MAPGIS数字化技术在石油地质制图中的应用.pdf

MA PGIS数字化技术在石油地质制图中的应用 Ξ 黄海宁,刘 淑,徐艳萍 中原油田勘探开发科学研究院 摘 要简述地质图数字制图技术方法,同时对数据采集精度、 矢量化、 误差校正及数据质量等作了 重点阐述。 关键词MA PGIS;数字化;石油地质;应用 地理信息系统GIS越来越多的为行业制图提 供了强有力的技术支撑。在众多的数字化测图软件 中,武汉中地信息工程有限公司研制开发的具有自 主版权的MA PGIS地理信息系统是国产GIS基础 软件的佼佼者。 其输入子系统、 图形编辑子系统包含 了所有数字化地质图方法。在生产第一线得到广泛 应用。MA PGIS下获得的数据可与国内外GIS软件 的数据交换,在石油地质勘查中具有广泛的应用前 景。 1 M apGis的特点 M apGis软件是具有国际先进水平的地理信息 系统,它主要由数字化子系统、 图形编辑子系统、 拓 扑结构处理子系统、 数字高程模型子系统、 地图建边 建库子系统、 专定属性定义及管理子系统、 数据库管 理子系统、 空间分析子系统、 图像分析子系统、 图形 输出交换子系统等功能模块构成。各系统之间既互 相独立,具有各自功能,又共享其数据信息,可实现 综合查询和信息分析。 其主要特点是①在结构上该 系统采用了矢量数据和栅格数据的混合结构,并完 善了国内外大多数GIS软件系统所采用单一数据结 构或侧重某一种数据结构的局限性,以满足不同问 题对矢量、 栅格数据的不同需求,而且两种数据库结 构的信息可以有效方便地互相转换和准确套合;② 在应用上该系统分为输入、 编辑、 库管理、 空间分析 和输出五大部分组成,提供了更加方便,更加专业化 的功能。 2 M apGis在数字制图方面的应用 2. 1 数字化制图方法 M apGis作为国产化专业性软件,在数字化制 图方面具有很强的实用性,尤其以制作数字化产品 见长。其制图方法主要采用M apGis的数据数字化 输入系统或智能扫描矢量化子系统来建立各类图形 数字化的数据库。 2. 2 数字化制图的过程 2. 2. 1 数据获取及矢量化 数据获取是数字化制图的基础,数据录入是基 于M apGis软件数字地图制图的功能来实现的。 M apGis矢量图形数据的获取包括点图元数据、 线 图元数据、 面图元数据。数据获取的方法一般有三 种。 2121111 数字化仪输入法即采用数字化仪人工 手扶游标跟踪,将底图信息转化为图形数据的方 法。利用这种方法进行数字化,速度较慢,需要有较 昂贵的数字化仪辅助设备。 所以,这种方法现在已经 基本淘汰。 2121112 智能扫描矢量化输入法将原图利用扫描 设备输入计算机,通过智能识别方式将图像数据转 换成矢量数据进行编辑,最后经误差校正系统将矢 量数据进行误差纠正。一般实现智能扫描矢量化的 方法有两种全自动矢量化和交互式矢量化。 这种方 法的速度快,但因获取的数据量较大,图形要素自动 识别的困难较多,后期修改编辑的工作量较大。 2121113 人工跟踪矢量化输入法这种方法是在 “图形编辑系统” 中采用人工手动方式将数字化栅格 图像,可借助 “图形编辑系统” 的强大编辑功能对数 字化后的图形进行有效的编辑修改。该方法主要在 地质制图方面得到普遍使用。 2. 2. 2 图层的设置 图层是数字制图中的一个重要概念。M apGis 在制作数字地图过程中也需要建立编辑图层名,图 层的设置及使用对于数字制图的编辑具有重要作 用。一般数字化图的分层如下 等高线、 其他地貌符号第1层 高程第2层 界线第3层 区类各类地质要素第4层 ⋯⋯ 依次选择设置 39 2009年第11期 内蒙古石油化工 Ξ收稿日期 2009- 03- 01 2. 2. 3 图形数据编辑处理M apGis M apGis图形编辑器提供了对空间数据和图形 属性进行编辑的强大功能,图形编辑系统包括点编 辑、 线编辑、 区编辑及图层等其他内容的编辑。 2. 2. 3. 1 编辑点、 线图元符号和子图库根据编图 要求,可利用M apGis系统服务库子系统生成图库、 填充图案和矢量字库,存放至系统库中,供编辑制图 时随时调用。 2. 2. 3. 2 图形编辑图形编辑是制图的最重要环 节,利用图形编辑子系统可进行图形整饰、 编辑修 改,并可自动校正拓扑关系等。 2. 2. 3. 3 误差校正图形数据误差可分为源误差、 处理误差、 应用误差。 主要是在数据采集和录入过程 中产生的误差,数字化过程中因纸张变形、 比例尺变 换、 采集点的密度等引起的误差,在校正时主要校正 数据误差。 2. 2. 4 数据输出 2. 2. 4. 1 图形输出图形输出的主要任务是将已完 成数字地图的数据处理结果,进一步变成图形输出 装置可识别的信号,以驱动图形输出装置产生地图 图形。M apGis系统通过将点、 线、 面数据文件逐一 插入编辑工程文件中,经光栅化处理后,通过绘图仪 直接从计算机读取光栅文件并输出图件。 2. 2. 4. 2 文件输出可把图形数据编辑成一个工程 文件,输出栅格文件。同时为了数据交换,M apGis 还提供了数据转入转出等功能。 3 M apGis在地质研究中的应用 M apGis系统不仅在数字制图方面具备完善地 数字化、 数据库等功能,而且该系统的空间分析功能 和地图编辑功能已被广泛应用到地质研究工作领域 中,其应用效果主要体现在以下两个方面 3. 1 空间分析功能的应用 空间分析功能是M apGis系统中最重要的专业 应用性功能之一,它区别于计算机一般性辅助系统。 它是将一系列跟空间位置有关的数据空间地理数 据和地学专业属性数据进行空间叠加分析、 属性统 计分析后,从中进一步得到有用的信息为结果。 将该 系统的应用引入到地质研究中,不仅为地质研究工 作开辟了新思路,也为进一步扩大地质研究工作的 方法应用开拓了新的手段。 空间分析功能的应用,主要有以下几点 3. 1. 1 数据检索功能可以任意提取文件中或数据 库中所需要的数据进行检索及分析。利用此功能能 够快速地分析并找出有利于成矿的数据区间。 3. 1. 2 空间叠加分析功能可以对不同要素的空间 数据及属性数据进行任意叠加分析,产生出新的空 间数据。 3. 1. 3 属性统计分析功能可以对相关的属性和数 据进行单属性或多属性的统计分析后,可以得出各 种地质分析要素之间的定量关系。 3. 1. 4 二维模型和三维模型分析功能对二维和三 维数据进行模型分析后,可以形象展示出多维数据 模型所描述的研究体,既地质体、 矿床等空间形态的 分布特征。 这些软件分析功能的结合利用,使地质工 作者采用GIS来解决有关地质研究方面问题的重要 途经之一,尤其在找矿预测研究方面,它能解决以往 研究方法所解决不了的问题。 3. 2 地图编辑功能的应用 M apGis地图编辑系统区别于已往的计算机辅 助绘图系统。 它为地质制图提供了强有力的工具,进 一步提高制图绘图的精度,更新图形内容和信息, 实现图形综合应用,极大地提高了工作效率。 地质类 图件是地质研究中所不可缺少的一种重要资料和载 体,而地质图件的编辑和清绘也是一项很繁琐的工 作,精度上还往往达不到要求。 该系统的利用不仅大 大提高了地质制图的工作进程,而且可以将野外采 集来的大量地质信息综合到一起进行任意叠加分析 和编辑,丰富了图形中地质信息元素的表现力,还提 高了地质制图的精度要求。利用图像分析子系统还 可以对遥感和航空影像等资料进行编辑处理,也进 一步丰富了地质研究中编辑功能的内容和要素。 M apGis的图形编辑系统为地质制图不仅提供了强 有力和快捷方便的制图工具,而且也丰富和完善了 图形的编辑内容及图形综合叠加应用的功能。中原 油田近年编制的1∶10万探明石油天然气储量分布 图件以及大量的地质矿产类图件均已广泛采用该编 辑功能,得到了很好的应用及出版效果。 4 结论 M apGis系统色彩丰富,分图层管理,制图精度 高。功能强大,各种模型文件均能实现互换,并能进 行空间分析、 二维及三维实体叠加分析、GRD和 T I N模型分析及统计汇总等功能,是地质制图及地 质研究中较为理想的软件系统。进一步拓宽地质研 究工作的思路和方法,对促进地质研究工作的发展, 提高M apGis在地质研究工作中的推广和应用,提 高和扩大找矿工作效率将具有现实的实际意义。 [参考文献] [1] MA PGIS使用说明书[E ].武汉中地公司. [2] 吴信才.地理信息系统原理、 方法及应用[M ]. 湖北中国地质大学出版社, 2002. [3] 甫克炎.矿产资源GIS评价系统[M ].北京地 质出版社, 2000. 49内蒙古石油化工 2009年第11期