吳熙彥 于貴華 杜克平 徐錫偉 王 銀

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活動(dòng)斷層探察數(shù)據(jù)的信息編碼優(yōu)化研究1

吳熙彥1）于貴華1）杜克平2）徐錫偉1）王 銀3）

1）中國(guó)地震局地質(zhì)研究所，中國(guó)地震局活動(dòng)構(gòu)造與火山重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100029 2）北京師范大學(xué)地理學(xué)與遙感科學(xué)學(xué)院，北京100875 3）寧夏回族自治區(qū)地震局，銀川 750001

從20世紀(jì)90年代起，研究人員就開(kāi)始探索活動(dòng)斷層探察數(shù)據(jù)的制作、存儲(chǔ)與管理。迄今為止，已經(jīng)獲得了大量的活動(dòng)斷層探察數(shù)據(jù)，建成了一套系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組織體系，為減輕地震災(zāi)害的相關(guān)研究提供了數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。近年來(lái)，隨著活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)信息的擴(kuò)充，初期設(shè)計(jì)的部分屬性信息編碼已不適用。為了形成適應(yīng)當(dāng)前工作的屬性信息編碼體系，本文以活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)體系為基礎(chǔ)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)屬性值代碼進(jìn)行信息分類(lèi)和編碼優(yōu)化。文章將數(shù)據(jù)庫(kù)屬性值代碼分為字符型單一含義值、數(shù)值型單一含義值及復(fù)合含義值，分別進(jìn)行編碼規(guī)則設(shè)計(jì)，最終優(yōu)化了數(shù)據(jù)庫(kù)屬性信息編碼體系，提高了從建庫(kù)到數(shù)據(jù)應(yīng)用的數(shù)據(jù)錄入、檢測(cè)、制圖自動(dòng)化、數(shù)據(jù)分析等環(huán)節(jié)的效率。

活動(dòng)斷層 數(shù)據(jù)庫(kù) 信息分類(lèi) 信息編碼 探察數(shù)據(jù) 優(yōu)化

引言

地震時(shí)活動(dòng)斷層的錯(cuò)動(dòng)會(huì)給斷層帶上的建筑物和生命線工程造成巨大破壞。越靠近斷層破裂面的地方，發(fā)震斷層對(duì)建構(gòu)筑物的破壞越大。準(zhǔn)確探明活動(dòng)斷層的位置、滑動(dòng)速度等特性，并建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，可以幫助社會(huì)減輕災(zāi)害帶來(lái)的損失，保護(hù)生命財(cái)產(chǎn)安全（徐錫偉等，2002；徐錫偉，2006；田勝清，2006）。20世紀(jì)90年代，我國(guó)多家機(jī)構(gòu)對(duì)重要城市、重點(diǎn)活動(dòng)斷層逐步開(kāi)展探察。研究人員開(kāi)始探索利用計(jì)算機(jī)協(xié)助相關(guān)工作及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)（于貴華等，1996）。在我國(guó)政府資助的一些重大活動(dòng)斷層探察項(xiàng)目的推動(dòng)下，探察成果逐漸由過(guò)去的紙質(zhì)儲(chǔ)存轉(zhuǎn)變?yōu)槔糜?jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)儲(chǔ)存。2004年，國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)立項(xiàng)資助的國(guó)家級(jí)重大科學(xué)工程“中國(guó)數(shù)字地震觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)工程”中的“中國(guó)地震活動(dòng)斷層探測(cè)技術(shù)系統(tǒng)”分項(xiàng)工程啟動(dòng)。分項(xiàng)針對(duì)華北平原區(qū)、鄂爾多斯周緣盆地區(qū)、青藏高原東緣山間盆地等不同地震地質(zhì)環(huán)境和第四紀(jì)地質(zhì)條件進(jìn)行了“城市活動(dòng)斷層試驗(yàn)探測(cè)”工作和20個(gè)大城市活動(dòng)斷層探測(cè)與地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。在項(xiàng)目的資助和全體項(xiàng)目參加者的努力下，形成了《活動(dòng)斷層探測(cè)及研究成果數(shù)據(jù)規(guī)范》，及基于該規(guī)范建設(shè)的20個(gè)大城市活動(dòng)斷層探測(cè)成果數(shù)據(jù)庫(kù)。同時(shí)，相繼建立了福州市活動(dòng)斷層信息管理系統(tǒng)（于貴華等，2006）等一系列活動(dòng)斷層探測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（柔潔等，2008；劉娜等，2009；葛孚剛等，2011），并在基于ArcGIS的地震活動(dòng)斷層多源數(shù)據(jù)組織與管理等方面進(jìn)行了一系列有益的探索（葛偉鵬等，2006；李策等，2008；崔瑾等，2014）。2008年“中國(guó)地震活動(dòng)斷層探測(cè)技術(shù)系統(tǒng)”工程結(jié)束后，中國(guó)地震局在2009年啟動(dòng)了中國(guó)地震活動(dòng)斷層填圖計(jì)劃。計(jì)劃包括“喜馬拉雅計(jì)劃——中國(guó)地震活動(dòng)斷層探察項(xiàng)目”和“我國(guó)地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)活動(dòng)斷層地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)項(xiàng)目”（中國(guó)地震局震害防御司，2013）。為保障數(shù)據(jù)質(zhì)量，項(xiàng)目更強(qiáng)調(diào)與活動(dòng)斷層填圖同步開(kāi)展數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，在總結(jié)“中國(guó)地震活動(dòng)斷層探測(cè)技術(shù)系統(tǒng)”數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采取了合理優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)模板等一系列措施，保障探察數(shù)據(jù)的及時(shí)錄入和數(shù)據(jù)庫(kù)的準(zhǔn)確與實(shí)用（于貴華等，2013）。本文在地震活動(dòng)斷層填圖項(xiàng)目背景下，以活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)體系為基礎(chǔ)，對(duì)探察數(shù)據(jù)信息的編碼進(jìn)行了優(yōu)化研究與設(shè)計(jì)。優(yōu)化與完善信息分類(lèi)編碼是優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)模板的一項(xiàng)重要內(nèi)容，為科學(xué)規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)據(jù)內(nèi)容提供了技術(shù)基礎(chǔ)。這一工作也為相關(guān)行業(yè)使用、訪問(wèn)活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)提供了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，有助于推進(jìn)活動(dòng)斷層探察基礎(chǔ)工作在防震減災(zāi)的應(yīng)用。

1 活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)值代碼優(yōu)化需求概述

1.1 活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化需求

活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)模板近年來(lái)應(yīng)用于城市、華北構(gòu)造區(qū)、南北地震帶及其他重點(diǎn)區(qū)域的活動(dòng)斷層探察數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，未來(lái)可能將應(yīng)用于我國(guó)各地區(qū)、各類(lèi)項(xiàng)目的活動(dòng)斷層探察數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)中。庫(kù)中的數(shù)據(jù)來(lái)源于不同項(xiàng)目和專(zhuān)業(yè)。為了便于管理、查詢、理解與應(yīng)用，須對(duì)建庫(kù)各環(huán)節(jié)內(nèi)容進(jìn)行規(guī)范化。

活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)各環(huán)節(jié)規(guī)范化的內(nèi)容包括：要素集、要素類(lèi)、表、關(guān)系類(lèi)、字段、值域等的命名規(guī)范化；專(zhuān)題號(hào)、專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)號(hào)、ID號(hào)的編號(hào)規(guī)范化；屬性值的代碼規(guī)范化；入庫(kù)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤類(lèi)型、數(shù)據(jù)集成錯(cuò)誤類(lèi)型等軟件使用的代碼規(guī)范化。從數(shù)據(jù)庫(kù)模板建立、數(shù)據(jù)錄入，到數(shù)據(jù)檢測(cè)與集成，規(guī)范化的工作貫穿了整個(gè)工作周期（如圖1所示）。

1.2 活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)值代碼初期設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

城市活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)的初期未建立系統(tǒng)的編碼規(guī)則，大部分屬性值僅按照順序編碼，一旦擴(kuò)展屬性值域，將破壞原有值代碼規(guī)律，從順序碼變?yōu)闊o(wú)序碼。

隨著活動(dòng)斷層探測(cè)工作的深入開(kāi)展，探測(cè)手段的不斷更新和完善，數(shù)據(jù)與建庫(kù)經(jīng)驗(yàn)的積累，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的性質(zhì)及特征認(rèn)識(shí)的不斷深入，在數(shù)據(jù)庫(kù)模板不斷優(yōu)化的過(guò)程中，需要根據(jù)已擴(kuò)展的值域需求，對(duì)值碼進(jìn)行編碼優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其有規(guī)律、便于理解和維護(hù)。

2 值代碼優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.1 編碼對(duì)象

本文主要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中可用離散值表示的屬性進(jìn)行分類(lèi)編碼。在活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展前期，已經(jīng)確定了需要用代碼表示的屬性信息。本文在不改變數(shù)據(jù)庫(kù)組織結(jié)構(gòu)的前提下，對(duì)庫(kù)模板中的離散值進(jìn)行編碼優(yōu)化設(shè)計(jì)。經(jīng)總結(jié)分析，數(shù)據(jù)庫(kù)需要編碼的內(nèi)容包括表述年代的地質(zhì)地貌形成年代、火成巖形成時(shí)代、地層年代，表述方法的樣品測(cè)試方法、方位角（16方位），表述不同類(lèi)型實(shí)體的斷層類(lèi)型、褶皺類(lèi)型、火成巖體類(lèi)別、地震地表破裂類(lèi)型、剖面線類(lèi)型、采樣類(lèi)型，表述數(shù)據(jù)來(lái)源或從屬關(guān)系的鉆孔來(lái)源、目標(biāo)斷層來(lái)源、探槽來(lái)源、樣品數(shù)據(jù)來(lái)源、目標(biāo)破裂帶來(lái)源、所屬圖件、大文件數(shù)據(jù)源等。數(shù)據(jù)庫(kù)從過(guò)程和對(duì)象兩個(gè)層次設(shè)計(jì)，形成對(duì)象-過(guò)程的結(jié)構(gòu)（如圖2），待編碼的值應(yīng)用于特定調(diào)查對(duì)象的特定調(diào)查階段，描述對(duì)象包括實(shí)體、方法、狀態(tài)、成果、類(lèi)屬等。

2.2 編碼原則

信息分類(lèi)編碼通常應(yīng)先制定相應(yīng)的分類(lèi)原則（董曼等，2014；張翼等，2016）。本文研究的編碼原則遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《標(biāo)準(zhǔn)化信息導(dǎo)則信息分類(lèi)編碼的基本原則和方法》（GB 7027—2002）。該標(biāo)準(zhǔn)給出了信息編碼的6項(xiàng)原則：唯一性、合理性、可擴(kuò)充性、簡(jiǎn)明性、適用性和規(guī)范性。針對(duì)本文所研究的數(shù)據(jù)庫(kù)值代碼，遵循這6項(xiàng)原則，在編碼設(shè)計(jì)上符合以下具體原則：

（1）唯一性原則：本文研究的值代碼在數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)中具有唯一性。一個(gè)值所表述的內(nèi)容作為一個(gè)編碼對(duì)象，只有一個(gè)代碼。

（2）合理性原則：值代碼的結(jié)構(gòu)與活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)體系相適應(yīng)，根據(jù)數(shù)據(jù)分層分類(lèi)設(shè)計(jì)代碼結(jié)構(gòu)。

（3）可擴(kuò)充原則：值代碼在設(shè)計(jì)編碼框架下有適當(dāng)?shù)目蓴U(kuò)充性。

（4）簡(jiǎn)化原則：控制代碼長(zhǎng)度，簡(jiǎn)化實(shí)體、方法、狀態(tài)、成果和類(lèi)屬值的代碼。

（5）適用原則：值代碼反映編碼對(duì)象的特點(diǎn)；不僅要考慮系統(tǒng)對(duì)編碼的辨識(shí)能力，同時(shí)考慮入庫(kù)人員的理解與記憶。

（6）規(guī)范化原則：在數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象-過(guò)程的統(tǒng)一框架下設(shè)計(jì)值的編碼。

2.3 活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)的組織結(jié)構(gòu)與信息分類(lèi)

本文研究的編碼體系基于待編碼值的信息分類(lèi)，將具有不同屬性或特征的信息區(qū)分歸類(lèi)。擁有相同特征的信息用相同的規(guī)則編碼；表達(dá)相同意義的信息采用相同的代碼表示。整個(gè)編碼體系不僅要具備適應(yīng)性和規(guī)范性，而且要保證碼值的唯一性。數(shù)據(jù)庫(kù)屬性值的分類(lèi)和編碼與數(shù)據(jù)環(huán)境、數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理等有關(guān)（李新通等，2002）。本文的屬性信息分類(lèi)和代碼規(guī)劃遵循這一規(guī)律，基于活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)框架統(tǒng)籌與優(yōu)化值代碼。

活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)建立過(guò)程與活動(dòng)斷層探察工作進(jìn)展一致，在相應(yīng)的工作階段將探察資料逐一入庫(kù)。其中包括大量地質(zhì)、地貌、地球物理、制圖等要素的屬性信息?；顒?dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)的組織結(jié)構(gòu)如圖3所示（于貴華等，2012）。構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)除了考慮專(zhuān)題內(nèi)容，還考慮了工作階段，從2個(gè)層面設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)組織。在數(shù)據(jù)組織的第一層面，將數(shù)據(jù)按工作流程分為3類(lèi)：準(zhǔn)備階段數(shù)據(jù)、野外調(diào)研階段數(shù)據(jù)和室內(nèi)總結(jié)階段數(shù)據(jù)。在每一階段，數(shù)據(jù)按專(zhuān)題內(nèi)容劃分為不同數(shù)據(jù)集。

數(shù)據(jù)組織的第二層面將第一層面的各階段各專(zhuān)題的數(shù)據(jù)分層分類(lèi)，分類(lèi)后同類(lèi)別的數(shù)據(jù)出現(xiàn)在不同階段。隨著工作的展開(kāi)，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)再處理和信息更新，形成下一階段的數(shù)據(jù)。某一階段的同類(lèi)數(shù)據(jù)既繼承了上一階段的信息，又記錄了這一階段的信息。以地質(zhì)類(lèi)數(shù)據(jù)的斷層為例，如圖4所示。準(zhǔn)備階段，通過(guò)遙感解譯手段，獲得解譯的斷層線并存儲(chǔ)于遙感數(shù)據(jù)集的遙感解譯線中；野外調(diào)查階段，選取解譯的斷層，結(jié)合實(shí)地調(diào)查，形成活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)；室內(nèi)總結(jié)階段，總結(jié)分析研究區(qū)域內(nèi)的活動(dòng)斷層、早中更新世斷層和前第四紀(jì)斷層，形成最終的斷層數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳遞的同時(shí)，部分?jǐn)?shù)據(jù)組織方式和屬性值也從第一階段傳遞到第二、三階段?；跀?shù)據(jù)組織的非單一層面結(jié)構(gòu)，將數(shù)據(jù)集作為數(shù)據(jù)庫(kù)最頂層數(shù)據(jù)單元、自頂向下地分類(lèi)和編碼，可能增加代碼的復(fù)雜度和長(zhǎng)度。更優(yōu)化的方法是基于專(zhuān)業(yè)分類(lèi)，從地質(zhì)、地球物理、火山調(diào)查等層次開(kāi)始分類(lèi)與編碼。

2.4 編碼規(guī)劃

編碼類(lèi)型按照被編碼信息的含義可分為復(fù)合含義值、單一含義值；按照編碼構(gòu)成類(lèi)型可分為字母/字符型、數(shù)值型。數(shù)值型與字母/字符型編碼有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。字母/字符型編碼常用于表示名稱縮寫(xiě)等，易于記憶，但表示復(fù)合含義時(shí)長(zhǎng)度較長(zhǎng)；數(shù)值型編碼不易于記憶，但可用多位數(shù)值表示多重含義，形成數(shù)值型復(fù)合含義值。數(shù)值型復(fù)合含義值使用數(shù)值型編碼方式，由多組1—2位的數(shù)值型編碼組成，組與組之間具有層次結(jié)構(gòu)，表示一定層次關(guān)系與復(fù)合含義。

活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)待優(yōu)化編碼值域包括單一含義值和復(fù)合含義值?；顒?dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)的單一含義值采用簡(jiǎn)單數(shù)值或字母/字符型編碼，便于理解和記憶。描述判斷、級(jí)別、方位角度等的值本身與數(shù)值相關(guān)，采用單一含義數(shù)值型碼。表示數(shù)據(jù)來(lái)源、數(shù)據(jù)從屬關(guān)系等值域一般用文字表述，采用字母/字符型編碼，易于記憶與填寫(xiě)。

活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)的復(fù)合含義值采用等長(zhǎng)數(shù)值型代碼，表達(dá)多重含義。表示地質(zhì)年代的代碼采用線分類(lèi)法規(guī)劃編碼。線分類(lèi)法也稱為層次分類(lèi)法，是一種從上層逐層展開(kāi)分類(lèi)的體系。在線分類(lèi)體系中，同位類(lèi)的類(lèi)目之間存在并列關(guān)系；下位類(lèi)與上位類(lèi)存在隸屬關(guān)系（如圖5）。這種層次關(guān)系符合地質(zhì)年代宇、界、系、統(tǒng)、階的層次結(jié)構(gòu)，適用于地質(zhì)年代編碼。活動(dòng)斷層研究有將全新世進(jìn)一步細(xì)分，或在特定情況下將早中更新世地層單元合并的需求，需用8位數(shù)值碼編碼。表達(dá)特定類(lèi)別下、特定調(diào)查階段的實(shí)體、方法、狀態(tài)、成果、類(lèi)屬等的值，與活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)所屬專(zhuān)題數(shù)據(jù)和調(diào)查階段相關(guān)，采用面分類(lèi)法規(guī)劃編碼。面分類(lèi)法又稱平行分類(lèi)法，它將待分類(lèi)事物或?qū)ο蟮娜舾蓪傩曰蛱卣饕暈槿舾蓚€(gè)面，面與面之間彼此獨(dú)立，編碼時(shí)將面內(nèi)的類(lèi)目組合在一起，形成復(fù)合類(lèi)目（如圖6）。這種方法適用于活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)中復(fù)合含義值編碼。針對(duì)本文討論的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)，該方法更容易將各專(zhuān)題數(shù)據(jù)用統(tǒng)一的規(guī)則分類(lèi)編碼。但面分類(lèi)法的主要缺點(diǎn)是不能充分利用編碼空間。當(dāng)某個(gè)值域沒(méi)有某一面的特性時(shí)，代表該特性的碼段會(huì)被浪費(fèi)。活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)值碼既有共同的特性，又有自身的特點(diǎn)。因此，類(lèi)目?jī)?nèi)編碼可結(jié)合線分類(lèi)法，各面內(nèi)部自定義編碼規(guī)則，減少編碼復(fù)雜性、碼段數(shù)目和碼值長(zhǎng)度，根據(jù)規(guī)劃，采用6位數(shù)值編碼。對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)體系先進(jìn)行分層分類(lèi)，確定值的類(lèi)目特性，再進(jìn)行細(xì)分與類(lèi)目?jī)?nèi)編碼。

圖5 線分類(lèi)法示意圖

圖6 面分類(lèi)法示意圖

2.5 碼值詳細(xì)設(shè)計(jì)

根據(jù)編碼值域的特點(diǎn)，編碼時(shí)把值碼分為4類(lèi)，即單一含義字符型編碼、單一含義數(shù)值型編碼、8位數(shù)值型編碼和6位數(shù)值型復(fù)合含義編碼。每類(lèi)編碼采用相應(yīng)的碼值設(shè)計(jì)方法。

（1）表示數(shù)據(jù)來(lái)源的值含義雖然單一，但描述來(lái)源的信息可能較長(zhǎng)。采用字符型縮寫(xiě)碼，既容易辨識(shí)與記憶，又降低存儲(chǔ)空間。這類(lèi)值對(duì)象包括目標(biāo)斷層來(lái)源、地震地表破裂帶來(lái)源、采樣點(diǎn)來(lái)源等，如表1。

表1 表示數(shù)據(jù)來(lái)源的值代碼表

續(xù)表

（2）表示有特定的、單一意義的、與數(shù)值有關(guān)的編碼，使用數(shù)值型代碼更容易理解。比如方位角、可靠性等級(jí)等，如表2。

表2 單一含義數(shù)值型代碼表

（3）表示年代的代碼采用等長(zhǎng)數(shù)值型代碼。地質(zhì)地貌形成年代、火成巖形成時(shí)代、地層年代都用地質(zhì)年代描述，可以使用統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的編碼方式。

地層年代、形成年代的第1位表示宇，第2位表示界，第3位表示系，第4、5位表示統(tǒng)，第6、7位表示階，第8位表示階內(nèi)年代細(xì)分代碼。年代越老，數(shù)值越小，年代越新，數(shù)值越大，如表3。

火成巖形成時(shí)代通常表達(dá)為2個(gè)地質(zhì)年代之間，或者某一地質(zhì)年代。用于表達(dá)火成巖形成時(shí)代的地質(zhì)年代描述到紀(jì)。因此，將8位代碼劃分為前后2段等長(zhǎng)代碼。火成巖形成時(shí)代為2個(gè)地質(zhì)年代之間，前4位表示形成時(shí)代的底界（該期最老地質(zhì)年代），后4位表示形成時(shí)代的頂界（該期最新地質(zhì)年代）?；鸪蓭r形成時(shí)代為某一地質(zhì)年代時(shí)，前4位表示該地質(zhì)年代，后4位作為保留位。4位代碼段的第1位表示宇，第2位表示界，第3位表示系，第4位作為保留位，如表4。

表3 地質(zhì)年代代碼表

表4 巖體形成時(shí)期代碼表

（4）表示復(fù)合含義的值用6位數(shù)值型代碼，不同的碼段代表不同層次的含義。一方面所有值代碼在整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)下有統(tǒng)一的表述方式，另一方面可以保證值代碼的唯一性。6位代碼由多個(gè)碼段組成。首先利用面分類(lèi)法對(duì)信息組織分類(lèi)，再利用線分類(lèi)法對(duì)類(lèi)目?jī)?nèi)的值進(jìn)行細(xì)分類(lèi)與編碼。第1和第2碼段分別占1位，表示值所屬大類(lèi)和小類(lèi)，用面分類(lèi)法編碼。值所屬大類(lèi)碼值含義：1為地質(zhì)；2為地球物理；3為地球化學(xué)；4為樣品；5為火山。小類(lèi)編碼值含義：1為實(shí)體；2為方法；3為成果；4為狀態(tài)；5為描述。如表5所示。

表5 代碼結(jié)構(gòu)示意表

表6 第3—6位代碼含義概況表

表7 斷層類(lèi)型代碼表

復(fù)合含義6位數(shù)值型代碼的第3—6位是類(lèi)目?jī)?nèi)編碼，根據(jù)類(lèi)目特性再劃分碼段，用線分類(lèi)法設(shè)計(jì)編碼。小類(lèi)內(nèi)部碼段分類(lèi)規(guī)劃和部分編碼設(shè)計(jì)如表6所示。小類(lèi)內(nèi)部編碼使用數(shù)字型代碼，為了統(tǒng)一規(guī)劃，碼位基本等長(zhǎng)。碼段內(nèi)基本采用順序編碼，不表示任何特性的碼段用0補(bǔ)齊。

以斷層類(lèi)型為例，該值域描述對(duì)象是斷層的產(chǎn)狀和出露情況的描述，第1位表示地質(zhì)類(lèi)，第2位表示對(duì)象是實(shí)體，第3位表示斷層，第4位表示出露情況，第5位表示正斷、逆斷，第6位表示走滑、左旋走滑、右旋走滑。具體的值如表7所示。

3 結(jié)果與討論

活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)的專(zhuān)題數(shù)據(jù)復(fù)雜，存儲(chǔ)階段數(shù)據(jù)來(lái)源廣，因此屬性值分類(lèi)編碼也較為復(fù)雜。本文研究的分類(lèi)編碼不僅有助于數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)范化，還有利于數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化和活動(dòng)斷層探察數(shù)據(jù)成果的推廣與應(yīng)用。本文研究的值代碼優(yōu)化在數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)檢測(cè)、制圖自動(dòng)化、數(shù)據(jù)分析等方面以下意義：①值代碼優(yōu)化后以縮寫(xiě)碼編碼，易于記憶與錄入；②不再存在無(wú)序值代碼，有效提高了軟件檢測(cè)數(shù)據(jù)的效果；③值代碼規(guī)范化提高了專(zhuān)題要素符號(hào)匹配的效率，有利于標(biāo)準(zhǔn)化制圖；④便于攜帶與共享的單文件（如斷層數(shù)據(jù)）能實(shí)現(xiàn)多層次的分類(lèi)、分層與分析，提高了數(shù)據(jù)的分析能力，有助于提高斷層探測(cè)成果在防震減災(zāi)方面的應(yīng)用。

活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)屬性值代碼優(yōu)化的效果顯著。值代碼遵循了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的6大編碼原則。編碼通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)唯一性：數(shù)值碼與字符碼相互獨(dú)立；簡(jiǎn)單數(shù)值型碼和復(fù)雜數(shù)值型碼通過(guò)位數(shù)進(jìn)行區(qū)別；復(fù)雜數(shù)值型碼通過(guò)不同類(lèi)型代碼位數(shù)不相同、同類(lèi)型代碼分碼段分類(lèi)編碼。復(fù)合型代碼的分段以數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，與數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)體系相適應(yīng)。優(yōu)化后的代碼在數(shù)據(jù)庫(kù)體系基礎(chǔ)上將原來(lái)的無(wú)序碼變?yōu)橛袛U(kuò)展性的、規(guī)范的有序碼。復(fù)合型代碼在碼段內(nèi)預(yù)留了部分值，并預(yù)留了部分代碼的碼段，實(shí)現(xiàn)了代碼的可擴(kuò)充性，大大降低了原順序碼擴(kuò)展后變?yōu)闊o(wú)序碼的可能性。在代碼規(guī)范化和增加擴(kuò)展性的同時(shí)，也降低代碼的長(zhǎng)度，從而簡(jiǎn)化了代碼。

活動(dòng)斷層探察工作使用地質(zhì)、地球物理、年代學(xué)、遙感等多學(xué)科的研究手段，獲得的數(shù)據(jù)復(fù)雜并且量大。數(shù)據(jù)庫(kù)除了存儲(chǔ)多專(zhuān)題數(shù)據(jù)，還存儲(chǔ)了多階段數(shù)據(jù)，增加了值代碼優(yōu)化的復(fù)雜性。本文在數(shù)據(jù)庫(kù)模板值代碼的優(yōu)化方面進(jìn)行了具有建設(shè)性的探討和研究，建立了基于活動(dòng)斷層數(shù)據(jù)庫(kù)體系的屬性值編碼體系，對(duì)防震減災(zāi)工作有著積極的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。

致謝：本文的工作是在“中國(guó)地震活動(dòng)斷層探測(cè)技術(shù)系統(tǒng)”、“我國(guó)地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)活動(dòng)斷層地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)”、“中國(guó)地震活斷層探察”、“編制活動(dòng)斷層相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究”等項(xiàng)目全體參與者的支持下才得以推廣和完成，在此向參與項(xiàng)目的每一位同仁表示衷心的感謝！審稿專(zhuān)家和《震災(zāi)防御技術(shù)》編輯部老師也對(duì)本文提出了很多寶貴建議，在此也向每一位幫助過(guò)本文編寫(xiě)工作的專(zhuān)家老師表達(dá)感激之情！

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Optimizing Information Coding of Active Fault Survey Data

Wu Xiyan1), Yu Guihua1), Du Keping2), Xu Xiwei1)and Wang Yin3)

1) Key Laboratory of Active Tectonics and Volcano, Institute of Geology, CEA, Beijing 100029, China 2) Beijing Normal University, Beijing 100875, China 3) Earthquake Administration of Ningxia Hui Autonomous Region, Yinchuan 750001, China

The study of digital active fault database of storing and managing active fault survey data started in the 1990s. In the following 20 years, a systematic database framework has been developed, which provided fundamental data to minimize losses caused by earthquake disasters. In recent years, as the database framework developed and the range of information extended, some early designed attribute value codes are no longer adaptable to the new database framework. In order to build a more applicable attribute value coding system, we designed the coding rules respectively for three types of values: simple meaning character codes, simple meaning numerical codes and complex meaning codes. A new attribute value coding system has been built and discussed in this paper. The results show that the new system is helpful of increasing the efficiency of data entry, data detection, auto-mapping, data analysis and other relevant work.

Active fault；Database；Information classification；Information coding；Survey data；Optimize

1基金項(xiàng)目 中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)專(zhuān)項(xiàng)（IGCEA1303）、地震行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)“編制活動(dòng)斷層探察相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究”（20138001）、“中國(guó)地震活動(dòng)斷層探察”（201408123）和“我國(guó)地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)活動(dòng)斷層地震危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)”（201008001）聯(lián)合資助

2016-01-11

吳熙彥，女，生于1984年。工程師。主要從事GIS在活動(dòng)構(gòu)造研究方面的應(yīng)用研究。E-mail：xywu@ies.ac.cn

于貴華，女，生于1966年。研究員。主要從事數(shù)據(jù)庫(kù)、GIS、活動(dòng)構(gòu)造等方面的研究。E-mail：yuguihua@139.com

吳熙彥，于貴華，杜克平，徐錫偉，王銀，2017．活動(dòng)斷層探察數(shù)據(jù)的信息編碼優(yōu)化研究．震災(zāi)防御技術(shù)，12（1）：85—95． doi：10.11899/zzfy20170109