計算機在地質工作中的應用

宋月明

計算機在地質工作中的應用

宋月明

【摘要】隨著科技的發展，地質工作里很多繁瑣的工作都可以依靠計算機完成，地質工作者需要利用計算機的各種技術實現正確的設計、勘探等方面的工作，在此過程中，應用各種工程圖件和現代數據庫技術，例如計算機、通信、地理信息、測繪等方面的技術，能夠讓地質工作邁入計算機領域，而且專業類繪圖軟件在地質工作里顯現出其優越性。

【關鍵詞】計算機；地質工作；應用

計算機的很多技術在地質工作中都有廣泛應用。例如一些繪圖軟件對地質工作有很強的指導性，另外計算機中的數據庫也可以應用在地質工作里，再加上計算機在地質工作中的應用也可以實現公司的現代化經營管理。這些都證明計算機已經成為地質工作里的必要手段。本文將就計算機在地質工作里的各種應用進行闡述分析。

一、地質工作中數據庫的應用

（一）建立管理系統

地質工作者工作時，通常需要大量的地質信息，并且要對這些地質數據有效存儲，以便于科學的研究和分析這些數據，而這些都需要數據庫的建立。目前我國地質工作領域的數據庫主要有影像、屬性、圖形等方面的，其管理系統一般使用水平或垂直兩種斷面法對地質環境計算分析。例如，計算金屬元素的含量或礦石量，同時按月度、季度、年度等方式匯總統計，并且編制相應數據報表，從而能夠高效查找和管理這些龐大的地質數據。再者可以將數據庫作為基礎，迅速制作一些相對復雜的表頭，或是借助公式直接生成表格。最后，可以使用管理系統計算地質工作里的相關參數，對重要數據進行計算以及統計，或是繪制地質的素描圖、鉆孔的孔柱圖等等。

地質信息的管理系統能進行數據計劃編制、計算、研究，從根本上提高傳統地質管理工作的水平。對地質管理系統的主要組成部分進行劃分，其涉及到影像、屬性和圖像的數據庫等。

（二）計算機數字制圖流程

1.準備和編輯數據

此階段是對特定范圍內不同比例、不同來源的地形圖、地質的剖面圖和表層的地質圖等做好充足的準備工作。對于這一階段工作而言，要遵循特定的規則選擇編圖資料，有效的組織圖中的各要素，重點關注不同標記符號、線條間的關系和影響，如此一來，圖像不但能夠準確反映地質構造間的關系，而且能夠正確表達出此區域地質變化史。此階段的工作質量直接影響最終數字制圖的進程和質量。

2.數據數字化

此階段需要掃描大量地形圖，實現地形圖矢量化。原有手扶圖像的數字化技術雖然比較成熟，但操作過程緩慢，勞動強度大，無法適應大量信息輸入的要求。對此，采用掃描輸入法，使其完成數據的矢量化，并且分層編輯對應地理地圖，最終確保數據數字化進程。

3.地質圖制作

此階段的前提是地形圖的數字化，之后對其進行編輯繪制。在偏遠地區中，實現機助連圖是不切實際的，所以對于這種特殊情況，可以進行實地填圖，編輯好原圖后再進行矢量化掃描處理工作。

4.數據處理

地質工作者進行數據處理時，應從繪制地形圖的精度需要方面著手，同時避免不同階段和環節可能會出現的誤差。其中控制點誤差、對角線誤差和圖形廓邊誤差應被重點關注。地質工作的制圖誤差可能由三個方面的因素導致：第一，操作人員人工誤差。第二，原圖變形誤差。第三，數字化的設備誤差。這些誤差隨圖形的數據轉化深入計算機的數據系統，最終影響數字化的制圖質量。對此，我們需要時刻關注這些誤差，及時發現問題并加以修正，并在特定位置設定誤差的控制點，進而對全圖有效校正。校正工作應多次進行，最終確保圖像精度符合工程要求。

5.建立數圖符號庫

建立數圖符號庫，能用特定符號表示圖像中的水質層、礦產、地質構造及各種地形，從而使查閱圖像方便快捷。

6.圖像拓撲造區

圖像線編輯后，利用拓撲關系自動形成相應區域。對不同區域填色時，第一，要選擇合適的色層，借助于調百分比含量的方法編輯專色和色標，確保地形圖件的辨認和精度達到要求。第二，圖幅選色時，要從地質圖的用色統一標準進行選擇。例如，用不同的深淺表示地質體新老程度的不同；用深顏色表示狹窄地質體和小面積地質體，從而提高視覺效果；暖色調表示重點地質構造，冷色調表示非重點地質構造。第三，色層選定后，利用圖幅地質的版線文件，對各水域和地質內容填上對應的網紋和顏色，建立各要素間拓撲關系。進行拓撲造區時，需要注意將各方面統一，使圖內外的要素能夠對應。

7.校驗輸出圖幅

圖像成圖的關鍵步驟是圖幅校驗，因此整個制圖過程都要嚴格按規范檢驗，對所有階段檢查校對并及時在計算機上反饋修改。經過多次校對檢查確保制圖中的所有工作都正確，然后處理并在儀器上面輸出樣圖，最終獲得可靠準確的圖幅。

二、地質工作中計算機繪圖軟件的應用

（一）應用suffer軟件

suffer繪圖軟件在二三維數據及圖像顯示上功能強大。suffer軟件功能主要有七個：第一，suffer繪圖軟件能夠提供很多數據的網格化方法，能夠對其數據進行函數、圓滑等轉換和計算；第二，suffer軟件可人為改變圖比例，并對圖加圖例、標題、標記等；第三，suffer軟件采用體積計算和自由旋轉的方法，呈現三維形式的立體表面；第四，軟件自帶電子表格，處理原始數據有優勢；第五，數字化的處理和人工讀取數據，并且將實測所得三維數據變成網格數據，以便分析計算；第六，suffer繪圖軟件將腳本語言提供給用戶，用戶通過腳本語言控制軟件并在其他程序里調用其繪圖功能；第七，軟件提供各種格式的輸出輸入接口，方便數據和文件交流。

（二）應用MATLAB軟件

MATLAB軟件容易進行人工調整，能夠客觀反映出地質問題和現象，且能夠分析出相對準確的數據。它能夠繪制二維的柱狀圖、餅狀圖、面積圖、直方圖等，也能繪制出三維的曲面圖、網格圖和等值線圖等。在三維繪圖時，通過調用camera屬性設定圖形觀察的目標點等進行設定，從而實現圖形縮放和按任意角度旋轉?；蛘咄ㄟ^工具欄中insert添加地質點的標號、孔號等文本，還可以進行文字說明和標高等。還可以添加勘探線、剖面線及各種斷線，然后添加方位的標注。另外，通過edit實現圖形旋轉、粘貼、剪切、復制等操作。而且為了規范，人們可以對文本字體、字號、線寬、網格線的類型等進行調整。

一般情況，地質的工程點是以離散數據的形式表現出來的。因此調用函數griddata和linspace處理數據。另外，為了繪制不同比例的圖件，人們可以調用xlim和set函數調整刻度范圍和刻度線的間距。

（三）應用AutoCAD軟件

以AutoCAD軟件在我國某煤礦中的應用為例，AutoCAD軟件需要進行四方面工作：第一，繪制巷道。首先輸入導線點的坐標，使用point命令，依據井下的實測坐標漸入x與y。錄入完導線點后，用直線連接這些點。然后，依據真實情況，如導線點和巷道兩側距離，使導線點的連線偏移，進而得出巷道兩幫。最后，刪掉連線，使用文本命令，標出標高、點號，巷道繪制工作就完成了。

此外，AutoCAD軟件還可以進行斷層和煤厚點的繪制工作和填充圖案工作等等。

三、結束語

近年來，地質工作里計算機的應用十分廣泛。地質信息的數據庫可以幫助我們高效的采集、查詢地質信息，從而實現企業現代化的管理和經營。另外，隨著地質工程設計、建模和計算機中繪圖軟件的二次開發，隨著信息技術的發展，我們可以利用計算機對地質勘查等工作情況進行實時監測，然后使三維圖像圖形自動生成，為領導的決策提供準確科學的依據。隨著suffer和MATLAB等軟件不斷的發展，我國地質工作的信息自動化建設將會取得更佳的成績。

參考文獻

［1］張鵬.計算機CAD技術在煤礦地質工作中的應用分析［J］.煤炭技術，2014，33（1）∶156-158.

［2］何文佳.計算機繪圖在地質工作中的應用及發展趨勢［J］.地球，2015（5）∶274-277.

［3］馬艷慧.淺談計算機繪圖在地質工作的應用［J］.農家科技（下旬刊），2013（10）∶138-138.

［4］賈輝.地質工作中計算機的應用［J］.西部資源，2012（3）∶128.

［5］豆鑫.計算機技術在地質工作中的應用［J］.大科技，2014（13）∶228-229.