數(shù)字區(qū)域地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)技術(shù)研究

樊相驥 李旭 劉玥

摘 ?要：隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各個(gè)行業(yè)的信息化程度都得到了極大的提升。因此，數(shù)字區(qū)域地質(zhì)調(diào)查是我國地質(zhì)調(diào)查過程中信息化發(fā)展的迫切需要，更是全球信息發(fā)達(dá)國家區(qū)調(diào)工作的發(fā)展趨勢。對全球信息化先進(jìn)國家在野外地調(diào)工作和填圖采集技術(shù)的研究分析，結(jié)合我國現(xiàn)階段的實(shí)際情況，基于3S技術(shù)的野外地調(diào)和填圖數(shù)據(jù)采集信息化新技術(shù)，借以改變以往傳統(tǒng)的填圖手段，提高精度，加快作業(yè)時(shí)間，改變表現(xiàn)方式等，并對野外地調(diào)工作和填圖技術(shù)、流程以及工具方法等進(jìn)行了簡單分析。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化;地質(zhì)調(diào)查;填圖技術(shù);研究

引言：

區(qū)域地調(diào)是一種非常基礎(chǔ)、綜合、公益的一項(xiàng)活動(dòng)。主要特點(diǎn)是涉及的范圍廣，而且接收信息量大。在保證順利完成工作之余可以非常準(zhǔn)確系統(tǒng)而又科學(xué)的采集獨(dú)有資料。目前來看，傳統(tǒng)的地采技術(shù)已經(jīng)不能滿足當(dāng)前現(xiàn)代化地質(zhì)研究工作的需要。因此，我們要加大對于該技術(shù)的研究，以此獲得地調(diào)工作全過程的信息化，提高工作效率的同時(shí)保證區(qū)調(diào)工作的快速發(fā)展。這也是全球技術(shù)發(fā)達(dá)國家的區(qū)調(diào)工作共同發(fā)展趨勢。我們在以前的工作中傳統(tǒng)做法主要是通過對野外路線的不斷考察和觀測，不斷記錄其變化形成一手資料。我們以一個(gè)1.25萬的地調(diào)和填圖工作為例，光是用人力勘測的路線就是3000千米左右，間距也在6千米左右，在不斷的記錄之中，光紙質(zhì)版的文件就有將近100本。受人為主觀因素影響較大，因?yàn)榈卣{(diào)工作的展開導(dǎo)致填圖工作日復(fù)一日、年復(fù)一年去做手寫記錄。耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力，而且地質(zhì)數(shù)據(jù)和信息無法很好的保存處于分散和非動(dòng)態(tài)的狀況。已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的多元化、和迫切化。不能滿足其需求也制約了資源信息化的發(fā)展。毋庸置疑的是資源信息數(shù)據(jù)的采集理論和技術(shù)方法已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)資源全過程信息化的迫切需要。

1.數(shù)字化填圖數(shù)據(jù)采集技術(shù)

任何辦法都無法代替連續(xù)性地址路線勘測與記錄的人工工作方式。因?yàn)檫@是開展野外區(qū)調(diào)工作的基礎(chǔ)。野外工作主要可以劃分為三個(gè)部分：勘察、系統(tǒng)觀測和檢查。勘察主要是為了下一步編寫材料而制定最合理的路線。為最重要的系統(tǒng)觀測做好鋪墊。我們也應(yīng)該遵循設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對全區(qū)布置路線進(jìn)行詳盡調(diào)查優(yōu)質(zhì)的完成地質(zhì)填圖工作。進(jìn)而全面掌握被測區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造和分布規(guī)律。[1]

1.1軟硬件基礎(chǔ)

首先，對于工作人員所攜帶的工作電腦有要求，因?yàn)橐幚砗芏鄰?fù)雜的重要信息，所以電腦存儲空間要足夠大同時(shí)要電量消耗慢、體積小、便于攜帶。電池可供工作10個(gè)小時(shí)以上。而影響GPS實(shí)時(shí)接收野外數(shù)據(jù)的三個(gè)基本要素是：精度、體積和功耗。代表產(chǎn)品主要有RGP2202和RUIX，而嵌入系統(tǒng)WINDOWS CE的實(shí)際應(yīng)用是野外地調(diào)工作和填圖數(shù)字化采集的主流系統(tǒng)。

1.2數(shù)字模型的建立應(yīng)符合要求

對于路線的勘測要與填圖數(shù)據(jù)相統(tǒng)一才能建立起一個(gè)完整的框架結(jié)構(gòu)。方便計(jì)算機(jī)的處理和存儲。任何具體的軟硬件配置在數(shù)據(jù)模型中相對比較獨(dú)立，其核心是地質(zhì)對象的數(shù)字化。標(biāo)準(zhǔn)化是統(tǒng)一的基礎(chǔ)，而統(tǒng)一可以把地調(diào)和填圖信息融合起來，認(rèn)識是通過數(shù)據(jù)模型反映。野外資源數(shù)據(jù)模型包括野外地質(zhì)數(shù)據(jù)模型和地質(zhì)圖模型。

1.3 GIS 理論和采集系統(tǒng)

根據(jù)此項(xiàng)工作的特點(diǎn)，結(jié)合GIS理論和數(shù)字填圖野外數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)分為五部分：RGMAP FOR WIN CE野外數(shù)字填圖子系統(tǒng)、剖面數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、素描圖系統(tǒng)，RGMAP FOR WIN PC野外數(shù)字填圖子系統(tǒng)和數(shù)字剖面子系統(tǒng)。[2]

2.數(shù)字區(qū)調(diào)的功能和特點(diǎn)

在我國目前進(jìn)行15萬區(qū)調(diào)野外試驗(yàn)證明，該技術(shù)受到了地質(zhì)學(xué)家的極力夸贊，同時(shí)還特別表示新產(chǎn)品和新技術(shù)應(yīng)多加推廣和應(yīng)用。

2.1改變了傳統(tǒng)模式：

（1）將文件進(jìn)行數(shù)字化處理，節(jié)省保存空間、紙質(zhì)材料、有序可循、便于尋找和使用，真正實(shí)現(xiàn)了無紙區(qū)調(diào)工作。（2）歷史專題材料與現(xiàn)在專題材料的快速整理，實(shí)現(xiàn)野外采樣、照片、數(shù)據(jù)等的可視化。采集、獲取、管理更加方便。結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)庫和沒有容量限制的文本數(shù)據(jù)庫，為地質(zhì)學(xué)家擴(kuò)展了思維空間。（3）現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展舍棄了傳統(tǒng)的記錄手段，讓學(xué)者更專注。

2.2提高精度

數(shù)字填圖技術(shù)簡繁瑣的精度控制要求，它整合了GPS、GIS和RS并具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）隨時(shí)檢查所處位置，在野外脫離紙張這種笨拙的方式運(yùn)用電子快速精準(zhǔn)繪圖。（2）GIS技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了觀測內(nèi)容定性和定量工作的可視化，對野外觀測路線點(diǎn)與點(diǎn)的勾畫、樣品、素描和定位等進(jìn)行自動(dòng)化操作。（3）由于PRB字典的應(yīng)用，使得記錄格式更加規(guī)范準(zhǔn)確。

2.3縮短周期

（1）技術(shù)水平的提高大大降低人力成本以及工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。（2）三種PRB字典的有效使用，使工作效率大幅度提升。（3）減少數(shù)據(jù)交換時(shí)手工的繁瑣可以直接形成實(shí)際材料圖。（4）通過圖層管理方式，加快了資料整理和處理時(shí)間。（5）每日工作量自動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。（6）按照相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確快速地進(jìn)行材料的錄入和提取。[3]

2.4改變成果形式

該技術(shù)的廣泛應(yīng)用是的區(qū)調(diào)工作成果更加豐富多彩，在地質(zhì)工作方面體現(xiàn)出更加數(shù)字化的中國，成為更具有代表性的公益性服務(wù)媒體。

3.結(jié)束語

隨著這項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展，通過對其人工記錄方式的改變逐漸實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。該技術(shù)的研究和應(yīng)用提高精準(zhǔn)度、縮短工期、改變原有笨拙工作方式的同時(shí)使研究成果發(fā)生了巨大變化。開創(chuàng)出全新的數(shù)字化時(shí)代。

參考文獻(xiàn)

[1] ?張明華.數(shù)字化地質(zhì)填圖技術(shù)及實(shí)踐教學(xué)方法探討[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào)論叢.2006.

[2] ?李超嶺，張克信，墻芳躅，楊東來，于慶文.數(shù)字區(qū)域地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)技術(shù)研究[D].地球科學(xué)進(jìn)展. 2002.

[3] ?李超嶺，楊東來，于慶文.數(shù)字區(qū)域地質(zhì)調(diào)查基本理論與技術(shù)方法研究[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用.2001.