數(shù)字區(qū)域地質調查系統(tǒng)技術研究

樊相驥 李旭 劉玥

摘 ?要：隨著我國科學技術的發(fā)展，各個行業(yè)的信息化程度都得到了極大的提升。因此，數(shù)字區(qū)域地質調查是我國地質調查過程中信息化發(fā)展的迫切需要，更是全球信息發(fā)達國家區(qū)調工作的發(fā)展趨勢。對全球信息化先進國家在野外地調工作和填圖采集技術的研究分析，結合我國現(xiàn)階段的實際情況，基于3S技術的野外地調和填圖數(shù)據(jù)采集信息化新技術，借以改變以往傳統(tǒng)的填圖手段，提高精度，加快作業(yè)時間，改變表現(xiàn)方式等，并對野外地調工作和填圖技術、流程以及工具方法等進行了簡單分析。

關鍵詞：數(shù)字化;地質調查;填圖技術;研究

引言：

區(qū)域地調是一種非常基礎、綜合、公益的一項活動。主要特點是涉及的范圍廣，而且接收信息量大。在保證順利完成工作之余可以非常準確系統(tǒng)而又科學的采集獨有資料。目前來看，傳統(tǒng)的地采技術已經不能滿足當前現(xiàn)代化地質研究工作的需要。因此，我們要加大對于該技術的研究，以此獲得地調工作全過程的信息化，提高工作效率的同時保證區(qū)調工作的快速發(fā)展。這也是全球技術發(fā)達國家的區(qū)調工作共同發(fā)展趨勢。我們在以前的工作中傳統(tǒng)做法主要是通過對野外路線的不斷考察和觀測，不斷記錄其變化形成一手資料。我們以一個1.25萬的地調和填圖工作為例，光是用人力勘測的路線就是3000千米左右，間距也在6千米左右，在不斷的記錄之中，光紙質版的文件就有將近100本。受人為主觀因素影響較大，因為地調工作的展開導致填圖工作日復一日、年復一年去做手寫記錄。耗費大量的時間和人力，而且地質數(shù)據(jù)和信息無法很好的保存處于分散和非動態(tài)的狀況。已經遠遠落后于市場經濟發(fā)展的多元化、和迫切化。不能滿足其需求也制約了資源信息化的發(fā)展。毋庸置疑的是資源信息數(shù)據(jù)的采集理論和技術方法已經成為實現(xiàn)資源全過程信息化的迫切需要。

1.數(shù)字化填圖數(shù)據(jù)采集技術

任何辦法都無法代替連續(xù)性地址路線勘測與記錄的人工工作方式。因為這是開展野外區(qū)調工作的基礎。野外工作主要可以劃分為三個部分：勘察、系統(tǒng)觀測和檢查。勘察主要是為了下一步編寫材料而制定最合理的路線。為最重要的系統(tǒng)觀測做好鋪墊。我們也應該遵循設計規(guī)范標準對全區(qū)布置路線進行詳盡調查優(yōu)質的完成地質填圖工作。進而全面掌握被測區(qū)的地質構造和分布規(guī)律。[1]

1.1軟硬件基礎

首先，對于工作人員所攜帶的工作電腦有要求，因為要處理很多復雜的重要信息，所以電腦存儲空間要足夠大同時要電量消耗慢、體積小、便于攜帶。電池可供工作10個小時以上。而影響GPS實時接收野外數(shù)據(jù)的三個基本要素是：精度、體積和功耗。代表產品主要有RGP2202和RUIX，而嵌入系統(tǒng)WINDOWS CE的實際應用是野外地調工作和填圖數(shù)字化采集的主流系統(tǒng)。

1.2數(shù)字模型的建立應符合要求

對于路線的勘測要與填圖數(shù)據(jù)相統(tǒng)一才能建立起一個完整的框架結構。方便計算機的處理和存儲。任何具體的軟硬件配置在數(shù)據(jù)模型中相對比較獨立，其核心是地質對象的數(shù)字化。標準化是統(tǒng)一的基礎，而統(tǒng)一可以把地調和填圖信息融合起來，認識是通過數(shù)據(jù)模型反映。野外資源數(shù)據(jù)模型包括野外地質數(shù)據(jù)模型和地質圖模型。

1.3 GIS 理論和采集系統(tǒng)

根據(jù)此項工作的特點，結合GIS理論和數(shù)字填圖野外數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)分為五部分：RGMAP FOR WIN CE野外數(shù)字填圖子系統(tǒng)、剖面數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、素描圖系統(tǒng)，RGMAP FOR WIN PC野外數(shù)字填圖子系統(tǒng)和數(shù)字剖面子系統(tǒng)。[2]

2.數(shù)字區(qū)調的功能和特點

在我國目前進行15萬區(qū)調野外試驗證明，該技術受到了地質學家的極力夸贊，同時還特別表示新產品和新技術應多加推廣和應用。

2.1改變了傳統(tǒng)模式：

（1）將文件進行數(shù)字化處理，節(jié)省保存空間、紙質材料、有序可循、便于尋找和使用，真正實現(xiàn)了無紙區(qū)調工作。（2）歷史專題材料與現(xiàn)在專題材料的快速整理，實現(xiàn)野外采樣、照片、數(shù)據(jù)等的可視化。采集、獲取、管理更加方便。結構化的數(shù)據(jù)庫和沒有容量限制的文本數(shù)據(jù)庫，為地質學家擴展了思維空間。（3）現(xiàn)代計算機技術的快速發(fā)展舍棄了傳統(tǒng)的記錄手段，讓學者更專注。

2.2提高精度

數(shù)字填圖技術簡繁瑣的精度控制要求，它整合了GPS、GIS和RS并具有以下優(yōu)點：（1）隨時檢查所處位置，在野外脫離紙張這種笨拙的方式運用電子快速精準繪圖。（2）GIS技術的應用，實現(xiàn)了觀測內容定性和定量工作的可視化，對野外觀測路線點與點的勾畫、樣品、素描和定位等進行自動化操作。（3）由于PRB字典的應用，使得記錄格式更加規(guī)范準確。

2.3縮短周期

（1）技術水平的提高大大降低人力成本以及工作人員的勞動強度。（2）三種PRB字典的有效使用，使工作效率大幅度提升。（3）減少數(shù)據(jù)交換時手工的繁瑣可以直接形成實際材料圖。（4）通過圖層管理方式，加快了資料整理和處理時間。（5）每日工作量自動進行統(tǒng)計。（6）按照相關規(guī)定標準，準確快速地進行材料的錄入和提取。[3]

2.4改變成果形式

該技術的廣泛應用是的區(qū)調工作成果更加豐富多彩，在地質工作方面體現(xiàn)出更加數(shù)字化的中國，成為更具有代表性的公益性服務媒體。

3.結束語

隨著這項技術的不斷發(fā)展，通過對其人工記錄方式的改變逐漸實現(xiàn)數(shù)字化。該技術的研究和應用提高精準度、縮短工期、改變原有笨拙工作方式的同時使研究成果發(fā)生了巨大變化。開創(chuàng)出全新的數(shù)字化時代。

參考文獻

[1] ?張明華.數(shù)字化地質填圖技術及實踐教學方法探討[J].中山大學學報論叢.2006.

[2] ?李超嶺，張克信，墻芳躅，楊東來，于慶文.數(shù)字區(qū)域地質調查系統(tǒng)技術研究[D].地球科學進展. 2002.

[3] ?李超嶺，楊東來，于慶文.數(shù)字區(qū)域地質調查基本理論與技術方法研究[J].計算機工程與應用.2001.