淺談數字剖面系統操作方法及其在南方山區中的應用與技巧

劉丙秋（中化地質礦山總局湖南地質勘查院，湖南長沙410000）

淺談數字剖面系統操作方法及其在南方山區中的應用與技巧

劉丙秋（中化地質礦山總局湖南地質勘查院，湖南長沙410000）

數字剖面系統（RGSection）是數字填圖系統（RGMAP）中重要的一部分，它代替了傳統的剖面記錄與成圖方式，實現了剖面厚度即時計算、圖件自動生成，是中國地質調查局全面推廣的新技術手段。野外數據采集與室內成圖是數字剖面系統重要的兩個環節。測距儀的使用讓野外數據采集在南方山區變得更為快捷、精確。

數字剖面系統；數字填圖；測距儀；南方山區

1 前言

數字填圖系統（RGMAP）能快捷、全面、準確的采集野外地質資料，獲取地質工作中的數據與屬性，實現了地質調查數據獲取全過程的信息化，是地質工作的發展趨勢[1]。數字剖面系統（RGSection）是數字填圖系統（RGMAP）中重要的一部分，它代替了傳統紙介質記錄與作圖，實現了剖面數據數字化入庫和計算機數字化自動成圖，提高了實測地質剖面資料和最終綜合成果圖的利用價值，解決了傳統的剖面記錄與成圖方式所帶來的紙介質不易保存、資料歸檔分散、手工繪圖周期長、圖面再利用難度大、精度低、美觀性差等問題[2，3]。中國地質調查局地質調查項目 “湖南古丈地區礦產地質調查”（項目編號：12120113062700，2013-2015年）在開展過程中就使用了數字剖面系統（RGSection）進行地質剖面的實測，本文旨在通過該項目中所測制的50km地質剖面對數字剖面系統（RGSection）操作中的剖面工程建立、野外數據采集、室內資料整理、后期成圖等步驟進行研究，并就其在南方山區操作過程中的使用技巧進行探討。

2 數字剖面系統工作流程

利用數字剖面系統進行實測地質剖面工作主要包括剖面工程建立、野外數據采集、室內資料整理、成圖4個步驟[4]。在此之前，數字填圖軟件需分別安裝至電腦和掌上機，并對掌上機的DX與DY值進行校正，校正方法與手持GPS基本相同，詳細過程在此不作詳述。

2.1 剖面工程建立

點擊“數字地質填圖”圖標進入數字填圖主界面，點擊“實測剖面”進入剖面界面，點擊左下角“新建”圖標進入剖面信息錄入界面，在此界面輸入即將實測的剖面號，例如：PM001。值得注意的是：“PM”必須為大寫英文字母且中間不能有空格。如果不符合錄入要求會導致一些后續的問題，例如在野外無法正常保存記錄等。

在該界面還需輸入剖面的其他信息，比如剖面名稱、比例尺、記錄人員、起點坐標等。

2.2 野外數據采集

野外測制剖面的過程中，會有大量的基礎地質數據被采集至掌機中。系統將野外采集的原始數據分為8個類型：導線、分層、照片、產狀、素描圖、采樣、化石、描述。采集者需根據數據類型分別將其錄入至掌機中。

采集準確的起點坐標是野外測制剖面的開始。采集者站于剖面起點處，打開掌機進入工程，找到GPS起點，待衛星數據穩定后采集即可。在接下來的剖面測制過程中按上述8個類型的數據分別錄入即可。當需要錄入某一類數據時，需在相應數據庫下點擊“ADD（增加）”。在每一類數據錄入的界面中，都可點擊“INSERT（插入）”、“ADD（增加）”、“DEL（刪除）”、“EDIT（編輯）”4個按鈕來編輯被錄入的原始數據，編輯完成后需及時點擊“保存寫庫”保存數據。采集者在采集剖面原始數據的過程中，要牢記“先導線后分層”的原則。

錄入分層描述數據時，分層描述是以野外分層為單位記錄，可能一個分層會跨若干條導線。同樣在錄入產狀、化石、采樣、照片及素描等資料時，系統會自動與導線測量庫和分層數據庫相結合。為防止數據錯亂、丟失和重復，要求各項內容以層為單位進行編號，且編號唯一。剖面測制完成后，需將最終校正過的導線方位角、坡角等參數在導線測量庫中進行修改替換，然后導入剖面小結、照片及素描等內容，剖面信息與小結中有剖面工作量統計功能，可自動統計出各項內容的具體數量，查看是否有個別數據漏掉情況。

在后期的剖面成圖過程中，系統會自動將導線、分層、樣品、產狀等各項數據嚴格一一對應起來，確保無誤后才進行系統厚度計算生產數字剖面圖。因此，建議在當日野外工作尚未結束時再次重新細致地檢查一下剖面編輯與計算庫中各項信息數據是否準確無誤，避免因數據錄入錯誤而導致后期剖面圖返工重做。

2.3 室內資料整理

2.3.1 整理分項數據并計算真厚度

首先在剖面桌面系統的剖面編輯與計算下拉菜單中的剖面編輯與計算功能中對導線測量庫、分層數據庫、產狀庫、素描庫、采樣庫、化石庫等進行整理完善，按照編號規范檢查在野外采集到的所有數據，重點檢查重號，防止發生文件覆蓋。整理完分項數據后就可以直接計算真厚度。

2.3.2 照片導入

將野外拍攝的照片從掌機或者數碼相機中拷貝出來后放至系統的IMA-GES目錄下，并按野外分層存放，文件夾命名為分層號。例如：將剖面第5分層的所有照片放至同一文件夾內，并將該文件夾重命名為“5”。

2.3.3 補充剖面信息表與剖面小結

剖面信息表的的內容包含剖面名稱，比例尺，剖面起點終點坐標，剖面測制日期，剖面測制人等。剖面小結則一般包含工作量，分層描述，對地質現象的認識、取得成果等。其中的工作量是系統自動統計并生成的，其中包括導線總長，樣品數，照片數，產狀數等。

2.3.4 數據檢查

數據檢查是非常重要的一個步驟，對下一步順利成圖起著至關重要的作用。主要檢查如下兩個方面的數據：

（1）檢查剖面圖上的基本構造現象，特別是檢查褶皺形態和大小和斷層的位置，因為電腦自動生成的界線都是直線，并且界線角度是根據相隔最近的一個產狀換算得來，圖面顯得生硬，沒有緩慢過渡，不能直觀表達出各種切割、構造等現象，與實際形態相差較大。

（2）檢查剖面組成要素，包括樣品、照片、素描、產狀、高程及起終點坐標等數量和位置是否齊全準確。

2.4 成圖

2.4.1 錄入群組段

在群組段的對話框中輸入界系統群組段名稱、開始層號、終層號以及界系統群組段所代表的級別。計算機會自動把所錄入的群組段信息繪制到柱狀圖的左側。

2.4.2 錄入巖石花紋庫

數字剖面桌面系統可以自動形成柱狀圖中的巖性花紋，但在繪制柱狀圖之前，需要對各層進行巖石花紋庫的錄入工作，該過程在數字剖面桌面系統主菜單“實測剖面”的下拉菜單“剖面巖石花紋信息編輯”中進行。在該項操作中，根據右側出現的各層分層描述，在左下側的框中填寫各層的巖石名稱[5]。

2.4.3 自動生成剖面圖

完成上述準備工作后，就可以在數字剖面桌面系統中自動生成實測剖面圖。點擊“圖形選擇”，在下拉菜單中選擇“生成剖面圖”和“生成柱狀圖”。在彈出的對話框中填入欲生成剖面圖的比例尺，選擇頂底繪制，選擇柱狀圖文字描述，選擇剖面分層線繪制，最后確認，計算機就可以自動生成剖面圖和剖面柱狀圖。成圖后，按規范完善好圖名、比例尺、責任欄，完整的實測剖面圖就制作好了。

3 南方山區中的應用技巧

相較于北方地區，我國南方山區大多相對高差較大，植被發育，通視距離短，溪谷河流發育，覆蓋層較厚導致露頭出露情況較差，常導致剖面測制工作進度緩慢，剖面路線彎度較大。“湖南古丈地區礦產地質調查”項目在湘西山區完成了大量的剖面實測工作，總結出一些在山區測制剖面的實用技巧。

3.1 “掌機+表格”模式記錄野外大量數據

掌機大多輸入速度較慢，且頁面轉換繁瑣，容易出錯，因此建議使用“掌機+表格”模式在野外記錄大量的原始數據，當日回到室內后在電腦的數字填圖系統中將野外所采集的原始數據輸入。

3.2 “測距儀+羅盤”模式記錄測量導線數據

傳統方式使用皮尺進行斜距的測量過程中在南方山區容易遇到懸崖陡坎難行、溪溝不易通過、荊棘叢生處皮尺拉不直等問題，而掌機中的GPS又經常因為處于深溝中導致信號較弱，誤差較大，高程不準的問題。巧妙的運用測量儀器手持“測距儀”能很好的解決上述問題。

3.3 “信手剖面+素描圖”模式記錄地質現象

山區大多覆蓋層較厚，通視距離較短，通常不能在一個觀察點一目了然的記錄到某個中-大型地質現象 （比如大型褶皺、構造等）。為確保野外地質現象能真實反映至剖面圖中，建議在野外測制剖面過程中繪制信手剖面圖和素描圖，用以在室內跟計算機所成剖面草圖對比，確保在數據錄入和檢查時不出紕漏。

4 結語

地勘類項目野外工作開展、室內理論分析研究、后期報告編寫等均離開實測剖面資料。數字剖面系統可以自動計算厚度，剖面線和導線剖面圖一次性自動生成，自動生成剖面圖和柱狀圖，改善了剖面資料信息提取和利用效率。實現了實測剖面圖計算機數字化成圖與制圖，縮短了實測剖面圖繪制周期，提高了綜合成果圖精度。剖面測制過程還需緊密結合傳統剖面測制技術和方法以求能進一步提高效率、改善精度、美化圖面、確保質量。數字剖面系統（RgSection）操作簡單實用，適用于所有地勘項目中實測地質剖面項目，值得向廣大地質工作者推廣[6]。

在南方山區實測地質剖面時，應用數字剖面系統并結合測距儀等新型測量儀器和素描圖等傳統工作方法能提高室外工作效率，提高成圖精度。

[1]張克信，李超嶺，于慶文，等.數字地質填圖中的數字剖面系統[J].前沿評述，2007，31（2）：157～164.

[2]趙文吉，張松海，晉佩東.GIS技術在區域地質調查中的應用[J].華貴金屬地質，2009，9（3）：170～173.

[3]方成名，葛夢春，張雄華.數字實測地層剖面工作方法[J].新疆地質，2003，21（12）：21～25.

[4]賀文蓮.淺談數字填圖技術的應用[J].華北國土資源，2009，4.

[5]李超嶺.數字區域地質調查基本理論與技術方法[M].北京：地質出版社，2003.

[6]孫 羽，李永軍.淺談數字化實測地質剖面操作方法與技巧[J].新疆地質，2012，30（4）.

TP391.1

A

2095-2066（2016）05-0112-02

2016-2-2

劉丙秋（1983-），男，工程師，從事地質礦產調查及勘查工作。