浙江江山數字化地質填圖實習基地建設與教學改革

張群喜

（東華理工大學地球科學學院 江西南昌 330013）

摘 要：隨著信息技術的發展，我國從2005年就開始推廣數字地質填圖技術，從根本上改變了地質圖信息的傳統表達方式。東華理工大學從2008年開始在浙江江山進行數字地質填圖實習基地建設，為我校資源勘查工程專業的學生進行數字地質填圖實習提供保障，同時還可為江山市的礦產資源規劃提供技術支持。

關鍵詞：數字華地質填圖 浙江 江山 實習基地

區域地質調查實習是地質類專業（資源勘查工程和地球化學）和非地質類專業（土木工程、水文與水資源、勘查技術與工程以及地球物理學等）教學計劃中規定的一個非常重要的實踐環節，也是也是培養學生實踐能力和獨立工作能力的一項重要措施。

一、填圖實習現狀分析

1.實習基地現狀

江山建立區域地質調查教學實習基地是我校在1965年開始建立主要供地質類專業進行野外區域地質調查實習的場所[1]。江山實習基地做為我校地學類專業最為重要的野外實習基地之一，承擔了我校資源勘查工程、地球化學、水文與水資源工程、勘查技術與工程、土木工程等專業每年數百人次的野外區域地質填圖實踐教學實習任務。

2.區域地質填圖現狀分析

我校的區域地質填圖實習和傳統地質類高校一樣基本沿用比較傳統的地質填圖方法進行。學生主要運用地質老”三大件”（羅盤、地質錘和放大鏡）、紙質地形圖和野外記錄本在野外進行區域地質填圖實習。

二、數字地質填圖技術

數字地質填圖技術主要通過 GPS 定位和導航，并運用掌上機及數字化地質填圖掌上機系統進行野外數據采集、分析和管理數據[2]，最后通過數字化地質填圖（桌面）系統將野外采集到的數據建立原始的基礎地質數據庫并最終輸出地質圖及各類專題圖的技術。

1.主要設備裝置

數字地質填圖所需的主要設備裝置有：① 用于野外采集數據的掌上電腦；② GPS；③ 便攜式計算機；④ 數碼照相機和數碼攝像機；⑤ 數字語音錄入筆。

2.軟件系統

數字地質填圖軟件系統主要包含RGMap（野外數據采集系統）、RGSection（野外實測剖面數據采集系統、MEMAPGIS（數字填圖（桌面）系統）等子系統。

3.PRB 過程

在數字地質填圖中，用地質點 POINT 過程、分段路線 ROUTING 過程、點間界線 BOUNDARY過程三個基本 PRB 過程來描述其研究對象。

4.工作流程

數字地質填圖大致與傳統的區域地質填圖的工作流程基本一致，即資料收集與組織、野外路線踏勘、實測剖面、野外填圖、圖件繪制、資料整理、報告編寫、成果驗收及歸檔等工作流程。其不同點主要是數字化地質填圖的大部分工作借助于RGMap（掌上機）系統和數字化填圖（桌面）系統進行野外數據采集、地質圖的繪制、數據庫的建設以及資料整理。

三、數字地質填圖實習的實施方案

1.前期準備

（1）實習動員

主要給大家講清楚本次實習的目的及意義，同時交代大家要準備好實習所需物品。

（2）資料收集

主要收集與實習區有關的各種地質資料。

（3）圖件準備

矢量化 1∶10000 實習區數字地形圖。

（4）數字填圖裝備準備

將參加填圖實習的班級進行分組，每小組 5-7 人，每組配備一臺筆記本電腦、掌上電腦（WINDOWS Mobile 操作系統，預裝數字填圖（掌上機）軟件）及 GPS以及傳統地質裝備（地質錘、放大鏡和羅盤）。

（5）理論指導。一方面組織學生學習整理收集到的各種資料，并通過教師的講解和引導使學生初步了解實習區的基本地質概況（如地層、構造及巖漿巖等），同時對區域地質填圖的基本方法和原理以及規范有了初步了解。另一方面老師針對數字化地質填圖的基本原理和方法加以講解和操作，使學生基本掌握掌上電腦的使用方法和數字地質填圖軟件（含掌上機和臺式機或筆記本電腦）的基本操作方法。

2.野外路線踏勘

在踏勘前老師要講解清楚地形圖的判讀、怎樣定位、野外記錄和信手剖面圖的繪制等基本技能。在踏勘過程中主要是實習帶隊老師帶領同學們通過對野外若干條教學路線的踏勘認識實習區內各出露的地層特征并進行地質填圖單位的確定、各類型巖石的野外識別、并認識常見的構造特征。在踏勘過程中教師主要采用穿越法并盡可能垂直地層走向的方法進行觀察。同時確定好實測剖面的位置。

3.數字化實測剖面

數字化實測 PRB 剖面。將室內設計好的江山實習區1：10000地形底圖導入掌上電腦，通過 GPS 定位與導航，從設計好的剖面位置的起點出發，沿著剖面的走向前進，并在有明顯巖性變化（包括顏色、成分、組構特征）、構造現象及坡度變化的位置定點記錄，并錄入該位置的巖性、構造現象及高程等信息。并由 1 人負責測量產狀、1人負責采集標本并照相、1 人用地質羅盤校正方向。最后在掌上電腦上完成地質剖面草圖的繪制。

4.野外數字化地質填圖

① 通過收集到得該實習區最新的地質資料以及野外踏勘過程中獲取的資料，編寫PRB庫；② 根據老師的組織和分配的實習任務，每個小組獨立完成老師分配區域的填圖任務，各小組做到在填圖過程中嚴格按填圖規范和要求進行工作，同時要發揮團隊協作精神來共同完成實習任務；③ 設計野外路線并建立野外手圖；④ 每天跑完設計的野外路線后及時把在野外采集到的數據進行整理并及時入庫。

5.室內整理及成果提交

在野外數字化填圖過程中往往是野外和室內交替進行，一般是上午在野外完成數據采集工作，下午回來后再室內進行整理當天在野外采集到的數據。當全部的野外地質路線的數據都采集完畢后在集中進行資料整理并繪制出各種地質圖件及專題圖件，同時完成實習報告的編寫。

四、存在問題及建議

1.我校從2008-2012級資源勘查工程和地球化學專業的本科生的數字地質填圖實習均在此基地進行，并圓滿結束。對比以前傳統的填圖實習，不但提高了效率和精度，而且還讓學生掌握了數字化填圖技術，并充分調動了學生的積極性、自主能動性

2.目前我校有關數字地質填圖技術的相關課程課時數較短，且軟件實踐教學為大班教學，教學質量很難得到保證。基于此筆者建議對我校的資源勘查工程和地球化學專業的人才培養計劃做適當調整，在大二增加區域地質調查課程和數字化填圖理論課程。

參考文獻

[1] 郭福生，劉林清，彭花明，等.江山地質概論及江山區域地質調查實習指導書[M]，地質出版社，2004：2-4.

[2] 張寶一，劉興權，彭先定，賴健清，等. 面向地學學科的數字填圖實踐教學探索[J].中國地質教育.2012，1：132-137