RGMAP技術(shù)在1:25萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用

才航加史連昌許海全袁錦鵬李鴻財(cái)

青海省地質(zhì)調(diào)查院，青海西寧 810000

RGMAP技術(shù)在1:25萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用

才航加1史連昌1許海全1袁錦鵬1李鴻財(cái)1

青海省地質(zhì)調(diào)查院，青海西寧 810000

RGMAP 技術(shù)從醞釀、試點(diǎn)到全面推廣普及己近十幾年。其不同于傳統(tǒng)紙介質(zhì)，而以現(xiàn)代計(jì)算機(jī)為輔助手段對(duì)野外PRB 過(guò)程進(jìn)行采集編輯，實(shí)現(xiàn)了從數(shù)據(jù)采集、整理及圖件編制的全過(guò)程信息化，同時(shí)，該系統(tǒng)與GPS相集成可以隨身攜帶在野外工作，從而實(shí)現(xiàn)了以電子野外記錄簿取代傳統(tǒng)的野外記錄簿，不僅規(guī)范了記錄方式，也提高了定位精度和速度。既滿足了野外地質(zhì)填圖的空間定位、文字描述、圖形、影像等數(shù)據(jù)的記錄要求，又實(shí)現(xiàn)了全程數(shù)字化表達(dá)及“無(wú)紙化”填圖，并以操作簡(jiǎn)捷、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越被廣大地質(zhì)工作者所青睞。

RGMAP；區(qū)域地質(zhì)調(diào)查；誤差；數(shù)據(jù)融合；野外數(shù)據(jù)采集

RGMAP technology from brewing, pilot to comprehensive popularization has nearly ten years. Its different from the traditional paper medium, and with the modern computer as auxiliary means for the field collection editor, extremity process realized from data collecting, sorting and compiled the maps course informationization, satisfied the field geological mapping space positioning, text, graphics, video and other data records request, and realized the full digital expression and "paperless" mapping, easy to operate, and etc, and more and more accurate data by general geological workers place favour.

地質(zhì)調(diào)查是采用各種現(xiàn)代化手段和綜合性方法查明陸地和海域各種重要的區(qū)域地質(zhì)現(xiàn)象，研究這些現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展及其規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上編制一系列基礎(chǔ)地質(zhì)圖件、資料，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展提供服務(wù)。地質(zhì)調(diào)查一般以不同比例尺的填圖為主要手段。國(guó)家對(duì)不同比例尺的填圖精度有明確的要求，隨著近年地學(xué)理論、方法和技術(shù)的不斷更新，原我國(guó)中比例尺填圖成果和相關(guān)技術(shù)方法已顯陳舊，亟須更新；我國(guó)的中比例尺地形圖和數(shù)字地理底圖數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，已由過(guò)去的1: 200000改為按國(guó)際1:250000分幅進(jìn)行，如今國(guó)土資源部將1:250000比例尺地質(zhì)圖定位于我國(guó)新一輪中比例尺區(qū)域地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)地質(zhì)圖件。本文主要講述了RGMAP技術(shù)在1:25萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用。

1. RGMAP在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用

RGMAP在1∶25萬(wàn)區(qū)調(diào)工作中可分為數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、采集、整理以及圖件編制4個(gè)不同的階段,其數(shù)據(jù)及操作流程如圖1所示。

1.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

RGMAP的前期數(shù)據(jù)準(zhǔn)備任務(wù)主要包括,對(duì)測(cè)區(qū)地質(zhì)資料的收集與處理。這些資料包括矢量地理底圖制作、歷史資料以及遙感影像的解譯處理并制成GIS數(shù)據(jù)層。除這些常規(guī)的地質(zhì)資料外，還應(yīng)注意對(duì)水土地旅游以及植被等資料的收集。這與傳統(tǒng)的地質(zhì)填圖工作模式?jīng)]有太多變化,所不同的是要盡量收集測(cè)區(qū)的數(shù)字形式資料(如數(shù)字地形圖數(shù)字物化遙資料等),以減少下一階段數(shù)據(jù)預(yù)處理過(guò)程中的數(shù)據(jù)掃描與錄入工作.這里需說(shuō)明的一點(diǎn)是背景圖層的概念,在RGMAP 系統(tǒng)中將圖形圖像等具有空間位置信息的數(shù)據(jù)常做成GIS 數(shù)據(jù)層的形式，作為野外數(shù)據(jù)采集或室內(nèi)編輯瀏覽時(shí)的背景參考資料,用戶可根據(jù)需要方便地自行增添各數(shù)據(jù)層。RGMAP 的GIS 數(shù)據(jù)層支持的數(shù)據(jù)格式有:.wt,.wl,.wp,.msi 等。

1.2 數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集與輸入是在硬件支持下,通過(guò)野外采集系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)采集模型來(lái)實(shí)現(xiàn)野外數(shù)字化數(shù)據(jù)的采集。這個(gè)模型定義了區(qū)調(diào)數(shù)據(jù)的概念分層模式和各層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用戶通過(guò)系統(tǒng)提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)記錄格式來(lái)記錄野外觀察數(shù)據(jù)。R G M A P 野外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)RGMAP3850,可對(duì)野外路線與實(shí)測(cè)剖面數(shù)據(jù)完成野外的一次性數(shù)字化采集。GPS 作為數(shù)字化區(qū)調(diào)野外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的重要組成部分,在整個(gè)系統(tǒng)中起很大的作用。它可以提供地質(zhì)現(xiàn)象位置信息,同時(shí)作為一個(gè)單獨(dú)的圖層, 也是P R B過(guò)程的重要依據(jù)。GPS 定位精度直接影響到野外數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量。數(shù)字化區(qū)調(diào)系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量規(guī)定,在GPS圖層中,GPS 點(diǎn)的位置與地理底圖中地質(zhì)點(diǎn)(P) 的實(shí)際位置誤差小于1mm。采集數(shù)據(jù)類型包括地質(zhì)現(xiàn)象的空間位置數(shù)據(jù)與描述性數(shù)據(jù)兩類,系統(tǒng)軟件通過(guò)提供圖形瀏覽編輯并與GPS 相連,實(shí)時(shí)采集空間定位信息來(lái)達(dá)到空間數(shù)據(jù)的采集,對(duì)于描述性數(shù)據(jù)采用了結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化相結(jié)合的方式來(lái)記錄和表達(dá)。為加快野外數(shù)據(jù)記錄的速度,系統(tǒng)提供了PRB字典數(shù)據(jù)錄入技術(shù),即可以通過(guò)字典進(jìn)行菜單式錄入,字典定義了常用的標(biāo)準(zhǔn)地質(zhì)術(shù)語(yǔ),用戶可以根據(jù)工作區(qū)特點(diǎn)修改PRB 字典。

1.3 數(shù)據(jù)整理與檢查

數(shù)據(jù)整理是指在室內(nèi)桌面系統(tǒng)(RGMAPGIS)中,利用系統(tǒng)功能對(duì)路線PRB數(shù)據(jù)以及數(shù)字剖面進(jìn)行編輯整理,并對(duì)其進(jìn)行正確性和完整性檢查。包括路線 PRB數(shù)據(jù)整理與檢查以及數(shù)字剖面數(shù)據(jù)整理與編輯。PRB 數(shù)據(jù)整理包括數(shù)據(jù)導(dǎo)入、人工檢查、PRB 程序檢查、查錯(cuò)修正、編寫路線小結(jié)以及P R B 數(shù)據(jù)入庫(kù)形成實(shí)際材料圖。PRB數(shù)據(jù)檢查過(guò)程要特別注意PRB數(shù)據(jù)編號(hào)的正確性以及圖幅內(nèi)的地質(zhì)術(shù)語(yǔ)的統(tǒng)一問(wèn)題；數(shù)字剖面系統(tǒng)室內(nèi)數(shù)據(jù)的編輯與整理包括：對(duì)各個(gè)庫(kù)中記錄的校對(duì)和完整性的檢查、分層的室內(nèi)歸并以及真厚度計(jì)算。這里要注意的是要根據(jù)情況選擇正確的厚度計(jì)算方式以及記錄的統(tǒng)一性。

1.4 輸出接口

編稿地質(zhì)圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)出版系統(tǒng)接口；區(qū)調(diào)報(bào)告的電子文檔編寫,實(shí)現(xiàn)多源區(qū)調(diào)數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)的掛接檢索分析與應(yīng)用并直接為區(qū)調(diào)報(bào)告編寫服務(wù)；在PC 數(shù)字填圖系統(tǒng)上，生產(chǎn)新的多D產(chǎn)品：數(shù)字地質(zhì)圖各種專題圖國(guó)家級(jí)空間數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)R G M A P剖面系統(tǒng)可以自動(dòng)將剖面圖與柱狀圖根據(jù)所需比例尺畫出實(shí)測(cè)剖面圖,用戶只要進(jìn)行交互式的巖性花紋填充和編輯即可形成成果圖,所有操作都可在系統(tǒng)中完成。這與傳統(tǒng)剖面圖的制作有很大區(qū)別,在精度和效率上的優(yōu)勢(shì)是明顯的。通過(guò)SQL 查詢語(yǔ)句進(jìn)行檢索提取并與手工編輯相結(jié)合的方式來(lái)制作各類專題綜合圖件,如構(gòu)造綱要圖、土壤分類圖以及地貌圖等,當(dāng)然功能強(qiáng)弱也取決于野外數(shù)據(jù)采集的豐富程度。

2. RGMAP技術(shù)在應(yīng)用中的問(wèn)題

數(shù)據(jù)質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響著系統(tǒng)應(yīng)用分析結(jié)果的可靠程度和系統(tǒng)應(yīng)用目標(biāo)的真正實(shí)現(xiàn)。RGMAP 數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞不是一個(gè)絕對(duì)的概念,目前比較公認(rèn)的定義是指數(shù)據(jù)對(duì)特定用途的分析和操作的適用程度。數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題在很大程度上可以看作數(shù)據(jù)誤差問(wèn)題。由于生產(chǎn)RGMAP產(chǎn)品的“原料”——數(shù)據(jù)本身包含著不可避免的誤差, 描述數(shù)據(jù)的地質(zhì)模型也只能是客觀實(shí)體的一種近似, 并且RGMAP 產(chǎn)品的“ 生產(chǎn)”過(guò)程——各種空間操作和處理中也會(huì)引入新的誤差和不確定性。 這種誤差和不確定性常使得由RGMAP 生成的各種地質(zhì)圖件與其內(nèi)在質(zhì)量不相符合。RGMAP 數(shù)據(jù)誤差處理和分析是針對(duì)上述背景而提出的,其研究的主要對(duì)象是RGMAP 數(shù)據(jù)中的固有誤差和操作處理中產(chǎn)生的誤差；其研究?jī)?nèi)容為這些誤差的性質(zhì)、度量和傳播; 其最終目的是最大限度地減小誤差,生產(chǎn)高精度的地質(zhì)圖件。 RGMAP 空間數(shù)據(jù)誤差通常認(rèn)為是數(shù)據(jù)與真值的偏離( 概念與數(shù)量) 。由于數(shù)據(jù)來(lái)源眾多, 因而產(chǎn)生誤差的原因也很多, 可以綜述為以下2個(gè)方面：①自然界的固有屬性誤差——變化和模糊是自然界的兩個(gè)固有屬性, 它們影響著信息的準(zhǔn)確表達(dá)；②測(cè)量的固有屬性——利用測(cè)量?jī)x器設(shè)備進(jìn)行的任何測(cè)量都不可避免地引入誤差, 這種誤差主要受觀測(cè)條件即儀器、觀測(cè)者和外界環(huán)境等三方面因素的影響，同時(shí)在數(shù)字化區(qū)調(diào)生產(chǎn)過(guò)程中的幾個(gè)階段容易產(chǎn)生誤差,誤差的累積會(huì)造成地質(zhì)數(shù)據(jù)精度下降,也會(huì)影響最后的成果。

結(jié)語(yǔ)

數(shù)字化區(qū)調(diào)系統(tǒng)自從投入使用至今,雖然只有十來(lái)年的時(shí)間,卻取得了巨大的成就, 具有廣闊的前景，是數(shù)字化區(qū)調(diào)的發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí)，處于發(fā)展中的數(shù)字化區(qū)調(diào)系統(tǒng), 還有些不完善的地方, 譬如野外工作環(huán)境復(fù)雜,要求系統(tǒng)有一定容錯(cuò)性,以及地質(zhì)信息空間可視化的有效表達(dá)等。系統(tǒng)中這些不完善的地方也會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差,一定程度上影響著地質(zhì)信息空間表示的精確程度。在數(shù)字化區(qū)調(diào)生產(chǎn)過(guò)程中的幾個(gè)階段容易產(chǎn)生誤差, 誤差的累積會(huì)造成地質(zhì)數(shù)據(jù)精度下降, 也會(huì)影響最后的成果。有效的、可行的, 能一定程度地減小誤差,提高野外數(shù)據(jù)采集質(zhì)量和精度,從而生產(chǎn)高精度的地質(zhì)圖件是我們所追求的目標(biāo)。

[1]方成名, 葛夢(mèng)春. RGMAP 數(shù)字區(qū)域地質(zhì)調(diào)查方法及應(yīng)用[J]. 東華理工學(xué)院學(xué)報(bào).2009. 27( 3) : 251—254

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[4]吳信才.地理信息系統(tǒng)原理方法和應(yīng)用[M].北京:電子工業(yè)出版社.2011

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.13.008

青海1∶25萬(wàn)布倫臺(tái)、大灶火幅區(qū)調(diào)修測(cè)

才航加（1984-）.畢業(yè)于成都理工大學(xué).從事青藏高原地區(qū)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作。