數(shù)字填圖PRB過程中的常見問題及解決方法

路曉平++劉衛(wèi)東++袁麗偉++張建太++劉同++葛躍進(jìn)

摘要：筆者以2013年中國地調(diào)局下達(dá)的青海省德令哈市布依坦烏拉山1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作為例，闡述了數(shù)字填圖技術(shù)在該測(cè)區(qū)的應(yīng)用，并結(jié)合項(xiàng)目實(shí)踐，總結(jié)了數(shù)字填圖技術(shù)在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查PRB過程中，遇到的常見問題以及解決方法和一些注意的事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字填圖技術(shù) 區(qū)域地質(zhì)調(diào)查 PRB過程 DGSS

中圖分類號(hào)：P623 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）06（a）-0225-02

1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查是一項(xiàng)基礎(chǔ)性、公益性、綜合性的地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究工作，涉及的信息種類多，內(nèi)容復(fù)雜、信息量大。由中國地質(zhì)調(diào)查局研制開發(fā)的數(shù)字地質(zhì)調(diào)查信息綜合平臺(tái)DGSS（區(qū)域地質(zhì)填圖地理信息系統(tǒng)）是集采集、存儲(chǔ)、管理、描述、分析和再現(xiàn)地球表面有關(guān)的數(shù)據(jù)的空間分布于一體的信息系統(tǒng)?？扇妗?zhǔn)確、快捷的采集野外第一手資料，保證地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查任務(wù)的順利完成。

2013年4月，山東省第七地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院承擔(dān)了中國地質(zhì)調(diào)查局下達(dá)的“青海1∶5萬布依坦烏拉山地區(qū)巴潤(rùn)烏拉、查黑烏爾塔兩幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查”項(xiàng)目。筆者在項(xiàng)目實(shí)施過程中，總結(jié)了數(shù)字填圖在采集野外數(shù)據(jù)及PRB整理過程中經(jīng)常遇到的一些技術(shù)問題，經(jīng)查閱相關(guān)資料及綜合分析研究，結(jié)合本次工作實(shí)踐，問題逐步得到了解決。

1 數(shù)字填圖技術(shù)在區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查中的應(yīng)用

1.1 數(shù)字填圖前期準(zhǔn)備工作注意的幾點(diǎn)事項(xiàng)

（1）數(shù)字填圖地理底圖的準(zhǔn)備：在野外工作之前準(zhǔn)備好地理底圖及其他背景圖件，背景圖層中的所有文件具有準(zhǔn)確統(tǒng)一的地圖參數(shù)，即必須為與標(biāo)準(zhǔn)圖框配準(zhǔn)和投影好的文件，以免為后期工作帶來不便。地質(zhì)圖地理底圖的地形參數(shù)必須使用西安80坐標(biāo)系。

背景圖件不但包括地形圖，還應(yīng)包括前人的物化探、礦產(chǎn)、遙感影像等資料，尤其是遙感地質(zhì)解譯圖，對(duì)一些構(gòu)造及重要地質(zhì)界線解譯比較準(zhǔn)確，在野外采集數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)注意觀測(cè)利用。同時(shí)，在存在物、化、遙異常的地段不論地質(zhì)路線還是剖面測(cè)制中，都有必要調(diào)查引起異常的原因，提取與地質(zhì)礦產(chǎn)有關(guān)的信息。

本項(xiàng)目收集了一幅1∶20萬托索湖幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告及相關(guān)資料，有目的性挑選前人路線和剖面，進(jìn)行室內(nèi)PRB錄入過程。購買制作了1∶5萬及1∶2.5萬數(shù)字地形圖，添加遙感解譯、前人物化探異常、礦產(chǎn)信息作為背景圖層，相當(dāng)于前期的PRB過程。

（2）統(tǒng)一系統(tǒng)庫：系統(tǒng)庫必須采用統(tǒng)一的庫文件，本項(xiàng)目采用DGSS（2010李超嶺）自帶的CLIB、SLIB系統(tǒng)庫，其中地理底圖的背景圖層也需采用該庫文件，為以后的數(shù)字填圖工作做好前期準(zhǔn)備。

（3）統(tǒng)一的字典庫：通過野外踏勘、遙感解譯與前人資料研究，剖面測(cè)制，劃分野外填圖單元，針對(duì)測(cè)區(qū)實(shí)際情況，根據(jù)任務(wù)書要求和地質(zhì)、自然地理?xiàng)l件編寫PRB過程字典庫。建立該項(xiàng)目統(tǒng)一的PRB過程電子字典庫，添加本項(xiàng)目有關(guān)的人員，確定填圖單位，巖石類型等內(nèi)容，另一方面刪除和本項(xiàng)目無關(guān)的內(nèi)容。

野外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供了3種類型詞典，PRB過程一般術(shù)語字典（PRB過程2級(jí)字典）、PRB過程野外錄結(jié)構(gòu)化描述字典（PRB過程1級(jí)字典）、PRB過程規(guī)范結(jié)構(gòu)化填空補(bǔ)缺式描述字典（PRB過程1.5級(jí)字典）。相當(dāng)于初期PRB過程。字典庫的建立是一項(xiàng)隨著項(xiàng)目的進(jìn)展逐步循環(huán)反復(fù)完善的過程，在項(xiàng)目開展中與綜合研究中應(yīng)不斷更新字典庫。

1.2 區(qū)域地質(zhì)調(diào)查PRB過程

野外地質(zhì)路線觀測(cè)數(shù)據(jù)的獲?。≒RB過程）是數(shù)字填圖的核心和關(guān)健，是數(shù)字地質(zhì)填圖工作的最基本框架，分為三級(jí)體系[2-3]。

一級(jí)PRB過程。它是路線地質(zhì)調(diào)查的最小組合單位，以P開始的多個(gè)B、R進(jìn)行任意的組合。是構(gòu)成二、三級(jí)PRB過程的重要基礎(chǔ)。

二級(jí)PRB過程。一條野外路線地質(zhì)調(diào)查的路線可以由一個(gè)PRB過程或多個(gè)PRB過程組合而成。

三級(jí)PRB過程。根據(jù)布依坦烏拉山礦調(diào)項(xiàng)目，把區(qū)域地質(zhì)調(diào)查填圖的全過程劃分三級(jí)PRB過程，實(shí)踐證明PRB過程是切實(shí)可行的。

（1）野外PRB過程。通過掌上機(jī)野外數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（RGMAP5.0）PRB過程和PRB過程模型，對(duì)連續(xù)的野外地質(zhì)路線觀測(cè)和觀察，取全、取準(zhǔn)野外各項(xiàng)原始地質(zhì)資料?？臻g數(shù)據(jù)掌上矢量化、點(diǎn)狀實(shí)體符號(hào)化、屬性結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)。PRB過程是主流程，按照先P過程，再B過程，再R過程的順序進(jìn)行。以實(shí)測(cè)查黑烏爾塔幅的1∶2.5萬J47F033005幅為例，共定地質(zhì)點(diǎn)（P）627個(gè)，填圖路線（R過程）總長(zhǎng)198 km，實(shí)測(cè)PRB剖面4條，總長(zhǎng)21.5 km，采樣（點(diǎn)實(shí)體）370件，及大量數(shù)碼相片（點(diǎn)實(shí)體）、點(diǎn)狀數(shù)據(jù)（點(diǎn)實(shí)體）、素描圖（點(diǎn)實(shí)體），這些數(shù)據(jù)分別以特定點(diǎn)、線符號(hào)在各自對(duì)應(yīng)的圖層中表達(dá)；地質(zhì)對(duì)象的文字描敘則以超文本（*.txt）方描述對(duì)象（點(diǎn)、線）熱鏈接，以便檢查、查詢、編輯點(diǎn)、線屬性。

（2）野外駐地PRB過程。其過程是把掌上機(jī)野外路線（如查黑烏爾塔幅L0001）轉(zhuǎn)入野外手圖庫“D：/DGSS/J47F033004/數(shù)字填圖＼野外手圖”，進(jìn)入野外手圖庫后，在DGSS數(shù)字填圖系統(tǒng)上，首先進(jìn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，主要是對(duì)當(dāng)天的路線PRB過程進(jìn)行修改與完善，使DGSS中的PRB與野外實(shí)際地質(zhì)情況一致。數(shù)據(jù)交換，當(dāng)天野外數(shù)據(jù)進(jìn)庫、路線總結(jié)，局部NPRB過程地質(zhì)聯(lián)圖，入圖幅PRB庫。

（3）室內(nèi)PRB終結(jié)過程。野外的PRB過程結(jié)束后，進(jìn)入室內(nèi)PRB終結(jié)過程。其過程是N個(gè)PRB過程的處理過程。其過程是把野外路線的單個(gè)PRB過程轉(zhuǎn)入野外手圖庫，進(jìn)入野外手圖庫后，即進(jìn)入N個(gè)PRB過程的處理過程。多個(gè)PRB過程的處理包括野外PRB檢查、野外PRB小結(jié)、地質(zhì)聯(lián)圖、野外實(shí)際材料圖、編稿地質(zhì)圖的制作與處理的過程，這個(gè)過程由DGSS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。建立樣品數(shù)據(jù)庫、專題數(shù)據(jù)庫、剖面數(shù)據(jù)庫、地質(zhì)點(diǎn)庫、數(shù)字地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫、影像數(shù)據(jù)庫。endprint

1.3 區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查PRB過程中幾個(gè)的問題與解決方法

（1）在設(shè)計(jì)路線中，一條路線往往可能跨兩幅2.5萬圖幅（甚至三幅），后期整理制作實(shí)際材料圖時(shí)，每一幅圖外可能出現(xiàn)路線資料。

解決方案：在兩幅或（三幅）2.5萬幅中分別設(shè)計(jì)一條路線，在野外采集資料時(shí)，第一條路線采集結(jié)束后，用掌上機(jī)打開第二條設(shè)計(jì)路線進(jìn)行采集，依次類推。在室內(nèi)整理資料時(shí)為兩條路線或三條路線。以此避免圖幅外的數(shù)據(jù)不好處理。

（2）采集野外數(shù)據(jù)結(jié)束，在生成野外記錄簿時(shí)，該路線最后一個(gè)地質(zhì)點(diǎn)P不生成B或P上的記錄，或者是記錄數(shù)據(jù)不全。

解決方案：原因是該路線的最后一個(gè)地質(zhì)點(diǎn)P，不做R采集而結(jié)束路線觀測(cè)，一般的講，一條路線最后一個(gè)地質(zhì)點(diǎn)觀測(cè)后，距離路線結(jié)束尚有一定的距離，根據(jù)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查規(guī)范，需繼續(xù)向設(shè)計(jì)路線方向觀測(cè)，以了解巖性特征、地層產(chǎn)狀變化、構(gòu)造行跡、礦化蝕變等特征，直至路線結(jié)束。因此，最后一個(gè)地質(zhì)點(diǎn)P應(yīng)有一個(gè)或多個(gè)R、B采集過程，這樣生成野外記錄簿就不會(huì)出現(xiàn)上述問題。

（3）在室內(nèi)PRB整理過程中，一條路線PRB數(shù)據(jù)輸出野外記錄簿時(shí)，常有以下問題：有的地質(zhì)點(diǎn)（P）上的B及R以及樣品、產(chǎn)狀、照片等順序錯(cuò)亂，有的PRB數(shù)據(jù)記錄不全。經(jīng)仔細(xì)分析研究，原因有以下幾點(diǎn)。

①在采集野外數(shù)據(jù)或室內(nèi)整理PRB過程中，地質(zhì)點(diǎn)之間有時(shí)有多條R及B過程，并采集多個(gè)照片、素描、產(chǎn)狀、樣品等，這樣就容易把地質(zhì)點(diǎn)、照片、樣品的路線號(hào)、地質(zhì)點(diǎn)號(hào)、R編號(hào)、B編號(hào)填錯(cuò)或缺路線號(hào)及地質(zhì)點(diǎn)號(hào)等。

②在采集野外數(shù)據(jù)時(shí)，一個(gè)PRB過程，按照先P過程，再B過程，再R過程的順序進(jìn)行，有的地質(zhì)工作者操作順序有誤，導(dǎo)致了路線號(hào)、地質(zhì)點(diǎn)號(hào)、R編號(hào)及B編號(hào)出現(xiàn)錯(cuò)誤。

③對(duì)于地質(zhì)點(diǎn)之間有多條R及B過程，某些技術(shù)員在整理時(shí)把R及B進(jìn)行了簡(jiǎn)單的復(fù)制、或把一個(gè)R剪斷為兩個(gè)R，再對(duì)描述及編號(hào)進(jìn)行修改。

解決方案：在采集野外數(shù)據(jù)時(shí)，必須按照先P過程，再B過程，再R過程的順序進(jìn)行；路線號(hào)及地質(zhì)點(diǎn)號(hào)是B、R及照片、素描、產(chǎn)狀、樣品等的兩個(gè)關(guān)鍵字段和基本要素，必須正確填寫，而R編號(hào)、B編號(hào)也必須正確填寫，B、R不能簡(jiǎn)單的復(fù)制或剪斷修改，必須在掌上機(jī)上按步驟進(jìn)行采集，如果在室內(nèi)整理時(shí)，需要增加B、R，必須在數(shù)字填圖系統(tǒng)中進(jìn)行添加B、R過程。同時(shí)刪除長(zhǎng)度很小的無用的B、R（一般是在掌上機(jī)操作中留下的無用的文件）。

（3）在數(shù)字剖面系統(tǒng)中對(duì)每條剖面導(dǎo)入圖幅剖面庫時(shí)，錄入坐標(biāo)后不能自動(dòng)生成，在圖幅中找不到剖面資料。

解決方案：原因是錄入坐標(biāo)順序搞反，以致不能使用。剖面起點(diǎn)坐標(biāo)的地理坐標(biāo)格式，橫坐標(biāo)（X）整數(shù)部分為6位，縱坐標(biāo)（Y）整數(shù)部分是7位。

（4）據(jù)前人資料，測(cè)區(qū)中的地質(zhì)界線、地質(zhì)構(gòu)造線主體為北西走向，在路線設(shè)計(jì)時(shí)，路線基本垂直地質(zhì)構(gòu)造線，為北東走向40～50 °，但結(jié)合遙感解譯圖以及野外觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)的圖幅中有部分北東走向的斷裂構(gòu)造及地質(zhì)界線，正好與設(shè)計(jì)路線大致平行，這樣在野外采集數(shù)據(jù)過程中，漏掉一些地質(zhì)界線、斷裂構(gòu)造，采集的地質(zhì)信息就會(huì)縮水。

解決方案：注重遙感解譯資料的應(yīng)用，對(duì)一些北東走向地質(zhì)界線、斷裂構(gòu)造設(shè)計(jì)追索路線，并布置一些北西向路線進(jìn)行調(diào)查，以達(dá)到最大限度采集野外地質(zhì)信息。

2 結(jié)論與建議

在測(cè)區(qū)數(shù)字填圖中，完成的1∶2.5萬數(shù)字填圖過程，經(jīng)歷了礦調(diào)設(shè)計(jì)-野外數(shù)據(jù)采集-室內(nèi)整理成圖、數(shù)據(jù)建庫-數(shù)字圖件、空間數(shù)據(jù)庫完整的PRB流程，說明數(shù)字填圖技術(shù)在區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查應(yīng)用是切實(shí)可行的。經(jīng)過項(xiàng)目組全體人員一年的工作，從野外到室內(nèi)階段過程中，出現(xiàn)了一些技術(shù)難題及問題，在實(shí)踐中逐步學(xué)習(xí)數(shù)字填圖技術(shù)DGSS，結(jié)合有關(guān)礦調(diào)規(guī)范，問題逐步得到解決，很多問題往往是因人為操作不規(guī)范而造成數(shù)據(jù)缺失，因此，在野外數(shù)據(jù)采集中，嚴(yán)格按P—B—R過程的順序進(jìn)行，才能把問題消滅到最少，減少不必要的工作量。

經(jīng)過筆者的研究探索，從野外數(shù)據(jù)采集到室內(nèi)整理，提出以下幾點(diǎn)粗淺建議。

（1）設(shè)備方面，加快掌上機(jī)的硬件及軟件研發(fā)與更新，現(xiàn)有的掌上機(jī)野外數(shù)據(jù)錄入時(shí)，因背景圖層的內(nèi)容及信息量較大，掌上機(jī)的反應(yīng)速度明顯偏慢，尤其在青藏高原地區(qū)，工作時(shí)間有限，把大量的野外觀測(cè)時(shí)間用于操作掌上機(jī)，這樣勢(shì)必影響野外觀測(cè)的全面性、工作效率和質(zhì)量。掌上機(jī)的屏幕偏小，在野外觀測(cè)時(shí)，對(duì)地形地貌特征、地質(zhì)構(gòu)造特征整體把握不好。建議引入掌上智能平板或大屏幕智能手機(jī)類設(shè)備，該類設(shè)備集成度高，性能優(yōu)越、價(jià)格實(shí)惠。

（2）數(shù)字地質(zhì)填圖軟件方面，不但要完成傳統(tǒng)意義上的區(qū)域地質(zhì)填圖與調(diào)查，還需編制后期的成果圖、數(shù)據(jù)庫的建立與檢查等大量的工作。編制成果圖、以及數(shù)據(jù)庫的建立過程比較繁瑣，影響了項(xiàng)目完成的效率和質(zhì)量。建議繼續(xù)完善簡(jiǎn)化數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)（DGSS），尤其是后期的成果圖編制以及數(shù)據(jù)庫的建立。

（3）數(shù)字填圖方法方面：傳統(tǒng)1：5萬填圖要求用放大均分的4個(gè)1：2.5萬的手圖拿到野外使用?，F(xiàn)在野外用掌機(jī)采集數(shù)據(jù)，如果再四分，將會(huì)導(dǎo)致在1：2.5萬圖幅接圖處把一條的路線設(shè)計(jì)成兩條，甚至三條，有較多的不方便。可考慮把一幅1：5萬地形圖直接放大成1：2.5萬導(dǎo)入掌上機(jī)使用，最后輸出打印的是四聯(lián)幅的1：2.5萬地形圖為底圖的各類圖件。

參考文獻(xiàn)

[1] 郝永蓮.計(jì)算機(jī)輔助區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研制成功—地質(zhì)調(diào)查與填圖將進(jìn)入數(shù)子化時(shí)代[J].中國地質(zhì)，2001（1）.

[2] 李超嶺.數(shù)字區(qū)域調(diào)查理論與技術(shù)方法研究[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2001（4）.

[3] 李超嶺.數(shù)字地質(zhì)調(diào)查與填圖技術(shù)方法研究[J].中國地質(zhì)，2002（2）.

[4] 張克信，李超嶺.青海高原區(qū)域地質(zhì)調(diào)查野外工作手冊(cè)[M].武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，2001.

[5] 陳安蜀.地理底圖數(shù)據(jù)整理相關(guān)要求及數(shù)字填圖數(shù)據(jù)庫檢查.2013.endprint