數(shù)字地質(zhì)調(diào)查中地球化學(xué)樣品數(shù)據(jù)Excel采集模型的構(gòu)建

朱正勇, 黃景孟, 胡 飛, 魯顯松, 陳 曦, 王曼麗

(湖北省地質(zhì)調(diào)查院,湖北 武漢 430034)

數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)DGSS(Digital Geological Survey System)是中國地質(zhì)調(diào)查局自主版權(quán)的數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)軟件,其貫穿整個地質(zhì)礦產(chǎn)資源調(diào)查過程,功能涵蓋區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、固體礦產(chǎn)勘查、礦體模擬、品位估計、資源儲量估算、礦山開采系統(tǒng)優(yōu)化等內(nèi)容;該系統(tǒng)基于數(shù)據(jù)“層”模型、數(shù)據(jù)流“池”技術(shù)、不同階段數(shù)據(jù)模型繼承技術(shù)、數(shù)據(jù)互操作技術(shù)和3S技術(shù),實現(xiàn)了整個地質(zhì)調(diào)查過程的無縫數(shù)字化與一體化,并創(chuàng)新開發(fā)了地質(zhì)三維羅盤和野外數(shù)據(jù)采集為一體的野外數(shù)據(jù)采集器,不但為地質(zhì)人員應(yīng)用高新技術(shù)降低了門坎,而且極大地提高了研究精度和效率,豐富了成果表現(xiàn)形式和服務(wù)形式[1]。隨著數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)的完善和應(yīng)用,該系統(tǒng)已逐步成為國內(nèi)地質(zhì)調(diào)查領(lǐng)域的主流軟件和工具。數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)由四個子系統(tǒng)組成,分別為數(shù)字地質(zhì)填圖系統(tǒng)RGMap,探礦工程數(shù)據(jù)編錄系統(tǒng)PEData,數(shù)字地質(zhì)調(diào)查信息綜合平臺DGSInfo,資源儲量估算與礦體三維建模信息系統(tǒng)REInfo[2]。因此,目前在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)資源調(diào)查等領(lǐng)域,基本實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、建庫、處理、成果表達(dá)等全過程的數(shù)字化、集成化與標(biāo)準(zhǔn)化[3]。

(1) 當(dāng)前地球化學(xué)樣品數(shù)據(jù)采集情況?；贒GSInfo開發(fā)的不同比例尺的巖石地球化學(xué)測量、土壤地球化學(xué)測量、水系沉積物地球化學(xué)測量、水化學(xué)測量、氣體地球化學(xué)測量,在地球化學(xué)樣品數(shù)據(jù)的采集中,數(shù)據(jù)包括線號、點(diǎn)號、分層號、采樣位置、樣品編號、采樣人、采樣層位、樣品巖性、分析要求、氣候情況、采樣時間、樣品重量等12種信息。但由于部分野外數(shù)據(jù)采集設(shè)備、軟件成熟度和兼容性不夠[4],很多工作及功能沒有使用,導(dǎo)致地球化學(xué)樣品的數(shù)據(jù)化采集耗時耗力。目前,地球化學(xué)樣品數(shù)據(jù)采集普遍采用的是人工手動填寫、移動終端掌上機(jī)、DGSInfo手動輸入等或相結(jié)合的方法,存在重復(fù)性工作多、操作步驟繁瑣等問題。為了提高工作效率,筆者開發(fā)了一套基于Excel模塊的野外數(shù)據(jù)采集模型,在實際使用中取得了較好的效果。

(2) 地球化學(xué)樣品數(shù)據(jù)存儲特征及與Excel關(guān)系。DGSInfo數(shù)據(jù)是以Access進(jìn)行存儲處理關(guān)聯(lián),運(yùn)用于大量數(shù)據(jù)和復(fù)雜數(shù)據(jù)的需要。而對于數(shù)據(jù)量不多、有規(guī)律的數(shù)據(jù),在現(xiàn)有的DGSInfo操作平臺下是否可以考慮運(yùn)用Excel進(jìn)行開發(fā)建模。Access與Excel作為數(shù)據(jù)開發(fā)的兩種工具有其各自適用性與區(qū)別(見表1),表中可知,Excel處理數(shù)據(jù)量較小、自由、方便,并可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲運(yùn)算、兼容多種程序;Access處理數(shù)據(jù)量大、關(guān)聯(lián)性強(qiáng)、兼容性差,對數(shù)據(jù)難處理運(yùn)算等。

(3) 建模過程。隨著移動終端手機(jī)軟硬件的快速發(fā)展,開發(fā)適用于手機(jī)操作的地質(zhì)工作野外地化樣品數(shù)據(jù)采集的需求日益增強(qiáng)。其中Excel作為日常辦公處理數(shù)據(jù)的軟件,具有門檻低、適用性范圍廣、易上手等特點(diǎn),本次開發(fā)了適用于地球化學(xué)樣品數(shù)據(jù)野外采集的模型。

表1 Access與Excel關(guān)系表Table 1 Relation table of Access and Excel

1 構(gòu)建Excel樣品數(shù)據(jù)庫模塊

將DGSInfo中地球化學(xué)測量庫樣品數(shù)據(jù)模塊中的各項信息的表頭導(dǎo)入Excel。表頭欄包括有SECPOINT,LAYCODE,SLOPE_L,CODE,TYPE,SAMPLING,GEOUNIT,NAME,ANALYSE,SORD-ID,SECCODE,并對各表頭設(shè)置為不可編輯的保護(hù)狀態(tài),從而構(gòu)建數(shù)據(jù)基本模塊。

2 建立樣品數(shù)據(jù)Excel錄入模型

2.1 字典庫的設(shè)置

根據(jù)項目實際地質(zhì)情況與DGSInfo自帶的字典庫(數(shù)據(jù)以txt文本格式存儲),制訂符合項目樣品數(shù)據(jù)的各項數(shù)據(jù)類型字典庫,包括:線號、點(diǎn)號、分層號、采樣位置、樣品編號、采樣人、采樣層位、樣品巖性等(圖1)。

圖1 在DGSInfo剖面樣品字典庫設(shè)置界面圖Fig.1 Interface Diagram of DGSInfo profile sample dictionary library

2.2 建立單元格下拉多選框并與字典庫鏈接

分別設(shè)置SECPOINT-導(dǎo)線號、LAYCODE-分層號、SLOPE_L-采樣位置、CODE-野外編號、TYPE-樣品類型、SAMPLING-采樣人、GEOUNIT-采樣層位、NAME-樣品巖性、ANALYSE-分析要求,SORD-ID-序號、SECCODE-剖面號等下拉多選框,并設(shè)置調(diào)用代碼與字典庫進(jìn)行鏈接(圖2)。

Excel鏈接調(diào)用字典庫數(shù)據(jù)的代碼如下:

Private Sub Workbook_Open()

Dim fs,f,txt

Set fs=CreateObject("Scripting.FileSystemObject")

Set f=fs.OpenTextFile("E: ame.txt",1,True)

Do While Not f.AtEndOfLine

If txt <> "" Then

txt=txt & vbCrLf & Trim(f.ReadLine)

Else

txt=Trim(f.ReadLine)

End If

Loop

End Sub

2.3 自動化生成數(shù)據(jù)

在模塊設(shè)計中,初始設(shè)置一行模塊數(shù)據(jù),野外實際工作中對第1件樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行簡要修改,完成第1件樣品數(shù)據(jù)的錄入;在錄入第2件樣品數(shù)據(jù)時,對單元格進(jìn)行公式運(yùn)算設(shè)置及觸發(fā)條件的處理,點(diǎn)擊下一個樣品數(shù)據(jù)的單元格,會自動鏈接上一樣品的數(shù)據(jù),因相鄰樣品數(shù)據(jù)的規(guī)律性變化,只需對下一樣品數(shù)據(jù)簡單修改即可完成。

圖2 在地球化學(xué)樣品數(shù)據(jù)Excel錄入模型中設(shè)置界面Fig.2 Setting interface of Excel input model for geochemical sample data

2.4 不同方法下耗時及準(zhǔn)確率對比

(1) DGSInfo系統(tǒng)掌上機(jī)與Excel采集模型樣品數(shù)據(jù)耗時情況。根據(jù)湖北省地質(zhì)調(diào)查院星月QC小組2017年質(zhì)量課題《降低地化剖面數(shù)據(jù)錄入時間》的成果,采用原始方法DGSInfo系統(tǒng)掌上機(jī)采集1 km地球化學(xué)樣品數(shù)據(jù)平均耗時為382.7 min(表2),新方法Excel采集模型下1 km地球化學(xué)樣品數(shù)據(jù)平均耗時為66.2 min(表3),降低時間比率達(dá)82.7%,工作時間顯著降低。

表2 DGSInfo系統(tǒng)掌上機(jī)樣品數(shù)據(jù)采集耗時情況Table 2 The time-consuming situation of sample data acquisition on PDA in DGSInfo System

表3 Excel采集模型樣品數(shù)據(jù)采集耗時情況Table 3 Time-consuming situation of sample data acquisition in Excel acquisition model

3 DGSInfo系統(tǒng)掌上機(jī)與Excel采集模型樣品準(zhǔn)確率情況

根據(jù)湖北省地質(zhì)調(diào)查院星月QC小組2017年質(zhì)量課題《降低地化剖面數(shù)據(jù)錄入時間》的活動記錄,從表4可知DGSInfo系統(tǒng)掌上機(jī)與Excel采集模型方法下序號、剖面號、采樣人的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率均達(dá)100%;導(dǎo)線號、采樣位置、樣品編號、采樣層位、分析要求的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率增加5.4%～17.5%;分層號、樣品巖性的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率略有增加。

表4 DGSInfo系統(tǒng)掌上機(jī)與Excel采集模型方法下樣品信息一次性采集準(zhǔn)確率統(tǒng)計Table 4 Accuracy statistics of sample information acquisition at one time based on DGSInfo PDA and Excel acquisition model

4 結(jié)論

(1) 區(qū)域地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中,基本實現(xiàn)了全過程的數(shù)字化,但很多工作數(shù)據(jù)化應(yīng)用程度不夠。

(2) 基于DGSInfo地球化學(xué)測量庫的樣品數(shù)據(jù)模塊,本文運(yùn)用Excel開發(fā)出更簡單、高效、實用性強(qiáng)的數(shù)據(jù)模型,有效解決了地球化學(xué)樣品數(shù)據(jù)采集操作繁瑣、耗時長、準(zhǔn)確率不高的問題。

(3) 本次地球化學(xué)樣品數(shù)據(jù)Excel采集模型的構(gòu)建,在野外實際操作中取得了較好的效果。