基于GIS下数字地质测绘管理系统的设计与实现

代娜

（山东省地质矿产勘查开发局第二水文地质工程地质大队 山东德州 253072）

引言

科学技术的创新发展与应用，为各领域各行业现代化建设与发展提供了驱动力，技术与生产、经营、管理、设计、文化等的融合发展成为社会与时代的主要特征。数字化测绘技术则是在此环境下形成的测绘方式，能够将空间要素与相关信息转化为数字信息，并依据要素之间、信息之间存在的关联性，进行抽象化处理，最终以数字文件的形式进行具体存储与呈现。而在地质测绘管理中，多数数据信息来源于GIS。因此，为提升系统应用质量，设计开发基于GIS下的数字化测绘系统成为必然需求。

1 GIS技术

GIS（Geographic Information System，地理信息系统）是地理学、计算机科学、地图学等多学科有机结合下形成的综合性学科，是用于进行地理数据采集、存储、分析、查询、显示的信息管理系统。GIS系统又被称之为“地理信息科学系统”（Geographic Information Science）或“地理信息服务系统”（Geographic Information service）[1]。GIS技术的兴起最早可追溯到20世纪60年代，应用于工程测量中。随着GIS技术的不断创新与完善，其功能逐渐由数据信息处理转化为空间地理信息处理，并在众多领域（包括科学调查、发展规划、地质勘察、路线规划、资源与采场管理等）得到广泛应用。通常情况下，GIS主要由数据、硬件、软件、过程、人员等五部分组成，如图1所示。测量人员能够利用GIS技术实现数据录入，并由系统核心功能实现数据处理，形成三维模型以满足信息应用可视化需求。

图1 GIS系统组成结构简图

2 基于GIS下数字地质测绘管理系统的设计

针对GIS特征与功能，结合数字地质测绘管理系统应用需求，进行如下设计：

2.1 系统设计总体思路

基于GIS下数字地质测绘管理系统是一项综合性管理系统，能够实现数据信息大规模、多样化、可视化处理与应用。对此，设计的GIS数字地质测绘管理系统其核心功能是将数据信息转化为表格、矢量图、位图等数字化、可视化符号，并将其存储在数据库中，根据数据信息内容与特征进行科学分类与一体化管理[2]。当系统接收导用户请求时，系统启动并根据请求进行相关资料检索与抓取，将获取的结果进行具体呈现，以实现数据信息的有效共享与科学利用。与此同时，GIS数字地质测绘管理系统在设计过程中也许对系统使用者实际情况，包括系统应用风格、系统应用目的、系统应用环境等，以提升系统构建的科学性、体验性、实用性，提升系统应用效果。

2.2 系统模块设计

GIS数字地质测绘管理系统的构建是由多个模块共同组成的，不同模块功能不同，其设计内容也不同。本次所设计的GIS数字地质测绘管理系统其模块结构如图2所示，主要由“地下管线模块”、“土地利用管理模块”、“地籍管理模块”与“工程应用模块”共同构成[3]。

图2 GIS数字地质测绘管理系统结构简图

2.2 .1 系统模块设计之“地下管线模块”

在GIS数字地质测绘管理系统中，地下管线模块设计的功能在于：依据用户系统应用需求，满足地下管线管理工作要求，做好相关数据处理与利用工作，降低工作难度与强度。在进行设计时，需对相关数据信息进行有效收集，在保证数据真实、全面、准确的基础上，以其为基本数据进行计算，并结合预设结构，构建模型，形成地下管线数据库，以满足管线图绘制需求，并以可视化的形式进行呈现。因此，地下管线模块可分为数据录入、管线属性信息管理、信息输出与利用等几部分。

2.2 .2 系统模块设计之“土地利用管理模块”

在GIS数字地质测绘管理系统中，土地利用管理模块设计的功能在于：满足图斑设计需求，依据有关信息生产图斑。因此，土地利用管理模块需具备图斑属性信息输入、更改、查询等功能，同时能够根据输入的属性信息实现图斑弧线的科学绘制，并根据用户操作形成最终所需要的结果。以建筑物管理为例，通过输入相关信息，实现建筑物属性的标准，绘制其边界，并通过建筑物属性内容的完善与补充，达到用户需求。

2.2 .3 系统模块设计之“地籍管理模块”

在GIS数字地质测绘管理系统中地籍管理模块设计的功能在于：界址位置的科学管理、宗地属性信息的科学管控、地基表格以及权属图的有效绘制。其中界址位置管理主要是指系统能够对通过界址点排序、修改实现界址点表格的有效绘制，以满足用户相关信息查询、修改、应用需求；宗地属性信息管理是指系统能够具备宗地属性信息输入、输出、查询、修改等功能；地基表格绘制主要是指系统能够根据相关数据进行地籍表格的自动化绘制，并通过数据读取、处理与转化形成地籍表格；权属图绘制主要是指系统能够根据工程实际情况，进行适当权属生成文件的选择与利用，并生成权属图[4]。

2.2 .4 系统模块设计之“工程应用模块”

在GIS数字地质测绘管理系统中关于工程应用模块的设计，其核心在于构建数据库。通过数据库构建实现数据有效整合利用。在此过程中，管理系统的数据库应具备以下功能：图形直观化显示、数据大规模存储、多样化类型数据处理、数据多元化形式体现、数据综合分析等。

3 基于GIS下数字地质测绘管理系统的实现

3.1 GIS数字地质测绘管理系统登陆

管理系统的有效应用需保证用户系统的顺利与安全登陆。对此，系统必须具备身份识别与验证功能。在此过程中，可在系统登陆模块中应用身份识别技术、密钥保护技术进行实践。用户在系统使用过程中，输入密码与用户名称，当二者相匹配后方可进入系统。

3.2 GIS数字地质测绘管理系统数据库构建

数据库作为数字地质测绘管理系统中的重要组成部分，根据其设计目标与要求，采用传统方法进行构建已经无法满足实际需求。对此，可应用GIS空间数据引擎进行构建。值得注意的是，在数据库构建过程中，相关工作人员需针对系统使用群体进行综合分析，实现数据库数据的有效整理与分类。通常情况下，地勘人员进行数据采集，而管理人员将采集到的数据录入到系统中，并由系统数据库进行统一管理，实现各类数据整理与分类，形成各类地质测绘资料，以满足用户资料检索、查询、利用需求。

3.3 GIS数字地质测绘管理系统模块实现

以土地利用模块为例，土地利用模块的实现主要是利用图斑属性进行的信息处理。即用户利用系统进行信息输入，通过选择相对应的图斑实现图斑信息添加。与此同时，当在图形框架确定位置后，用户可根据提示以及实际需求进行图斑属性信息修改与存储，实现图斑信息更新。以工程应用模块为例，工程应用模块的实现则是基于E-R模式利用下实践的，包括位置距离、坐标点等信息的查询。E-R模式能够对现实世界各实体进行具体描述，并通过矩形、圆角矩形、菱形等符号表示“实体”、“属性”以及“联系”形成关系结构，通过实体编码成成工程应用模块。在实践过程中，通过在菜单栏中选择选择所要查询的几何要素，获取相应的信息。例如，关于两点间距离的潮汛，则需利用鼠标确定点的位置，系统根据点坐标，以线段偏移量等形式进行距离表示；关于实体面积的查询，在保证实体为闭合状态时，可通过利用鼠标确定实体，获取相关信息；在进行实体编码时，用户可根据系统提示确定所要添加、修改过删除的实体，根据实体实际情况进行编码添加或修改或删除。

4 结论

在信息化、大数据时代背景下，信息已经成为各领域各行业稳定与可持续竞争发展的重要战略资源。就数字化地质测绘管理系统而言，提升信息采集、分析、挖掘、利用能力成为社会与市场对其提出的重要要求。对此，依托GIS技术优势及其与数据地质测绘系统存在的关联性，可进行基于GIS下数字地质测绘管理系统的设计与开发，以提升管理系统GIS空间分析功能与数据管控功能，增强信息采集与处理能力，提升系统性能，以更好满足管理需求，实现管理与工作质量、效率的提升。