基于ArcGIS Engine的工程地质钻孔数据图的实现

孙晓茹，曹健，卢云辉，周立冲

(大连市勘察测绘研究院有限公司，辽宁大连 116021)

1 目的和意义

城市工程地质数据分析功能的开发与应用，利用GIS技术可完成工程地质资料的数据录入、管理、存储、分析等，形象的表达区域地质构造单元的空间展布特征以及各种地质参数，建立集数字化、信息化、可视化为一体的空间信息系统，并可编绘工程地质多种因素图，使岩土资料得到更充分更快捷利用，指导政府科学地、合理地规划性开发利用国土资源，为进行环境地质评价提供科学依据。长期以来各个城市累积了大量的岩土工程勘察成果信息资料，实现这些信息资源的共享，可以为城市规划、建设和管理提供岩土工程信息决策支持，为城市工程地质学研究提供基础信息。

钻孔是地质、矿产、勘察等领域的基础数据，钻孔柱状图是钻孔数据的一种主要表现形式，也是上述部门最重要的一种基础图件，它以图文并茂的形式直观地显示钻孔数据所蕴藏的信息。钻孔数据以计算机进行管理和展示是一种趋势，当前多数钻孔是以Excel、Access等数据库表格的形式存储，钻孔柱状图也是以AutoCAD、Coredraw等制图软件手工进行绘制为主，部分单位基于Excel或者CAD进行了简单的开发，以提高钻孔成图的效率。

2 系统流程图(如图1)

3 钻孔柱状图模块生成设计

3.1 钻孔柱状图的特点

图1 流程图

钻孔柱状图是一种工程图件，是以表格的形式表示纵向信息，反映到图形上，其明显的特点是指在纵向具有比例尺，而横向无比例尺的概念。横向是由表示不同钻孔信息的图道组成，每一个图道表示钻孔的一个属性，如孔深、地层描述等。对应于钻孔的数据结构，其元数据信息一般表现在柱状图的说明信息，本体信息表示为柱状图的本身。从制图角度看，钻孔柱状图是由文本、线条和符号组成。但是GIS软件的比例尺都是指纵横双向具有相同的比例尺。钻孔柱状图的单向比例尺需要做相应的特殊处理。

3.2 钻孔柱状图绘制过程

柱状图只有纵向信息才具有物理上的长度概念。其横向是表格形式的列。表示钻孔数据在某一定深度上的地层、岩性信息等。横向各列的宽度由表示内容的承载量确定。如地质描述的文字多少和制图美观等方面决定宽度。为解决横向无比例尺的问题，本文通过模板技术进行处理。钻孔柱状图由钻孔信息说明、钻孔柱状图表头和钻孔图道三部分组成，钻孔信息说明部分对应于钻孔数据的元数据，钻孔本体信息对应于钻孔图道信息。钻孔表头一是标定柱状图的种类，不同企业、不同性质的钻孔具有不同的柱状图格式;二是表示一种应用需求，同一个钻孔往往具有不同的柱状图格式以表示不同的应用。钻孔柱状图表头是柱状图的骨架，一旦表头内容和排列确定，相应的钻孔柱状图的格式随之确定。因此钻孔柱状图的自动生成的关键就是表头格式的生成。

表头的确定就是确定需要显示那些图道，每一个图道的宽度，图道的长度是由钻孔纵向比例尺和钻孔深度确定的。钻孔显示那些图道根据用户柱状图的既定格式确定，每一个图道的宽度根据打印纸张和图道个数综合确定。一个单位经常使用的柱状图的样式比较固定，因此将这些样式的表头做成模板，根据需要的柱状图格式自动调用表头模板。每一个模板的原始纸张设定为经常使用的A4尺寸，各个图道根据原有的柱状图的格式确定每一个图道的宽度比例，其他纸张尺寸根据与A4纸的关系进行比例调整。一个钻孔柱状图用一个mxd工程文件表示，文本使用elements表示，测井曲线、图道边界线使用shp文件表示。

4 工程地质剖面图模块生成设计

工程地质剖面图指沿地表某一直线方向的垂直剖面图，以显示剖面线上断面地势起伏状况。工程地质剖面图是在等高线地形图的基础上绘制的。它在平整土地、修筑渠道、建筑铁路、公路和其他工程时，可作为计算土石方量的依据。地质剖面图有水平比例尺和垂直比例尺。

模板的原始纸张使用A4尺寸，剖面图的样式比较固定，按照出图要求，下方有说明表格。

(1)首先获得所需的所有钻孔点的X坐标和Y坐标。

(2)根据X坐标和Y坐标获得所有钻孔之间的距离。根据钻孔之间的距离获得总距离。

(3)根据总距离和纸张比例求出水平比例尺。

(4)同理，根据钻孔地土层及深度求出垂直比例尺。

(5)根据比例尺和坐标，可以画出钻孔的水位线、标高线、竖线、土层线、各种填充符号。

(6)其他纸张尺寸可以根据A4纸的关系进行比例进行调整。

5 工程地质数据分析功能实现

5.1 钻孔柱状图生成实现

在c#中编写代码如下:

系统功能中生成的钻孔柱状图如图2所示。

图2 钻孔图

5.2 工程地质剖面图生成实现

在c#中编写代码如下:

系统功能中生成的剖面图如图3所示。

6 结语

图3 剖面图

通过对城市工程地质数据分析功能的开发，可以对大连市工程地质数据入库管理并且实现自动成图(包括钻孔平面图、钻孔柱状图、工程地质剖面图和各种等值线图)。接下来根据工程地质数据分析功能制作各种图件。将分类与定量的数据通过点、线、面符号、文字、色彩进行简化及数量与质量的归纳，编制多种功能的综合图，评价和预测模型。通过编绘工程地质多种因素图，使岩土资料得到更充分更快捷利用，为科学地开发利用国土资源、进行环境工程地质评价提供科学依据。

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