數字填圖系統（DGSS）中DGSInfo在區域地質調查中的應用
——以西藏絨布地區索改幅1∶5萬區域地質填圖為例

董斌斌，丁楓，楊敏，范宇航，田京京

（1.成都理工大學地球科學學院，四川 成都 610059；2.北京市環境保護科學研究院，北京 100037）

數字地質調查系統（DGSS）是中國地調局地質發展研究中心2010年開發的，具自主知識產權、整合數字填圖和數字剖面等6大系統為一體的綜合地質調查軟件。該系統同時結合3S（GPS、GIS、RS）技術，功能涵蓋較齊全，被廣泛應用于基礎地質調查、礦產地質調查、資源儲量估算與礦體三維建模等多個領域[1-5]。野外與室內整理中，主要是對PRB之間的關系認識較混亂，照片、產狀、樣品輸入方式存在錯誤，GPS采點方式與特點認識模糊，及對信手剖面圖生成方式與存在等問題。筆者針對14版DGSS數字填圖系統在野外的使用方法，及后期處理中遇到的問題進行探討，希望對地質工作者有所幫助。

1 調查區自然地理概況

研究區地處西藏南部喜馬拉雅山中段北麓，地形切割強烈，屬深谷深切割區，區內山勢陡峻，溝壑縱橫，海拔4 400～5 700 m，相對高差800～1 000 m，屬高原亞寒帶半干旱季風-高山高寒氣候，環境惡劣，可進行野外作業的時間相當有限（圖1）[6]?裘碧波.藏東南措美殘余大火成巖省地幔柱成因新證據，中國地質大學（北京），碩士學位論文，2011。因此，數字化填圖顯示出更多優越性，1～2人攜帶智能設備即可獨立完成野外填圖。

筆者結合西藏絨布地區索改幅區域地質調查使用技巧，對野外工作前期準備做了相應總結（圖2）：①地形圖數據工程。目前項目所需地形圖數據大多在國家測繪地理信息局統一購置，為ArcGIS數據模式下的GeoDatabase格式[9-11]。因此，需借助ArcGIS和MapGIS對數據進行轉換，轉換成對應的MapGIS格式的點、線、面數據格式；②遙感圖像解譯。遙感影像是最能直觀反應一些地質現象的宏觀依據，對識別構造現象、第四系沉積、地質體及研究區地理特征具重要意義。準確的遙感影像解譯在基礎地質調查中顯得尤為重要，遙感圖像數據主要以遙感影像、DEM數據影像及圖像形式存在，仍需借助MapGIS、Section等轉換成msi格式進行矢量化處理，最終轉換成對應的點、線、面數據格式[11]；③前人資料的搜集整合。主要借助大比例尺地質調查基礎或該區域前人對某一特定地質體的研究現狀。索改幅的前期準備主要依據西藏洛扎縣幅1∶25萬區域地質調查和前人對該區域主要地質體研究現狀，對主要研究成果和研究現狀進行總結，以較直觀的方式標注于相應的點、線、面數據工程中。綜合以上所有的點、線、面數據工程，創建研究區圖幅所需背景圖層；④對字典庫與系統庫的準備。在項目研究過程中需采用統一庫文件，隨研究區研究程度的不斷深入，對庫文件進行相應更新[8，12]。如前期對字典庫進行項目人員、基本地層單位與巖性的添加，后期隨著研究的不斷深入進行修改與完善。對系統庫主要是在原庫的基礎上編入研究區基本的地層代號，隨后據需要不斷加入一些特殊地質體標識（如：團塊、結核等），及地質單元代號等。總之，對字典庫與系統庫的修正與更新需建立在統一的庫文件基礎上。

圖1 研究區區域位置圖(A)及地理概況圖(B)Fig.1 Regional location and geographic overview of the study area

圖2 前期準備基本流程Fig.2 The basic process of preparation

2 應用方法與步驟

電腦部分主要分為野外路線設計和室內PRB處理，野外主要在前期準備和室內設計基礎上完成。以索改幅為例，野外踏勘（實測）前需完成數字地質調查系統（DGSS）中DGSInfo工作目錄DGSData的建立，將1∶5萬向4幅1∶2.5萬分幅圖轉換[3，8，11，13]。同時完善1∶5萬和1∶2.5萬數字底圖（填圖）中背景圖層（圖3）。對1∶5萬研究圖幅到1∶2.5萬分幅轉換及DGSInfo工作目錄DGSData創建與完善后，才可進行野外地質調查的部分。

2.1 野外

目前野外地質調查主要借助智能手機或平板，利用AoRGMap軟件完成野外采點、定位等[4]。AoRGMap軟件在野外初次使用時需進行一些調試、校正等，特別是軟件精度（GPS誤差）校正。不同地區受不同自然條件影響及軟件載體本身影響，所需校正參數不同（圖4）。因此，我們需尋找該地區重要地標性位置，結合地形圖確定該處坐標參數。原則上，校正的地標性位置越多，軟件與實際地形圖間的吻合度越高。

對GPS航跡采點，主要分兩種方式，一種是按一定時間間隔采GPS點，這種方式在野外環境較惡劣地區，點與點間將會出現GPS點分布不均勻及疊置問題。地勢較平緩，便于前行，GPS采點間距變大；地勢陡峭，行走緩慢，GPS采點間距將變小，甚至出現點的疊置。另一種是按點與點間的相對水平距離進行采點，采點較均勻規整，更美觀。在索改幅1∶5萬區域地質調查過程中，由于初期研究經驗不足，我們將兩種GPS采點方式一起使用，距離采點按每隔100 m采一個點，時間采點選擇每隔60 s采一個點。后期PRB數據庫制作中對比發現，按距離采點在后期數據庫制作中圖件的美觀、整潔度遠遠優于后者（圖5）。

圖3 索改幅1：5萬及1:2.5萬分幅及背景圖層示意Fig.3 The map and background layer of 1:50000 and 1:25000 of Suogai

圖4 GPS采點誤差校準設置Fig.4 Error calibration setting of sampling sites with GPS

2.2 室內最終處理

室內資料整理（PRB庫編輯）主要是對路線地質調查、實測地層剖面及構造等進行整合，并建立研究圖幅空間數據庫[4，8，12，14-15]。針對研究區圖幅，要對130多條路線，1 200多個地質點及R、B、照片、產狀、樣品等進行整合建庫，需在初期研究中做好規范培訓與部署，才能在后期整理中做到一步到位。實際工作中很少能一步完成[16]。借此，我們對此次索改幅1∶5萬區域地質調查室內整理中常遇問題進行探討說明。

圖5 GPS采點分類對比Fig.5 Classification comparison of GPS's sampling sites

2.2.1 PRB之間的關系

系統中地質點（P）是附屬于地質路線下邊的，屬地質路線子集。分段路線（R）、地質界線（B）、照片、產狀、樣品、素描等屬地質點（P）下的子集，分段路線（R）與地質界線（B）是同等關系。一直以來它們間的編號較混亂，沒特定說明。因此，資料整理中，需對一些參數進行統一，如PRB之間的關系（圖6）。照片、產狀、樣品、素描等之間的關系[8，12，14-15]。

圖6 PRB關系圖Fig.6 The relation chart of PRB

2.2.2地層分界點上地質界線（B）的作用

地層分界點、巖性分界點、脈體、特殊巖塊等需用地質界線（B）勾畫出。后期實際材料圖賦屬性中，是將所有地質界線（B）屬性提取到Geoline（地層線或地質界線）工程文件中[11，14，17]，生成地質界線（或地層線）。

2.2.3照片、產狀、樣品常見問題

照片編號輸入方面，由于掌機（平板）像素低，為提高照片質量，野外部分我們選擇使用照相機進行拍照，但后期導入照片中經常存在照片編號不匹配問題，系統僅識別特定編號（如：“D6230_1_1”），這就需要我們對不匹配的照片進行手動修改成系統特定編號。產狀添加上，除野外利用掌機直接測量或添加外，如是通過野外記錄本記錄，后在室內錄入，則需對該產狀進行旋轉，否則存在產狀傾向與實際測量不符現象。樣品問題主要是在后期樣品編號方面，系統導出野外記錄本時，會自動在樣品編號中生成地質點號前綴，所以樣品編號中只輸入樣品代號即可（化石樣：HB01、HB02；標本樣：B01、B02）。

2.2.4素描圖、信手剖面圖問題

素面圖主要描繪地質點上特殊地質現象，屬地質點子集，所以在命名上需借助地質點號命名。信手剖面圖是對一條地質路線所有地層和地質現象的簡單描繪，是該條地質路線的子集，命名上需與路線號關聯。素描圖、信手剖面均需轉成msi格式導入PRB庫系統（除借助MapGIS、Section等繪圖軟件繪制的外）。

2.2.5信手剖面圖自動生成問題

信手剖面圖更多的是在野外手繪完成。受野外工作環境與工作時間影響，部分仍需后期在室內完成。數字地質調查系統（DGSS）的DGSInfo可自動生成信手剖面圖[18]。由于軟件自身原因，自動生成的剖面線存在較多誤差，需手動修改添加，借助Map-GIS、Section等繪圖軟件繪制。雖16版已發布使用，實現自動生成區功能，誤差有所改善，但仍需手動調解完善。

2.2.6 GPS采點均勻性問題

GPS采點是通過設置采點方式進行智能化采點，GPS按距離方式采點，點與點間的距離是一定的，看起來特均勻。按時間采點會據地勢起伏及等高線疏密發生很大變化，地勢險，等高線密，采點密集；地勢平緩，等高線稀疏，采點分散（圖6）。相反，GPS采點在地勢險、等高線密的地區采點分散，地勢平緩、等高線稀疏的地區采點密集，這種現象的點在后期處理的可能性更大。

3 結論

地質界線（B）主要是用來勾畫地層分界點、巖性分界點、脈體及特殊巖塊等界線，最終屬性提取到Geoline（地層線或地質界線）工程文件中，生成地質界線（或地層線）。GPS采點均勻表示其按距離的方式采點。經過我們研究，對GPS采點不均勻，除選擇按時間方式采點外，在地勢險、等高線密地區采點分散，地勢平緩、等高線稀疏的地區采點密集，則是后期處理結果。信手剖面圖除通過手動繪制以外，也可借助MapGIS、Section等繪圖軟件繪制，由于軟件自身原因仍需進行手動調解，相信在軟件后期研發與更新中會不斷完善的。