数字填图技术与结构化数据应用探讨

数字填图技术与结构化数据应用探讨

田振林

（中冶沈勘工程技术有限公司，辽宁 沈阳  110169）

摘要：数字化填图技术已经在地调系统大力推广，这是我国在地学信息化领域的一次重大飞越。无论从地质填图技术的理论应用、数据建模，还是从软件的开发、新技术的掌握和应用都达到世界领先水平。该套系统的软件平台是国产MAPGIS，它使我国在GIS领域的地学应用水平有了进一步提高。而结构化数据作为信息表示和信息存储的基础，如果该系统在这方面进一步优化，那将会大大提高系统的性能和友好性。

关键词：数字填图技术 结构化数据 RGMAP MAPGIS 数据库

中图分类号： 文献标识码： 文章编号：

数字填图技术的基础是PRB模型，其核心应用是数字化采集系统。该模型通过P（地质点）、R（地质路线）、B（地质界线）过程来描述地质调查（填图）的全过程，它不同于传统的填图过程，它是以空间数据模型为基础，把数据表述与数据存储映射到空间实体中去的。该模型中记述的不仅有点、线、面的信息，而且还有拓朴（邻接）关系、地质体信息及地学特征信息。从理论上讲，它可以抽象成：地质对象、地学关系描述对象、非地质因素对象（如系统误差及允许误差，记录人员、时间，施工工程等）；对于每一对象都有各自特征（属性）和动性（如期次、来源等）。我们可以充分利用计算机中“面象对象”的技术和成果来进一步完善对地质信息的表示和存储。

1PRB数学模型潜析

数字填图技术所涉及的对象被抽象成平面或立体几何对象，通过对这些对象赋加一定的地质含义，使这些对象既能表述成特定的地质体或地质现象又能体现相互间的附存关系。在计算机世界、抽象的思维空间、现实世界、PRB数据模型中就建立了这样一个关系体系：（如图1）

很显然，PRB模型是对现实世界、抽象的思维空间进行了二次抽象，之间的映射关系反映了两个方面，一方面是对数据存储的优化，另一方面是对用户友好性的优化。

2信息（数据）存储的结构化利于数据的组织和再应用

信息（数据）存储结构的优化可以大提高系统的访问性能。举一个简单的例子：地质界线在地质图上表现为一条平面闭合曲线，它既有几体含义，又可附加地质含义（如界线类型），而PRB模型中则赋予了更多的地质含义（如方向、线左地层及代号、线右地层及代号等），建立的拓朴关系是很明显的，同时这种高效的组织形式也体现了对数据（信息）存储方式的改进。

一方面，数据（信息）的数据库组织形式也是对结构化的应用。PRB模型中，每一个对象对应数据库中的一条记录，而每一条记录又记述P（点）、R（路线）、B（界线）的所有属性。更进一步说，一个GIS图件对应一个数据库，一个图层对应一个数据表，而每个表又是由点集、线集、面集组成。这就是充分利用了MAPGIS平台对数据组织方式的优势。

另一方面，“面象对象”技术的三大特性：封装性、继承性和多态性的优势也得到充分体现。可重用性可以减少冗余、易于维护，大大提高PRB模型的稳定性能；可读性可以降低复杂性、易于理解，大大提高PRB模型的使用性能；而多人合作可以提高团队精神、易于扩充，大提高PRB模型的再应用性能。

3信息（数据）表述的结构化利于描述地质现象和增加用户友好性

地质对象或地质现象的描述也是PRB模型的另一个优势。在数字采集系统中，系统提供给我们的接口就是传统地质调查（填图）中的术语，同时也是存储结构中特定对象的属性或动性，很显然，用户友好性大大增强了。（如图2）

4数字填图技术的改进建议探讨

PRB模型的建立为该套系统的扩充提供了可能。建议如下：

（1）以PRB模型为基础，以MAPGIS为依托，通过对地学研究的对象的归纳和整理，利用“面向对象”的技术和数据库技术建立自身独立的PRB模型对象库。最后，在PRB模型对象库与MAPGIS实体对象间建立一种对应关系，以MAPGIS图件的形式表现地质填图过程。

（2）数字采集系统的用户接口更加友好，可根据填图规范和要求，按照填图过程和步骤组织填图录入过程，尽量避免过多的操作菜单和命令。

（3）提供用户自定义接口，进一步提高用户友好性能，利于系统扩充。

5结论

现有的技术条件都已经具备，该套系统改进是可行的。

[参考文献]

[1] 《区域地质调查野外数据采集》工作指南及操作说明书       中国地质调查局

[2] 数字地质填图RGMAPGIS图解说明书                        中国地质调查局

[3] RgMap数字填图图解说明(TG)                              中国地质调查局

[4] 面向对象的理论与C++实践                                王燕等，97.2,清华大学