淺談數字填圖系統在大別山西段礦床調查中的應用

李趙陽

（中國建筑材料工業地質勘查中心湖北總隊，湖北 武漢 430000）

調查區位于湖北省黃岡市紅安縣城關鎮、上新集鎮和四姑鎮，屬鄂東北低山丘陵區；海拔標高一般為60m～300m，相對高差50～200余米。

區內地層屬桐柏-大別山地層區，大面積出露前寒武系變質巖系，主要為中元古代紅安巖群及新生代第四系沖積物。大地構造位置處于高橋-浠水斷裂的西側，區內南側構造不發育，北側構造較發育主要以脆韌性為特征，主要發育有褶皺、斷層和韌性剪切帶[1]。巖漿巖不發育，多為一些小巖體和巖脈，分布面積較小。

1 數字填圖系統組成及主要功能

數字填圖軟件系統主要分為三個部分，分別為：基于Android7.0的AoRGMAP掌上數據采集系統、對數據進行二次處理加工的數字地質調查信息綜合平臺（DGSS）系統以及MAPGIS6.7標準軟件，目前桌面版DGSS系統只支持WINDOWS操作系統。

硬件系統包括搭載Android7.0系統的掌上機、筆記本電腦、MAPGIS軟件狗、互聯網。其中掌上數據采集系統由數字填圖系統（AORGMAPG）和探礦工程編錄系統（AoPE）兩部分組成。

掌上數據采集系統的數據采集由兩部分組成，其中AoRGMAP系統負責進行地質填圖及地質剖面數據的錄入，AoPE系統負責探槽、鉆孔、淺井、坑探地質編錄數據錄入。

2 數字填圖工作流程

以湖北省大別山礦床調查評價項目為例，數字填圖的主要工作流程主要分為3個大部分，第一部分為室內資料收集準備階段，包括設備采購、軟件安裝、底圖收集導入等；第二部分為室外PRB數據采集；第三部分為室內對采集的原始PRB數據進行整理并成圖。

2.1 室內準備階段

數字填圖前的室內準備階段主要由五個部分組成，如下圖所示；其中MAPGIS矢量化底圖過程中，需要注意以下幾個方面：①將取得的地形高程數據利用GlobalMapper軟件生成等高線，此時數據的坐標系類型依然為WGS84，將生成的等高線文件轉存為2004版本的dxf文件，然后用section2016軟件將dxf文件轉為MAPGIS數據類型，打開MAPGIS6.7的投影變換功能模塊，將轉化的MAPGIS點、線、區文件全部打開，將整個工作區地圖參數從WGS84轉為CGCS2000坐標系下高斯-克呂格投影，至此數字填圖的背景文件制作完畢；②在自定義接圖表過程中，自定義接圖表建立以后，在接圖表屬性瀏覽界面需要選擇一個圖幅號進行更新，在更新界面輸入工作區所在省份及調查區西南角經緯度，讓系統識別工作區大致位置；③編輯PRB字典庫要使用標準化術語，編輯的字典庫盡量準確，并且隨著對礦區認識的提高要實時對字典庫進行及時更新，否則直接影響野外數據的采集效率，同時也為大大增加后期修改工作量，DGSInfo字典庫修改完畢之后，利用“備份系統庫”功能，將字典庫拷貝至掌上填圖設備。以上準備完畢之后，進入DGSInfo系統進行填圖路線數據及填圖路線的導出至掌上設備。

2.2 室外數據采集

室外數據采集之前需將WGS84坐標系轉為CGCS2000坐標系；建議在礦區內建立固定的工程控制點，將掌上數據采集設備分別帶至各控制線，分別計算各控制點的三參數，最后取算數平均值，然后將校正后的設備再分別放置于工程控制點，對比設備讀數與標準值的誤差大小。當設備讀書與實際值之間差值在允許范圍內之后，方可進行正式的PRB數據采集。這一步驟至關重要，否則后期采集數據坐標均存在偏差，導致數據質量問題。

2.3 室內數據整理

野外PRB數據采集之后，從掌上設備轉至桌面DGSInfo系統，對野外的PRB數據進行補充完整，進行照片入庫、數據自互檢等質量控制等操作，檢查數據無誤后，將路線PRB數據進行入庫，此時做好數據備份工作，防止后期系統錯誤，數據丟失；路線數據入庫完畢之后，通過PRB數據整理功能，對圖幅內的地質點號修改、地質點圖層標注、地質產狀旋轉與標注、工作量統計及PRB屬性編輯等進行整理，再次檢查確認無誤之后，將數據更新至實際材料庫；在實際材料庫，根據BOUNDARY圖層填圖成果將地質界線勾繪至系統自動生成的GEOLINE.WL文件，該文件具有系統預先設定的默認屬性結構，不可隨意更改或替換，地質界線繪制完畢后，將BOUNDARY中各條地質界線的屬性數據賦予對應于GEOLINE.WL文件中對應的地質界線；同時利用GEOLINE.WL文件進行拓撲造區，拓撲重建，將造好的區文件合并至具有默認屬性結構的GEOPOLY.WP文件，同理，將ROUTING.WL中分段路線屬性賦予對應于GEOPOLY.WP文件中對應的地質單元；最后將地層及巖性標注至GEOLABEL.WT文件，進行圖面整飾質量檢查，生成最終地質成果圖。

3 數字填圖系統應用技巧

3.1 室外PRB數據采集

室外進行PRB數據采集過程中，一般先定點，進行POINT過程，然后打開GPS自動采集模式，一般采用等距采集；行進過程中，待巖性發生改變，記錄相應的ROUTING過程，直至進入不同的地質單元，在兩個不同地質單元之間先進行POINT過程，確定為界線點，再記錄BOUNDARY，如不在界線點處先進行POINT過程，會導致BOUNDARY記錄出錯。

3.2 室內數據處理

野外采集的PRB數據數據量巨大，為珍貴的第一手資料，因此需要做好原始數據備份工作，防止數據損壞；PRB數據檢查過程中，靈活運用“屬性聯動瀏覽”功能，能加快“點線區”文件的檢查及修改過程，能節省大量后期數據處理檢查時間；野外PRB數據應該在檢查無誤之后，才能轉入圖幅PRB庫。

4 結論及展望

隨著我國北斗導航系統逐漸投入使用，北斗衛星導航精度已可達到1m以內，使得數字填圖系統在大比例尺地質填圖中的應用成為可能，未來數字填圖系統會逐漸取代傳統地質工作方法，原始資料將逐漸信息化，數據化，地學數據庫的建立也為以后的礦體三維建模以及資源儲量計算提供了可靠保證，原來地質學對礦體的抽象畫描述將逐漸被立體化可視化的三維地質模型所取代，未來的地質工作將邁入數字時代。