吳熙彥 徐錫偉 安艷芬 王 銀

1)中國地震局地質(zhì)研究所，國家地震活動斷層研究中心，北京 100029

2)寧夏回族自治區(qū)地震局，銀川 750001

城市活動斷層探測成果圖件集的編制規(guī)范研究

吳熙彥1)徐錫偉1)安艷芬1)王 銀2)

1)中國地震局地質(zhì)研究所，國家地震活動斷層研究中心，北京 100029

2)寧夏回族自治區(qū)地震局，銀川 750001

城市活動斷層探測成果圖件集是近年國家活動斷層探測科學(xué)工程項目開展以來形成的重要資料，其集成編繪將有助于今后地震地質(zhì)研究和防震減災(zāi)的開展。城市活動斷層探測成果圖件集包括20個城市的1:250000區(qū)域地震構(gòu)造圖與1:50000活動斷層分布圖。文中系統(tǒng)詳細地探討了區(qū)域地震構(gòu)造圖與活動斷層分布圖地圖信息的組織與表達、設(shè)計思想、制圖綜合、圖例規(guī)范與編制過程。最后，還簡要介紹了基于ArcGIS平臺的計算機規(guī)范化制圖過程。

區(qū)域地震構(gòu)造圖 活動斷層分布圖 ArcGIS 城市活動斷層 填圖模板

0 引言

自中國各大城市及其周邊地區(qū)城市活動斷層探測工作開展以來，獲得了很多積極成果(于貴華等，2006;葛偉鵬等，2006;李策等，2008)，其中包括20個城市的探測數(shù)據(jù)、圖件、探測報告、活動斷層探測標準、活動斷層探測數(shù)據(jù)規(guī)范等。城市活動斷層探測項目開展期間所編繪的區(qū)域地震構(gòu)造圖與活動斷層分布圖更是凝聚了幾年來所有項目成員的艱辛工作。這些成果圖件是中國地震地質(zhì)領(lǐng)域的一份重要基礎(chǔ)資料，同時還是直觀展示活動斷層探測項目數(shù)據(jù)庫成果的手段。然而，由于各大城市的成果圖件制圖規(guī)范不統(tǒng)一，圖件仍存在地層劃分、信息表達與圖面布局不統(tǒng)一及不規(guī)范等問題。城市活動斷層成果的集成出版要求所有成果圖件在統(tǒng)一的標準下規(guī)范化編制。整理集成20個城市活動斷層探測成果，規(guī)范化設(shè)計與編制成果圖件，將有利于圖件的判讀，促進活動斷層探測成果在城市建設(shè)(柔潔等，2008)、防震減災(zāi)(劉娜等，2009)和公眾服務(wù)等工作中的應(yīng)用。目前，根據(jù)已公布的活動斷層填圖標準(中國地震局，2009)與20個城市的活動斷層數(shù)據(jù)庫資料，項目組對集成編繪20個城市活動斷層探測成果圖件集的規(guī)范進行了研究。本文主要探討成果圖件的規(guī)范化設(shè)計思想、制圖綜合、圖例規(guī)范等，同時介紹圖件在ArcGIS平臺的編制過程。本文集成編制的活動斷層探測成果圖件集的數(shù)據(jù)來源為城市活動斷層探測成果數(shù)據(jù)庫。

1 區(qū)域地震構(gòu)造圖與活動斷層分布圖的設(shè)計及其規(guī)范

本項目20個城市的區(qū)域地震構(gòu)造圖與活動斷層分布圖是由早在7年前就開始實施的國家重大科學(xué)工程項目成果圖件進行整理編制而成。數(shù)據(jù)成果主要由活動斷層探測項目的實施單位(主要是各省市地震局)提供，規(guī)范化編制工作由國家活動斷層研究中心負責。城市活動斷層探測項目的成果圖件匯集了20個城市活動斷層探測項目的調(diào)查成果。根據(jù)《中華人民共和國地震行業(yè)標準DB/T 15-2009活動斷層探測》，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)和活動斷層探測數(shù)據(jù)統(tǒng)一采用西安80坐標系統(tǒng)。成圖的投影方式采用地質(zhì)圖常用投影——高斯·克呂格投影。成果圖注經(jīng)緯網(wǎng)，經(jīng)差20'～4'、緯差20'～4'。地圖編制標準采用了中國地震局發(fā)布的《中華人民共和國地震行業(yè)標準DB/T 15-2009》，并參考了1992年12月由國家地震局震害防御司頒布的《活動斷裂地質(zhì)填圖工作規(guī)范(1:50000)》與《中華人民共和國國家標準GB958-89區(qū)域地質(zhì)圖圖例(1:50000)》。地圖色標采用的參考標準是《中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標準DZ/T 0179-1997地質(zhì)圖用色標準及用色原則(1:50000)》。

區(qū)域地震構(gòu)造圖主要內(nèi)容包括區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景、區(qū)域地震活動、區(qū)域構(gòu)造活動特征等。它為地震區(qū)(帶)劃分、潛在震源區(qū)判定、地震危險性評價等方面提供依據(jù)。這批20個城市區(qū)域地震構(gòu)造圖的范圍以城市為中心，比例尺為1:250000。圖件要反映以下幾個方面的內(nèi)容:1)第四紀以來斷層的活動時代和性質(zhì)對確定發(fā)震構(gòu)造、勾劃潛在震源區(qū)至關(guān)重要，是圖中需要詳細表示的重要內(nèi)容;2)斷層活動分段是國內(nèi)外進行地震危險性分析中普遍給予重視的內(nèi)容。同一條斷層上根據(jù)幾何形態(tài)、活動時代、性質(zhì)等的差異進行分段表示;3)第四紀以來活動盆地的展布范圍;4)歷史強震和近年來地震的震中分布情況。圖件標注內(nèi)容為:1)歷史地震震級和日期;2)斷層名稱;3)地層以及巖體等面狀地質(zhì)背景;4)地層等厚線;5)地層剖面線;6)水系、居民地、行政區(qū)劃等基礎(chǔ)地理信息。

活動斷層分布圖全面準確地反映了工作區(qū)的活動斷層的空間展布及其特性，其內(nèi)容包括活動斷層的規(guī)模、性質(zhì)和活動時代?；顒訑鄬臃植紙D的比例尺為1:50000。圖件主要反映以下幾個方面的內(nèi)容:1)活動斷層的空間展布、活動時代與斷層分段性質(zhì);2)活動斷層分布空間的地質(zhì)背景與基本地貌;3)歷史強震和近年來地震的震中分布情況。標注內(nèi)容為:1)歷史地震震級和日期;2)斷層名稱;3)地層以及巖體等面狀地質(zhì)背景;4)地層等厚線;5)等高線;6)水系、居民地、行政區(qū)劃等基礎(chǔ)地理信息。

2 制圖要素的綜合及其圖例設(shè)計

區(qū)域地震構(gòu)造圖及活動斷層分布圖的制圖要素分為2類，一類是專業(yè)要素，另一類是基礎(chǔ)地理信息要素。專業(yè)要素是用于判讀地震構(gòu)造和活動斷層的地質(zhì)專業(yè)要素，同時也是制圖的主要規(guī)范對象。它包括地震、斷層、地層、巖體、地層等厚線、地層剖面線、褶皺、破裂點等，其編繪依據(jù)《中華人民共和國地震行業(yè)標準DB/T 15-2009活動斷層探測》的要求進行。專業(yè)要素的制圖規(guī)范化工作是本文探討的主要內(nèi)容，數(shù)據(jù)來源于城市活動斷層探測成果數(shù)據(jù)庫，其信息來源為城市活動斷層探測及前人地質(zhì)工作成果(如地質(zhì)圖、水文圖等)?；A(chǔ)地理信息要素用于判讀專業(yè)要素的相對地理位置，指由國家規(guī)定的測繪部門所提供的居民地、鐵路、行政境界線、水體和地貌等要素。其中地貌和水體要素除了輔助判讀地理位置外，也是判讀地質(zhì)背景與地震構(gòu)造的重要要素?；A(chǔ)地理信息來自各級測繪局，并已錄入城市活動斷層探測成果數(shù)據(jù)庫。如何使圖面的地理信息表達統(tǒng)一也是制圖工作的重要內(nèi)容。

城市活動斷層成果圖件規(guī)范化制圖的基本原則是:1)內(nèi)容上主要反映活動斷層探測成果，以活動斷層數(shù)據(jù)的詳盡性為主;對地質(zhì)背景及基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，可從全圖統(tǒng)一性和協(xié)調(diào)性的要求出發(fā)，進行制圖綜合。2)圖例設(shè)計的參考標準及規(guī)范以地震行業(yè)活動斷層相關(guān)標準為首要依據(jù)，以地質(zhì)圖常用標準為輔助參考，同時具備電子地圖符號特征(薛明，1998;王均，2003;尹章才，2007)。

2.1 斷層

為了充分反映過去幾年開展的城市活動斷層探測主要工作成果，在圖上明確表達斷層性質(zhì)、出露情況、活動年代、斷層兩盤相對位移及其關(guān)系等信息，我們設(shè)計了30多種斷層圖例(圖1)，以體現(xiàn)城市及其周邊地區(qū)活動斷層的空間分布概貌和斷層性質(zhì)。首先，根據(jù)斷層活動年代，我們將斷層分為全新世斷層、晚更新世斷層、早中更新世斷層、前第四紀斷層、活動年代不明斷層，并設(shè)計了對應(yīng)的圖例 (表1)(中國地震局，2009)。同時，我們設(shè)計了6種基本斷層圖例:正斷層、逆斷層、走滑斷層(分為左旋走滑、右旋走滑)、推測斷層以及隱伏斷層 (表1)。以這6種基本斷層圖例為基礎(chǔ)，我們設(shè)計了20多種混合型斷層圖例 (圖1)。表1所示基本斷層類型與斷層活動時代圖例采用了《中華人民共和國地震行業(yè)標準DB/T 15-2009活動斷層探測》，混合型斷層符號則是基本斷層和斷層活動時代符號的組合。斷層的性質(zhì)和活動時代通過不同顏色、不同線型和不同標記區(qū)分，如表2中全新世隱伏正斷層、早中更新世左旋走滑斷層和活動時代不明右旋走滑逆斷層。

圖1 斷層圖例Fig.1 Fault illustrations.

2.2 面狀地質(zhì)背景

面狀地質(zhì)背景有地層、巖體和盆地。地層是地質(zhì)構(gòu)造的重要地質(zhì)背景之一。地層系統(tǒng)按宇、界、系、統(tǒng)的單位劃分。區(qū)域地震構(gòu)造圖與活動斷層分布圖主要關(guān)注活動構(gòu)造，特別是第四紀活動的斷層，因此，地質(zhì)年代越新的地層將劃分得越細，越老的地層劃分越簡單，特別是第四系劃分以斷層年代的劃分為參考:1)第四系分為全新統(tǒng)、上更新統(tǒng)、中更新統(tǒng)、下更新統(tǒng)，此外還有未分統(tǒng)的第四紀地層和更新統(tǒng);2)新生界除第四系外劃分到系;3)中生界和古生界主要劃分到系;4)早于寒武紀的地層劃分到宇(圖2a)。巖體的分類參照了由國家地震局震害防御司于1992年12月頒布的《活動斷裂地質(zhì)填圖工作規(guī)范(1:50000)》，分為超基性巖類、基性巖類、閃長巖類(中性巖類)、花崗巖類(酸性巖類)等4類。閃長巖和花崗巖分別是中性巖類和酸性巖類中最典型的巖類，同時也是活動斷層探測最為關(guān)心的中性巖類和酸性巖類，因此巖體圖例也劃分為此4類巖體(圖2b)。地層標注參考《中華人民共和國國家標準GB958-89區(qū)域地質(zhì)圖圖例(1:50000)》。地層與巖體色標采用《中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標準DZ/T 0179-1997地質(zhì)圖用色標準及用色原則(1:50000)》。盆地符號參考了《活動斷裂地質(zhì)填圖工作規(guī)范(1:50000)》(圖2c)。

圖2 面狀地質(zhì)背景圖例Fig.2 Illustrations of planar geological background.

地質(zhì)資料來源于地質(zhì)圖件，而這些圖件并非完全針對地震地質(zhì)及活動斷層，因此矢量圖存在較破碎的地質(zhì)體，可能會造成地質(zhì)背景較破碎，影響地震構(gòu)造及活動斷層的判讀。針對這一情況，制圖前可對巖脈多、巖體或地層面積小的局部地區(qū)的矢量數(shù)據(jù)進行簡化。此次出版地圖的地質(zhì)背景以反映斷層分布及其構(gòu)造的地質(zhì)構(gòu)造背景為要求，在不影響判讀地震構(gòu)造以及活動斷層的情況下，簡化了部分城市局部地區(qū)的地質(zhì)背景要素的矢量數(shù)據(jù)。簡化方法是:將小地質(zhì)體與相鄰的大地層或者巖體合并。若遇到狹長的巖脈，橫貫不同的大巖體和大地層，則沿大巖體和大地層的邊界，將巖脈分成幾塊，分別與相鄰的地質(zhì)體合并。

2.3 地震

地震資料是區(qū)域地震構(gòu)造圖與活動斷層分布圖的重要內(nèi)容之一，也是地震活動性分析和統(tǒng)計的基礎(chǔ)。地震資料包括歷史記載的強震資料和現(xiàn)代地震觀測臺網(wǎng)記錄的地震資料兩部分，主要由各個城市相關(guān)地震部門根據(jù)歷史地震資料或地震臺網(wǎng)觀測資料整理而成。強震資料和現(xiàn)代地震目錄在城市活動斷層數(shù)據(jù)庫中分別存儲于強震表和現(xiàn)代地震目錄表。強震表記錄1970年前歷史強震資料(震級單位M)和1970年以來現(xiàn)代強震(震級單位MS);現(xiàn)代地震目錄表記錄1970年以來現(xiàn)代地震目錄(震級單位ML)?，F(xiàn)代地震目錄表中的強震則從ML單位換算為MS單位后，記錄到強震表(MS≥4.7)中。依照城市活動斷層數(shù)據(jù)庫地震信息的特點，活動斷層探測成果圖件的地震信息分3類標示 (圖3a):1970年以來強震(震級單位MS)、1970年以來儀器記錄小震(震級單位ML)和1970年前歷史強震(震級單位M)。1970年前歷史強震與1970年以來地震分別用不同顏色標示。地震要素根據(jù)震級的大小，采用大小不等的實心圓點標記(圖3b)。標示的地震以構(gòu)成或者可能構(gòu)成斷裂錯動的地震為主，因此，不需標示地震震感不明顯的儀器記錄地震。地震標注震級與日期(圖3a)，具體可通過設(shè)置圖層線狀符號為分數(shù)線和使用vbscript標注代碼實現(xiàn)。

圖3 地震標注和符號Fig.3 Label and symbol for earthquake.

2.4 第四紀地層等厚線

地震構(gòu)造及活動斷層研究與第四紀地層聯(lián)系密切。第四紀地層等厚線是區(qū)域地震構(gòu)造圖與活動斷層分布圖中斷層發(fā)育地區(qū)的重要地質(zhì)資料。例如，在邊界大斷層的附近，上升盤剝蝕現(xiàn)象較顯著，地層厚度會迅速減薄至消失，因而呈現(xiàn)出密集的等值線。第四紀地層等厚線是區(qū)域地震構(gòu)造圖與活動斷層分布圖的重要要素，主要用于判別第四紀地層的沉積物來源方向、構(gòu)造發(fā)育歷史、展布特征、厚度變化與沉降等。地層等厚線圖式符號屬于線狀符號，通常使用具有一定灰度的實線、短線虛線、點線間隔虛線符號繪制(國家地震局震害防御司，1992;任鎮(zhèn)寰等，2010)。較細的實線型等厚線符號常見于如等厚線圖等以等厚線為主的專題圖中。城市活動斷層探測成果圖件集表達的地圖信息較多，有等高線、鐵路、斷層等以實線圖式表達的線狀要素。為了更易于區(qū)分，圖集中第四紀地層等厚線采用短線型虛線繪制，并標注地層厚度(單位為m)。

2.5 其他專業(yè)要素

繪制的專業(yè)要素除了地震、斷層、地質(zhì)背景等專業(yè)要素外，還有與斷層密切相關(guān)的褶皺、破裂點、地表破裂帶，以及標示地層剖面圖空間位置的地層剖面線。這些要素要求真實標示其空間位置即可，不需再進行制圖綜合。要素圖例符號可采用《中華人民共和國地震行業(yè)標準DB/T 15-2009活動斷層探測》、1992年12月由國家地震局震害防御司頒布的《活動斷裂地質(zhì)填圖工作規(guī)范(1:50000)》與《中華人民共和國國家標準GB958-89區(qū)域地質(zhì)圖圖例(1:50000)》中規(guī)定的符號。依據(jù)圖例設(shè)計原則，專業(yè)要素主要參考地震行業(yè)活動斷層標準。陡坎、地震鼓包、地震裂縫、地震溝槽、斷塞塘、地震地表破裂帶與地層剖面線圖例設(shè)計采用了前兩個標準。在地震研究中，通常將活動褶皺分為背斜與向斜，可采用前兩個活動斷層標準，也可用《區(qū)域地質(zhì)圖圖例(1:50000)》中的線狀背斜與線狀向斜的符號。

2.6 基礎(chǔ)地理信息要素

基礎(chǔ)地理信息包括水系、地貌、等高線等自然地理信息以及居民地、交通、境界線等社會地理信息。這些信息能對判別其他要素地理位置起輔助作用。區(qū)域地震構(gòu)造圖及活動斷層分布圖繪制基礎(chǔ)地理信息有利于判別地震、斷層在城市及其鄰近區(qū)域的相對位置。同時，自然地理信息也是判讀地震構(gòu)造和斷層空間展布與特性的重要要素。

基礎(chǔ)地理信息通常較多，若在圖面編繪所有基礎(chǔ)地理信息要素，容易影響專業(yè)要素——地震、斷層、地質(zhì)體的判讀，因此需要根據(jù)制圖目的進行綜合(應(yīng)申，2003)。針對測繪局基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)不可更改的特點，本文采用舍去某些要素中某些類別的方法進行制圖綜合(盛業(yè)華，1995)。制圖時不需選擇全部基礎(chǔ)地理信息，只需酌情選擇重要的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，即代表性圖層中的主要數(shù)據(jù)。根據(jù)基礎(chǔ)地理信息的重要性，可大致將要素類分為3類——重要要素類、次要要素類和可選要素類。重要要素類對地理位置與讀圖具有標識作用，在數(shù)據(jù)完整的情況下應(yīng)繪制，包括居民地(點)、居民地(面)、水體(面)、行政境界(線)、等高線;次要的要素類也具有標識作用，在影響專業(yè)要素判讀的情況下可不繪制，如鐵路;可選的要素類在基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)較少的情況下可對信息進行補充，只在需要補充圖面信息的情況下繪制，其中包括地貌(點)、基礎(chǔ)設(shè)施(點)、公路(線)等。在地物太密集的情況下，上述的所有要素也應(yīng)酌情部分選取。下文將對圖集重要基礎(chǔ)地理要素作詳細說明。

2.6.1 居民地及設(shè)施

居民地按行政區(qū)劃結(jié)構(gòu)體系基本上可分為首都、省級、地級市、縣級市、縣級、鄉(xiāng)級、村莊、企事業(yè)單位駐地等級別。每一幅圖上以點狀表示的居民地有幾百個甚至上千個，面狀表示的居民地也有幾十到幾百個。具有一個既定面積的空間范圍的居民地用面狀符號表示，比如市轄區(qū)、鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、村莊等;空間范圍較小，在地圖上的所占面積較小的居民地用點狀符號表示，主要是省(自治區(qū)/直轄市)政府駐地、地級市駐地、地區(qū)(自治州、盟)駐地、縣級市駐地、縣(自治縣、旗)駐地、鎮(zhèn)駐地、鄉(xiāng)駐地、以及其他標志性的居民地。相比于面狀居民地，點狀居民地在區(qū)域地震構(gòu)造圖與活動斷層分布圖中的表達方式有一定的優(yōu)越性。點狀居民地的內(nèi)容能涵蓋部分重要的面狀居民地——如市轄區(qū)，也能與標識相似的面狀居民地的大致地理位置——如地級市駐地通常在市轄區(qū)內(nèi)。同時，點狀符號占圖面面積小，在圖面要素較多的情況下較不影響專業(yè)要素的判讀。鑒于點狀居民地的這些優(yōu)勢，制圖的居民地要素可首先考慮點狀要素。面狀居民地可作為點狀居民地的補充。居民點根據(jù)空間位置的疏密程度酌情進行選取。另外，不需要在圖上表達出所有的居民地，可按行政區(qū)劃結(jié)構(gòu)體系，僅繪制行政級別較高的居民地。原則上標示省(自治區(qū)/直轄市)、地級市、地區(qū)(自治州、盟)、縣級、鎮(zhèn)、鄉(xiāng)級別居民地，不標示鄉(xiāng)級以下(不包括鄉(xiāng)級)級別的居民地，比如村莊、企事業(yè)單位駐地等。若縣級以上的居民地超過10個，可不標示鎮(zhèn)級和鄉(xiāng)級居民地。若縣級以上居民地較少，則需要標示鎮(zhèn)級和鄉(xiāng)級居民地。

2.6.2 行政境界

行政境界分為國界(含未定國界)、省(自治區(qū)、直轄市)界、地區(qū)(地級市、自治州、盟)界、縣(自治縣、旗、縣級市)界、特殊地區(qū)界、以及自然保護區(qū)界。繪制境界線需加配注記，以標記境界線圈定范圍內(nèi)的行政區(qū)劃名稱。原則上繪制行政境界可使用帶有行政區(qū)名稱屬性的面要素;若沒有行政境界(面)要素，可用行政境界(線)要素再加上行政區(qū)劃名稱注記表示。

2.6.3 水系

水系與地質(zhì)構(gòu)造密切相關(guān)，原則上應(yīng)該詳細表示。編繪的地圖能清晰表達主流與支流、上游與下游的關(guān)系，并用不同寬度的線要素與具有特定形狀的面要素依比例尺表示不同的河流的寬度。水系要素的編繪需要概括與綜合。地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)1997年頒布的《地質(zhì)圖地理底圖編繪規(guī)范》(地質(zhì)礦產(chǎn)部，1997)詳細地規(guī)范了傳統(tǒng)上地質(zhì)圖水系要素的表示方法和選取方法。然而，水系的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)使用線要素和面要素兩種方式存儲，沒有標明線狀水系的寬度，較難用傳統(tǒng)方法對線狀水系進行制圖綜合與取舍。面狀水系包括河流、湖泊、水庫、池塘和灘涂，能表達出大部分重要的水系。依編制原則，可僅取面狀水系，即表達重要水系，刪略去線狀水系。

2.6.4 地貌(等高線及高程點)

按照基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)分層組織，地貌要素分為地貌點、地貌線和地貌面。區(qū)域地震構(gòu)造圖和活動斷層分布圖只取地貌點和地貌線要素。根據(jù)制圖要求，原則上可只取等高線以及高程點。等高線是表示地貌的重要要素。它能表示山脊、山頂、谷地、斜坡、鞍部等地貌形態(tài)特征。按照作用劃分，等高線可以分為首曲線、計曲線、間曲線和助曲線4種。首曲線按規(guī)定的等高距繪制，能顯示地貌的基本形態(tài);每隔5個等高距將首曲線加粗，則為計曲線，可便于在地圖上判讀和計算高程;間曲線和助曲線分別按二分之一和四分之一等高距繪制，用于顯示局部地區(qū)的地貌。高程點要素通常是加高程注記作為屬性值的測量控制點、山峰、圖幅內(nèi)地形最高點等特征點位。制圖原則上應(yīng)編繪首曲線、間曲線以及高程點，以顯示地貌特征和判讀計算高程與特征點。但是，按國家相關(guān)規(guī)定控制點以及詳細地形圖屬于不可公布的資料，因此公開發(fā)布或出版的地圖不繪制高程點，且只選取部分首曲線。首曲線可按照等高線圖形綜合前的等高距的2倍或2倍以上倍數(shù)來選取。綜合后的相鄰等高線間的圖面距離約≥1cm，非平原地區(qū)的實際等高距一般＞50m，能顯示較大區(qū)域的地貌類型和大致形態(tài)特征即可。

3 ArcGIS平臺下的制圖過程

城市活動斷層成果數(shù)據(jù)來源于城市活動斷層數(shù)據(jù)庫，其成果圖件的集成編制在ArcGIS軟件平臺下實施。城市活動斷層數(shù)據(jù)庫利用ArcGIS的GeoDatabase技術(shù)，將矢量與柵格數(shù)據(jù)及成果文檔存儲于空間數(shù)據(jù)庫。城市活動斷層數(shù)據(jù)庫擁有其特定的數(shù)據(jù)完整性、規(guī)則和行為定義，其中包括空間拓撲規(guī)則、數(shù)據(jù)表間關(guān)系、字段域值等。存儲于Geodatabase的城市活動斷層數(shù)據(jù)可以方便安全地通過ArcCatalog進行管理、查找、瀏覽等操作，同時，可以使用ArcGIS桌面軟件(例如ArcMap和ArcTool)訪問活動斷層數(shù)據(jù)，以及對數(shù)據(jù)進行編輯和分析。本文的地圖集成編制工作具備兩個特點，一是在數(shù)據(jù)資料來源于較為成熟的城市活動斷層數(shù)據(jù)庫，二是編制的地圖數(shù)量較多。這就要求制圖軟件一方面能方便地訪問城市活動斷層數(shù)據(jù)庫，另一方面能提高制圖的效率。因此，項目采用了基于ArcGIS制圖模板技術(shù)的活動斷層填圖模板進行制圖?；顒訑鄬犹顖D模板始建于城市活動斷層探測項目早期，在項目成果規(guī)范化編制期間，經(jīng)過了多次完善，最終，形成了一套符合活動斷層相關(guān)標準與規(guī)范的填圖模板。在編制多幅圖例規(guī)范化的地圖時，使用活動斷層填圖模板比使用傳統(tǒng)圖形軟件更為快捷方便(孫亞夫等，1998;王生，2008)。

本文僅探討數(shù)據(jù)達到精度要求后的制圖過程與方法，不探討數(shù)據(jù)精度控制與修改的方法。但應(yīng)明確的是，實施地圖規(guī)范化編制工作前，數(shù)據(jù)應(yīng)通過檢測達到一定的精度與質(zhì)量要求。城市活動斷層成果數(shù)據(jù)檢測工作利用項目組研發(fā)的檢測軟件，并輔以人工檢查完成。規(guī)范化填圖模板制圖過程主要分為3步(圖1，制圖數(shù)據(jù)庫指的是圖件數(shù)據(jù)來源對應(yīng)的城市活動斷層數(shù)據(jù)庫):

(1)修改制圖模板數(shù)據(jù)源，連接數(shù)據(jù)庫。

(2)設(shè)定制圖范圍。一種方法是利用ArcMap限定地圖顯示范圍(data frame-＞clip to shape)，另一種方法是調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)視圖窗口(data frame)的大小。

(3)檢查各要素的圖層屬性并進行初步的地圖整飾。連接數(shù)據(jù)庫后，主要工作在于檢查各要素圖層的屬性和地圖整飾。模板制圖通常包括過濾規(guī)范、要素符號、要素標注、地物順序和標注層序5個基本內(nèi)容。這些內(nèi)容需依次進行檢查。要素類的過濾規(guī)范是指用于控制和顯示用戶所定制地物的SQL語句。ArcMap使用的SQL語句因軟件版本和數(shù)據(jù)(或數(shù)據(jù)庫)格式而有所不同，因此需要檢查SQL語句是否使用了軟件和數(shù)據(jù)所對應(yīng)的版本。填圖模板中的要素符號根據(jù)圖例規(guī)范制作，使用了一些非軟件自帶的字體，制圖時需檢查符號是否正確顯示。要素符號與要素標注可能會在連接數(shù)據(jù)庫或用戶操作過程中丟失，如丟失則需重新導(dǎo)入模板符號和標注。地物順序與標注順序是指要素及其標注的顯示順序。地圖要素及其標注之間的壓蓋關(guān)系，表現(xiàn)在制圖模板上，就是要素顯示順序和標注顯示順序的設(shè)置。這兩個設(shè)置在使用模板制圖時并不會因為軟件版本或者數(shù)據(jù)格式不同而受到影響，因此一般不需要檢查。填圖模板規(guī)范化制圖的檢查工作根據(jù)數(shù)據(jù)特點有所不同。檢查要素的工作可根據(jù)要檢查的內(nèi)容和順序分成下面3類:

圖4 地圖編制流程圖Fig.4 Mapping flow chart.

(1)要素類的數(shù)據(jù)規(guī)則、表字段和字段值域等的規(guī)范統(tǒng)一，且制圖要素在制圖模板中不關(guān)聯(lián)其他表的情況下，只需檢查填圖基本內(nèi)容，如地震、斷層等專業(yè)要素。

(2)要素類的數(shù)據(jù)規(guī)范統(tǒng)一并且在制圖模板中關(guān)聯(lián)其他表的要素類，在連接數(shù)據(jù)源后，需檢查是否正確關(guān)聯(lián)表，再檢查其他內(nèi)容，如專業(yè)要素地層和巖體。

(3)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)來源與格式規(guī)范部分不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)屬性也有部分缺失，需檢查要素屬性完整性后，再設(shè)置需顯示的要素，并檢查要素的過濾規(guī)范、符號和標注是否正確。

4 小結(jié)

本文探討了符合地震行業(yè)和地質(zhì)圖出版標準的1:250000區(qū)域地震構(gòu)造圖和1:50000活動斷層分布圖的設(shè)計與批量編制。該圖集編制有以下幾個特點:1)地圖信息來自城市活動斷層數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)存儲與組織有一定標準;2)表達的地圖信息比較多，因此按一定原則對地圖信息進行了制圖綜合;3)由于編制圖件數(shù)量多，所以利用項目編制的制圖模板提高了批量制圖效率。圖集編制在保證活動斷層探測成果詳細表述的同時，對地質(zhì)背景和基礎(chǔ)地理要素進行制圖綜合，使圖面表達更為清晰。利用制圖模板編制多幅地圖比傳統(tǒng)繪圖更高效，更便于操作。地圖要素的編輯和地圖整飾的實施過程在文中未作具體說明。

自從城市活動斷層探測工作開展以來，廣大地學(xué)工作者對中國地震地質(zhì)考察做出了艱辛的努力，取得了大量活動斷層探察成果。在日益強調(diào)地學(xué)工作產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的今天，活動斷層探測成果的編制更需要標準化與規(guī)范化。只有經(jīng)規(guī)范化與標準化發(fā)布的地質(zhì)工作成果，才能促進地質(zhì)工作成果在教學(xué)研究、地震工程、城市規(guī)劃和地質(zhì)相關(guān)科研工程項目上的應(yīng)用。本文所述規(guī)范化工作建立在項目組成員和活動斷層探測多年工作的基礎(chǔ)上，其間經(jīng)過數(shù)次修訂，聽取了多位專家和一線工作者的意見，期望能夠?qū)顒訑鄬犹綔y工作標準化與規(guī)范化起到促進作用。今后，隨著國內(nèi)外相關(guān)標準的更新修訂和中國活動斷層探測工作的推進，活動斷層圖件編制規(guī)范研究也將得到進一步的發(fā)展。

葛偉鵬，袁道陽，郭華.2006.對城市活斷層探測項目中地震地質(zhì)數(shù)據(jù)建模的探討［J］.西北地震學(xué)報，28(2):134—139.

GE Wei-peng，YUAN Dao-yang，GUO Hua.2006.Discussion on seismogeologic data modeling for urban active fault surveying project［J］.Northwestern Seismological Journal，28(2):134—139(in Chinese).

李策，杜云艷，于貴華，等.2008.基于ArcGIS的地震活斷層多源數(shù)據(jù)組織與管理研究［J］.地球信息科學(xué)，10(6):716—723.

LI Ce，DU Yun-yan，YU Gui-hua，et al.2008.A study on organizing and managing multi-source seismic active fault data based on ArcGIS［J］.Geo-information Science，10(6):716—723(in Chinese).

劉娜，張建國，毛燕，等.2009.活斷層數(shù)據(jù)庫中昆明防震減災(zāi)工作中的應(yīng)用研究［J］.地震研究，32(增刊):503—506.

LIU Na，ZHANG Jian-guo，MAO Yan，et al.2009.Application of information database of active faults in Kunming's earthquake preparedness and disaster reduction work ［J］.Journal of Seismological Research，32(suppl):503—506(in Chinese).

任鎮(zhèn)寰，楊廉法，李春初，等.2010.南海北部第四系厚度分布圖的編制與簡要說明［J］.華南地震，30(2):37—41.

REN Zhen-huan，YANG Lian-fa，LI Chun-chu，et al.2010.The drawing and brief introduction of the distribution map of the Quaternary thickness in the northern South China Sea［J］.South China Journal of Seismology，30(2):37—41(in Chinese).

柔潔，劉云華，傅長海.2008.烏魯木齊活斷層數(shù)據(jù)庫在城市建設(shè)中的作用［J］.內(nèi)陸地震，22(2):193—202.

ROU Jie，LIU Yun-hua，F(xiàn)U Chang-hai.2008.The function of Urumqi City active fault database in urban construction［J］.Inland Earthquake，22(2):193—202(in Chinese).

盛業(yè)華，郭達志.1995.GIS環(huán)境下空間要素的制圖綜合方法［J］.測繪通報，(3):26—34.

SHENG Ye-hua，GUO Da-zhi.1995.The cartographic generalization of space elements on GIS software［J］.Bulletin of Surveying and Mapping，(3):26—34(in Chinese).

孫亞夫，杜道生，周勇前.1998.基于模板技術(shù)的專題制圖［J］.武漢測繪科技大學(xué)學(xué)報，23(2):171—174.

SUN Ya-fu，DU Dao-sheng，ZHOU Yong-qian.1998.A pattern-plate-based technique for thematic mapping［J］.Journal of Wuhan Technical University of Surveying and Mapping，23(2):171—174(in Chinese).

王均，王紅，陳向東.2003.數(shù)字制圖中地圖符號的標準化研究［J］.地球信息科學(xué)，(2):16—19.

WANG Jun，WANG Hong，CHEN Xiang-dong.2003.The symbology standards for the electronic cartography［J］.Geoinformation Science，(2):16—19(in Chinese).

王生.2008.論GIS軟件在林業(yè)制圖中的應(yīng)用與發(fā)展［J］.林業(yè)調(diào)查規(guī)劃，33(2):30—33.

WANG Sheng.2008.The application of GIS software to forestry mapping and the development［J］.Forest Inventory and Planning，33(2):30—33(in Chinese).

薛明，肖學(xué)年.1998.關(guān)于地圖符號庫及其標準化問題的探討［J］.測繪標準化，14(2):2—5.

XUE Ming，XIAO Xue-nian.1998.A study on map symbols bank and its normalization ［J］.Standardization of Surveying and Mapping，14(2):2—5(in Chinese).

尹章才，李霖，黃茂軍.2007.地理數(shù)據(jù)庫驅(qū)動的地圖表達機制研究［J］.測繪科學(xué)，32(1):32—34，69.

YIN Zhang-cai，LI Lin，HUANG Mao-jun.2007.A study on the expressing mechanism of geo-database-driven maps［J］.Science of Surveying and Mapping，32(1):32—34，69(in Chinese).

應(yīng)申，李霖.2003.制圖綜合的知識表示［J］.測繪信息與工程，28(6):26—28.

YING Shen，LI Lin.2003.Knowledge representation of cartographic generalization ［J］.Journal of Geomatics，28(6):26—28(in Chinese).

于貴華，徐錫偉，孫怡，等.2006.城市活斷層探測信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn):以福州市活斷層信息管理系統(tǒng)為例［J］.地震地質(zhì)，28(4):655—661.

YU Gui-hua，XU Xi-wei，SUN Yi，et al.2006.Design and implement of urban active fault information management system［J］.Seismology and Geology，28(4):655—661(in Chinese).

中國地震局.2009.中華人民共和國地震行業(yè)標準DB/T 15-2009活動斷層探測［Z］.北京:地震出版社.

China Earthquake Administration.2009.Earthquake industry standard of the People's Republic of China DB/T 15-2009，Surveying and Prospecting of Active Fault［Z］.Seismological Press，Beijing(in Chinese)

中國地質(zhì)礦產(chǎn)部.1997.中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標準DZ/T 0191-1997 1:250000地質(zhì)圖地理底圖編繪規(guī)范［Z］.北京:中國標準出版社.

Ministry of Geology and Mineral Resources of China.1997.The industry standard of geology and mineral resources of the People's Republic of China DZ/T 0191-1997，Compilation specifications for geographical base map of 1:250,000 geology map［Z］.Standards Press of China，Beijing(in Chinese).

MAPPING THE INTEGRATED ACHIEVEMENT OF THE URBAN ACTIVE FAULT SURVEYING PROJECT

WU Xi-yan1)XU Xi-wei1)AN Yan-fen1)WANG Yin2)

1)National Center for Active Fault Studies，Institute of Geology，China Earthquake Administration，Beijing 100029，China
2)Earthquake Administration of Ningxia Hui Autonomous Region，Yinchuan 750001，China

China Earthquake Urban Active Fault Surveying Project is a national important scientific and engineering project in recent years.Its map achievement，which includes 1:250，000 regional seismotectonic map and 1:50，000active fault distribution map of twenty cities，is an important integrated document and will be utilized in seismological and geologic research，protecting against earthquake，and relief of disaster.However，these maps are not drawn in uniform standards.As a result，there is lack of normalization in stratigraphic division，map information expression and map layout.The lack of standardization will lead to further problems when publishing and utilizing these documents because of the diverse information expression.

This paper discusses the design philosophy，data scheme and expression，cartographic generalization，illustration standard and mapping procedure of the 1:250，000 regional seismotectonic maps and 1:50，000 urban active fault distribution maps.The map information is from urban active fault databases，which are based on ArcGIS Geodatabase technique，and the mapping procedure is based on ArcGIS mapping template technique.Therefore，the paper also introduces the mapping procedure in ArcGIS software and references the information organization in urban active fault database.

Since cooperation among industries，universities and geological research institutions becomes increasingly prominent，the mapping achievement of active fault surveying is in urge of standardization and normalization.The work in this paper is based on years of work of active fault survey project.We have collected suggestions and advices from first-line technological staff to scientific experts，and then revised our work in many details.It is expected that this work can promote the standardization and normalization of the active fault map achievements.

regional seismotectonic map，active fault distribution map，ArcGIS，urban active fault，map template

P315.2

A

0253-4967(2011)04-0978-12

10.3969/j.issn.0253-4967.2011.04.020

2011-10-12收稿，2011-11-15改回。

財政部重大專項“我國地震重點監(jiān)視防御區(qū)活動斷層地震危險性評價”資助。

吳熙彥，女，1984年生，2010年畢業(yè)于北京師范大學(xué)地圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)專業(yè)，研究實習(xí)員，主要研究方向為地理信息系統(tǒng)在活動斷層探測中的應(yīng)用，電話:010-62009416，E-mail:xywu@ies.ac.cn。