的定义是一致的。即相应顺序号表示的内容是一致的。
确认后点击“规范属性结构”即可完成属性结构按标准规定进行规范。
（2）规范当前列表图层：
①选择要规范的当前问题图层后，系统会自动在标准图层名中寻找相应的图层，并显示属性结构。如果未找到，则可通过人工设置。
②进行字段的匹配设置
按自动匹配，系统会根据字段名进行自动匹配，未能匹配的，可按手动匹配，完成字段匹配设置。
③规范属性结构
完成①及②后，点击“规范属性结构名”即可实现当前列表图层属性结构的规范工作。
六、结语
通过GIS在实践工作中的应用，以及利用GIS的常用分析方法、实用服务功能等对所建立的数据进行分析研究和多参数转换，我们深刻体会到，在地质学领域中，GIS的最大优越性在于对多元地学信息进行的全方面采集和综合整理控制，利用GIS的交互式处理方法和快速大容量的处理能力，达到规范数据库建设流程、保障数据建库质量、加快建设进度，对于提高地质数据建设效率和保障建库质量具有十分重要的实际意义。
总之，GIS是一种集多元学科为一体的边缘学科，具有很强的科学性。GIS离不开数据，而数据来源于各专业部门，并要求实现共同享有，因而具有广泛的社会性。GIS是各专业部门和有关领域用于解决实际问题的一种有力的工具。
一、GeoMap软件开发的目的与背景
GeoMap软件开发的目的主要是为了保证地质矿产图空间数据库建设数据质量，同时为空间数据库建设和项目成果验收检查提供有力支撑，在MAPGIS上平台上进行二次开发的工作软件。
GeoMap是基于数据库建库标准或指南，按照空间数据的拓扑规则，充分利用计算机面向对象的编辑技术和GIS技术，功能比较齐全、实用性强、易于扩展，操作简单。
系统功能涉及到空间数据库建设的方方面面，是基于MAPGIS工程进行管理和数据库建设，操作简单（中文友好界面），使用十分方便，用户只要对MAPGIS软件有一定了解，通过了解该使用说明，很快就能较好地掌握该工作软件。
二、GeoMap软件主要有以下几个功能模块
1.MAPGIS工程管理：可以将各种比例尺的地质图空间数据库等MAPGIS格式文件加入应用工程中，并对其管理。
2.矢量化：对扫描图像进行矢量化工作。
3.数据编辑：提供对数字化矢量数据进行各种编辑功能，包括图形的编辑与属性数据库的编辑功能。
4.属性库管理：提供对各要素属性管理功能，包括图层的命名、规范化、属性数据的导人、属性库的查询与管理、特殊图层的属性自动生成、动态属性显示等。
5.检查与更正：提供各种类型的空间数据检查功能，同时提供对错误的修正功能。
6.数据整理：提供投影转换、合并线文件、区文件、文件、目录等规范化功能。
7.辅助工具：提供快捷拷贝TIC及投影参数的功能；提供生成系统库、点、线、面图例等功能，同时提供补齐工程说明的功能；还提供了利用鼠标滑轮对图形窗口操作的八个丰富的功能。
8.其它：提供整图变换、线弧转换等功能。
9.图层管理：提供对图层的各项管理功能。
10.设置：对系统运行的参数、系统环境、其工作区信息等进行设置与查看功能。
11.窗口：对系统窗口布局管理。
12.帮助：帮助目录、系统信息等。
三、建设与管理数据库的优势
在传统的数据建库模式中，处理海量的数据时，通常是应用常规的商业化GIS软件，只能对一些普通的数据质量问题进行控制，难以适应地质建库生产的需要。然而GeoMap在建库过程中以达到保障数据库质量、提高工作效率和加快成果应用的目的。把人工误差降到了最低点，最终起到能够按照标准建库、应对多元化数据、综合管理与维护等作用。
利用目前较先进的GIS技术和数据库建设与管理科学技术，达到地质图空间数据库建设的规范化，实现原生态数据生产标准化、质量监控严格化、错误纠正、检查验收的一体化管理，最终实现空间数据与非空间数据合理有效的一体化生产管理模式。
四、质量问题分析
以数据库的生产流程为主线，即以“引入规则→矢量化→数据编辑→属性数据库管理→检查与更正→数据整理（成果汇交）”为主线，以标准图框生成、误差校正、数据裁剪、图形转换、投影变换、输出图形等为辅助工具，编写相关功能模块软件，实现地质图空间数据库生产与质量自动控制，构建了地质图空间数据库生产与质量控制辅助系统。
从建库全局出发，从制图到数据库建设一体化地考虑数据库生产与质量控制，在生产过程中，自始至终用于生产及质量控制，与数据模型结合紧密，在生产的特定阶段中应用特定功能处理该方面的问题，达到工具软件自始至终用于生产及质量控制的目的，采用灵活的功能模型，有效地提高建库的效率和数据质量。
五、GeoMap在建库中的方便、快捷应用
1.图元分层：取代了人工繁琐的步骤分层，直接用其功能项“按图层号分离当图层”或者“按标准分离当前图层”，很大程度上提高了工作效率，也实现了质量自动控制保障。
2.检查拓扑套合关系：对与某线（段）在空间上存在关系，且认为是同一条线（弧）的，其分层文件中线（弧）位置也应一致，即坐标位置一致。这样就避免了线弧的不套合关系，实现检查线文件、区文件中的线（弧）套合一致性。
3.合并线文件、合并区文件
实现合并线文件、合并区文件功能，合并后的文件拓扑关系不会被破坏，若原线拓扑关系正确，合并后的文件原则上不会存在重复线、重复弧段。
合并时设置主图层（要求保留属性结构的图层）为当前编辑状态，其它图层设置为编辑状态，按此相应功能即可。系统会提示输入合并后的文件。
功能：为了将两个或两个以上的线文件合并成一个线文件，当空间位置完全一致的，则合并时只保留一条线，另外，合并时，按当前编辑的线文件属性建立合并后的线文件属性结构，对存在相同属性字段的数据项能继承原属性数据。
步骤：
（1）设置当前编辑的线（或区）文件和要进行合并的线（或区）文件为编辑状态。
（2）移动鼠标点击“合并线”或“合并区”，则可实现线文件或区文件合并。合并后的线文件名是以当前编辑线文件或区文件名+“_”组成，可以更改。
4.点定位、线定位、弧段定位、区定位功能
主要实现图元的快速定位功能，输入内部图元号码后，将图元所在位置放到屏幕中央显示。 （1）点定位
功能：为快速定位点元，确定点元位置，设置此功能。
步骤：
①设置被检查点文件为当前编辑状态。
②移动鼠标点击“点定位”，则弹出输入图元ID对话框，输入并确定扣，被查图元被定位到视窗中央，并闪烁，以达到快速定位的目的。
（2）线定位
功能：为快速定位线元，确定线元位置，设置此功能。
步骤：
①设置被检查线文件为当前编辑状态。
②移动鼠标点击“线定位”，则弹出输入图元ID对话框，输入并确定，被查图元被定位到视窗中央，并闪烁，以达到快速定位的目的。
（3）弧段定位
功能：为快速定位弧段图元，确定弧段图元位置，设置此功能。
步骤：
①设置被检查区文件为当前编辑状态。
②移动鼠标点击“弧段定位”，则弹出输入图元ID对话框，输入并确定，被查图元被定位到视窗中央，并闪烁，以达到快速定位的目的。
（4）区定位
功能：为快速定位区图元，确定区图元位置，设置此功能。
步骤：
①设置被检查区文件为当前编辑状态。
②移动鼠标点击“区定位”，则弹出输人图元ID对话框，输入并确定，被查图元被定位到视窗中央，并闪烁，以达到快速定位的目的。
5.清除线（单文件）重叠坐标
功能：实现单个线文件重叠坐标的清除功能。
操作：将需进行重叠坐标的线文件设置为当前编辑状态，点击该菜单功能即可。
6.清除弧（单文件）重叠坐标
功能：实现单个区文件重叠坐标的清除功能。
操作：将需进行重叠坐标的区文件设置为当前编辑状态，点击该菜单功能即可。
7.区拓扑重建处理
功能：实现区拓扑重建功能，提高拓扑质量。
操作：将需进行区拓扑重建的图层设置为编辑状态，点击该菜单即可。
8.z字型自动处理
功能：能实现Z字型的自动处理功能。原则上要求z字型线去掉那一个点均不会影响该线质量时，可以采用该功能，如等高线图层。
操作：将需进行z字型线自动处理的图层设置为编辑状态，点击该菜单即可。
9.多文件压缩存盘：该功能要优越于MapGis67软件中的数据压缩存盘。它能够实现多个文件的自动压缩存盘功能，保证将来数据正确、完整性的转换。可以将多个文件的图元编码按内部图元号进行重新整理功能，保证图层编码的唯一性。
10.导入属性：实现属性导人到GIS图层数据中，即实现属性数据与GIS图层数据挂接功能。
（1）仅连接当前图层，连人设置提供了四种方式：
①同名字段内容替换
②改变同名字段名称
③相同位置替换
④按标准：又提供了两种匹配方式，一是匹配连接，二是选择连接。匹配连接是对用户进行字段匹配的内容进行连接。选择连接是要求被连接的字段名要与标准一致。
在选择①、②、③种方式时，若外部属性表字段名称等不一致时，则需要设置匹配连接。如果图层字段名正确，外部属性表字段名可能与图层字段名不一致，但顺序是一致的，则可采用相同位置替换功能。
（2）连接匹配的所有图层
①首先要设置图层与外部属性表的匹配
②完成后按上述四种连接方式进行设置，根据外部属性数据的情况设置合适的方式。
③完成后点击“连接”即可实现多图层的属性挂接功能。
需要说明的是：系统提供了下属词可以填写中文、代码、或中文与代码混合三种属性填写方式。只要在系统功能设置中“被连接表下属词填写中文”前打“√”即可。
11.图层命名及属性结构标准化
（1）规范所有问题图层：
①匹配文件
点击规范图层名，按自动匹配，如果当初文件命名后半部分与标准一致，则系统可以自动找到匹配的相应图层文件，见上图。如果存在不一致，则需要通过手动匹配。如果匹配有问题，需要取消某个图层的匹配，则分别在图层名列表框和标准图层名列表框点选该相应图层，按点击“取消匹配”即可实现取消当前所选图层的匹配。
②输入标准文件XXXX定义
完成匹配定义后，在输入标准文件XXXX定义文本框中按规范指南文件名定义的要求通过键盘输入相应内容。也可以通过系统提供的列表框选择输入相应的内容。
③规范图层名
完成①及②后，点击“规范图层名”即可实现所有匹配的图层文件名规范工作。
（2）规范当前列表图层：
①选择当前列表图层
分别在工程中涉及的图层名列表框和选择标准图层列表框中选择当前列表图层。完成图层匹配。
②输入标准文件XXXX定义
完成匹配定义后，在输入标准文件XXXX定义文本框中按规范指南文件名定义的要求通过键盘输入相应内容。也可以通过系统提供的列表框选择输入相应的内容。
③规范图层名
完成①及②后，点击“规范图层名”即可实现当前列表图层文件名规范工作。
12.属性结构标准化
（1）规范所有问题图层：
有两种匹配方式：①自动匹配。②按序号匹配。
系统要求需要规范的图层文件命名能通过自动匹配的找到。如果不能，则在进行该功能前需进行规范文件名操作。
若采用①自动匹配，系统要求问题图层字段命名与标准图层的字段命名一致。
若采用②按序号匹配，系统要求问题图层字段顺序号与标准图层的顺序号相应内容的定义是一致的。即相应顺序号表示的内容是一致的。
确认后点击“规范属性结构”即可完成属性结构按标准规定进行规范。
（2）规范当前列表图层：
①选择要规范的当前问题图层后，系统会自动在标准图层名中寻找相应的图层，并显示属性结构。如果未找到，则可通过人工设置。
②进行字段的匹配设置
按自动匹配，系统会根据字段名进行自动匹配，未能匹配的，可按手动匹配，完成字段匹配设置。
③规范属性结构
完成①及②后，点击“规范属性结构名”即可实现当前列表图层属性结构的规范工作。
六、结语
通过GIS在实践工作中的应用，以及利用GIS的常用分析方法、实用服务功能等对所建立的数据进行分析研究和多参数转换，我们深刻体会到，在地质学领域中，GIS的最大优越性在于对多元地学信息进行的全方面采集和综合整理控制，利用GIS的交互式处理方法和快速大容量的处理能力，达到规范数据库建设流程、保障数据建库质量、加快建设进度，对于提高地质数据建设效率和保障建库质量具有十分重要的实际意义。
总之，GIS是一种集多元学科为一体的边缘学科，具有很强的科学性。GIS离不开数据，而数据来源于各专业部门，并要求实现共同享有，因而具有广泛的社会性。GIS是各专业部门和有关领域用于解决实际问题的一种有力的工具。