地质地理信息系统处理方法

专利名称：地质地理信息系统处理方法
地质地理信息系统处理方法
技术领域：
本发明涉及一种信息处理方法，尤其涉及一种地质地理信息系统处理方法。背景技术：
在GIS时代，工程地质勘察行业是城市基础地质数据的生产者和供应者，在任何 一个城市的信息基础设施中都占有十分重要的地位。行业经过几十年的洗礼，保存了大量 宝贵的历史资料，包括地形图、地质地貌图、管线数据、勘探柱状图、剖面图等多种异源异构 多时态的数据。这些数据的多源异构性很强，具体表现为表现形式千差万别、数据的获得方 式差异较大等。这些资料按常规方式不利于保存，也不利于使用，难以满足工程地质勘察生产的 需要，尤其是随着城市建设的快速发展，工程地质勘察项目正向着大区域工程范围、大规模 工程类型、大尺度工程数据量的方向发展，而在实际生产中传统的工作方式过于依靠纸制 图纸、个人经验以及CAD平台，这就造成了由于数据缺乏空间属性所导致的无法实现快速 准确的定位和查找以及无法实现精准的提取所需地点相关的地质地理信息与管线管道信 息等问题，上述问题导致工程师无法对工程施工情况进行有效、准确的“预判”，工作效率不 高，很难满足甲方关于“查明建(构)筑地区范围内的工程地质条件(查明施工区域的地 形、地貌特征、地貌单元、地质构造、不良地质现象、钻孔遇到管线/沟渠等需要偏移等等方 面)以及场地附近既有建(构)筑物所遇到的工程地质问题和如何解决的”的要求。更无 法依据现有资料对相关数据进行集约化快速分析，不能更有效的为科学决策服务。

发明内容为了解决现有技术中存在的地质地理信息资料按常规方式不利于保存，也不利于 分析、处理和使用，难以满足工程地质勘察生产的需要这一技术问题，本发明提供了一种地 质地理信息系统处理方法。本发明解决现有技术问题所采用的技术方案为提供了一种地质地理信息系统处 理方法，所述地质地理信息系统处理方法包括步骤A 对地质地理信息进行采集；B 对采集到的所述地质地理信息进行录入并编辑；C 对经过所述步骤B处理后的所述地质地理信息进行拼接和检查；D 对用户输入的指定范围内的地质地理信息进行分析和计算；E 对经过所述步骤D分析和计算后的最终结果进行输出。根据本发明的优选技术方案，所述步骤A具体为A1 采集并利用原始影像图文资 料、记录形成该资料的时间、空间和状态坐标。根据本发明的优选技术方案，所述步骤A还包括:A2 采集并利用该地区更新的地 质地理图文资料、记录形成该资料的时间、空间和状态坐标；A3 对所述步骤Al和所述步骤 A2中的图文资料进行叠加并划分变化图斑；A4 将所述变化图斑处的地质地理信息进行实
4地测绘并记录形成测绘数据的时间、空间和状态坐标。根据本发明的优选技术方案，所述步骤B具体为B1 形成时和空相协调的坐标空 间；B2 对所述步骤A中采集到的信息进行文字录入和/或图像扫描；B3 对所述步骤B2中 录入和/或扫描的信息进行数字化处理；B4 对所述步骤B3中经过数字化处理的数据导入 所述步骤Bl中形成的坐标空间内并生成相应的模型。根据本发明的优选技术方案，所述步骤C具体为C1 将地质地理信息图进行比 对，在不同图纸上找出相类似的点和/或图斑，将所述类似的点和/或图斑进行分析，确定 是否为相同点和/或图斑；C2 根据分析的结果将认定为相同的点和/或图斑的比例进行 统一并拼接；C3 将所述拼接成型后的点和/或图斑进行整体的检查。根据本发明的优选技术方案，所述步骤Cl具体为将至少一空间坐标轴上数值相 同的点和/或图斑进行比对，将被比较点与相邻点的相关特征吻合，或者其另两个空间坐 标值也吻合，或者只是比例值不一致，但其它特征相吻合的点和/或图斑认定为同一点和/ 或图斑。根据本发明的优选技术方案，所述步骤C3具体为对所述步骤C2中统一比例并拼 接成型的点和/或图斑形成的图形进行整体准确性检查、对拼接成型后形成的图形范围内 的信息进行准确性检查。根据本发明的优选技术方案，所述步骤D具体为D1 用户输入待进行地质地理信 息分析的信息；D2 对用户输入的该信息范围内的相关数据进行分析，并将得到的数据加 入附加信息进行计算。根据本发明的优选技术方案，所述步骤D2中的所述附加信息包括施工成本单价 值、承载负荷值。根据本发明的优选技术方案，所述步骤E具体为对经过所述步骤D分析和计算后 的最终结果根据用户的指定进行文字和/或图表的针对性输出。同时，本发明还公开了一种地质地理信息系统，用以实现以上方法。所述地质地理 信息系统包括对采集的地质地理信息进行录入的图文录入装置；时、空坐标空间形成模 块；图像拼接、检查模块；数据分析、计算模块和用户输入模块；打印、输出模块。所述图文录入装置包括文字录入模块、图像扫描装置和图文参数输入模块。所述图像扫描装置还连接图像空白裁切、过滤模块。所述图文参数输入模块和/或用户输入模块均为键盘。采用本发明技术方案后，更便于对地质地理信息资料的保存、分析、处理和使用， 可以对地质地理信息进行更精确的预判，为实际工作提供了更精确的信息支持，提高了工 作的针对性、准确性和工作效率。

图1.本发明地质地理信息系统处理方法流程图；图2.本发明地质地理信息系统处理方法中图斑变化前影像图；图3.本发明地质地理信息系统处理方法中图斑变化后影像图；图4.本发明地质地理信息系统的构成模块框图。
具体实施方式以下结合附图对本发明技术方案进行详细说明请参阅图1本发明地质地理信息系统处理方法流程图。如图1所示，本发明技术 方案提供了 一种地质地理信息系统处理方法，所述地质地理信息系统处理方法包括步骤 第一步对地质地理信息进行采集；第二步对采集到的所述地质地理信息进行录入并编 辑；第三步对经过所述第二步处理后的所述地质地理信息进行拼接和检查；第四步对用 户输入的指定范围内的地质地理信息进行分析和计算；第五步对经过所述第四步分析和 计算后的最终结果进行输出。其中，所述第一步为采集并利用原始详细的影像图文资料、记录形成该资料的时 间、空间和状态坐标。如果还有该地区更新的大比例地质地理图文资料，由于该更新的大比 例地质地理图文资料不够详细，则将原始影像图文资料与该地区更新的大比例地质地理图 文资料进行叠加并划分变化图斑，将所述变化图斑处的地质地理信息进行实地详细测绘并 记录形成测绘数据的时间、空间和状态坐标。其中，在采集并利用原始影像图文资料中，地形图、航空航天遥感像片、图形数据 或影像数据、统计资料、野外测量数据或地理调查资料等，都可以作为图文资料的信息源。 该图文资料可以通过键盘、或转储的方法输入电脑；图形和图像资料通过图数转换装置转 换成电脑能够识别和处理的数据。图文资料数据采集的方法可以采用GPS法，即通过GPS接收机采集野外碎部点的 信息数据；测量仪器法，即通过全站仪、测距仪、经纬仪等大地测量仪器实现碎部点野外数 据采集；航测法，即通过航空(航天)摄影测量和遥感手段采集地形点的信息数据；原图矢 量化法，即通过数字化仪或者扫描矢量化的方法，利用已有地图采集信息数据。小型的测量 单位主要采用原图矢量化法、航测法和测量仪器法采集数据。野外常规数据采集是工程测量中，尤其是工程中大比例尺测图获取数据信息的主 要方法。在采集数据的方法随着野外作业的方法和使用的仪器设备不同可以分为两种形 式。一、传统方法，即使用普通的测量仪器，例如经纬仪、平板仪和水准仪等，将外业观测成 果人工记录于手簿中，再进行内业数据的处理，然后输入到电脑内。二、野外全站仪方法，用 全站仪进行外业观测，测量数据自动存入仪器的数据终端，或者借助掌上电脑，然后将数据 终端通过接口设备输入到台式电脑。采用这种方法则从外业观测到内业处理直至成果输出 整个流程实现自动化。以上相关数据信息都应在采集完成后，同时附上该图文资料的时间信息，该时间 信息可包括图文生成时间信息，该时间信息还可以具体包括该图文资料中记载的地质地 理的历史事件信息，例如历史上在该地发生过地震、水灾、填埋或泥石流等自然或人为建 造、搭设、拆除的影响造成的相关信息的生成时间；生成空间信息，该空间信息具体包括 该地质地理信息相对于具体的某一参照物的空间坐标，例如x轴、Y轴和Z轴，参照物平面 可以是大地平面经纬坐标，Z轴可以是参照黄海海平面的中国绝对正负零值定标高，当然， 也可以用其它参照物；和生成状态信息，该状态信息具体包括每个地质地理信息是否为 起始、终点的信息，是否在建、正常使用、维护停用、弃用等。图斑变化前后的影像示意图可以参阅说明书附2和图3。如附2和图3 中所示，在进行更新的相关地址地理信息对比利用时，采集细部精确数据前，例如，利用图2，2007年深圳地区的卫星遥感(RS)正射影像资料(DOM)和图3的该市规划国土房产信息 中心深圳市最新1 1000数字化地形图资料进行叠加，划分变化图斑，让外业调查人员在 外业调查时做到有的放矢。采用该方法比传统方法效率高，大大缩短了相关地址地理信息 精确采集的更新工作时间。在本发明的优选技术方案中所述步骤B具体为B1 形成时和空相协调的坐标空 间；B2 对所述步骤A中采集到的信息进行文字录入和/或图像扫描；B3 对所述步骤B2中 录入和/或扫描的信息进行数字化处理；B4 对所述步骤B3中经过数字化处理的数据导入 所述步骤Bl中形成的坐标空间内并生成相应规格统一的模型。在本发明的优选技术方案中，所述第三步具体为C1 将地质地理信息图进行比 对，在不同图纸上找出相类似的点和/或图斑，将所述类似的点和/或图斑进行分析，确定 是否为相同点和/或图斑；C2 根据分析的结果将认定为相同的点和/或图斑的比例进行 统一并拼接；C3 将所述拼接成型后的点和/或图斑进行整体的检查。根据本发明的优选技术方案，所述步骤Cl具体为将至少一空间坐标轴上数值相 同的点和/或图斑进行比对，将被比较点与相邻点的相关特征吻合，或者其另两个空间坐 标值也吻合，或者只是比例值不一致，但其它特征相吻合的点和/或图斑认定为同一点和/ 或图斑。所述步骤C3具体为对所述步骤C2中拼接成型的点和/或图斑形成的图形进行 整体准确性检查、对拼接成型后形成的图形范围内的信息进行准确性检查。更具体的说，在进行相类似的点和/或图斑的识别判断前要进行比对，可以将其 中一副图片的数字化点与其可能相近似的图片的数字化点进行空间坐标的数值比对，有一 个空间轴向参数值是相同的时侯(以下说明时，假设Z轴数值相同)，再将该点在三轴空间 的绝对位置(x、Y轴)和该点与其周边各点的相对位置和周边各点的相对位置进行空间坐 标比对，如得到相同的对比结果，即可认定该副图片的数字化点与其可能相近似的同一平 面的图片的数字化点为同一点。当经过对比后，不同图片中的被比较点与其周边各点的绝对位置不一致，但该点 与其周边各点的相对位置和周边各点的相对位置进行空间坐标比对，其相对位置比例固定 时，也可认定一副图片的数字化点与其可能相近似的图片的数字化点为同一点，只是两幅 图片中的数字化点的比例不统一，此时，进行比例缩放调整，使两幅图片呈相同的比例，为 后期图片的拼接做准备。当找到不同图片中存在的至少三个不在同一直线上的相同点时，即可使所述不在 同一直线上的相同点进行重合，实现图片的拼接。判断三个点不在同一直线的具体方法为，采集的经计算的此三个点的坐标值中任 一个X值或Y值均不与另两个点的X或Y值的平均值吻合，或其三点的距离(因有坐标值， 该三点的距离可计算)越均勻越好。此时，因Z轴相同，该三个点都在同一平面。当然，在拼接时，重新录入更新的局部图片用以替代原拼接时的历史图片，从而生 成更新的拼接图片置于上部，但仍然保留该历史图片以备查验。最后，对拼接成型后形成的图形范围内的信息进行准确性检查。例如，在平原地 区，桩位间距为20m时，相应信息值有三点以上异常，如土质完全不相干、基层标高相差大 于3m、各土层位置上下倒置等。则进行提示，并要求复检其数据是否准确。这就避免了数据输入不对造成的后续错误。当然，此地质信息应考虑所在地理大背景，如有填埋、斜坡、发生 过泥石流等各种情况。因受地势影响，地质信息变化是可能的，但是是有一定规律的。与上述方法类似，在数据整理时，例如，录入管网、道路路线，每个数据都包括是否 为起始、终点的信息，是否在建、正常使用、维护停用、弃用等时间和状态信息。而如果在同 一条连续线路中间因为误录入，造成有多余的终点信息，则进行修改(将中间的终点信息 自动删除)和提示，起智能化分析处理的作用。而如果提示不是终点，而某一点后却没有相 关、相同的图文或数据，则进行提示是否需要修改。又如，总平面图提示某区域某道路完全建成正在使用，而后期的局部明细图标识 该路段尚未贯通，则应查实核对，并分析是否前期或后期数据出错。同时，管网转弯等，如果有两幅图的同一管网无法自动拼接(包括标高、方向、大 小)，则予以提示并要求确认。因为不排除某些管网确实存在小_大-小、大-小-大的实 际情况，但是，将在相应的信息报告中输出并提示问题。以上数据可能会涉及到地质地理的诸多信息，例如，地形地貌、建筑物、构筑物、土 质土层、道路、电力、通讯、给排水管网和其他各种信息。根据本发明的优选技术方案，所述第四步具体为Dl 用户输入待进行地质地理信 息分析的信息；D2 对用户输入的该信息范围内的相关数据进行分析，并将得到的数据加 入附加信息进行计算。其中，所述步骤D2中的所述附加信息包括施工成本单价值、承载负 荷值。更具体的，当用户在使用过程中，在需要指定区域的地理地质报告时，输出需要的 地理、地质信息，例如各土层的厚度及分布、各自的承载力值、管网大小及走向、道路及各系 统存在的干扰等问题。并结合造价单价信息，给出建议方案(例如使用平面布置、何种基 础、建议楼层高度及上面总荷载、基础限制深度等)。甚至是给出价格、施工难易程度或风险 等的最优的处置方案。然后在信息输出时，可能会分成局部，如道路交通、管线、河道、地质地层等信息。 就象有全国地图，也能反映深圳市，而深圳市地图，可能反映出深南大道，而南山区某地图， 则能反映出其某个小区进出管网大小、负荷，以至是否能扩建等信息。其中，所述最终结果的输出可以根据用户的指定进行文字、图和/或表的针对性 输出。请参阅图4，本发明模块构成框图。如图4所示，本发明解决现有技术问题所采用 的产品技术方案为提供一种地质地理信息系统，所述地质地理信息系统包括对采集的 原始地质地理信息进行录入的图文录入装置；时、空坐标空间形成模块；图像拼接、检查模 块；数据分析、计算模块和用户输入模块；打印、输出模块。根据本发明的更详细优选技术方案，所述图文录入装置包括文字录入模块、图像 扫描装置和图文参数输入模块。用以对前期收集的相关文字资料进行录入，图像进行扫描。 同时，通过图文参数输入模块，输入形成该图、文资料的时间、历史记录、状态信息，并输入 相关图纸的起止坐标。根据本发明的优选技术方案，所述图像扫描装置还连接图像空白裁切、过滤模块。 因为相关地理地质信息的图纸通常都为规范的图纸，该图纸都会留有边框，可能还会有文 字说明。但在后期图纸拼接时，边框、文字是都不需要的，故扫描的图纸经过空白裁切、过滤模块将图纸中的边框去掉，并过滤文字说明。不过，以方便后期使用，文字说明并不直接删 除，作为更多的历史时间信息予以保留，以备查询。根据本实用新型的优选技术方案，所述图文参数输入模块和/或用户输入模块均 为键盘。采用本发明技术方案后，更便于对地质地理信息资料的保存、分析、处理和使用， 可以对地质地理信息进行更精确的预判，为实际工作提供了更精确的信息支持，提高了工 作的针对性、准确性和工作效率。以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的 保护范围。
权利要求
一种地质地理信息系统处理方法，其特征在于所述地质地理信息系统处理方法包括步骤A对地质地理信息进行采集；B对采集到的所述原始地质地理信息进行录入并编辑；C对经过所述步骤B处理后的所述地质地理信息进行拼接和检查；D对用户输入的指定范围内的地质地理信息进行分析和计算；E对经过所述步骤D分析和计算后的最终结果进行输出。
2.根据权利要求1所述地质地理信息系统处理方法，其特征在于所述步骤A具体为 Al 采集并利用原始影像图文资料、记录形成该资料的时间、空间和状态坐标。
3.根据权利要求2所述地质地理信息系统处理方法，其特征在于所述步骤A还包括 A2 采集并利用该地区更新的地质地理图文资料、记录形成该资料的时间、空间和状态坐标；A3 对所述步骤Al和所述步骤A2中的图文资料进行叠加并划分变化图斑； A4:将所述变化图斑处的地质地理信息进行实地测绘并记录形成测绘数据的时间、空 间和状态坐标。
4.根据权利要求1-3任一项所述地质地理信息系统处理方法，其特征在于所述步骤B 具体为Bl 形成时和空相协调的坐标空间；B2 对所述步骤A中采集到的信息进行文字录入和/或图像扫描； B3 对所述步骤B2中录入和/或扫描的信息进行数字化处理； B4 对所述步骤B3中经过数字化处理的数据导入所述步骤Bl中形成的坐标空间内并 生成相应的模型。
5.根据权利要求1所述地质地理信息系统处理方法，其特征在于所述步骤C具体为 Cl 将地质地理信息图进行比对，在不同图纸上找出相类似的点和/或图斑，将所述类似的点和/或图斑进行分析，确定是否为相同点和/或图斑；C2 根据分析的结果将认定为相同的点和/或图斑的比例进行统一并拼接； C3 将所述拼接成型后的点和/或图斑进行整体的检查。
6.根据权利要求5所述地质地理信息系统处理方法，其特征在于所述步骤Cl具体 为将至少一空间坐标轴上数值相同的点和/或图斑进行比对，将被比较点与相邻点的相 关特征吻合，或者其另两个空间坐标值也吻合，或者只是比例值不一致，但其它特征相吻合 的点和/或图斑认定为同一点和/或图斑。
7.根据权利要求5所述地质地理信息系统处理方法，其特征在于所述步骤C3具体 为对所述步骤C2中统一比例并拼接成型的点和/或图斑形成的图形进行整体准确性检 查、对拼接成型后形成的图形范围内的信息进行准确性检查。
8.根据权利要求1所述地质地理信息系统处理方法，其特征在于所述步骤D具体为 Dl 用户输入待进行地质地理信息分析的信息；D2:对用户输入的该信息范围内的相关数据进行分析，并将得到的数据加入附加信息 进行计算。
9.根据权利要求8所述地质地理信息系统处理方法，其特征在于所述步骤D2中的所述附加信息包括施工成本单价值、承载负荷值。
10.根据权利要求1所述地质地理信息系统处理方法，其特征在于所述步骤E具体 为对经过所述步骤D分析和计算后的最终结果根据用户的指定进行文字和/或图表的针 对性输出。
全文摘要
本发明涉及一种地质地理信息系统处理方法。所述地质地理信息系统处理方法包括第一步对地质地理信息进行采集；第二步对采集到的所述原始地质地理信息进行录入并编辑；第三步对经过所述第二步处理后的所述地质地理信息进行拼接和检查；第四步对用户输入的指定范围内的地质地理信息进行分析和计算；第五步对经过所述第四步分析和计算后的最终结果进行输出。采用本发明技术方案后，更便于对地质地理信息资料的保存、分析、处理和使用，可以对地质地理信息进行更精确的预判，为实际工作提供了更精确的信息支持，提高了工作的针对性、准确性和工作效率。
文档编号G06F17/30GK101901244SQ20101000016
公开日2010年12月1日 申请日期2010年1月7日 优先权日2010年1月7日
发明者刘念琴, 南凌, 周俱有, 唐勇, 张文华, 李勇, 李爱国, 沈颖, 熊金安, 王双龙, 王 锋, 纪晓东, 邱建金 申请人:深圳市勘察测绘院有限公司;北京市市政专业设计院有限责任公司深圳分院