地質(zhì)工作數(shù)字化作業(yè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)

【摘要】帶有數(shù)據(jù)字典功能的先進(jìn)數(shù)據(jù)采集器，輔以配套的數(shù)據(jù)采集軟件、PC聯(lián)機(jī)處理軟件以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理軟件、圖形處理軟件，是可以實(shí)現(xiàn)地質(zhì)工作野外數(shù)據(jù)采集、PC聯(lián)機(jī)處理等方面的數(shù)字化作業(yè)。數(shù)據(jù)信息將同時(shí)以紙張和電子的形式進(jìn)行保存和管理。

【關(guān)鍵詞】地質(zhì)工作；數(shù)字化；數(shù)據(jù)采集；軟件

長(zhǎng)期以來，地質(zhì)工作者經(jīng)常都要面對(duì)大量的數(shù)據(jù)信息，尤其是在野外資料收集期間，大量的一手資料都要不厭其煩地記錄在紙質(zhì)記錄卡上，即浪費(fèi)紙張又浪費(fèi)時(shí)間。

隨著科學(xué)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，人們?cè)谏a(chǎn)、生活方面正在發(fā)生著翻天覆地的變化，地質(zhì)工作也一樣在分享著科技進(jìn)步所帶來的便利。數(shù)據(jù)信息將不再僅僅以傳統(tǒng)的紙張形式進(jìn)行保存和管理，還會(huì)以電子的形式保存下來。本文將介紹在先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集儀器和相關(guān)軟件的配合使用下實(shí)現(xiàn)以水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量為例的地質(zhì)工作作業(yè)的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)。

一、集思寶MG758型數(shù)據(jù)采集器

集思寶MG758型數(shù)據(jù)采集器是北京合眾思?jí)芽萍加邢薰就瞥龅囊豢钕冗M(jìn)的GIS數(shù)據(jù)采集終端機(jī)，是一款開放式Windows Mobile操作系統(tǒng)的移動(dòng)GIS平臺(tái)，采用工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)；內(nèi)置專業(yè)GPS引擎和高性能GPS天線，收星靈敏穩(wěn)定，可以最大限度地提高在不利環(huán)境下的定位速度，具有良好的林區(qū)和城區(qū)工作能力。

集思寶MG758型數(shù)據(jù)采集器輔以配套的數(shù)據(jù)采集軟件、PC聯(lián)機(jī)處理軟件以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理軟件、圖形處理軟件，可以滿足地質(zhì)工作的野外數(shù)據(jù)采集、PC聯(lián)機(jī)處理等方面的數(shù)字化作業(yè)。

二、相關(guān)軟件

1、集思寶MG758型數(shù)據(jù)采集器數(shù)據(jù)采集軟件

集思寶MG758型數(shù)據(jù)采集器自帶有2款免費(fèi)的數(shù)據(jù)采集軟件-Mobile GIS和UniNav，其中Mobilegis操作界面字體相對(duì)較大，視覺感覺上較舒適，操作簡(jiǎn)單。

Mobile GIS（以2.1.0.10版本為例）是一款專業(yè)的GIS數(shù)據(jù)采集軟件，該軟件具備GIS點(diǎn)、線、面采集、地圖瀏覽、GIS數(shù)據(jù)導(dǎo)出、設(shè)置等常用功能。

啟動(dòng)Mobile GIS后進(jìn)入主頁(yè)界面（如圖1）

右側(cè)上方按鈕為設(shè)置按鈕，點(diǎn)擊后進(jìn)入設(shè)置界面，在此界面可對(duì)GPS進(jìn)行相應(yīng)的坐標(biāo)系統(tǒng)和相關(guān)參數(shù)等的設(shè)置，以使其適合本行業(yè)數(shù)據(jù)采集功能需要。

右側(cè)中間按鈕為工具按鈕，點(diǎn)擊后進(jìn)入工具頁(yè)面，主要有星歷、羅盤、航跡管理等工具。早期版本的Mobile GIS是不可以手動(dòng)輸入坐標(biāo)的，存入機(jī)器內(nèi)的坐標(biāo)必須是數(shù)據(jù)采集者實(shí)地采集的，因而不需要航跡管理功能。但這種模式下導(dǎo)航功能受到限制，所以后期版本的Mobile GIS增加了手動(dòng)輸入坐標(biāo)的功能以實(shí)現(xiàn)方便快捷的導(dǎo)航功能，同時(shí)增加了航跡管理功能進(jìn)行航跡打開或關(guān)閉等設(shè)置，來滿足不同數(shù)據(jù)采集條件的需要。

點(diǎn)擊主頁(yè)界面的GIS采集進(jìn)入GIS采集界面，通過該界面可進(jìn)行點(diǎn)、線、面的數(shù)據(jù)采集操作。在Mobile GIS系統(tǒng)下，數(shù)據(jù)采集工作視為一項(xiàng)項(xiàng)目或工程。

2、集思寶MG758型數(shù)據(jù)采集器配套聯(lián)機(jī)軟件Gis Office

在電腦上正確安裝完成Gis Office軟件及相應(yīng)的USB驅(qū)動(dòng)后即可運(yùn)用Gis Office將集思寶數(shù)據(jù)采集器采集的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到電腦上進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理工作。

特征庫(kù)編輯器是軟件的最大優(yōu)點(diǎn)，使用者可以根據(jù)自己的需要編輯設(shè)計(jì)出一個(gè)符合自身作業(yè)特點(diǎn)的特征庫(kù)文件，也就是數(shù)據(jù)字典。然后將該特征庫(kù)文件拷貝到集思寶數(shù)據(jù)采集器的內(nèi)存卡上使其與Mobile GIS軟件相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)在采集坐標(biāo)的同時(shí)將坐標(biāo)點(diǎn)位的其他相關(guān)屬性一同編輯在集思寶數(shù)據(jù)采集器內(nèi)，不必再使用相應(yīng)的紙質(zhì)記錄卡，減少了野外作業(yè)和內(nèi)業(yè)重復(fù)編輯數(shù)據(jù)屬性的時(shí)間，大大提高了工作效率。

3、Access數(shù)據(jù)庫(kù)

同Word、Excel一樣，Access也是Microsoft Office套件中的一個(gè)重要成員，以其系統(tǒng)小、功能強(qiáng)、使用方便快捷、擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，深受中小型企業(yè)和個(gè)人用戶的歡迎，現(xiàn)已成為世界上最流行的桌面數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。

Access數(shù)據(jù)庫(kù)功能強(qiáng)大，一般用戶在不編程的情況下，利用其自身的查詢、報(bào)表等功能就可以實(shí)現(xiàn)一般性的數(shù)據(jù)處理目的；在有需要的情況下，利用其自帶的VBA語言進(jìn)行編程處理，還可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性的數(shù)據(jù)處理目的；還可以利用相關(guān)的打包軟件，把制做好的Access數(shù)據(jù)庫(kù)打包成安裝軟件，實(shí)現(xiàn)在沒有安裝Access的電腦上安裝并運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)。

Access的表是一個(gè)很好的存貯數(shù)據(jù)的地方，是數(shù)據(jù)源，表內(nèi)存貯的數(shù)據(jù)是不能直接進(jìn)行計(jì)算處理的。

Access的報(bào)表可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多種處理，按特殊格式排版，如生成發(fā)票、訂單和標(biāo)簽等，并可以在打印機(jī)上打印出來。

4、Mapgis軟件

Mapgis是武漢中地信息工程有限公司研制的大型基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)軟件平臺(tái)。是一個(gè)集先進(jìn)的圖形、圖像、地質(zhì)、地理、遙感、測(cè)繪、人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)于一體的大型智能軟件系統(tǒng)，是集數(shù)字制圖、數(shù)據(jù)庫(kù)管理及空間分析為一體的空間信息系統(tǒng)。

Mapgis已廣泛應(yīng)用于城市規(guī)劃、測(cè)繪、土地管理、地質(zhì)勘查等許多領(lǐng)域，成為我國(guó)各領(lǐng)域進(jìn)行數(shù)字化建設(shè)的首選軟件。

三、功能實(shí)現(xiàn)

1、Mobile GIS系統(tǒng)和相關(guān)參數(shù)的設(shè)置

進(jìn)入Mobile GIS的設(shè)置界面，選擇坐標(biāo)，進(jìn)入坐標(biāo)設(shè)置界面，根據(jù)作業(yè)需要選擇坐標(biāo)系統(tǒng)、選擇橢球類型和輸入?yún)?shù)、選擇投影類型和輸入?yún)?shù)，完成坐標(biāo)系統(tǒng)的設(shè)置。

2、特征庫(kù)文件的編輯和導(dǎo)入

打開Gis Office，點(diǎn)擊工具菜單，點(diǎn)特征庫(kù)編輯器，編輯特征庫(kù)文件，命名為化探分散流（如圖2）。特征庫(kù)中除樣品袋號(hào)和備注兩個(gè)屬性需錄入信息或數(shù)據(jù)外，其他各屬性均以菜單的形式設(shè)置，在編輯相應(yīng)屬性時(shí)，只需點(diǎn)取對(duì)應(yīng)的菜單即可，不在需要錄入屬性信息。

將已編輯好的特征庫(kù)文件-化探分散流復(fù)制到集思寶MG758型數(shù)據(jù)采集的內(nèi)存卡上。進(jìn)入Mobile GIS的設(shè)置界面，點(diǎn)擊特征庫(kù)，點(diǎn)擊導(dǎo)入，選擇化探分散流.gmf2，點(diǎn)擊導(dǎo)入，將分散流特征庫(kù)導(dǎo)入到集思寶數(shù)據(jù)采集器。

3、數(shù)據(jù)采集

當(dāng)完成坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)置和特征庫(kù)導(dǎo)入后，就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作了。首先進(jìn)入Mobile GIS的設(shè)置界面，點(diǎn)擊項(xiàng)目，進(jìn)入當(dāng)前項(xiàng)目界面，輸入項(xiàng)目名稱；編輯當(dāng)前特征庫(kù)，導(dǎo)入化探分散流特征庫(kù)并將其選為當(dāng)前特征庫(kù)。退出設(shè)置界面，點(diǎn)擊GIS采集按鈕，點(diǎn)擊點(diǎn)采集進(jìn)入點(diǎn)采集界面。數(shù)據(jù)采集者到達(dá)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)后，點(diǎn)擊編輯按鈕，對(duì)樣品的相關(guān)屬性進(jìn)行編輯，點(diǎn)擊退出按鈕，點(diǎn)擊保存按鈕，完成樣品屬性、采樣點(diǎn)坐標(biāo)等數(shù)據(jù)信息的采集工作。

4、Gis Office數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采集完成后，將工程文件（gmt2）和航跡文件（gpx）（這就是電子形式的原始數(shù)據(jù)）保存到采集器上，再將這些文件復(fù)制到電腦上的某一目錄下。點(diǎn)擊GIS office軟件的文件菜單＼打開，選擇先前保存在電腦上的工程文件，將該工程下的所有數(shù)據(jù)資料在GIS office軟件之中打開。

點(diǎn)擊軟件的文件菜單＼導(dǎo)入，打開先前保存的航跡文件，將該工程下保存的航跡導(dǎo)入GIS office軟件之中。

點(diǎn)擊GIS office軟件的文件菜單＼導(dǎo)出，將已打開的工程文件的數(shù)據(jù)資料導(dǎo)出為CSV（EXCEL）格式。

5、Access數(shù)據(jù)處理

將上一步保存的CSV表格數(shù)據(jù)導(dǎo)入或復(fù)制到Access數(shù)據(jù)庫(kù)中，利用報(bào)表功能，將原始數(shù)據(jù)記錄卡按設(shè)計(jì)好的格式打印出來（如圖3），再以紙張的形式保存。

將電子自版的實(shí)驗(yàn)室分析報(bào)告導(dǎo)入或復(fù)制到Access數(shù)據(jù)庫(kù)中，就能利用存貯在各表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的異常下限計(jì)算、分析技術(shù)指標(biāo)計(jì)算、因子分析、聚類分析等數(shù)據(jù)分析處理工作。

6、Mapgis圖形處理

先將工作底圖掃描，保存為TIF格式。

打開Mapgis，依次點(diǎn)擊實(shí)用服務(wù)→投影變換→投影轉(zhuǎn)換→繪制投影經(jīng)緯網(wǎng)等操作，生成經(jīng)緯網(wǎng)或公里網(wǎng)。

依次點(diǎn)擊圖像處理→圖像分析→文件→數(shù)據(jù)輸入、打開影像等操作，將經(jīng)緯網(wǎng)或公里網(wǎng)與工作底圖套合起來。

將Gis Office導(dǎo)出的CSV表格及分析數(shù)據(jù)的電子表格調(diào)整格式后轉(zhuǎn)換成文本文件。

將轉(zhuǎn)換的文本文件通過實(shí)用服務(wù)→投影變換→投影轉(zhuǎn)換→用戶文件轉(zhuǎn)換等操作，完成用戶數(shù)據(jù)點(diǎn)文件投影轉(zhuǎn)換。

依次點(diǎn)擊空間分析→DTM分析→文件→打開數(shù)據(jù)文件→點(diǎn)數(shù)據(jù)文件；處理點(diǎn)線→點(diǎn)數(shù)據(jù)高程點(diǎn)提??；Tin模型→快速生成三角剖分網(wǎng)、追蹤剖分等值線等操作，生成地球化學(xué)元素等值線圖（異常圖）。

四、結(jié)束語

在此，我們體驗(yàn)到了科技進(jìn)步在地質(zhì)工作上所帶來的便利，也對(duì)“科技就是生產(chǎn)力”有了更深刻的體會(huì)。相信隨著科技的進(jìn)一步地發(fā)展，一定會(huì)有更先進(jìn)的方法和技術(shù)應(yīng)用在地質(zhì)工作中。

作者簡(jiǎn)介

郭丕夷，男1972年生，1995年畢業(yè)于桂林工學(xué)院，本科學(xué)歷，工程師。