對計算機地質制圖中若干問題的探討

魯國防

（甘肅煤炭地質勘查院,甘肅 蘭州 730000）

當前計算機地質制圖蓬勃發展，各類繪圖軟件不但給地質勘測工作帶來新的希望，更重要的是把地質圖像從表面的圖形轉換成可以統計、分析和處理的數據，更加準確和高效。而且由于使用了相關軟件，解決了地質制圖手繪過程中效率低、無法重復修改等問題。使地質勘測圖片更快、更好、更簡明的呈現在我們的面前。地質測繪工程中計算機制圖的應用對整個勘測工程的發展起到巨大的推動作用。但計算機地質制圖也存在若干的問題，譬如地質制圖人員缺乏對地質圖的了解、專業地質制圖軟件存在的不完善等，這對計算機地質制圖大規模地應用有一定的制約影響。解決這些問題需要操作人員掌握計算機相關知識并將計算機制圖技術融入到制圖工程中。

1 計算機地質制圖的基本內容和主要意義

1.1 計算機地質制圖的基本內容

地質圖上面包含著極其復雜的數據，其圖形是由實測的資料數據來編制的。所以，這要求利用計算機來制圖的工作人員對于地質測繪有很深刻的理解力。首先，必須理解地質圖上提出的數據，識別等高線、比例尺、各種代表不同含義的符號等。簡單的圖形輸入原始數據就可以生成，如果地質地貌發生了較大變化，圖形的生成就變得異常困難。其次，對于計算機地質制圖而言，不僅僅需要建立的三維立體模型，還要根據模型來進行修正，這要求制圖人員對計算機地質制圖的基本要素掌握熟練。如下圖1、2、3等。目前，一些計算機地質制圖系統由于沒有考慮實際應用人員的特性，導致其輸出的設計功能，使操作人員不習慣或運用不流暢，而且迫切需求的功能未納入設計開發。計算機地質制圖省去了手工制圖中大量的贅余步驟，操作人員僅需將原地質數據編輯輸入到計算機中，校對無誤之后生成圖形，十分便捷高效。

圖1 圖形比例尺

圖2 圖形指北針

圖3 圖形經緯網

1.2 計算機地質制圖的主要意義

計算機地質制圖地質勘查工程專業的重要構成部分，它的廣泛使用，促進了行業的高速發展。常用的計算機地質繪圖軟件（如AutoCAD、CorelDRAW、Mapgis等），衍生了對應的地質圖類型的專業軟件，如Surfer、GeoMap、MapInfo等。這些專業軟件對繪制不同類型的地質圖各有長短，其實際意義有以下兩點。一是節約成本。降低了實際測繪中所面臨的危險性風險，繪圖只需要有相關的原始數據就可生成圖形，不用派駐大量操作人員實地勘測繪制。依據數據還可以繪制出2D、3D的地質制圖，直觀清晰的展示出地質圖。二是提高了保密性。地質制圖中的數據是一種信息資源，而這些資源往往關系國家的核心機密數據。傳統方法繪制的地質圖，其保密方式是將圖紙存儲在專門保密柜或者保密單位，容易被竊取而泄露機密。計算機地質制圖得到的地質圖數據庫則完全沒有這個問題。地質圖數據庫的存儲還可以局域網共享，杜絕了數據在傳輸過程中的損耗和丟失。

2 計算機地質制圖的應用現狀及其優勢

2.1 計算機地質制圖的應用現狀

目在運用計算機技術繪制地質地圖的過程中，依據不同的地質地貌繪制需要，隨時對數據加以改動完善，以滿足操作人員的繪圖要求。計算機制圖中的激光照排列出的網點精確可靠，而且精度比手工繪制的地質地圖要精確好幾十倍。但目前一些計算機地質制圖軟件的工序復雜、流程繁瑣，與提倡簡約高效軟件開發理念不協調一致。同時也存在由于操作人員個人主觀因素帶來的差異性，導致計算機地質制圖應用效果欠佳。與傳統的手工測繪制地質圖相比，操作人員不再有職業危險性，人生安全得到保障。其所繪制的電子版地質地圖，免于受到物理環境變化（譬如溫度、濕度）帶來的危害，地質圖數據庫里的相關信息不會輕易丟失。此外，地質圖數據對比、共享可以更好的推動地質勘測工程的發展進步，達到雙贏的局面。

2.2 計算機地質制圖的應用實例

目前，計算機地質制圖軟件數量較多且良莠不齊。我國科研工作者運用較多一款軟件是MapGIS，它是由中國地質大學工程學院自主開發的一款計算機地質制圖軟件。MapGIS有對地質結構的地形、地貌、分析、測繪的能力，并且生成出全漢字智能系統的圖片數據庫。它可以準確的模擬和還原地質特征，其模塊化管理和可視圖形展現的能力是較高的。MapGIS可以把海量的數據和圖形進行數據管理和分析，再編輯和校正使屬性數據準確描述圖元特征，以達到精確制圖的目的。MapGIS數據會自動按照類型和比例尺分幅，以便檢索和分析地質結構。該系統的精度也符合常規要求，輸出的地質地圖都是jpg或tiff類型的圖片。MapGIS在實際操作中還是存在編輯功能不足，繪圖界面中工具豐富而繁多，影響繪圖速度。其次，在畫圖時MapGIS無法自動生成光滑的圓弧，顏色和效果也存在缺失，故主要只用于大型地質地圖的繪制。

3 計算機地質制圖實際應用中存在的問題及其解決方案

3.1 計算機地質制圖軟件效率低

由于地質制圖的各種繪制軟件讓人眼花繚亂，同時在計算機制圖培訓這一方面又沒有專業的人員，所以計算機地質制圖有時存在效率低下的一面。許多繪圖軟件的操作需要較高的知識儲備，操作人員根據實際需要將電腦中的地質圖進行深加工，再將手繪圖用掃描的儀器進行錄入到電腦中。這樣制圖軟件其實就是將實際的手寫版變成印刷版的過程，設計開發的計算機編程運算程序基本處于擺設無用狀態，完全沒有達到使用計算機繪制地質地圖簡單高效的目的。在這種情況下，不僅沒有減少操作人員的工作量，反而導致重復勞動、效率低下。計算機地質制圖軟件本身存在的不完善或設計不合理導致操作人員難以熟練、敏捷的運用，是當下一部分地質制圖軟件的制約因素。需要進行深入分析和研究，為計算機地質制圖行業研發篩選更多有高產業價值的行業軟件。

3.2 計算機繪圖軟件的滯后性和斷層

計算機地質制圖軟件的持續更新迭代存在著風險和安全隱患，行業發展有滯后和斷層趨勢。我國當前使用的地質制圖軟件均由于設計開發因素，存在數據庫保密性較差的現象，而且更新不及時。各類軟件對于數據的處理運算不盡相同，共享資源時必然存在諸多的差異。一些標準的三維地質繪圖軟件，相關高級專業制圖工具的研發設計往往研發費用高昂，單個企業幾乎不可能負擔得起，從而無法引進停留在低端領域，久而久之形成惡性循環，計算機地質制圖軟件的發展便出現斷層。在設計專業的制圖軟件過程中，必須考慮到實際操作人員真正所需求的繪制功能，否則將造成制圖軟件與需求者之間不匹配的矛盾。因此，要充分了解計算機地質制圖軟件的功能需求，從實際出發進行軟件開發設計，才有益于我國的地質制圖軟件編寫開發。

3.3 計算機地質制圖測繪人員人才缺乏

計算機地質制圖也存在制圖技術人才不足的問題。計算機地質制圖相較于傳統的手工繪圖模式有著巨大的優勢，但計算機制圖應用必須要求操作人員對于地質勘測工程專業和計算機制圖方面都具有一定的專業知識能力,而現階段大量制圖人員只是知道勘測專業知識或缺乏計算機制圖技術，造成了勘測工程中計算機地質制圖技能全面的人才難尋且知識面較窄。地質勘測工程中計算機地質制圖不僅要求其操作人員具有一定的專業水平,還需大量的精密器械輔助，這樣才能精確的計算并測繪出真實的地形地貌。我國在核心地質勘測器械上卻一直受制于國外發達國家，制圖人員沒有辦法實際操作高精密儀器,導致地質行業發展緩慢，要想改變這個現狀必須大力引進國外先進的地質勘測器械，同時加大地質制圖專業人員的培養。

4 計算機地質制圖的應用前景

當前，我國地質工作繪圖時常用的軟件有Gxplorer、MapGIS、AutoCAD等，其中MapGIS軟件在我國應用較為廣泛，主要用于制作地圖。這些繪圖軟件的廣泛應用，促使數據導入輸出的格式互相切換和保存，極大地拓展了地質勘測中的研究領域。地質勘測工程專業的工作內容主要是在室外艱苦環境下進行測繪工作,對從業人員實踐能力要求較高。計算機地質制圖軟件的應用，改變了地質制圖的行業生態。因此，盡可能的掌握多種地質制圖軟件，在各自擅長之處發揮功效，提升制圖數據的進度和圖紙的準確性。我國現階段地質勘測工程中計算機制圖的應用還需要引進更多的先進技術，推動專業人才培養項目。

5 結語

現階段利用計算機來繪制地質圖還有許多的不足，但是計算機制圖替代手工制圖是一種必然的發展趨勢。而且，隨著現代計算機應用技術的飛速發展，計算機地質制圖的應用與普及推廣，專業化以及參數化，必將更加完善便捷。此外，國家應加大行業環境整治力度。對于地質勘測工程，嚴令禁止不適用、不精確和準淘汰的制圖軟件進入市場。通過源頭控制來提高我國計算機地質制圖行業的規范性，促進統一協調發展。