An intelligent generalization method of geological body for MapGIS geological map downsizing
-
摘要:
地质图缩编过程中存在地质体合并效率低、处理环节繁杂、成果质量难以保证等问题。提出了一套新的地质体智能化综合方法,依托地图综合方法、人工智能算法、地质专家知识等,采用同属性合并、空间聚合、自定义融合、地质体消除、地质体夸大等方法进行智能化处理。MapGIS版智绘地质软件中实现了地质体智能综合处理模块,采用自动或人机交互式并行工作模式,通过"一键式"操作可快速完成地质体综合任务。经实际数据测试,验证了地质图缩编中地质体智能综合方法的正确性,可节省80%以上的工作量,极大提高了编图人员的工作效率,对未来开启地质图件智能化编制具有重要意义。
Abstract:Some complex problems have to be faced during medium-small scale map making from large scale geological map, such as low efficiency to merge massive geological polygons, complicated processing procedures, and being difficult in assuring data quality.This paper proposes a novel intelligent generalization method for geological body based on cartographic and artificial intelligence.Dissolving, spatial aggregation, customized fusion, elimination and exaggeration are employed to perform intelligent processing integrating map generalization and intelligent algorithms.iMapower(MapGIS version)implements the above generalization methods in corresponding modules, which can run automatically or in the form of human-computer interaction.It is very easy to complete most of complete geological body mapping tasks just clicking one time.Using real data to verify the proposed method is effective and can be corrected during mapping from large-scale map to small-scale map, and it can save at least 85 percent of geologic body generalization workload.It can greatly improve the work efficiency and assure the data quality.Furthermore, this way can play an important role in pursuing intelligent compilation of geological map.
-
-
表 1 地质体综合核心功能
Table 1. The list of key functions of geological body generalization
功能名称 图示 简要说明 同属性合并 自动消除空间位置相邻、指定属性值(一或多)相同的大规模地质体 “凸壳”融合 可将空间位置离散的、面积较小、同类型的多个重要地质体自动融合形成一个新的地质体 复杂地质体融合 手绘一个多边形,将多个空间相近、属性相同或相似的地质体融合形成一个新的大地质体 合并区及边界调整 对多图幅面状要素进行合并,可自动消除图幅边界、合并相同地质体等(指定属性支持) 消除简单包含地质体 可单个或一次性快速移除多个面积小于阈值、被完全包含的小地质体,并保持正确的拓扑关系 消除复杂接触地质体 可快速移除面积小于阈值、与至少两个及以上地质体有复杂空间接触关系(相交、相邻)的小地质体 缝隙区填充 可自动检测并按指定方法填充地质体间的缝隙区,并保证拓扑关系正确 将较小“碎片”智能地融入空间相邻或相近“大”地质体中
重要地质体夸大 在保持几何形状相似的前提下,将大比例尺地图的小地质体等比例扩大,以保证在小比例尺地图中可见 地质体边界圆滑 对某个边界复杂的地质体进行整个或部分边界的智能化圆滑(可与简化组合使用) 划线分割区 立足于地质规律,使用一个或多个线状要素(如断层)自动切割面状要素(如地质体) -
[1] 李廷栋, 丁伟翠, 郑宁, 等.博览群图提升地质制图的科学技术水平[J].地球信息科学学报, 2011, 13(6):711-719, 726. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/dqxxkx201106001
[2] 李廷栋.国际地质编图现状及发展趋势[J].中国地质, 2007, 34(2):206-211 doi: 10.3969/j.issn.1000-3657.2007.02.002
[3] 王梁, 丁孝忠, 韩坤英, 等.月球数字地质图的编制与研究[J].中国地质, 2015, 42(1):331-341. doi: 10.3969/j.issn.1000-3657.2015.01.027
[4] 张士红.基于GIS与面向应用的地质编图方法探讨[J].甘肃科技, 2012, 26(6):31-33. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/gskj201206012
[5] 李廷栋.中国地质编图的先驱-黄汲清先生[J].地质论评, 2004, 50(3):240-242. doi: 10.3321/j.issn:0371-5736.2004.03.005
[6] 王忠蕾, 张训华, 温珍河, 等.地质编图研究现状及发展方向[J].海洋地质前沿, 2012, 28(1):21-29. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=hydzdt201201004
[7] 韩坤英, 丁孝忠, 范本贤, 等.基于GIS的区域地质编图方法[J].中国地质, 2005, 32(4):713-717. doi: 10.3969/j.issn.1000-3657.2005.04.022
[8] Smirnoff A, Huot-Vezina G, Paradis S J, et al.Generalizing geological maps with the GeoScaler software-The case study approach[J].Computers & Geosciences, 2012, 40:66-86. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=bdc5385b6641dadb08d72dfcc7c4ceac
[9] 钱大刚, 高禹邦, 田世璋.1:1万缩编更新1:5万地形图作业新方法[J].测绘通报, 1998, 3:25-27 http://d.old.wanfangdata.com.cn/OAPaper/oai_doaj-articles_312d799abfb4a74ea247d6e73a15df1a
[10] 毕强, 崔利, 段建刚, 等.基于ArcGIS的土地利用现状图缩编方法研究[J].测绘通报, 2011, 3:78-81. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/dixs201106054
[11] 赵正坤.基于ArcGIS的1: 100万土地利用现状图缩编技术研究——以新疆维吾尔自治区为例[D].新疆大学硕士学位论文, 2016.
[12] 答星, 吴克友, 单静, 等.地形图缩编技术在地质调查底图生产中的应用[J].城市勘测, 2013, 5:19-22 doi: 10.3969/j.issn.1672-8262.2013.05.005
[13] 方晓.地质专家系统知识获取技术研究[D].北京交通大学硕士学位论文, 2009.
[14] 何文娜.智绘地质——一种基于MapGIS的地质编图智能化系统[J].地球物理学进展, 2019, 34(5):2030-2036. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dqwlxjz201905041
[15] 王杨刚, 郝丽荣, 黄辉, 等.基于空间数据和专家知识驱动的地质编图技术研究与应用[J].地质通报, 2019, 38(12):2067-2076. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20191215&flag=1
[16] 王杨刚.基于数据驱动的基础地质图件更新关键技术研究[D].中国地质大学(北京)博士学位论文, 2016.
[17] 王永志, 金樑, 朱月琴, 等.基于大数据技术的地学文档关键词提取算法研发[J].地球物理学进展, 2018, 33(3):850-859. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dqwlxjz201803052
[18] 何文娜, 朱长青, 李钟山, 等.基于地质云的我国战略性矿产资源储备信息管理平台构建[J].地球物理学进展, 2019, 34(4):1614-1620. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dqwlxjz201904042
[19] 王立生.基于人工蜂群算法的自动制图综合研究[D].兰州大学硕士学位论文, 2017.
[20] 贾小斌.地图综合的智能体技术——以土地利用图斑综合为例[J].测绘学报, 2015, 44(11):1296. doi: 10.11947/j.AGCS.2015.20150245
[21] 武芳, 巩现勇, 杜佳威.地图制图综合回顾与前望[J].测绘学报, 2017, 46(10):1645-1664. doi: 10.11947/j.AGCS.2017.20170287
[22] 游晋卿, 李大军, 邹胜武.地图缩编中小图斑综合问题研究[J].安徽农业科学, 2015, 43(5):354-356, 376. doi: 10.3969/j.issn.0517-6611.2015.05.128
[23] 谢爱萍.ArcGIS制图综合在土地利用现状图缩编的方法研究[J].矿山测量, 2015, 1:26-29, 34. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/kscl201501011
[24] 刘立国, 薛红琳, 姚新春.浅谈借助ArcGIS软件进行土地利用现状图缩编的方法[J].测绘通报, 2011, 9:62-65. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/chtb201109019
[25] 何文娜, 朱长青, 李仰春, 等.基于ArcGIS的智能地质图综合[J].地球物理学进展, 2020, 35(2):728-734.
[26] 邹胜武, 邹时林, 李大军, 等.土地利用图缩编中小图斑综合方法的改进[J].地理空间信息, 2013, 11(1):138-140. doi: 10.3969/j.issn.1672-4623.2013.01.047
[27] 庞健峰, 丁孝忠, 韩坤英, 等.1:100万中华人民共和国数字地质图空间数据库[J].中国地质, 2017, 44(S1):8-18. http://d.old.wanfangdata.com.cn/OAPaper/oai_doaj-articles_312d799abfb4a74ea247d6e73a15df1a
-