资源信息系统第六章第四节

资源信息系统第六章第四节第1页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences目录第二节地矿数据处理与资源预测评价技术2第一节地矿勘查数据采集与管理技术31第三节地理信息系统(GIS)技术

33第2页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciencesTheendThanks第3页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences第四节资源图件机助编绘子系统的应用图形机助编绘和显示技术可以称之为可视化（Visualization）技术。可视化的研究和应用源于科学研究中的数据“大爆炸”问题，为了能在较短时间内分析更多的数据并得出满意的结果，研究者非常需要一个具有可视能力的集成计算环境。普遍认为可视化主要是通过对研究目标内部机理的观察（insight）以便更确切地掌握研究对象的潜在客观性态。可视化包括分子模型、医疗图像、空间开发、天文观察、计算流体动力学、高能物理、有限元分析等。科学界和技术界已越来越重视实验研究过程的可视性，以验证计算结果的正确性。可视化的过程是将检测或获得到的数据转化成几何量，然后再形成可视的图形或图像，研究者可以直接观察到计算／仿真，甚至直视的结果，以揭示更深层的信息。一、国内外资源图件编绘系统的应用现状及我们的对策第4页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

在发达国家，可视化已不仅仅是实验室的研究课题，而是形成了产品，通过市场这个流通渠道推广应用。可视化在我国虽然起步较晚，但已引起政府及科学技术界的高度重视。国家在浙江大学、华中科技大学等重点院校分别建立了CAD/CAM重点实验室或CAD中心,其目的就是为了推进我国设计领域可视化研究的进程，提高这一学科的研究应用水平。第5页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

可以说，自有了人类之后就有了设计，在几千年的历史中，设计从直觉的、经验的思维开始，逐渐发展成为今天的集实验研究、计算分析和精细制图为一体的技术，可以预见整个设计过程的可视化将是未来设计的模式。虽然我们现在还无法想象每一个设计进程可视化的具体形式和实现方法，但是，随着计算机性能神话般的升级及其技术奇迹般的提高，这个过程将很快明朗，并必将为设计师所认识和熟悉。第6页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

应用计算机图形技术来编制和显示资源勘查与开发图件，既能保证质量、减少编图、制图和修编的工序和时间，还可以实现图形数据共享，方便图形的存贮、保管和使用（吴冲龙等，1991）。西方发达国家经多年的探索，到80年代中期，都在不同程度上实现计算机辅助编制和出版正式地矿图件（姜作勤等，1991）。英国地调所（BGS）的数字制图生产工序，已试验定型并形成常规生产流程，他们的l：5万、1：25万和1：62．5万的高质量彩色地质图件的再生产）都采用了数字技术。第7页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

美国地调所（USGS）利用计算机来设计和准备产品，也已成为日常编图过程的一部分。他们采用栅格扫描方式进行数字化、人机交互方式进行修编和矢量化，再用激光绘图仪生成高精度分色图胶片，然后印刷，成功地翻版了旧的测量地图。整个过程从传统手工方法需几个月减少到几个小时。80年代中期，USGS又在微机上开发了辅助编图软件，赋予了图形数字化、编辑、修改、质量控制、转换比例尺和投影方式等项功能。第8页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

加拿大安大略省地调所在80年代末期，初步实现了从野外画草图到出版彩色图件的填图全过程计算机化，并于1989年出版了第一幅数字彩色地质图。法国地质矿产资源局（BRGM）也利用计算机辅助编图系统和彩色印刷系统出版了1：5万区调正式图件。目前，发达国家的计算机辅助编图技术已经从研究转入实际应用，从对旧的修编与再版，发展到在实际填（编）图项目中的一次性成图。第9页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

澳大利亚地调局（AGSO）从1990年开始的第二代全国地质填图计划的全部项目，都采用了计算机辅助编图技术。他们制定了野外数据采集的各种标准和工作流程，采用手持式全球定位系统（GPS）确定采样和观测点位置，使用数据采集器进行数据采集，再利用Oracle，建立各类数据库，然后用ARC/INFO系统进行数据综合、叠加、交互式编辑修改。最后用激光照排机生成分色加网胶片，再制版印刷。第10页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

我国资源勘查图件计算机辅助编制技术的研究开始于80年代初期，到80年代末期已基本上实现了除彩色地形地质图之外的各种二维勘查图件的计算机辅助编绘。但由于各单位分散开发，缺乏统一的标准只能谁开发谁应用，难于推广，而且多数编绘系统缺乏数据库支持，使用较为不便。三维勘查图件的计算机辅助设计技术，至今仍处于研究、试验状态。我国彩色地质图的计算机辅助出版系统的研究、开发开始于80年代未，目前中国地质大学已经开发出具国际先进水平的软件系统（MapCAD及MapGIS），并且开始被用于旧的地质图修编、存贮工作中。各部委地矿部门采用MapCAD系统完成了一系列1：100万、1：200万、1：400万的全国地质图、矿产图和水文地质图等的制图任务。目前，又开始被应用于1：20万和1：5万区域彩色地质图的存储、修编和印制。至于彩色区域地质图一次性生成的计算机辅助设计，国内外尚无成熟的软件系统进入市场。第11页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

计算机多维图示技术的迅速发展及其在地质模型研究中的应用，是最近几年的事情。借助三维乃至四维图示技术，能将庞杂的地质数据形象化、立体化、动态化，大大地提高了它们可视性和推断解释的准确性（Mark,1992；Bruce，1996）。目前国外三维数字地理模型静态图示软件已经商品化，三维的多边形域柱状图编绘技术趋于成熟，任意形状的复杂地质模型立体图示技术也已经取得了重大进展。多维图示技术与数据库、GIS、地矿勘查数据分析及地质过程模拟技术相结合，产生了计算机地质动画技术。第12页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

只要所占有的地质矿产资料数据充分、分析模型可靠，便可以跨越时空，按照各种地质现象发生的“时序”，形象地再现地质体和地质作用的发生、发展历程。通过它，地质工作者能够“透视”地下地质体，直观地理解地质作用、成矿作用和地质灾害的发生发展过程，动态地监视滑坡、塌陷等地质灾害和地下水的变化。这种地质模型的多维动态图示技术，也称为“图形诊断技术”，已经开始用于油气藏描述、盆地模拟和工程基础岩体描述。第13页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

概括起来，资源图件机助编制技术的发展有三个主要方向，一是在二维发展较为成熟的情况下，需与三维图示技术结合，实现地质数据资料的立体表现；二是把人机交互方式和人工智能方式结合起来。其中的人工智能式编图，是当前欧美地图制图专家和地矿勘查图件制图专家研究的重要课题；其目的是编图过程走向自动化，在图形生成、处理和输出等几个环节，需借鉴相关学科的最新发展成果，引进参数化设计方法、图形自动综合等技术，使得系统在专业建模、几何建模和图形修编等方面变得更加灵活方便。三是系统走向集成化，以前数据库系统和编图系统由于采用了不同的基础平台而变得相对独立，因此GIS系统的发展方向引起了大家的重视。第14页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

现在我国资源图件机助编绘系统应用得不够广泛和深入，其中一个最重要的原因是我们缺乏大量的既懂资源勘探与开发专业知识又懂计算机科学技术知识的复合型专门人才。实践也证明了这一点。我们认为，一个合格的资源图件机助编绘系统的开发者应具有如下几个方面的知识和技术：①资源信息系统的设计理论和技术；②计算机图形学的基本原理；③地质制图学的基本原理；④典型CAD系统的开发技术；⑤计算机高级语言编程方法，具有多样化的特点；⑥相关专业的资源勘查和地质理论知识；⑦数据库的基本原理和技术。当然，资源图件机助编绘系统的应用者也应具有上述几个方面的基本知识。第15页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences基础图形系统的选择是关系到二次开发工作能否方便开展和开发成果能否顺利推广应用的重要问题。下面将介绍三种目前国内外最流行微机通用绘图系统和选择的原则。二、基础图形系统的选择第16页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences1.通用绘图软件AutoCAD简介

(1)主要功能特色当前在我国流传较广且深受用户欢迎的一种通用的CAD软件是AutoCAD，它是美国AutoDesk公司于1982年推出的，版本不断更新，现已发展到第15版。AutoCAD的坐标系统是基于向量浮点运算的坐标系统，它采用浮点算法，精度可达1015×1015以上。从软件功能上看，它提供了一组输入基本图形元以构成各种图形的命令，如直线、圆、圆弧、线条、文字等等；它还提供了一些可供修改、编辑图形的命令，如擦除、移动、缩放、拷贝等，还有可以测试某些参数如面积、周长等命令。第17页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

它还可以用不同层次、不同颜色的线型和字型，在同一画面上形成二维平面图形及三维立体图形，最后可用一条简单的命令将在屏幕上画好的图形，用不同比例在绘图机或图形打印机上绘出整齐、美观、正规的图件。它还具有菜单功能和制作各种用户图库的功能，特别值得一提的是，它可以与高级语言对话，可运行DOS的内部和外部命令，还配置了可供用户编程的AutoLISP语言及与C++语言的接口，用户可以随意进行二次开发以扩充AutoCAD软件包的功能，使其运用更加灵活方便。第18页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

(2)AutoCAD的多层次二次开发工具AutoCAD的二次开发体系包括其内部三代开发环境和外部应用程序开发，如图所示。其中包括：①第一代开发环境：内嵌的解释执行且交互性好的AutoLISP语言；②第二代开发环境：基于C语言的ADS/ADSRX结构化的面向过程的开发工具；③第三代开发环境：基于C++的ObjectARX面向对象的开发工具及可编译的VisualAutoLISP开发工具；④基于ActiveXAutomation的面向对象的解释型开发工具；⑤基于Script文件和DXF文件的开发接口；⑥基于DDE的进程通讯（IPC）开发接口。第19页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciencesAutoCAD的多层次二次开发工具(1999)MultilevelquadraticdevelopmenttoolsofAutoCAD第20页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

需要指出的在各种开发工具中，ObjectARX是目前运行效率最高、能力最强的一种，但对开发者的要求也最高。ActiveXAutomation接口则是一种比较容易上手的开发工具。利用基于进程通讯的ActiveXAutomation开发技术的好处在于：①开发语言多样化在支持此技术的各种语言和开发环境中,可以选择自己最熟悉的语言进行开发,例如VisualBASIC、VisualC++以及VisualFoxPro等等。②程序编制自由用此方法编制程序不必在给定的二次开发环境中受到语言和接口的约束，而可用自己的风格自由编写，开发效率高。第21页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

③可充分利用已有资源以AutoCAD为对象的开发程序，既可直接调用任何AutoLISP命令，又可直接调用其它方法程序开发的命令。同时原有的计算分析等模块可重复利用。④可移植性强此方法开发的程序有较强的可移植性，当主服务软件的版本升级时，一般只需做少量改动或不作任何改动。⑤系统安全性好与AutoLISP等程序相比，系统的安全性更易于保证，也可进行加密。⑥效率较高与DDE方式相比，用ActiveX访问AutoCAD编程更简单，效率高而性能佳。第22页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences第23页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences第24页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences2.著名的MicroStation计算机辅助绘图系统（1）概况及基本功能特色

MicroStation是著名的美国Intergraph的CAD软件产品。随着计算机软件标准化进程的加快，CAD系统的共性也越来越明显。同样，MicroStation与AutoCAD无论是在功能还是用户界面上都具有很多相似之处。因此，这里仅仅列出MicroStation较之AutoCAD更具特点的几个方面，以展现该软件的风采。第25页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

MicroStation的前身是IGDS（Interactive

GraphicsDesignSystem）。IGDS是Intergraph公司研制的大型CAD系统，主要运行于以VAX为主机的工作站上。IGDS是个交互式图形设计系统。IGDS的特征是以一个32位的数据库为基础，在三维空间中，每一维都具有超过4O亿个可寻址的分辨率。用IGDS提供的图形符号菜单和用户命令可以构造任意类型的图形元素。图形编辑程序可以对图形元素实施移动、旋转、缩放以及自动标注尺寸等操作。用户可以自己定义新的图形符号甚至操作命令。IGDS允许用户建立和存储多达63个独立层次的工程图纸或地图，还可以访问一个工程设计中多达189层的附加层次，并调用这些层次以帮助设计和绘图。IGDS虽然没有提供专用的程序设计语言，但是为很多高级程序设计语言留有接口。它通过类似于高级程序设计语言的用户命令来联接FORTRAN和PASCAL。第26页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

9O年代后，由于微机性能神话般的升级，微机CAD所潜在的巨大市场始被发掘并日益受到重视。迫于这种形势，Intergraph公司遂将IGDS微型化后移植到微机上，命名为MicroStation。现在的MicroStation已能在各种软硬件平台上运行，如DOS、Windows、WindowsNT、Macintosh及SUNSparc、HPRS600O、IntergraphCLIX等。第27页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

以5．O版的MicroStation为例，其主要特点是：●全面、完善的图形式用户界面虽然AutoCAD在12版之后也提供了图形式用户界面（GUI—GraphicUserInterface），但是，MicroStation的图形式用户界面更加全面和完善。AutoCAD12.O的GUI仅仅列出36个常用的绘图功能，而MicroStation则通过主工具板（MainPallettes）和子工具板以图形方式向用户展现几乎所有的绘图功能。AutoCADR14.O的图形用户界面较之12.O有很大改进，类似于MicroStation。第28页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

●工业标准的数据格式对于图形设计文件，MicroStation无需通过任何中介转换而实现下列图形数据格式的互换。这些图形数据格式是：DWG、DXF、IGES和CGM。对于数据文件，MicroStation可以直接从dBASEⅢ/Ⅳ、Foxbase、Oracle等数据库中读取数据作为参数供图形设计使用。

Windows版本的Micrastation还可以利用剪贴板功能从Windows的某个应用程序中拷贝或粘贴数据。这一动态数据交换特性使得应用开发者不仅可以在图形设计文件中粘贴数据而且还可以增加语音注释。第29页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

●强的光栅文件处理能力

MicroStation除了能观察并绘制全部Intergraph支持的光栅文件（BUMP、COT、RGB和RLE）外，还可以接受其它格式的光栅文件，如IMG、JPEG、JFIF、TIFF、PCX、GIF、Targa、SunRaster和Windows的BMP文件。利用Raster文件转换实用程序还可以方便且有效地将上述文件转换成更为通用的光栅文件，如PICT、PostScript和WordPerfectWPG格式。第30页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

●智能式图形关联

AutoCAD中有一个的图形关联方法，那是需要将重复使用于绘图中的某些图形元素定义成“块”（block），如果要利用修改过的“块”来替换图形中的所有“块”的话，必须用insert命令来实现，命令格式为：insert＜块名＞＝＜回车＞^C。新版本在这方面有了改进和提高。

MicroStation则是通过定义图形的关联关系，当某个图形元件修改或更新之后，与之关联的图形自动更新，因此“智能”化程度更高。第31页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

●可以引用更广泛的字体

MicroStation不仅支持自己和IntergraphIGDS的各种字体，而且可以安装并引用AutoCAD、Postscript、Type1、TrueType等格式的字体，因此，MicroStation能安装并引用的字体数目实际上是无限的。其中对汉字的处理目前还不是十分方便。●“在线”式例子文件使用户能更快、更正确地掌握MicroStation

“在线”式帮助是很多软件都提供的功能，然而，大部分软件的帮助只显示命令的格式和功能，极少有例子。MicroStation的例子文件则非常丰富而且实用。●为AutoCAD用户提供移植工具

AutoCAD无疑是微机上使用最广泛的CAD软件，Intergraph当然想到了这一点，因此MicroStation提供了一套移植工具，使得用户在这两个系统上所作的应用开发均可以互相移植。移植包括图形文件、字体、线型、块及其属性等。第32页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

(2)开发语言：MDL程序设计语言作为通用的图形软件，MicroStation可以直接用于绘制图形；然而它又是一个CAD支撑软件，因而，又可以在MicroStation上开发CAD应用软件。MDL（MicroStationDevelopmentLanguage）正是用于应用软件开发的程序设计语言。

MDL属于伪编译类型的C语言，它具有完善的Motif菜单制作功能和强有力的图形函数。MDL语言的语法与标准C的语法完全相同。MDL5OO多个函数中的大部分与ANSIC语言的标准函数完全兼容，因此为应用开发提供了一个良好的工具。用MDL开发的应用软件可以很容易从MicroStation平台移植到别的平台上，实际上，在许多情况下只需要将原文件传送到目标开发平台上，再重新编译，生成可执行文件即可完成移植。第33页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences第34页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences第35页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences3.国产的绘图与地理信息系统软件系统MapGIS(1)功能特色

MapGIS微机地理信息系统是中国地质大学(武汉）信息工程学院开发的工具型地理信息系统软件，它是一个集当代先进的图形、图像、地质、地理、遥感、测绘、人工智能、计算机科学等于一体的高效全汉字大型智能软件系统，是集地图输入、数据库管理及空间数据分析为一体的空间信息系统，为管理与决策提供现代化的先进工具。MapGIS的前身是MapCAD，是从矢量图形处理逐步发展起来的，最大的功能特点是对图形的输入、编辑处理、管理和输出(印刷出版)的能力很强，尤其对彩色地图的面色处理方便，全中文化的操作方式适合于我国的用户。第36页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

多年来，MAPGIS已经从4.0、5.0发展到如今的6.0版本。6.0版本继承了以前的界面友好，使用方便等特点，功能不断增强，同时从原先的16位版本升级到32位版本，支持Windows95和WindowsNT操作系统，支持网络功能和Internet功能，速度有所提高，性能更加稳定。MAPGIS软件系统的功能齐全，性能优良，在微机上已基本达到国外同类软件在工作站上运行的效果。第37页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciencesMapGIS软件系统由以下子系统组成：①数字化子系统。实现空间信息从模拟式到数字式的转换，通过手扶跟踪数字化，输入点、线和区域的空间位置，也可通过扫描仪扫描输入，然后自动或半自动矢量化确定实体的空间位置．②拓扑处理子系统。可对图形中的位置结构建立拓扑关系，从而使搜区、检索、造区更加快速、方便、简捷，并提供自动、半自动或手动生成、检查和校正拓扑关系的工具．③图形编辑子系统。用来编辑、修改矢量结构的点、线、区域的空间位置及其图形属性，增加或删除点、线、区域边界，并适时自动校正拓扑关系，可对图形数据库中的图形进行编辑、修改、检索、造区等，从而使输入的图形更准确．第38页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

④数据交换子系统。该子系统为MAPGIS系统与其他CAD/CAM软件系统间架设了一道桥梁，实现了不同系统间所用数据文件的转换，从而达到数据共享的目的．⑤数字高程模型子系统在地质工作中，对某一工作区域，常常要在野外采集大量的单变量值，如重力异常值、磁异常值、金元素含量等．数字高程模型子系统，提供将这些离散数据进行网格化、插密，变成覆盖工作区域的栅格数据的工具．⑥地图数据库管理子系统。该子系统是MapGIS的重要组成部分．在数据获取的过程中，它用于存贮和管理地图信息；在数据处理的过程中，它既是资料的提供者，又可以是处理结果的归宿处；在检索和输出的过程中，它是形成绘图文件或各类地理数据文件的数据源．第39页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

⑦矢量空间分析子系统提供对地理数据的空间数据和非空间数据进行分析和查询的能力，或对这两种数据进行组合操作的能力，并以交互工作方式将分析和查询的工具提供给用户．特别是系统开发了网络分析功能，可对各类网络，如自来水管网、煤气管网、交通网、电讯网等进行分析与管理．⑧图象分析子系统。提供处理和分析图象数据的能力，实现了对遥感影象、航片影象及各种专业图象进行处理分析．第40页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

⑨地图投影变换。提供从一种地图投影坐标系统变换为另一种地图投影坐标系统的手段和方法．⑩报表编辑子系统。MapGIS报表编辑子系统是一个强有力的多用途表处理应用程序．应用该子系统可以方便地构造各种类型的表格，在表格内随意地编排各种文字信息，并根据需要打印出来．第41页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

(2)二次开发接口二次开发提供了从输入、编辑、输出、地图库、属性库、投影变换、图象处理、网络分析等API函数库和动态连接库。从开发所用语言看，目前使用微软的VisualC++最好，因为系统就是用VisualC++编写的。这对二次开发者的要求较高。系统也在逐步完善提供VisualBasic语言、Delphi语言及其它开发工具和接口。第42页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences第43页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences第44页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences第45页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences4.基础软件平台选择的基本原则对于资源图件编绘的专业应用来说，基础软件平台的选择需要考虑以下几个方面的因素：

(1)硬件平台的普适性：大型的CAD软件以前一般只能在工作站上运行，随着微机性能的提高，基于微机的CAD软件得到巨大发展。而我们的专业应用环境（如地质队）往往只能拥有微型机，因此要选择基于微机的CAD软件，以便于推广应用。

(2)软件平台的功能适应性：各种CAD软件系统都拥有自己的功能特色，在开发应用系统时必须考虑到相应软件平台的基础功能设置是否具有所需的拓展能力。例如我们通常需要考虑系统在汉字处理、线型制作、花纹填充、面色处理、图形数据交换、数据库连接和界面设计等几个方面的重要问题。第46页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences(3)系统二次开发工具的针对性：一般CAD软件系统都提供了多种开发接口，其中有属于程序语言型的，也有数据交换型的。因此，我们选择系统时要考虑到自己的开发能力和开发效率。例如，利用VisualC++进行系统开发能力强，集成度高，但需要开发者先期投入较多的精力；用面向过程的语言进行开发（如AutoLISP）容易上手、交互性好，但运行效率和计算处理功能不够；用外部控制语言进行开发（如VisualBasic）效率高，能迅速建立应用系统，同时集成度和交互性不够好。针对不同的应用和实际情况选用不同层次的开发工具，能达到最佳效果。当然从总体上来看，要选择开发能力强、集成度高、交互性和通用性好的开发工具，以利于应用程序开发的连续性、适应性和先进性。第47页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

(4)软件平台的发展持续性：由于软件平台是基础，所以也必须考虑基础平台的升级和可持续发展特性。具有较强技术实力的软件开发商，可以保证软件平台的持续更新换代，迅速反映最新的研究成果和计算机的软硬件发展水平。第48页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

AutoCAD软件发展迅速稳定，具有广泛的用户基础，图形交换文件DXF成为工业标准，提供的开发工具全面，适应性好，适合于快速建立应用系统，并可推广应用。MicroStation是CAD软件的“贵族”，作风稳健，科技先进，但该软件对中、小用户市场投入较少，在微机上的版本升级不够迅速，目前在汉字操作还不够完善。用户相对较少。MapGIS系统汉字处理十分方便，作为一个矢量系统，在线型、填充花纹及面色处理有特色，适合于进行彩色地形地质图等的编制工作，而系统目前提供的二次开发工具还不够丰富,相信在不远的将来会有改进。应用开发者需根据实际情况，全面考虑，包括人员、资金和设备等多种因素，以期迅速而有效地建立资源勘查图件机助编绘系统，满足工作需要。第49页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences第50页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences第51页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences1．系统建立和应用的几个关键步骤无论从程序开发还是从系统应用的角度看，数据是贯穿整个开发与应用过程的一根红线。因此，我们在系统开发与应用的过程中需要面对几个关键的处理步骤：数据的输入、数据的管理、数据的分析与计算以及结果数据的显示与输出等。在资源信息系统的框架下，大量的复杂的基础数据由数据库子系统负责分类录入和管理，减轻了编图系统的负担并提高了数据利用价值；而图形数据的显示和输出由基础图形系统完成；这样编图系统主要需要考虑如何实现数据的分析与计算、如何与其它子系统协调工作。具体的工作包括以下几个方面：三、应用图形系统的建立与应用第52页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

①与数据库实现连接，按应用程序所要求的格式方便地提取数据。与数据库连接的方式有两种，一种是由数据库应用专题完成数据检索，交由编图程序处理，另一种则由编图应用程序自己通过数据库连接技术（如ODBC等）直接完成读库和检索操作。两种方式各有所长，要根据具体情况确定，如前者数据管理检索极为方便，容易进行复杂的数据提取；而后者编图应用程序开发方便，集成度高。②对基础图形系统的系统库进行改造，以满足专业应用的需求。系统库主要包括线型库、花纹库、图例库和操作工具库等第53页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

③对基础图形系统的操作界面进行改造，以满足普通专业应用技术人员的需求。要求具有“傻瓜型”的特点，这也是利用计算机辅助技术代替传统绘图板的重要一环。④进行数据的分类计算，按规范实现由数据到图形的转换。要求设计相应算法，高效精确地实现转换，包括比例转换、曲线圆滑、图形优化和显示控制等。⑤对已有数据进行综合分析和处理，提取深层次的图形信息，努力实现图件计算机全面自动绘制或辅助绘制。这里包括人工智能、数学地质、预测评价和相关专业知识的思想体现及综合应用。第54页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

⑥对已有图件进行综合管理和应用，如快速查询、检索和显示等。涉及生成图形的前期、中期和后期管理，属于高层应用。由于其它几方面的内容较为分散，本节主要针对④、⑤两方面的工作重点讲述在实践中会遇到的一些应用问题。第55页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences1）应用概况按照前面几节所述的设计方法，可以设计出各种类型资源勘察与开发专业的钻孔柱状图，满足实际工作的需求。例如：在煤田地质勘探中需要用到煤田勘探单井柱状图，图中有时具有两个以上的柱状和相应的物性曲线，有时需要在储量计算平面图上绘制多个煤层小柱状图；在工程地质勘探中又需要用到工程地质单井柱状图，其中又根据不同的岩性地区，分为土层钻孔柱状图和岩石钻孔柱状图等；类似地，在区域地质调查的最终成果图件中包括该地区的综合地层柱状图等。2．钻孔柱状图编绘程序的应用第56页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences第57页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

在实际应用过程中，一般有以下几个具体步骤：①从数据库检索得到所需的原始数据，并要对数据进行正确性检查；②在应用程序中设置有关重要的图形处理参数，如比例尺、文字字高及图形格式等；③调用基础图形系统生成并显示图形，可任意放大缩小观察；④检查生成得图形是否合格或是否有错，否则重新生成；⑤最终图形存盘。只要程序设计考虑周到，钻孔柱状图是各种勘查图件中成图自动化程度最高的一类图件，已经在实际工作中发挥了重要作用，产生了很好的经济效益和社会效益。第58页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

2）特殊应用

(1)分栏绘制有时我们在最终成果图中发现了某些栏目有不恰当的地方，声波曲线出现了异常弯曲，地质描述有较多错误等，而图中其它地方已经作了许多改进和修补，此时就需要程序提供分栏绘制的功能，在修订了原始数据后即可将相应出错的栏目进行重生成，而不覆盖图中其它部分。第59页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

(2)分幅绘制有的钻孔孔深比较大，若按照标准比例尺绘制会出现超长的现象。若缩小比例尺，又会使得图面拥挤，负载量过大，不利于读图和应用。为此，程序需要解决图形和文字的按给定长度分幅绘制的算法，同时图形整体格式的设置也要做相应的调整。如下图所示。孔柱状图分幅绘制图示Adiagramrepresentstheframingstyleofalongboreholelog第60页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences第61页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

1）应用概况剖面图是地学研究中最常用的图件之一，用其可方便地进行地学分析。各种具有空间连续分布的现象和对象都可通过剖面图来显示其某一特定方向上的起伏变化特征和规律。地学研究中常见的剖面图有地形剖面图、地质剖面图（如工程地质剖面、煤田勘探地质剖面和区域地质调查中的实测剖面等）、油气藏的纵剖面图和横剖面图等。3．勘探剖面图编绘程序的应用第62页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

剖面图的特点之一是，对研究区域中具有典型的和特殊的现象特征通过若干剖面图有选择地给予显示，反映它们的规律和差异。例如，地形剖面图主要反映地面高程的变化；地质地层剖面图表示地层的分布及其构造特征。可见，编制剖面图是一项专业性很强的工作，其专业背景知识请参阅相关地质学文献。在实际应用过程中，一般也有以下几个具体步骤：①从数据库检索得到所需的原始数据，并要对数据进行正确性检查；②在应用程序中设置有关重要的图形处理参数，如比例尺、数据文件路径及图形格式等；③调用基础图形系统生成并显示图形，可任意放大缩小观察；④若系统图例库、花纹库和线型库不能满足要求，需及时调整和补充；⑤检查生成的图形是否合格或是否有错，否则重新生成；⑥最终图形存盘。第63页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

在绘制剖面图的过程中，有几个突出的问题需要解决：一是剖面所需钻孔数据的自动搜索问题，特别是可视化搜索问题。通常由数据库一方进行检索较为方便，但其可视化能力弱的缺点也要克服。二是钻孔投影和孔斜校正的问题。在剖面上绘制出的钻孔必须区分出是投影孔还是非投影孔，才能反映出真实的剖面环境。同样孔斜校正在孔深较大的钻孔绘制中也很重要，这方面已有较为成熟的子程序可供调用。勘探剖面图的机助编绘自动化程度较高，特别是在结构花纹相对简单的工程地质剖面中更为突出。第64页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

2）特殊应用（1)岩性盲区的镂空。如图4.38所示，地矿勘探线剖面上的钻孔宽度是超比例的，设AB为断层线，E为AB与钻孔中心线的交点，CD过E点且垂直于钻孔中心线，则当有断层线通过时，△ACE和△EBD内的岩性实际上是不知道的，可称之为岩性盲区。历来人们总是凭经验对岩性盲区的岩芯作出推测，再填以相应的花纹。在多数情况下，这样做并不合理，不如将其放空。为此，可利用闭合区删除技术，将其挖去，实现过孔断层的正确表示。钻遇断层表示法Expressionofdrilledfaults第65页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

（2)岩层的自动对比连线和岩性花纹的自动填充。在以第四系近水平地层为主的工程地质剖面图中，系统实现了岩层的自动对比功能。地层对比、连线和花纹填充是地质剖面图编绘过程中最为繁琐的工作，其自动功能的实现具有很大的实用价值。该岩层对比子模块的研制遵循了以下原则：

①最小误差原则：在自动对比中难免出现错误，本着减少错误的原则，我们先将第四系岩层按不同岩性组合进行划分，再在组合内进行自动对比；第66页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences②平等原则：即各钻孔的每一岩层都具有相同参与对比的机会，实施对比时，两钻孔应相互参照；③瓦尔特相律：参照瓦尔特相律和根据实际资料总结的“相变”、“粒序”规律，如粗砂、中砂、细砂或砾石出现的先后次序或包含关系，来修正对比结果④松散必平缓原则：第四系松散沉积地层通常未经变形，在多数情况下不可能太陡，对比中应予以充分考虑；⑤厚度兼顾原则：虽然岩性对比在地层对比中是第一位的，但仍然要考虑地层厚度因素，即除了出现透镜状岩层外，同一地层的厚度在相邻钻孔中相似。第67页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

由于地质现象的复杂多变，系统的自动对比功能只能说是给出了图形的一个基本框架。系统开发者的重要任务是给地质工作者提供一个方便灵活的图形编辑环境，例如尖灭点的灵活移动，花纹的随意修改和替换等等。第68页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences1)等值线图的广泛应用等值线模型具有良好的直观性、一览性、信息量大、符号负载量小等特点。在现代科学技术条件下，根据等值线地图可以获取大量的信息并进行数学处理，可以编制显示被研究现象的空间结构、变化动态与联系的派生地图，为广泛使用机械化与自动化制图手段提供了条件（B.A.Чсрвяков，1996）。有两个概念明显影响等值线地图使用领域的扩大和等值线地图编绘方法的改进。一个叫“统计面”，一个叫“场”。依美国地图学家A.Robinson的观点，统计面是在地图上用等值线表现的现象数量特征分布的、抽象的、有条件的面，而不是实在的面。4．等值线图编绘程序的应用第69页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

尽管统计面概念的提出先于地形面、地质学家的趋势面和经济地理学家的经济趋势，然而后二者以其严格的几何表达力、直观性和形象性，使等值线图形更广泛地用于研究各种自然现象和社会经济现象。场的概念早在物理学中使用，后在数学中得到加强，又被地球物理学家应用到地图图形显示方面。这些都促进了等值线制图在现代地学中的发展和应用。连续性是一切物理场的属性，在以点（站）观测资料为基础进行地图内插的物理场制图方法中要考虑这一特性。我们运用这些制图原则编制地学中使用的各种等值线图，等值线制图可以看作是再现人眼看不到的现象的分布连续特性的有效手段。第70页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

等值线图在地学领域有着非常广泛的应用。例如地形等值线图能很好地反映出地表高程的变化；地球化学领域用某种化学元素含量等值线图可以很清楚地看出研究区内元素分布状况；在地球物理领域可用等值线图来表示大地电阻的分布或磁场强度的变化；等等。第71页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

在实际应用过程中，一般也有以下几个具体步骤：①从数据库检索得到所需的原始数据，并要对数据进行正确性检查；②在应用程序中设置有关重要的图形处理参数，如文字标注、网格化密度及图形格式等；③处理数据并调用基础图形系统生成并显示图形，可任意放大缩小观察；④检查生成的图形是否合格或是否有错，否则重新生成；⑤最终图形存盘；⑥等值线图往往作为某个综合图件的基本图来使用，因此还要能够与研究区平面图方便地叠合。第72页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

现在，有许多大型的专业图形系统都包含有等值线处理模块，如ARC/INFO软件包可以连接不规则三角网绘等值线模块（TIN）。也有成熟的专用绘等值线商业软件，如美国GOLDENSOFTWARE公司的SURFER软件包。在利用这些软件为我所用时，需要考察其处理方式与处理精度，并作好系统集成的工作。第73页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences第74页，课件共94页，创作于2023年2月ChinaUniversityofGeosciences

经验证明，等值线的应用要求有一定的条件，如要求有足够多的离散的原始资料，同时等值线制图可能掩盖了实际上存在着的被研究客体分布上的跳跃性。等值线图只适宜在现象分布上具有明显的或荫蔽的连续性的条件下编制与应用。应当考虑到原始信息的区域分割性和可靠性，而且被研究的现象分布区域不能太小。若现象的分布有清晰的界线和跳跃，信息在区域内的分布相当稀少，就不宜进行等值线模拟。另外一个问题是不能忘记它在空间、时间和内容上的有限性。实际上，一幅地图不能表现被研究现象的空间——时间连续性。解决这个问题的办法是编制一组等