數字填圖系統在地質調查工作中的常見問題與改進探討
——以1：5萬礦產地質調查為例

王鐸道，王 飛，趙建強

（天津華北地質勘查總院，天津 300170）

數字填圖技術自1999年試行至今，已經走過二十個年頭，從理論體系、軟硬件到實際操作都已逐步完善，特別是在中國地調局地質發展研究中心開發的數字地質調查系統（DGSS）推廣使用后，更是為數字填圖提供強大的技術保障[1-5]。然而，數字地質調查系統在實地使用過程中仍存在一些問題，筆者結合1：5萬礦產地質調查工作實踐，針對2018版數字填圖系統在前期準備、野外數據采集和室內綜合整理研究的應用過程中遇到的一些技術問題進行探討，并對數字填圖系統的目前存在的優缺點進行總結討論，提出改進意見，希望對地質工作者有所幫助[6]。

1 數字填圖的前期準備

相比于傳統地質填圖工作，數字填圖技術對于前期準備要求較高，主要分為安裝調試技術裝備、建立野外總圖庫和野外手圖、編制合理的過程字典庫三部分[7]。

首先，數字填圖除常規填圖所必須的技術裝備外，還要求一些特定的硬件設備：如筆記本電腦、野外數據采集器（掌機）。需要在電腦端安裝數字填圖桌面系統(DGSinfo)軟件，同時在安卓系統的掌機安裝AoRGMap數字填圖APP，并根據工作區調試地圖參數。

圖1 新老版本系統文件格式對比圖

其次，需要運用桌面系統(DGSinfo)軟件自定義工作區接圖表，并收集工作區數字化地質底圖以及工作區的遙感、地球物理、地球化學等數據，作為背景參考數據層建立圖幅PRB庫，根據工作需要設計填圖路線創建野外總圖庫和相應的野外手圖[8]。

最后，還需在研究前人成果資料的基礎上，初步查明不同地質單元的巖石組合特征、劃分標志及構造變形程度，建立巖石地層單位創建過程字典庫，并逐步完善之。字典庫不僅是填圖過程中術語標準化的重要基礎，而且對提高野外的工作效率，減少錯誤，提高記錄質量有重要的意義。

在此過程中，筆者建議使用2018版（目前最新）的數字填圖桌面系統和掌機軟件。因為2016版之前老版本數字填圖桌面系統軟件是基于Mapgis軟件的文件格式開發的，與Mapgis兼容性較好，但再轉為掌機安卓系統所用的文件時，時常出錯。2016版之后的桌面系統(DGSinfo)所用的系統文件與掌機所用的系統文件相同，雖然文件編輯的靈活性不如老版，但大幅提升了桌面系統與掌機文件轉化的穩定性。此外2018版掌機數字填圖APP功能也更完善，對于提升野外工作效率大有幫助。

2 野外數據采集與整理

在數字地質調查中，對于野外數字化數據的采集可以分為三個工作步驟：一是野外路線的踏勘，它的主要工作內容包括對地質區域內的地層結構、巖性構造特征以及地層接觸關系進行全面的分析掌握，也是對掌機參數的設定的檢查；二是地質剖面的測制，使用掌機實測剖面功能，在調查區域內進行地質剖面測制，明確填圖單元特征，明確填圖方法以及原則，進一步完善字典庫；三是地質填圖，對設計好的野外地質路線，在進行野外地質調查時基本按照傳統地質填圖相似的步驟，使用掌機進行野外規范化、標準化的數據的采集，即PRB過程[9]。

目前2018版數字填圖掌機數字填圖APP功能和穩定性較之前版本提升了很多，但在1：5萬礦產地質調查野外工作中，筆者仍發現一些數字填圖APP的問題和不足，在此和大家進行探討。

2.1 地質界線 （B）默認賦編號問題

在填圖PRB過程中，規范要求地質界線（B）編號從“0”開始，分段路線（R）編號從“1”開始，因此需要將系統設置中,分段路線（R）起始編號和地質界線（B）起始編號都設置為“0”，在先記錄地質點（P），再記錄分段路線（R），最后記錄地質界線（B）這種PRB過程中，數字填圖APP會自動給分段路線（R）和地質界線（B）正確賦編號。但是在實際填圖過程中，如果記錄的地質點（P）若是界線點，需直接記錄地質界線（B），此時數字填圖APP會默認對地質界線（B）記錄中相應的分段路線（R）賦編號為“0”而不是“1”，此時需要手動修改數值，不便于野外操作。

圖2 地質界線（B）默認賦編號示意圖

2.2 PRB過程沒有自動撲捉GPS點功能問題

在填圖PRB過程中，數字填圖APP會根據系統設置記錄GPS點文件，野外錄入地質點（P）、照片、產狀、樣品、素描等點文件和分段路線（R）時，需手動在掌機上按照GPS點位置錄入相應子圖文件或線文件，由于數字填圖APP沒有自動撲捉GPS點功能，野外實際錄入子圖文件或線文件往往與實際記錄的GPS點有一定位置差，為了不影響路線工作量統計和保持圖面美觀，這就需要后期使用桌面系統(DGSinfo)移點、移線等操作整理路線，工作量較大且與填圖工作本質無關。

圖3 填圖路線整理前后對比圖

2.3 實測剖面多產狀記錄的問題

在實測剖面記錄過程中，某一巖性分層受構造等因素影響可能存在多個產狀，掌機用的數字填圖APP在野外記錄時，同一分層內雖然可以記錄多個產狀，但將剖面數據導入桌面系統(DGSinfo)中，實際只有最后一個產狀數據有效，這樣無法將野外記錄的地質信息很好反應出來，對分層厚底計算也有影響。

3 室內綜合整理研究

綜合整理研究是運用數字填圖桌面系統(DGSinfo)，對野外采集的地質數據進行整理分析并形成完整的區域地質資料的過程，其主要常規工作流程為：野外采集數據導入野外總圖庫→實際材料圖制作→編稿原圖制作→地質圖空間數據庫建庫[7]。

首先，將整理好的路線和剖面數據導入野外總圖庫并對其進行正確性和完整性檢查；其次，在實際材料圖庫進行地質連圖，形成實際材料圖；然后，對實際材料圖賦屬性，投影制作數字編稿原圖；最后，由編稿原圖及其他利用桌面系統(DGSinfo)系統對測區進行屬性統計、緩沖分析等一些空間分析功能得出的成果共同建立測區地質圖空間數據庫建庫。

在實際工作中在使用2018版數字填圖桌面系統(DGSinfo)綜合整理研究時，由于各方面的因素仍存在一些問題,比如：

（1）2018版數字填圖桌面系統(DGSinfo)穩定性一般，運行過程中偶爾出現閃退，卡死情況，且無法在WindowsXP等老舊操作系統上運行。

（2）完成實際材料圖連圖拓撲造區后，需要給地質界線文件GEOLINE、地質體文件GEOPOLY等文件賦屬性，系統默認的屬性提取方式提取的屬性并不完善，后期修改處理數據工作量很大。

圖4 編稿原圖投影操作界面示意圖

圖5 質檢工具與標準庫界面示意圖

（3）在1：5萬礦產地質調查中，需要從1:2.5萬實際材料圖投影到1:5萬編稿原圖，此過程無法選擇投影文件，只能選擇圖幅編號，這使得一些不必要的圖框等文件也會一并參與投影，投影后圖面效果很差，且地質界線文件GEOLINE、地質體文件GEOPOLY等文件需要重新制作，使后期1:5萬編稿原圖修改制作工作量很大。

（4）2018版數字填圖桌面系統(DGSinfo)內置的子圖、線型等標準庫與最新版區域地質圖圖例國標庫（GB-T 958-2015）有些出入，系統質量檢查時部分數據內容無法通過檢查。

4 結論

數字填圖技術從野外數據采集過程的數字化入手，實現了地質觀察的圖、文、像的數字化信息采集，具有可視化的多源空間數據獲取、存儲與管理功能，在一定程度上加快了野外資料整理速度，為生產和科研的快速溝通、有關部門的資料共享搭建了一個非常好的橋梁。任何新生事物都是一把雙刃劍,數字化填圖技術雖已應用了較長時間，但作為一項新的技術方法，在硬、軟件方面還存在一些不完善之處，筆者通過分析野外采集數據及室內資料整理過程中遇到的問題，結合1：5萬礦產地質調查項目，認識到了數字填圖系統還有如下需要改進之處。

（1）優化掌機APP，增加對象捕捉功能，讓地質路線錄入子圖和線文件時能自動撲捉GPS電文件；修改PRB編號記錄邏輯，讓編號自動記錄更多樣；修改實測剖面功能產狀記錄及運算邏輯，實現同一分層多產狀合理計算。

（2）優化PC端桌面系統，提升軟件兼容性和穩定性；優化地質要素賦屬性和地質圖投影系統，減少數據整理不必要工作量；時時更新軟件自檢標準庫，與國標庫統一。

上述總結的常見問題和解決的方法，望能拋磚引玉，相信在軟件后期研發與更新中會不斷完善的。如有不妥之處，請不吝指正。