龔紅蕾，劉俊長(zhǎng)，師淑娟，張亞?wèn)|

（河北省地球物理勘查院，河北 廊坊 065000）

0 前言

等值線平面圖是物化探成果最主要的一種表達(dá)方式，如地球化學(xué)圖、視極化率等值線平面圖、△T等值線平面圖等，為更詳細(xì)地反映物化探參數(shù)的含量及其分布特征，這類等值線圖件通常需要標(biāo)注極值。目前在常用的等值線圖制作軟件中，具有極值標(biāo)注功能的有地調(diào)局發(fā)展中心的GeoExpl、新疆金維的GeoIPAS等，但這些軟件制圖編輯功能相對(duì)較弱，使用起來(lái)感覺(jué)不便。MapGIS具有強(qiáng)大的制圖編輯功能［1］，其圖形文件已成為地礦行業(yè)最主要的標(biāo)準(zhǔn)格式［2］，但其等值線圖沒(méi)有極值標(biāo)注功能。為了實(shí)現(xiàn)MapGIS等值線圖極值點(diǎn)的標(biāo)注，作者利用其組件技術(shù)及特有算法，在VB環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了MapGIS等值線圖極值點(diǎn)的自動(dòng)標(biāo)注，為廣大地質(zhì)工作者利用MapGIS制作內(nèi)容齊全的等值線圖，提供了一個(gè)有效途徑。

1 MapGIS組件技術(shù)簡(jiǎn)介

組件技術(shù)是一種面向?qū)ο蟮能浖_(kāi)發(fā)技術(shù)，它把對(duì)象及其數(shù)據(jù)和方法進(jìn)行了封裝，主要包括動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)（DLL）和Active控件（OCX）文件。在組件技術(shù)框架下，人們開(kāi)發(fā)出功能各異的組件，然后將它們進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合，實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的應(yīng)用。

為更好地利用MapGIS進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，武漢中地公司在該套軟件中提供了一系列的組件［3］，如基礎(chǔ)組件 MapGISBasCom1.dll、圖形顯示組件MapGISDspCom.dll、圖層管理組件 MapGISLayerCom.dll等。采用Visual Basic語(yǔ)言利用 Map－GIS組件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的方法步驟如下［4－6］。

（1）從Visual Basic的Project（工程）菜單中選擇References（引用），References對(duì)話框出現(xiàn)后，選中復(fù)選框中所需的類型庫(kù)，如MapGISBasCom1 1.0Type Library。

（2）聲明和為對(duì)象分配內(nèi)存空間。如

（3）使用對(duì)象的方法、屬性。

如：取點(diǎn)工作區(qū)中點(diǎn)對(duì)象的數(shù)目

2 基本算法及主要實(shí)現(xiàn)

2.1 基本算法

該算法的基本原理，是所要標(biāo)注的極值點(diǎn)包含在等值線圖上每一個(gè)最小閉合區(qū)中，為敘述方便我們將最小閉合區(qū)稱為極值區(qū)。求取落在極值區(qū)內(nèi)所有點(diǎn)的極值和點(diǎn)位坐標(biāo)，根據(jù)圈閉極值區(qū)的等值線的高程值，判斷所要標(biāo)注極值是極大值還是極小值，按判斷結(jié)果進(jìn)行標(biāo)注。對(duì)所有的極值區(qū)進(jìn)行上述處理，從而完成整張圖的極值點(diǎn)標(biāo)注。

具體算法是首先讀入原始數(shù)據(jù)，依據(jù)點(diǎn)位坐標(biāo)形成點(diǎn)工作區(qū)PntObj，將觀測(cè)值與相應(yīng)的點(diǎn)進(jìn)行屬性掛接。調(diào)入觀測(cè)值的等值線區(qū)文件，挑選包含極值的等值線區(qū)即上述的極值區(qū)，并形成新的工作區(qū)MyregObj。將PntObj與MyregObj進(jìn)行點(diǎn)對(duì)區(qū)的相交分析，結(jié)果存入點(diǎn)工作區(qū)KongJianPntO－bj中。該點(diǎn)工作區(qū)中每個(gè)點(diǎn)的屬性將包含所在極值區(qū)的ID和觀測(cè)值，求取KongJianPntObj中ID值相同點(diǎn)的觀測(cè)值屬性的極大值和極小值，并形成極大值和極小值數(shù)組，該數(shù)組中包含極值區(qū)的ID及極值點(diǎn)的坐標(biāo)。依據(jù)極值區(qū)的ID提取包含該區(qū)的等值線，將等值線的高程值與極值數(shù)組中的極值進(jìn)行比較，判斷所要標(biāo)注極值的屬性。如果是極大值，則標(biāo)注極大值的子圖符號(hào)和相應(yīng)的極值注釋；否則標(biāo)注極小值的相關(guān)內(nèi)容。處理完所有的ID值，標(biāo)注工作即告結(jié)束。算法流程見(jiàn)圖1。

2.2 主要實(shí)現(xiàn)

本算法中的核心算法是挑選極值區(qū)到極值區(qū)工作區(qū)、點(diǎn)對(duì)區(qū)的相交分析和依據(jù)ID提取所圈閉的極值區(qū)的等值線的高程值，詳細(xì)說(shuō)明如下。

2.2.1 挑選極值區(qū)并形成極值區(qū)工作區(qū)

為挑選極值區(qū)，首先應(yīng)了解極值區(qū)的特點(diǎn)。極值區(qū)首先是閉合的獨(dú)立區(qū)，其內(nèi)部不能疊合其它的區(qū)。圖2顯示了等值線圖中閉合區(qū)的類型，共有四種類型的閉合區(qū)，它們均由1圈（單環(huán)）弧段圈閉，但第4類型不是需要挑選的極值區(qū)，顯然由一圈弧段圈閉的閉合區(qū)不完全是極值區(qū)。從圖2看，1類至3類型的閉合區(qū)是我們要挑選的極值區(qū)。觀察圈閉閉合區(qū)的弧段數(shù)，類型1由一條弧段圈閉，類型2由二條弧段圈閉，類型3由三條弧段圈閉，類型4由四條弧段圈閉。從以上分析可以看出由1條至3條弧段構(gòu)成的單圈弧閉合區(qū)是我們所要的極值區(qū)，主要代碼如下。

圖1 算法流程圖Fig.1 Algorithm flow chart

圖2 閉合區(qū)類型示意圖Fig.2 Diagram for the closed section types

2.2.2 點(diǎn)對(duì)區(qū)的空間相交分析［7］

點(diǎn)對(duì)區(qū)的空間相交分析是地理信息系統(tǒng)的特有功能［8－9］，能夠把空間上與特定區(qū)重合的點(diǎn)從眾多的點(diǎn)中分離出來(lái)，所提取的點(diǎn)同時(shí)具有點(diǎn)和重合區(qū)的屬性［10］，為從不同的極值區(qū)內(nèi)求得觀測(cè)值的極值提供了方便。

2.2.3 提取所圈閉極值區(qū)的等值線的高程值

為確定所要標(biāo)注的極值區(qū)內(nèi)的極值是極大值還是極小值，需要提取圈閉該極值區(qū)的等值線的高程屬性值，由該屬性值與求得的極值進(jìn)行比較，從而確定所需標(biāo)注極值的特性。極值點(diǎn)位于閉合區(qū)內(nèi)，離極值點(diǎn)最近的線就是圈閉極值區(qū)的等值線，該等值線必須是由工作區(qū)提取的。

3 程序使用及算例

3.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

（1）原始數(shù)據(jù)：原始數(shù)據(jù)存放在EXCEL工作薄的第一個(gè)工作表中，數(shù)據(jù)格式如下：

第一行為字段名：橫坐標(biāo)，縱坐標(biāo)，元素1、元素2、…、元素m。

以下各行為相應(yīng)字段的數(shù)據(jù)，其中橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的單位為與制作等值線圖的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的單位一致。

（2）異常區(qū)文件：是由MapGIS的空間分析模塊形成的等值線區(qū)文件，并且在繪制等值線時(shí)選擇數(shù)據(jù)范圍與原始數(shù)據(jù)一致。

3.2 程序使用及算例

程序界面如圖3所示，如選中“保存粘點(diǎn)文件（含屬性）”，程序?qū)⑻崾颈４嬖紨?shù)據(jù)點(diǎn)文件，該文件已掛接點(diǎn)位及觀測(cè)值等屬性。

（1）點(diǎn)擊“開(kāi)始”按鈕，開(kāi)始計(jì)算，見(jiàn)圖3。

（2）彈出對(duì)話框，提示“打開(kāi)原始數(shù)據(jù)工作薄”，打開(kāi)原始數(shù)據(jù)EXCEL文件。這里如果打開(kāi)的是網(wǎng)格化的點(diǎn)位數(shù)據(jù)，在標(biāo)注極值時(shí)將標(biāo)注網(wǎng)格化的數(shù)據(jù)，可靈活選擇。

（3）依次提示“開(kāi)始 XX 元素的計(jì)算！”，見(jiàn)圖4。點(diǎn)擊“確定”，彈出“打開(kāi)XX元素異常區(qū)文件”對(duì)話框，打開(kāi)異常區(qū)文件，開(kāi)始計(jì)算。

（4）所有元素計(jì)算完成后，退出程序界面。圖5是河北省某1∶200 000幅Fe2O3的計(jì)算實(shí)例。

圖5 計(jì)算實(shí)例Fig.5 Calculation example

4 結(jié)論

該程序通過(guò)構(gòu)造MapGIS點(diǎn)數(shù)據(jù)工作區(qū)，利用點(diǎn)與挑選的等值線極值區(qū)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)區(qū)的相交分析，提取出極值區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)。應(yīng)用求取的極值與極值區(qū)邊線的高程值，進(jìn)行比較確定所標(biāo)注極值的性質(zhì)，進(jìn)而完成計(jì)算。該程序解決了MapGIS繪制等值線圖進(jìn)行極值自動(dòng)標(biāo)注的問(wèn)題，為使MapGIS制作的物化探等值線圖更全面地表達(dá)觀測(cè)值的特性提供了方便，如地球化學(xué)圖通常要求標(biāo)注極值，有了本程序可更好地發(fā)揮MapGIS的作用。

［1］中地軟件叢書編委會(huì).MAPGIS地理信息系統(tǒng)參考手冊(cè)［M］.武漢：武漢大學(xué)出版社，2002.

［2］劉俊長(zhǎng)，龔紅蕾，劉軍恒，等.基于 MapGIS的彩色平剖圖的自動(dòng)繪制［J］.物探與化探，2009，33（5）：592－594.

［3］武漢中地信息工程有限公司，北京中地時(shí)代軟件工程有限公司.MAPGIS組件開(kāi)發(fā)手冊(cè)［M］.武漢：武漢大學(xué)出版社，2002.

［4］楊本倫.Visual Basic開(kāi)發(fā)技術(shù)大全［M］.北京：清華大學(xué)出版社，2010.

［5］劉俊長(zhǎng)，龔紅蕾，陳軍威，等.基于MapGIS組件技術(shù)實(shí)現(xiàn)化探異常參數(shù)的計(jì)算［J］.物探化探計(jì)算技術(shù)，2012，34（1）：112－115.

［6］武漢中地?cái)?shù)碼科技有限公司，北京中地時(shí)代軟件工程有限公司.MAPGIS二次開(kāi)發(fā)培訓(xùn)教程（VB）［M］.武漢：武漢大學(xué)出版社，2004.

［7］劉俊長(zhǎng)，龔紅蕾，張玉領(lǐng)，等.用MapGIS實(shí)現(xiàn)區(qū)域化探數(shù)據(jù)的空間分析［J］.物探與化探，2008，32（6）：690－692.

［8］郭仁忠.空間分析［M］.武漢：武漢測(cè)繪科技大學(xué)出版社，1997.

［9］王家耀.空間信息系統(tǒng)原理［M］.北京：科學(xué)出版社，2001.

［10］吳信才.MAPGIS地理信息系統(tǒng)［M］.北京：電子工業(yè)出版社，2004.