水文地质
# 全国1∶200 000区域水文地质图空间数据库
数据库详细介绍,请参考官网说明。本文重点写数据库应用的思路、方法和操作步骤,其他尽可能简单写:
# 一、数据简介
参考官网说明
http://dcc.ngac.org.cn/cn//geologicalData/details/doi/10.35080/data.C.2021.P23
# (一)元数据简表
画重点1148幅,数据集有地理、地质、水文等要素,Mapgis67格式
地理坐标系,整个数据量50G,先贴出几个图层属性,感受这个数据库内容丰富程度:
以前像这种数据都属于涉密资料,必须以单位名义,前往各个省的地质资料馆去申请,过程很麻烦,现在可以直接在网上下载,足见地调局共享数据力度之大。
# (二)分析应用
1.首先元数据介绍了一共1148幅
关于这个信息,我们可以定制全国20万水文地质图接图表的数据产品,以后项目收集水文地质图可以直接使用,哪里有数据哪里没有,一目了然。
2.数据集介绍有水文方面的各种要素,水文地质特征点要素有
钻孔、泉、水源地、地下水流向、火山口等,水文地质特征线要素有,含水岩组分区和埋深界线、富水性分区界线,导水系数、渗透系数、分水岭、地下水流场、富水断层等。关于这些水文特征,可以为项目具体应用提供基础资料。
# 二、下载方法
官网下载:
http://dcc.ngac.org.cn/cn//geologicalData/details/doi/10.35080/data.C.2021.P23
第一步:复制上面网址
第二步:登录全国地质资料馆(图1)
第三步:选择全国20万水文数据库(图2)
在他文章最后有下载链接(图3)
单击可下载到本地(图4)
1登录全国地质资源馆 | 2选择20万水文数据库 |
3下载数据库 | 4下载本地 |
# **三、**定制接图表数据产品
在数据简介部分初步做了分析
首先我们可以定制全国20万水文地质图接图表
做这个接图表很简单
仅需要两个内容
一个是全国20万标准图幅接图表
另一个是地质资料馆提供的20万水文数据库的下载清单
下面我们分别获取
演示操作
# (一)准备全国20万接图表资源
以前也写过关于接图表的综合文章
文章链接如下
《教你制作全国25万20万10万以及各省5万接图表 (opens new window)》 (opens new window)
本文再介绍四个常用方法
# (1)上网自己找
百度下全国各尺度接图表(图1)
可以选择的很多
有地信网的、有csdn的都行
地信网有些数据不用登录即可下载
CSDN必须登录,有些数据还需要C币不方便
大家自己去下载
以地信网为例(图2)
下载后打开,发现没有空间坐标(图3)
使用起来还是不太方便
我自己也制作过全国各尺度接图表Arcgis格式的
微信公众号对话框回复“接图表”获取(图4)
1上网查 | 2地信网下载 |
3Mapgis格式 | 4提供下载 |
# (2)用Arcgis生成
如果有时间可以自己制作全国各个尺度的接图表
主要用到Arcgis的渔网工具
我做过全球的100万接图表
感兴趣的可以试着自己去做
这部分内容不在演示操作
感兴趣的可以去看文章
链接如下:
《Arcgis制作全球90mDEM数据接图表 (opens new window)》 (opens new window)
# (3)用插件制作
网上也有很多关于接图表的插件
也是一键式操作
例如闫磊老师的Arcgis中国工具
插件使用说明如图1所示
为尊重知识产权
我已获取闫老师授权
可以共享给大家
微信公众号对话框回复“地图打印工具”
获取插件,他这个插件也没啥可操作的(图2)
1插件使用说明 | 2地图打印工具 |
# (4)用现有的数据
其实我们常用的软件
如DGSS系统自带各种比例尺接图表(图1)
而且是带属性
转成Arcgis格式即可
数据是DGSS格式的,类似Mapgis(图2)
转换过程注意参数的选择
可以参考下面这篇文章
《Mapgis67类文件转Arcgis (opens new window)》 (opens new window)
1DGSS系统 | 2DGSS数据格式 |
本例以DGSS里的20万接图表为例进行操作
打开DGSS的“数据转换工具”
选择DGSGIS-SHP,矢量转shp格式
选择D:\Program Files (x86)\Digital Geological Survey\data\RgGrid
这个目录下的20w.pM文件进行转换
然后添加到Arcmap
注意此时的shp少.prj坐标系文件
需要定义投影
选择一个地理坐标系(如WGS84)
最后打开属性表
没问题,转换完毕,详细操作见下动图
# (二)制作可下载的数据清单
两种方法,方法一:复制浏览器上的数据;
第一步首先复制上面的网址到浏览器;
打开网页,复制可下载的图幅号到excel中,详细操作如下动图。
复制E4901到B1单元格(图1),同时按下Ctrl+E(智能填充),智能填充会出现汉字情况,选择一个汉字删除,excel会自动将所有汉字删除(图2)
1excel智能填充 | 2删除不合适内容 |
因为有的图幅跨省,然后还需要删除重复内容,删除相同项方法如图1所示,还有要删除一个多余的清单行(图2),整个操作下来,既可获取可下载的图幅清单,共341个。
1excel删除相同项 | 2删除清单行 |
方法二:下载清单文件
直接找到LIST.TXT下载(图1),也简单,就是浪费一个下载名额,打开发现一共353行(图2),整理后也就341个可下载数据,与官网说明的1148幅不符。
1下载清单文件 | 2清单内容 |
# (三)全国20万数据库VLOOKUP下载数据清单
这步主要是匹配数据,全选属性表内容,复制到excel里,然后复制整理好的可下载列表,也就是那341行数据,复制到新的辅助列,详细操作见下动图:
新建辅助列“是否可下载”(图1),输入公式=VLOOKUP(I2,$Q$1:$Q$341,1,0),公式目的:匹配20万接图表代号与可下载清单,公式说明:I2表示查找I2值,与$Q$1:$Q$341列中对应,其中$表示绝地地址,“1”表示vookup第三个参数区域第一列开始数,“0”表示精确查找,结果有数据会返回图幅号,没数据返回#N/A(图2)。
1VLOOKUP函数 | 2返回结果说明 |
# (四)全国20万数据库连接可下载数据清单
添加上一步工作表sheet3到Arcmap中,用两个ID连接,详细操作见下动图
提取可下载的图幅号,打开属性表,按属性选择,输入公式:是否可下载<>'#N/A'(图1),最后做成接图表数据产品的效果(图2)
1提取可下载数据 | 2最终效果 |
# 四、水文空间数据库应用
为了更好的给大家介绍该数据库,我们选择某个县进行应用分析。
# (一)选择研究区
用Arcmap动图投影叠加几个图层,添加中国县域、20万可下载的水文接图表、天地图影像。
选择一个既有山又有平原的地方,这样水文要素应该更丰富,还有最好还能跨图幅,跨图幅可以思考合并、裁剪等操作。综上,选择北京市昌平区。
# (二)下载转换
需要下载的两个图幅分别是,K5032和K5033(图1),下载到本地,是Mapgis67格式的,用Section2021打开(图2)
1下载的两个图幅 | 2Section打开 |
为什么用Section2021,因为Section2021是我发现的目前最好mapgis转shp转换软件,最新版本直接提供保存shp功能,几乎无损转换(属性、空间都在),操作非常简单见下动图:
现在我们有了原始数据,但是真正要做分析用还有很多事要做,比如我们要搞清下载下来的文件及属性字段含义,并且还要攻关几个技术难题,比如如何批量合并、裁剪等。
# (三)研究文件含义
要搞清下载的文件图层都是啥,很简单,数据哪里来的我们就去哪找。看元数据介绍或查看论文
论文链接http://geodb.ngac.org.cn/cn/manuscript/details/doi/10.12029/gc2021Z212
元数据没说,论文也没介绍,那只能挨个图层查看属性,初步分析结果如下组图:
S21富水量文件 | S11地下水类型文件 |
L23水库河流文件 | D21地质体文件 |
T21工作区属性文件 | S61一些分界线 |
L21水库河流文件 | D29构造线文件 |
D23地质界线 | S51钻孔和泉眼 |
L69地理位置 | D31构造点 |
# (四)查明属性信息
文件大致清楚了,再研究每个图层字段属性,这部分应该是数据库字典的内容,需要查阅建库标准。先介绍几个常用的,水文地质学数据库代码,大家根据前两三个代码就可以知道,要素字段存储的水文大类。
如:SW表示水文地质学
SWA水文地质学基础
SWB水文地质调查
SWC水文地质钻探
SWD野外水文地质试验等
我们打开两个区文件举例,K50Z033S21_WP.shp打开这个属性表
其中SWBFF代表含水层富水性等级,它的代码表如下:
SWBFF | 含水层富水性等级 | |
---|---|---|
代码 | 含义 | 英文 |
1 | 水量极丰富 | Great abundant of water quantity |
2 | 水量丰富 | Abundant of water quantity |
3 | 水量中等 | Middle of water quantity |
4 | 水量贫乏 | Poor of water quantity |
SWBBDX代表平均单位涌水量,SWBBDX单位涌水量,SWAG代表含水层的类型,其代码表如下:
SWAG | 含水层的类型 | |
---|---|---|
代码 | 含义 | 英文 |
1 | 层状含水层 | Bedded aquifer |
2 | 孔隙含水层 | Porous aquifer |
3 | 孔隙裂隙含水层 | Pore。fissure aquifer |
4 | 裂隙含水层 | Fissure aquifer |
5 | 裂隙一岩溶含水层 | Fissure-karst aquifer |
6 | 岩溶含水层 | Karst aquifer |
7 | 火山岩孔洞含水层 | Pore aquifer of volcanic rock |
8 | 裂隙粘土含水层 | Fissure-clay aquifer |
10 | 基岩含水层 | Bedrock aquifer |
1l | 松散含水层 | Loose deposit aquifer |
20 | 潜水含水层 | Unconfined aquifer |
2l | 层间含水层 | Interlayers aquifer |
22 | 承压含水层 | Confined aquifer |
30 | 基岩含水带 | Water-bearing fissure zone in bedrock |
31 | 层间裂隙含水带 | Water-bearing fissure zone of interlayer |
32 | 断裂含水带 | Water-bearing fault zone |
33 | 岩脉含水带 | Water-bearing vein zone |
34 | 接触含水带 | Water-bearing contact zone |
35 | 背斜轴部含水带 | Water-bearing zone of anticlinal axis |
36 | 背斜倾没端含水带 | Water-bearing zone of anticline pitching |
37 | 向斜含水带 | Water-bearing zone of syncline |
38 | 风化裂隙含水带 | Water-bearing zone of weathering fissure |
39 | 孔洞含水层 | Pore space aquifer |
40 | 含水带 | Water-bearing zone |
41 | 无压含水层 | Unconfined aquifer |
42 | 含水岩组 | Water-bearing formation |
43 | 含水岩系 | Interlayers aquifer |
44 | 岩溶含水系统 | Karst water-bearing system |
45 | 蓄水构造 | Water-storing structure |
在举一个例子,打开K50Z033S11_WP.shp属性表
SWAF:其中SWAF代表含水层富水性等级。它的代码表如下:
SWAF | 地下水的类型 | |
---|---|---|
代码 | 含义 | 英文 |
10 | 包气带水 | Ground water in aeration zone |
11 | 上层滞水 | Perched ground water |
12 | 潜水 | Phreatic water |
13 | 层问水 | Interlayer water |
14 | 承压水 | Confined water |
15 | 自流水 | Artesian water |
16 | 潜水承压水 | Unconfined-confined water |
20 | 孔隙水 | Pore water |
21 | 孔隙潜水 | Porous phreatie water |
22 | 孔隙微承压水 | Porous semkeonfined water |
23 | 孔隙承压水 | Porous confined water |
30 | 孔隙一裂隙水 | Pore-fissure water |
40 | 裂隙水 | Fissure water |
04l | 风化裂隙水 | Weathering fissure water |
42 | 成岩裂隙水 | Lithogenesis fissure water |
43 | 构造裂隙水 | Structure fissure water |
44 | 层状裂隙水 | Bedded fissure water |
45 | 脉状裂隙水 | Vein fissure water |
46 | 裂隙潜水 | Fissure phreatic water |
47 | 裂隙承压水 | Fissure confined water |
48 | 裂隙层问水 | Interlayer fissure water |
50 | 裂隙一岩溶水 | Fissure-karst water |
60 | 岩溶水 | Karst water |
61 | 岩溶潜水 | Karst phreatic water |
... | ... | ... |
一共132个我就不一一敲打了,太费劲了,感兴趣自己去研究,研究不明白的后台联系我。如果不想用代码表示,可以用VOOKUP进行匹配,进而连接到属性表,方法参考上面介绍的20万水文数据库接图表的制作。
# (五)解决一个技术难题
跨幅合并:点、线好弄,字段一致,直接用合并工具批量合并(同一类有多合并多少)。用Mapgis和Arcgis都行,主要是区的合并,如果是同一家单位做的,或者是同一个省的数据直接合并就行,不是一家做的,接幅处会有很大问题,很多区对不上,如下图:
传统办法是重新用mapgis,矢量化所有线,在拓扑造区,这种操作是个大工程,相当于重新做图,不但属性没了,参数也没了。虽然后期赋属性也有技巧,如先统一修改参数,在根据参数赋属性,但也是相当麻烦的事,写这篇文章的时候我也在思考,想到一个结合mapgis和Arcgis功能。批量实现图幅接边问题,还是大家先思考。篇幅有限这部分内容不做演示,后面再写文章全国1:20万地质图空间数据库的下载应用,详细写教程。
最后再叨叨两句,文本介绍的水文数据库真的特别有用,从比例尺精度来说,这个20万数据不能做找水用,但是可以作为评价环境好坏、适宜与否的重要参数,至于方法可以用,AHP层次分析法和模糊数学理论等等。网上也有相关论文,感兴趣可以进一步学习。