數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)在野外地質(zhì)調(diào)查中的應用—以青海省剛欠查魯馬區(qū)調(diào)項目為例

葉紅鋒

（甘肅省地礦局第三勘查院，甘肅 蘭州 730000）

數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)（DGSinfo）是集GPS、RS、GIS技術(shù)（簡稱“3S”）為一體的區(qū)域地質(zhì)（礦產(chǎn)）調(diào)查數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，它是將地質(zhì)信息采集、存儲、處理、管理、服務(wù)等填圖全過程數(shù)字化（信息化）的一項計算機技術(shù)[1，2]。

本文以青海省剛欠查魯馬區(qū)調(diào)項目為例，詳實介紹了數(shù)字化填圖的技術(shù)和具體操作過程，希望能夠?qū)V大使用者提供幫助。

1 野外地形圖準備階段[3-5]

本項目所采用的1：50000昆侖山口、多爾吉巴爾登、楚瑪爾則恩塔拉、扎日尕那等四幅地形圖由青海省國土資源廳地理信息中心提供矢量化地形圖(空間數(shù)據(jù)庫)。原數(shù)據(jù)格式為Arcgis系統(tǒng)下的數(shù)據(jù)格式，采用西安80地理坐標系，坐標單位為度，1985國家高程基準，等高距為20米。野外工作底圖(野外數(shù)據(jù)采集手圖)采用1：50000昆侖山口、多爾吉巴爾登、楚瑪爾則恩塔拉、扎日尕那地形圖按規(guī)定放大編制成1：25000矢量化地形圖(數(shù)據(jù))，并補充有關(guān)現(xiàn)勢性資料，作為野外工作底圖。

2 數(shù)字化地質(zhì)填圖工作階段[6]

2.1 設(shè)計階段資料收集和處理

收集青海省剛欠查魯馬地區(qū)地質(zhì)、礦產(chǎn)、化探、物探及遙感數(shù)據(jù)等方面區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)、科研成果及其他工作成果資料。按中國地調(diào)局有關(guān)規(guī)定進行數(shù)字化處理和入庫。

2.1.1 編制各種數(shù)字化圖件

項目將有專門數(shù)據(jù)處理人員，利用Mapgis和DGSINFO平臺將項目所有收集資料進行數(shù)字化處理，并對這些資料進行專門的保管的利用，例如：將遙感影像圖片轉(zhuǎn)換為msi文件，直接將其添加到桌面工程文件中和野外掌機中，得遙感資料可以得到便利、充分的利用；編制各類資料的數(shù)字化工程文件，以便于在野外和室內(nèi)工作中最大限度的發(fā)揮其作用。

2.1.2 建立電子字典庫

依據(jù)1：5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查規(guī)范要求和調(diào)查區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)特征，根據(jù)收集到的一切相關(guān)資料，初步建立電子字典庫，隨著項目的開展，對初始字典庫進行相應的充填和修改，使字典庫處于動態(tài)的逐步完善中。電子字典庫會在軟件安裝目錄下的data文件夾中自動生成，并且文件后綴名均為dic。

2.1.3 設(shè)計地質(zhì)路線、剖面方法

項目以1：5萬標準矢量化地形圖作為背景圖層，并進行相應的投影變換，使其坐標標準化。同時按照從上到下，從左到右的順序?qū)椖恐械?幅圖進行編號1、2、3、4，并且做好接圖表，建立相應的DGSData數(shù)據(jù)工作文件夾。DGSINFO平臺內(nèi)裝有數(shù)字遙感解譯圖、設(shè)計地質(zhì)圖、矢量地形圖，三者是吻合的。布置路線、剖面時所形成的綜合圖件為工作部署圖。

2.2 野外地質(zhì)調(diào)查階段

項目開展中，首先對1：50000昆侖山口、多爾吉巴爾登、楚瑪爾則恩塔拉、扎日尕那等四幅圖開展掌上機GPS參數(shù)校正。參數(shù)校正完成之后，進入掌上機實測地質(zhì)剖面和路線地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)，界面首先顯示的是GPS參數(shù)設(shè)置，輸入校正參數(shù)。

2.2.1 數(shù)字剖面

項目將分圖幅對所有剖面進行依次編號，在使用的掌上機系統(tǒng)中創(chuàng)建好一個新地質(zhì)剖面后，進行野外實測內(nèi)容記錄。

實測地質(zhì)剖面入庫中，先入導線測量庫，其次入分層數(shù)據(jù)庫，新錄相關(guān)數(shù)據(jù)時，在數(shù)據(jù)庫下點擊“添加”即可完成。需要說明的是，在分層數(shù)據(jù)庫以及導線測量庫的錄入過程中存在技巧，尤其在導線測量庫的錄入中，新增的導線號會與選定的導線號自動對應增加完成。在分層數(shù)據(jù)庫錄入時，分層數(shù)據(jù)導線號會與導線測量庫中選擇的導線號默認一致，在選定的分層號之后對應增加。比如：目前的導線號為“2-3導”，當前分層號為3，在分層數(shù)據(jù)庫中添加時，系統(tǒng)默認分層號為“4”、分層線號為“2-3導”。當有分層跨導線出現(xiàn)時，其分層位置應在被跨導線的起始處（0m）；與分層數(shù)據(jù)庫相關(guān)聯(lián)的是分層描述。

與傳統(tǒng)野外記錄本以一條導線為記錄單位不同的情況是：在該調(diào)查系統(tǒng)中，分層描述一欄以分層為單位進行記錄，剖面分層批注中添加薄片鑒定結(jié)果和野外地質(zhì)現(xiàn)象的新認識。相同的情況是，在系統(tǒng)錄入素描、照片、產(chǎn)狀、樣品等時，該系統(tǒng)會自動與相關(guān)分層數(shù)據(jù)庫、導線測量庫相結(jié)合。同時，“數(shù)碼編號”和照片庫中“編號”是不一樣的，照片入庫前根據(jù)系統(tǒng)需要，要對“數(shù)碼編號”進行重新命名，導入的照片會自動和“數(shù)碼編號”相聯(lián)。

在實測地質(zhì)剖面測制完成以后，在導線測量庫中把最終校正完成的坡角、導線方位角等相關(guān)參數(shù)進行替換，之后再導入照片、素描、剖面小結(jié)等相關(guān)內(nèi)容，同時剖面小結(jié)中完成各類工作量統(tǒng)計工作。

2.2.2 數(shù)字路線調(diào)查

野外地質(zhì)調(diào)查工作中，將CF卡裝入筆記本計算機中拷貝所需的地形圖、工作部署圖、遙感解譯圖的內(nèi)容，然后，再將CF卡裝入野外數(shù)據(jù)采集儀中，進行野外路線地質(zhì)調(diào)查。工作方法如下：

分配地質(zhì)點號，按照數(shù)據(jù)庫中不能有重復地質(zhì)點號的要求，項目按照圖幅和各小組進行地質(zhì)點號分配工作；用路線地質(zhì)調(diào)查布置路線的方法在室內(nèi)布置好路線，用每條路線的第一個地質(zhì)點號來作為該路線的路線號；野外到達路線起點要首先精確地確定路線起點的地質(zhì)點坐標和相關(guān)實體信息完善工作，然后按照PRB工作規(guī)范，完成當天的野外路線調(diào)查工作；完成當天的野外工作后，回到室內(nèi)通過CF卡把掌機中的路線工程導入到電腦上，進行日備份工作；整理工作完成后交由相關(guān)的負責人進行統(tǒng)一的備份保存，并且分階段性的保存，同時做好路線的自檢與互檢工作，將各個分圖幅的路線進行分圖幅備份。

PRB庫邏輯關(guān)系具體情況為：一個完整的PRB過程只含一個P過程，P過程是PRB過程的核心部分，分段路線R過程、點間界線B過程隸屬于這一個P過程，從這個P過程開始到下一個P過程之前的所有操作都屬于這一個PRB過程。如果1個P過程只有一個R過程，則B過程可以沒有。一個P過程可以有1—n個R過程，0—n個B過程。兩個R之間即使沒有P過程但必須有B過程。在具體的操作中要確保正確的邏輯關(guān)系，同時還應注意各點和線文件參數(shù)類型。

GPS采點操作：野外路線開始后，打開RGMAPing系統(tǒng)，進入數(shù)字填圖路線調(diào)查系統(tǒng)，會自動提示輸入路線號和點號，比如，“L0001”和“D0001”，首字母必須要大寫，兩個數(shù)字必須統(tǒng)一，點擊“OK”進入系統(tǒng)界面；點擊手圖→打開地圖，選擇L0001工程文件。進行GPS采點工作，等待信號穩(wěn)定之后點擊“手工采點”，系統(tǒng)將GPS點投影到背景圖層上，此過程為GPS采點操作。

P操作過程：GPS采點以后，接下來就是對起點的資料進行錄入操作。點擊屏幕左下角“編輯”→“新增PRB過程”→“地質(zhì)點”，在十字絲上點擊，會彈出地質(zhì)點輸入對話框，確保路線號、地質(zhì)點號正確，再錄入地質(zhì)點上的信息，點擊“OK”保存。此項為P操作過程。

R操作過程：當?shù)竭_地質(zhì)界線時，先進行GPS采點，然后“新增PRB過程”→“分段路線（折線）”，從前一個地質(zhì)點的十字光標開始畫線到目前所在十字光標的位置，系統(tǒng)自動彈出“分段路線描述”的對話框，然后輸入各項信息。在此過程中，先點擊“段首”，出現(xiàn)路線編號等信息；分段路線中的各項數(shù)據(jù)信息錄入完成后，點擊“保存”、“OK退出”，此過程為R操作過程。

B操作過程：新增點與點間界線B過程的操作如下：“新增PRB過程”→“點間的界線（折線）”，順著界線走向從左到右采集到的十字絲上畫一條線，然后會彈出“地質(zhì)界線”對話框。進行界線類型、兩側(cè)填圖單元、接觸關(guān)系等信息的錄入，注意“左地層”為地質(zhì)界線方向的左側(cè)填圖單元，“右地層”為地質(zhì)界線方向的右側(cè)填圖單元。地質(zhì)界線各項信息錄入完成之后，保存退出。此過程為B操作過程。

此外，可對已存在的地質(zhì)點、分段路線、點間界線、產(chǎn)狀、照片等信息的修改等編輯工作。首先選擇點（選擇線），然后點擊“編輯”→“編輯PRB過程”選擇需要編輯的實體，再進行修改編輯操作即可。一條路線終點一定是以P過程結(jié)束本條路線的，所有信息錄完之后，點擊“手圖”→“保存文件”→“轉(zhuǎn)出PC數(shù)據(jù)”→“退出系統(tǒng)”[7，8]。這操作尤為重要，如果未進行“退出系統(tǒng)”相關(guān)操作而直接退出，就會出現(xiàn)RGMAPing打不開的情況，只能重啟來解決這個問題。

3 室內(nèi)數(shù)字資料綜合整理及繪圖階段

3.1 數(shù)字剖面圖的成圖與繪制

室內(nèi)，根據(jù)薄片鑒定報告等樣品分析結(jié)果，進行剖面圖的成圖與繪圖工作。a.將薄片鑒定報告的內(nèi)容進行詳細的研究，并將巖石最終定名存放于批注一欄中。b.對剖面庫編輯與計算中的內(nèi)容進行重新檢查，確保無誤后，進行系統(tǒng)厚度自動計算，生成剖面圖。c.剖面檢查要素有：產(chǎn)狀、素描、照片、樣品、坐標等是否齊全、準確。然后，據(jù)薄片鑒定結(jié)果，參考相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求，對各層進行巖性花紋充填。

對1：50000昆侖山口、多爾吉巴爾登、楚瑪爾則恩塔拉、扎日尕那幅內(nèi)的編輯完成的所有路線匯集到專門的負責人員手中，在DGSinfo系統(tǒng)中創(chuàng)建實際材料庫，并為地質(zhì)填圖等工作提供資料和依據(jù)。

3.2 實際材料圖的編繪

在室內(nèi)利用臺式計算機對入庫的地質(zhì)點、剖面資料綜合研究，進行實際材料圖的編繪。首先，項目組成員對自己的數(shù)字調(diào)查路線進行細致的檢查工作，檢查無誤后由專門人員進行系統(tǒng)再檢查，然后分圖幅備份保存。入庫之后形成各圖幅的實際材料圖。

3.3 原稿地質(zhì)圖的編繪

在實際材料圖基礎(chǔ)上，編輯地質(zhì)界線(GEOLINEG)后，并形成拓撲線圖層(GEOLINEG-L)，將上述二者檢查并修改直接完全吻合后，將拓撲線圖層形成拓撲面(GEOLINEG-P)實體；全選拓撲實體，復制到地質(zhì)體面圖層(GEOOLY)。根據(jù)行業(yè)標準，進行不同地質(zhì)實體的顏色、花紋填充；在填圖單位(GEOLABEL)內(nèi)加入地層代號、符號等內(nèi)容。加地形圖框即可完成。

4 結(jié)論

本文以青海省剛欠查魯馬區(qū)調(diào)項目為例，系統(tǒng)介紹了數(shù)字化填圖技術(shù)具體操作過程，其功能強大，簡潔方便，可操作性強，對項目填圖工作意義重大。數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)的開發(fā)和應用很大程度上提高了區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作中野外數(shù)字采集的精度，本文方法的介紹和應用，希望能夠?qū)V大使用者提供幫助。