云南石林風景名勝區信息獲取研究概述

譚松松 TAN Song-song；李波 LI Bo；車越新 CHE Yue-xin；楊道闖 YANG Dao-chuang

（昆明理工大學國土資源工程學院，昆明650000）

0 引言

云南石林地質公園地處滇中高原腹地，距省會昆明市70余km，總占地面積400km2，主要地質遺跡類型為巖溶地質地貌，具有最為多樣的石林喀斯特形態[1]。世界上許多國家都有巖溶地貌，同樣石林在世界各地也有很多，而且各地的石林形態不盡相同，而在云南石林景區集成了世界各地的石林形態，在這里各種石林形態都有，具有很高的價值。

1 石林景區所包含的幾種信息

1.1 石林的形態特征 石林景區有許多不同的石柱，例如：劍狀石柱、塔狀石柱、柱狀石柱、蘑菇狀石柱等，另外還有許多各種象形石，例如阿詩瑪、十八相送等。

1.2 石林表面的微觀現象 進一步走近石林，會看到在石柱表面有很多微觀的溶蝕形態。可以分為四個層次：裸露巖面、覆蓋巖面、構造控制的溶痕、殘余型溶痕。表面的溶蝕形態有30種以上[2]。

1.3 石林表面的生物活動 在石柱表面還有很多的微生物，例如藍藻，這些微生物在新陳代謝過程中也會對石柱產生溶蝕作用。

1.4 石林形成演化信息 石林巖溶發育的地層主要是下二疊統的棲霞組與茅口組[3]。巖石成分主要為灰巖和白云質灰巖等可溶性巖石，在漫長的地質演化過程中由于地殼的抬升以及雨水對巖石的不斷溶蝕，經過上萬年的時間，才形成如今高大的石柱。各種各樣的石柱就是由于構造節理對其切割不同，有的節理比較密集，角度比較大，再經過后期土壤以及雨水的溶蝕，就會形成劍狀石柱、尖峰狀石柱，如果節理比較稀疏，且切割角度不大，經過后期的溶蝕，就會形成柱狀石柱、塔狀石柱。石柱表面的顏色受巖性以及生物的影響較大，如果是質純的灰巖經過風化剝蝕后表面呈現灰白色，如果是白云質灰巖經過風化剝蝕后表面呈灰黑色，在巖石表面經常會生活一些微生物，比如藍藻，它們附生在巖石表面，尤其是下過雨之后，吸水膨脹，巖石表面呈現黑色。

巖石表面那些微觀的溶蝕痕跡，有的是土壤溶蝕的，有的是露出地表后雨水溶蝕的，還有一些是微生物對巖石表面的溶蝕，像各種石柱表面的縱向溶蝕痕跡，都是雨水順著石柱表面往下流的過程中對其溶蝕產生的溶痕，那些橫向的溶蝕痕跡，是石柱還沒露出地表的部分，在土壤的溶蝕作用下，凹進石柱里進行溶蝕的結果。在一些表面比較平坦的巖石表面經過雨水的溶蝕就會形成溶盤，而一些微觀的溶蝕痕跡是微生物在新陳代謝過程中通過吸收營養成分以及分泌物對巖石表面溶蝕所形成的。

2 信息獲取的主要方法

目前信息獲取的技術有很多，綜合起來主要有兩類，一類是二維信息獲取技術，另一類是三維信息獲取技術。

2.1 二維信息獲取技術 近年在國內眾多旅游景區，二維信息獲取的工作都有進行。現在我們常用的方法就是攝影技術，對石林景區各景點進行拍照，從而獲得其光學信息，比較常用的是使用數碼相機對石林景區直接拍照。

2.2 三維信息獲取技術 近年在國內一些著名景點，如敦煌莫高窟、北京故宮等，都采用三維信息獲取技術，三維信息獲取技術又有很多種。

2.2.1 測量的方法 運用測量的方法可以使我們直接獲得被測物體的幾何數據，然后我們再通過三維建模技術，就可以形成物體的三維模型。測量的方法適用于記錄對精度和細度要求不高的大型的物體，對于比較小的物體或細節，測量的方法達不到相應的精度，因此不適用于小的物體。

2.2.2 近景攝影測量技術 近景攝影測量是攝影測量學一門非常重要的分支科學，它一般不直接接觸物體，而是通過攝影的方法，運用攝影測量的基本理論與方法來獲取目標物的二維或三維坐標[4]。它具有不直接接觸物體、精度高、容量大、工作量小、表示精細、產品形式多樣等特點。

2.2.3 三維掃描儀技術 三維掃描儀在目前很多的領域都有應用，像敦煌莫高窟在保護崖畫等方面就用到了這項技術，該技術的優點是掃描速度快而且精度非常高，可以直接掃描物體，通過掃描可以得到物體表面的三維數據，缺點是價格比較貴，并且缺少紋理信息。

3 石林景區信息的獲取

3.1 石林景區宏觀地質地貌特征信息的獲取 石林景區總體上屬于巖溶地質地貌，對于這種宏觀的地質地貌特征信息的獲取，不需要很高的精度，測量的方法就可以滿足。這種方法可以從大的方面把握石林發育與地表地下水的關系，石林發育的階段性和繼承性特征，還可以從宏觀上看出各個景點石柱形態的不同，以及構造節理的分布特征和對石林形成的影響，也能夠展現石林地區的植被。

3.2 石柱形態、顏色信息的獲取 通過上面的介紹知道石柱的形態有很多，表面的顏色也有灰白色、灰黑色等各種顏色，這些信息主要是給游客視覺上的感受，最簡單的方法就是直接采用數碼相機對其拍照，如何才能得到好的效果，受很多因素條件的影響：一是拍攝人的拍攝技術的影響；二是光線的因素；三是拍攝方向的因素。另外也可以采用錄像的方法對其進行錄像，給人視覺感官的刺激會更強烈。對于石柱的形態特征以及顏色，可以采用近景攝影測量的方法對其從各個角度各個高度進行有規律的連續拍攝，獲得各個不同方向的照片，然后通過計算機的軟件對其進行拼接和后處理，可以得到石柱的三維立體幾何模型，這樣游客在未到石林之前就可以體會到石林的真實感，更容易吸引游客前去旅游。

3.3 石柱表面微觀溶蝕痕跡的獲取 對石柱表面一些微觀的溶蝕形態的獲取，可以采用數碼相機對其近距離的拍照，可以獲得溶蝕形態的圖片信息，這樣只能獲得相對比較大的溶蝕形態，而且精度不高，對于更細小的溶蝕形態，用三維掃描技術進行掃描，不但精度高，而且可以得到石柱表面微觀溶蝕痕跡的三維數據，再附上顏色信息，可以得到表面溶蝕形態的具有色彩的三維立體模型。

3.4 以上幾方面形成原因的獲取 這些信息在游客觀光旅游過程中只靠視覺感官是無法獲取的，如何讓游客在獲得視覺感受外，又能獲得關于石林的地質科學信息呢，首先通過以上方法獲得石林景區的圖片，通過這些圖片可以讓游客在未游覽石林之前對石林有種視覺上的體驗，通過近景攝影測量獲得各種圖片經過圖片的拼接和后處理可以做成視頻文件，再通過搜集相關文獻資料把石林形成演化的各種地質信息以文本形式展現出來，這樣把圖片、視頻、文本綜合起來展現給游客不但能讓游客體會石林的壯觀美，還能讓游客在游覽過程學到關于石林形成的地質知識。綜合以上石林景區所包含的信息以及信息獲取的幾種方法，繪出表1。

表1 石林景區信息獲取內容與方法

4 結語

石林景區以其眾多美麗的巖溶地質地貌景觀吸引了眾多游客前去觀光游覽，作為游客，在游覽過程中，需要獲得的信息有很多，本文主要從四個方面介紹了石林景區的信息，石林整體的地質地貌特征，各種石柱的形態特征，石柱表面微觀溶蝕痕跡特征，形成以上幾種特征的原因，除此之外，本文主要介紹了目前獲取信息的幾種方法，包括測量的方法、近景攝影測量、三維掃描儀技術。對于這幾種信息，如何用合理的有效的方法去獲取，以期達到更好地效果，從而能夠使游客在游覽石林的過程中獲得更多的身心感受和地質科學知識。

[1]董文淵，赫尚麗，趙敏燕等.云南石林地質公園環境解譯系統構建研究[J].湖南林業科技，2007,34(2):9-12.

[2]李玉輝.中國云南石林巖溶形態類型與特征[J].中國巖溶,2002,21(3):162-172.

[3]李玉輝,楊一光,梁永寧等.云南石林巖溶發育的古環境研究[J].中國巖溶,桂林,2001,20(2):91-95.

[4]李丑榮,李永生.全數字攝影測量在莫高窟崖面保護中的應用[J].測繪技術裝備,2004,6(3):25-28.