基于MapGIS的钻孔柱状图和剖面图自动生成方法研究

论文摘要

钻孔柱状图和剖面图是地质科研和生产报告中应用广泛的地质图件,对指导工程地质的规划,勘探及决策分析等具有重要意义。通常,它们采用传统的手工绘制,效率低而且不易修改;或者利用Excel和AutoCAD等工具并结合某种编程语言进行绘制,虽然自动化程度得到了提高,但是缺少属性查询等功能。结合GIS技术可以快速方便的完成钻孔柱状图和剖面图的自动绘制,这不仅提高了自动化绘图的程度,而且还可以使用户图文并茂的获取所需要的信息,帮助地质工作者进行决策分析。本文在分析总结钻孔数据组织、地质构造信息和数据需求的基础上,确定了图形数据和属性数据的关联方法,设计了钻孔数据库;根据MapGIS数据组织特点和钻孔柱状图及剖面图的表现形式,建立了其层次对象模型;然后在对柱状图和剖面图的通用模板进行研究之后,对现有的柱状图和剖面图的自动成图方法进行了分析,详细论述了钻孔柱状图和剖面图的自动成图方法,包括钻孔平面图的生成方法、岩性柱状的生成方法、岩性花纹符号的设计方法以及规则和不规则区域的岩性花纹填充方法等,并结合MapGIS开发环境进行优化和改进。针对地层与其对应的岩性描述文字的位置关系很难协调的问题,本文提出了一种新的基于版面文字自动换行思想的缓冲线绘制方法,用户可以定义岩性描述宽度和文字宽度,根据文字宽度控制MapGIS版面文字的自动换行,进而根据实际岩性描述的高度和虚拟岩性描述的高度的关系调整确定岩性描述行的顶底坐标,完成钻孔柱状图缓冲线的绘制。对于以往钻孔剖面图中钻孔柱状和剖面线的绘制采用两套坐标数据而带来的数据更新不同步的问题,本文结合地层分布连续和不连续的情况,设计了钻孔剖面图中剖面线的连接方法,使得剖面图中钻孔柱状和剖面线的数据更新能够同步化,从而将剖面线拓扑成封闭区域进行岩性花纹和颜色填充来绘制钻孔剖面图。在上述研究结果的基础上,以VC++6.0为开发工具,MapGIS6.7 SDK为二次开发平台,以SQL Server 2000为数据库管理系统,采用面向对象的开发方法,设计并实现了钻孔柱状图和剖面图的自动成图系统。该系统实现了钻孔平面图、钻孔柱状图及剖面图的自动生成及其相关编辑等功能。经黄陇实际钻孔数据验证,本文确定的自动成图方法是可行的,系统运行稳定,成图美观协调,能够很好地符合地质编辑报告的要求,满足实际工作的需要。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 选题背景及研究意义
• 1.2 研究动态及发展趋势
• 1.3 论文的主要研究内容
• 1.4 论文的组织结构
• 2 MapGIS 及其二次开发平台
• 2.1 MapGIS 基本概述及其体系结构
• 2.1.1 MapGIS 基本概述
• 2.1.2 MapGIS 体系结构
• 2.2 MapGIS 二次开发
• 2.2.1 MapGIS 数据管理及其空间实体
• 2.2.2 MapGIS 二次开发方法
• 2.2.3 MapGIS 类库开发
• 2.3 本章小结
• 3 钻孔数据组织管理
• 3.1 钻孔数据及其组织
• 3.1.1 钻孔数据
• 3.1.2 钻孔数据组织
• 3.2 钻孔数据库设计
• 3.2.1 数据库标准
• 3.2.2 需求分析
• 3.2.3 概念结构设计
• 3.2.4 逻辑结构和物理结构设计
• 3.2.5 数据库接口
• 3.3 本章小结
• 4 钻孔柱状图自动生成方法
• 4.1 钻孔柱状图表现形式
• 4.1.1 钻孔柱状图内容及图元表现形式
• 4.1.2 MapGIS 图元信息结构
• 4.1.3 MapGIS 属性数据结构
• 4.2 钻孔柱状图层次模型设计
• 4.3 钻孔柱状图自动绘制基本思想
• 4.3.1 钻孔平面图的生成方法
• 4.3.2 钻孔柱状图通用模板技术
• 4.3.3 钻孔柱状图岩性柱状的生成
• 4.3.4 钻孔柱状图岩性花纹填充
• 4.4 钻孔柱状图缓冲线绘制方法
• 4.4.1 缓冲线
• 4.4.2 基于借层思想的缓冲线生成方法
• 4.4.3 基于版面文字自动换行思想的缓冲线生成方法
• 4.4.4 缓冲线绘制方法比较
• 4.5 本章小结
• 5 钻孔剖面图自动生成方法
• 5.1 钻孔剖面图层次模型设计
• 5.2 钻孔剖面图自动绘制基本思想
• 5.3 地层剖面线的绘制
• 5.3.1 地层尖灭的协调处理
• 5.3.2 地层剖面线的连接方法
• 5.3.3 地层剖面线的光滑
• 5.4 钻孔剖面图岩性花纹填充
• 5.5 本章小结
• 6 钻孔柱状图和剖面图自动成图系统的实现
• 6.1 系统的开发环境及总体设计
• 6.1.1 系统开发环境
• 6.1.2 系统总体设计
• 6.2 数据库及其连接
• 6.3 成图系统实现的关键技术
• 6.3.1 坐标转换
• 6.3.2 还原显示与坐标点显示
• 6.3.3 动态坐标显示
• 6.3.4 空间数据和属性数据的连接
• 6.4 成图系统功能实现
• 6.4.1 系统编辑功能的实现
• 6.4.2 钻孔平面图的自动生成
• 6.4.3 钻孔柱状图的自动生成
• 6.4.4 钻孔剖面图的自动生成
• 6.5 实验结果分析
• 6.6 本章小结
• 7 结论
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录