【摘 要】本文詳細介紹了數字填圖的前期準備工作、野外PRB過程、PRB數據室內資料整理操作過程、成果表達等內容,從當前勘探階段為普查實施的1:1萬填圖技術應用方面展開論述。
【關鍵詞】數字填圖;PRB;區域地質調查;數據庫
0.前言
數字填圖是指在區域地質調查或科學研究中,應用GIS、GPS、RS等技術,結合計算機軟硬件進行野外數據采集、建庫、成圖、管理和分析一體化的數字作業。以往的野外地質填圖技術已經不能適應當前地質工作的要求。開展地質調查填圖數據采集與制圖技術研究,以實現地質調查數據獲取全過程的信息化,是世界技術先進國家的地質填圖工作的普遍趨勢。
傳統的地質填圖工作,是通過連續的野外地質路線觀測,把獲得的第一手資料記錄在紙介質的記錄簿上,并把相應的地質觀測點及界線手繪在地形圖上,往往只是記錄地質點及產狀點就需要10幾本之多的記錄本,以往地質填圖首先是測量人員在勘區做好精度比較高的GPS控制網,然后地質工作人員在室內設計好當天的填圖路線,需要至少3人的測量人員攜帶全站儀、三腳架、棱鏡、對講機等器械隨同,地質工作人員定好地質點后由測量人員進行測量,最終數據由測量人員整理好后再交給地質工作人員成圖,更有產狀點、斷層點等所采集數據涉及的信息種類多、內容復雜、信息量大,并且獲取的野外地質資料基本上處于分散的、非動態的管理現狀,極大地制約了資料利用和價值轉化,所以傳統的地質填圖工作量大、人員配置多、效益低,已經不能適應當前社會產業信息化,無法滿足市場需要了。所以,開展數字填圖是地質歷史上不可避免的改革,是適應時代發展的潮流。
1.RGMAP的工作流程
RGMAP整個過程主要包括從組隊后的數字化裝備配置要求、前人資料的收集和數字化、測區地理底圖數字化、多源數據在同一空間的投影,野外觀測路線地質調查、野外駐地數據整理過程和野外剖面測量、室內PRB數據整理、實際材料圖的形成、最終地質編稿圖的形成等過程。其流程入下圖所示:
2.本次勘區地質狀況及工作要求
滇東鎮雄縣某普查區地處國家大型煤炭基地 “云貴基地”中云南境內的五個礦區之一的“鎮雄煤礦區”的東北部,區內煤炭資源較豐富,可為煤炭基地提供后備資源。以此為中心幅射到整個滇東北的昭通地區及相鄰的四川省等缺煤地區,可在很大程度上緩解這些地區工業和民用燃料用煤的急需。并可就近供給規劃中的麟鳳火電廠(4×100MW)和滿足發展煤化工產業的需要,為促進當地人民脫貧致富奔小康有現實的社會及經濟意義。本區地質條件簡單偏中等,局部受到斷層構造及切割的影響,地層厚度分布不均勻,一幅1∶1萬地質調查與填圖工作,實測地質路線長度一般在15~20km,平均線距在100~500m之間,由于煤系主要分布于晚二疊系,所以煤系地層地質點網距需要適當加密,從全區看來,點間距100~200m,點密度達到每平方公里25~35個,基本達到1:10000萬地質填圖規范要求。僅記錄地質點就可多達4000~5000個,更有產狀點、斷層點、探槽8000m及硐探1000m實施和數據編錄。
3.前期工作
1:1地形圖是從地方國土局購買,為了符合數字化裝備軟件對數據的要求,專業制圖人員對所購買CAD地形圖轉換成MAPGIS格式文件,對其進行專業化處理后達到規范的要求,作為數字填圖野外手圖庫的數字化地理底圖,并收集本區以往的地質資料,進行掃描、矢量作為參考資料,以便現場踏勘有目的的進行。對處理后地形圖及地質資料通過MAPGIS軟件進行誤差校正、投影變換,與圖幅地形數據相一致,作為基礎背景圖層。根據本測區的地質特點,建立相應的電子詞典庫,它目的有三個,一是要解決地層、構造、巖性等地質內容描述的標準化問題;二是要提高野外數據采集效益;三是野外填圖字典的作用。
4.本勘區野外PRB過程
野外手圖拷入掌上電腦后,根據布局路線進行野外地質路線觀測,由于本勘區只要是查明國家煤炭資源儲量,所以對煤層露頭必須詳細的實地追索,經過初步現場踏勘我們大致了解了煤系及各地層的分布情況,地層走向由東北—東南,傾向一般289°~345°。
本區分3個野外填圖小組,每個小組一般由2人組成,其中組長1人,主要觀察、記錄、素描、照相等。另外1人攜帶錘子、羅盤、放大鏡進行巖石辨認及打產狀。本次填圖方法采用追溯法,及沿地質界線的走向進行定地質點,煤系填圖中盡量訪問當地老鄉煤層露頭線的出露位置及被炸封的廢窯的分布位置,有必要的時候可以請老鄉帶路,PRB過程即可分層地質描述、地質定點、測量產狀、采樣、畫素描、照相等進行數字化采集及屬性描述。
每天野外路線觀測數據采集過程結束后,需在當天進行室內的PRB野外數據過程處理:對野外的PRB過程進行補充和完善,掌上電腦數據轉為桌面填圖系統數據,對野外PRB檢查和補充、數據質檢、素描加工與完善、照片入庫、野外PRB小結等。通過PRB數據質量程序檢查系統通過后,PRB數據入庫,即轉人野外手圖庫,最終形成附有空間屬性的1萬實際材料圖。
本次野外PRB中系統的劃分了出露地層由新到老有:第四系(Q)、三疊系上統須家河組(T3xj)、三疊系中統關嶺組(T2g)、三疊系下統永寧鎮組(T1y)、三疊系下統飛仙關組(T1f)、三疊系下統卡以頭組(T1k)、二疊系上統長興組(P2c)、二疊系上統龍潭組(P2l)、二疊系上統峨嵋山玄武巖組(P2β)、二疊系下統茅口組(P1m),最終結果資料可以做為以后煤礦開采提供地質依據,對找礦、研究地質都有重要作用。
7.結論及常見問題
數字填圖技術的應用,創建了PRB數字地質填圖的可視化過程及其相應的數據模型,可快速、準確編制出新一代的數字化實際材料圖、編稿地質圖及地質圖。改變和優化了傳統的礦產地質填圖的精度和資料整合方式,大幅度提高了礦產調查的工作效率,縮短了找礦填圖周期,實現了礦產地質填圖野外觀察圖、文、像的數字地質填圖成果的全程數字化。同時在數字填圖實際操作中,由于工作者的經驗和掌上電腦、GPS的性能等原因常會出現路線號重復、地質點號重復、飛點、漏畫(點間路線)、漏畫B(地質界線)等問題,這要求操作者在工作中較為細心以及設備方面的改進。 [科]
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