大比例尺地質填圖的主要工作方法

游勝賢

（河北省煤田地質局第二地質隊，河北 邢臺 054001）

我國作為一個礦產(chǎn)資源的大國，同時也是一個礦產(chǎn)資源的消耗大國，國家的發(fā)展、社會的建設都需要消耗大量的礦產(chǎn)資源，為了滿足對礦產(chǎn)資源的需求，在礦產(chǎn)開采與礦產(chǎn)勘探等方面都需要提高技術水平。近年來，城市規(guī)劃建設的發(fā)展越來越快，各項工程建設的要求也極其嚴格，尤其重大項目重點區(qū)域需要依賴高精度、高現(xiàn)勢性的地形圖資料作為支撐，同時對地形資料需求十分迫切。要想滿足相關需求，必須采用精準快速的測繪方法快速完成測圖任務，以便有效落實規(guī)劃設計意圖，保障城市建設的健康發(fā)展。有相關調查表明，隨著地表礦產(chǎn)資源逐漸消耗殆盡，傳統(tǒng)地質礦產(chǎn)勘測技術已經(jīng)難以滿足對深層礦產(chǎn)資源的勘測需求，獲取的勘測結果的數(shù)據(jù)參考價值也明顯降低。將數(shù)字地質填圖技術應用于地質礦產(chǎn)調查之中，有助于提高地質調查的技術水平，進而更好的滿足我國礦產(chǎn)資源的勘測需求。大比例尺地形圖測繪核心環(huán)節(jié)主要是控制點與碎部點采集，梳理分析控制點測量流程及方法，以便快速選擇正確的作業(yè)方式;分析不同條件下碎部點測量方法，如利用假坐標數(shù)字測圖，全站儀優(yōu)化簡碼法數(shù)字測圖等，以應對不同的客觀情況，實現(xiàn)精準高效的野外作業(yè)[1]。

1 數(shù)字地質填圖技術的概述

數(shù)字地質填圖技術是基于GPS、GIS 以及RS 技術之上發(fā)展出的數(shù)據(jù)分析處理技術，該技術可顯著提升地質礦產(chǎn)調查數(shù)據(jù)的準確性，其對獲取的數(shù)據(jù)信息有更高效的數(shù)據(jù)處理能力，結合互聯(lián)網(wǎng)技術也能顯著提升數(shù)據(jù)信息資源的利用率。當?shù)刭|礦產(chǎn)信息完成相應的分析處理之后，也能有效的加以儲存管理，建立完善的數(shù)據(jù)庫，這對日后的數(shù)據(jù)信息調取也十分有利，能顯著降低相關工作人員的工作量。數(shù)字地質填圖技術與其他地質礦產(chǎn)調查技術具有較高的兼容性，其操作難度也較低，在數(shù)據(jù)信息安全方面也有較完善的保護機制與協(xié)議。鑒于數(shù)字地質填圖技術的諸多優(yōu)點，目前數(shù)字地質填圖技術已經(jīng)被廣泛應用于地質礦產(chǎn)勘查工作之中。與此同時，數(shù)字地質填圖技術可以實現(xiàn)地質信息資源的有效整合，這也便于工作人員對數(shù)據(jù)信息資源的管理，有利于提高礦產(chǎn)資源勘查的整體工作效率。區(qū)域地質礦產(chǎn)調查工作需要采集的數(shù)據(jù)信息量較大，因此對數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力要求較高，為了保證較好的工作質量，以及準確的數(shù)據(jù)分析結果，必須加入更加先進的數(shù)據(jù)處理技術，數(shù)字地質填圖技術符合這一點的要求，可以顯著提升地質信息的數(shù)據(jù)處理速度，進而降低工作難度。數(shù)字地質填圖技術可以提升數(shù)據(jù)信息的處理效率，工作人員也能有更加方便的操作平臺進行日常工作，這對提升區(qū)域地質礦產(chǎn)調查工作水平都有積極的影響，有利于促進采礦業(yè)的發(fā)展[2]。

2 我國地質礦產(chǎn)調查數(shù)字化的發(fā)展現(xiàn)狀

目前我國在區(qū)域地質礦產(chǎn)調查工作中已經(jīng)開始應用數(shù)字地質填圖技術，但該技術的應用起步晚于國外，在應用經(jīng)驗與技術成熟度方面都還有待提升。但是，國家已經(jīng)提高了對數(shù)字地質填圖技術的重視度，從2004 年開始，我國針對地質礦產(chǎn)調查數(shù)字化的發(fā)展提出了相應的指導性要求，開展了第一批的1：25 萬數(shù)字區(qū)域地質礦產(chǎn)調查項目的設計評審工作，在隨后的工作中，國家也擴大了數(shù)字區(qū)域地質礦產(chǎn)調查工作的實施規(guī)模。我國針對數(shù)字區(qū)域地質礦產(chǎn)調查工作，已自主研發(fā)除了RGMAP2.5 系統(tǒng)，該技術更好的實現(xiàn)了數(shù)字地質填圖技術與傳統(tǒng)區(qū)域地質礦產(chǎn)調查系統(tǒng)的兼容性，能夠提高數(shù)字地質填圖技術所發(fā)揮的功效，這也表示我國在數(shù)字地質填圖技術上已經(jīng)步入了世界頂尖水平。另外，隨著全球定位系統(tǒng)、遙感技術在區(qū)域地質礦產(chǎn)調查工作中的應用，在地質數(shù)據(jù)信息采集方面的技術水平上有了更進一步的提升，這也讓數(shù)字地質填圖技術所得到的數(shù)據(jù)信息更加精準、可靠，相關軟件系統(tǒng)功能的越發(fā)完善，也為區(qū)域地質礦產(chǎn)調查的數(shù)字化進程提供了重要的技術支持與軟件基礎。工作人員在工作中，可以借助數(shù)字地質填圖技術建立的數(shù)據(jù)庫完成數(shù)據(jù)信息更加完整的數(shù)據(jù)分析與處理。利用數(shù)字地質填圖技術獲取的數(shù)據(jù)分析結果，也能為地質災害的監(jiān)測與預警提供重要數(shù)據(jù)支持，這對建立更加完善的國家級網(wǎng)絡體系都有著重要的促進作用。為了進一步提高我國地質調查工作的技術水平與業(yè)務能力，本領域內(nèi)的工作人員與研究人員還應做好對數(shù)字地質填圖技術的深層次研究，積極開發(fā)技術水平更好的設備與軟件系統(tǒng)，從而達到推動我國地質礦產(chǎn)調查工作進步的目的[3]。

3 數(shù)字地質填圖在地質礦產(chǎn)調查中的應用

3.1 數(shù)字化資料的收集

最重要的是在進行任何工作之前準備適當?shù)男畔ⅰＶ挥谐浞譁蕚淞诉@些信息，我們才能在后續(xù)活動中節(jié)省更多時間并提高工作效率。數(shù)字數(shù)據(jù)的收集主要包括以下三個方面：一方面，了解地質礦產(chǎn)勘查的要求和目標，只有掌握了地質礦產(chǎn)勘查活動的標準，才能更好地制定勘測方案并組織調查人員。因此，接到地質礦產(chǎn)勘查任務后，應詳細聯(lián)系有關負責人，了解勘查活動的要求；另一方面，我們應該了解調查活動的要求，并做好初步數(shù)據(jù)的收集整理工作。前人已經(jīng)研究和調查了一些地質和礦物調查活動，并且必須有相關數(shù)據(jù)。盡管由于時間原因以前的調查數(shù)據(jù)的準確性可能不是很高，但它仍然可以參考，學習和使用的好地方。最后，對地形圖進行改進，收集和整理地形圖的相關信息對于開展地質礦產(chǎn)勘查活動具有重要意義。因此，必須通過官方渠道獲取地形圖的相關內(nèi)容，充分掌握和認真研究地圖信息，以更好地輔助地質礦產(chǎn)調查活動。

3.2 做好技術裝備準備

使用數(shù)字地質填圖的進行地質和礦產(chǎn)調查除了數(shù)字數(shù)據(jù)的收集,還需要準備相關的設備和技術,設備和技術是一個重要的進行地質和礦產(chǎn)調查手段,只有充分的準備才能在地質和礦產(chǎn)調查的過程中更順利。首先要做好相關設備的準備和仔細檢查，確保設備能正常工作，滿足地質礦產(chǎn)調查的要求和標準。在具體調查過程中，需要對設備進行維護和定期檢查，以確保設備能夠正常使用。如有問題，應及時更換或修理;其次,根據(jù)地質和礦產(chǎn)資源來確定相應的技術生產(chǎn)的具體內(nèi)容和要求調查顯示,有必要充分討論,綜合各種專業(yè)和智慧,結合實際情況,選擇最科學合理的技術手段,它可以節(jié)省很多時間,提高工作效率,提高地質和礦產(chǎn)調查的準確性[4]。

3.3 戶外數(shù)據(jù)采集

在調查地質區(qū)域時，采集野外數(shù)據(jù)的步驟主要有如下三點：第一，勘查野外路線，全方位掌握與分析地質區(qū)域中的巖性構造的特征與地層接觸關系、地層結構等。在該類工作中需要對地質構造的特征有一個全面的掌握，并且還需要能夠正確運用GPS來確定方位。一旦明確了實際調查地質區(qū)域的地形情況，就需要使用羅盤來實施定位，同時做好野外記錄工作。第二，在測制地質剖面過程中，需要全方位調查此區(qū)域的地質情況，并將數(shù)字填圖單位的比例尺判斷出來，同時將該區(qū)域中變質巖地區(qū)確定下來。第三，在開展地質填圖過程中，需要使用穿越地層路線法，將有關區(qū)域中的地質測量有關知識收集出來，以便于工作人員有一個全面的了解[5]。

3.4 數(shù)據(jù)的整理

3.4.1 處理與編輯地質剖面的測制數(shù)據(jù)

測制地質剖面重點是測量與劃分確定好的剖面線地層。整理室內(nèi)收集的各類野外數(shù)據(jù)，確保實際記錄數(shù)據(jù)的準確性，同時還需將區(qū)域地層厚度計算出來。

3.4.2 輸入與整理GISP 的數(shù)據(jù)

在區(qū)域地質調查中應用GISP，主要是利用GIS 技術研發(fā)的地質調查數(shù)據(jù)處理平臺來實施工作，從而達到對野外定點的位置進行完善與補充的效果，對收集所得數(shù)據(jù)進行分析與處理以形成材料圖。GISP 數(shù)據(jù)技術具有一個非常強大的數(shù)據(jù)編輯功能，對地質填圖區(qū)域形成地圖，從而輸入與整理各類定點數(shù)據(jù)。不僅如此，GISP 數(shù)據(jù)管理器能夠編輯數(shù)據(jù)，將測繪地區(qū)的地圖或填圖區(qū)導入，同時結合需求來進行點位數(shù)據(jù)的錄入、編輯以及刪除等。通常情況下，是采取用“數(shù)據(jù)圖示”菜單中的“標注位置點”和“標注產(chǎn)狀”選項來標注位置點與地層產(chǎn)狀。當前，GISP試用版知識可以將實際材料圖框架輸出，其中主要是由測區(qū)范圍、位置點的產(chǎn)狀、位置點與其點號構成。要想其解析度達到最優(yōu)狀態(tài)，則應當要在使用“輸出圖檔”，使用“顯示比例控制”來將顯示窗口設置出來，并把工作區(qū)全面鋪蓋到地圖視圖窗口，再使用“輸出圖檔”輸出圖形GISP。

3.5 制作地質圖與實際材料圖

實際材料圖是在地形圖上的野外操作的手圖，其能夠將礦產(chǎn)資源、地層/巖石單位、地層產(chǎn)狀、地質點以及路線等所有野外工作行為進行記錄。在實際繪圖時需要做到上墨不著色。在全面、仔細檢查所有野外地質點信息后，將其錄入至GISP 數(shù)據(jù)處理軟件，在地形圖上標注出來并進行時呼入，往實際材料圖底圖中導入點位信息。利用多種檢索方式，基于符號V 字形法則來實施地質連圖。把區(qū)屬性賦予至所連地質界線賦屬性，線轉弧段造區(qū)，最終形成實際材料圖。地質圖則是簡化實際材料圖所得，其將地質點、路線等去除，簡化后形成的行線，將野外工作推測與實測的地質現(xiàn)象反映出來，包括了主圖與附圖。主圖主要包括四個要素：地層產(chǎn)狀、地層/巖石單位、礦產(chǎn)資源、斷裂構造。附圖主要是對地質現(xiàn)象進行的解釋，綜合地層柱狀圖是對測區(qū)地層的解釋，地質剖面圖是對測區(qū)構造框架的解釋。繪圖主要是根據(jù)地質行業(yè)標準，進行不同的地質實體著色、花紋填充，提取和疊加注記、產(chǎn)狀、礦產(chǎn)等的圖層，最終就能完成數(shù)字地質圖的初步編輯工作[6,7]。

4 結語

總而言之，隨著國家經(jīng)濟飛速發(fā)展，信息化技術在地質工作中的應用水平越來越高，而數(shù)字地質填圖技術在地質礦產(chǎn)調查工作中應用也越加廣泛。隨著人們的關注度越來越高，采取有效措施對數(shù)字地質填圖在地質礦產(chǎn)調查中應用水平的進一步提升顯得尤為急迫。為此，地質工作人員必須在對數(shù)字地質填圖技術及其相關知識進行全面了解的基礎上，加強數(shù)字地質填圖技術的應用水平，才能更好地推動我國地質礦產(chǎn)調查工作水平的有效提升。