數(shù)字地質(zhì)填圖在地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查中的應(yīng)用

鄧紹穎，劉爭(zhēng)妍

(河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所，河北 廊坊 065000)

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數(shù)字地質(zhì)填圖在地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查中的應(yīng)用

鄧紹穎，劉爭(zhēng)妍

(河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所，河北 廊坊 065000)

通過(guò)對(duì)數(shù)字填圖技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查中的應(yīng)用展開(kāi)探討，詳細(xì)分析和解讀，并對(duì)其具體的應(yīng)用進(jìn)行闡述。旨在為相關(guān)技術(shù)人員提供參考，促進(jìn)數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)及功能可以得到全面發(fā)揮，積極推動(dòng)地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查的質(zhì)量和效率。

數(shù)字地質(zhì)填圖；地質(zhì)礦產(chǎn)；技術(shù)應(yīng)用

礦產(chǎn)資源是推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)進(jìn)步的物質(zhì)基礎(chǔ)，更是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的保障。地質(zhì)礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用，需要通過(guò)地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作，查明礦產(chǎn)資源的賦存條件、圍巖狀況以及礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)量預(yù)估等內(nèi)容。而為了獲得這些數(shù)據(jù)資料需要科學(xué)的展開(kāi)地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作。傳統(tǒng)的地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查主要是由相關(guān)技術(shù)人員結(jié)合相關(guān)調(diào)查手段完成的。但是，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)資源的保障能力提出了更高的要求。傳統(tǒng)的地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查方法，受到設(shè)備和技術(shù)條件的影響，已逐漸顯現(xiàn)出準(zhǔn)確性不高、工作效率相對(duì)低下的弊端，制約了礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)和利用。在此背景下，隨著科技的進(jìn)步，數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并逐步在地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查中得到應(yīng)用、推廣，顯現(xiàn)出極強(qiáng)的生命力，提高了地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查的質(zhì)量和效率，有效推動(dòng)礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用，增強(qiáng)了礦產(chǎn)資源對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的保障能力。本文以筆者從事數(shù)字地質(zhì)填圖十余年的一些體會(huì)，對(duì)數(shù)字填圖技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查中的應(yīng)用展開(kāi)探討、詳細(xì)分析和解讀；并對(duì)其具體的應(yīng)用進(jìn)行闡述。旨在為相關(guān)技術(shù)人員提供參考，促使數(shù)字地質(zhì)填圖的功能性可以得到全面發(fā)揮，積極提高地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查的質(zhì)量和效率，推動(dòng)礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用效率的提升，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展。

1 數(shù)字地質(zhì)填圖概述

數(shù)字地質(zhì)填圖是建立在信息技術(shù)和GPS、GIS和RS技術(shù)的基礎(chǔ)上，可以有效地完成對(duì)野外地質(zhì)信息的采集、處理和分析；并將傳統(tǒng)的圖像資料進(jìn)行轉(zhuǎn)換，形成可供存儲(chǔ)和管理的數(shù)據(jù)資料。通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)和存儲(chǔ)，有助于資料的應(yīng)用查閱。數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)具有如下特點(diǎn)。

1) 數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)與傳統(tǒng)的技術(shù)之間沒(méi)有明顯差異，相關(guān)工作人員可以輕松的對(duì)數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)進(jìn)行掌握，使之具有較好的應(yīng)用空間。

2) 數(shù)字地質(zhì)填圖對(duì)地質(zhì)信息的收集和整理都較為靈活，無(wú)需經(jīng)過(guò)復(fù)雜的操作和程序，達(dá)到優(yōu)化野外的地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查的目的，進(jìn)一步提高野外地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查的效率和準(zhǔn)確性。而且，通過(guò)數(shù)字地質(zhì)填圖的應(yīng)用，可以完成對(duì)地、空的數(shù)據(jù)資料的采集和分析，有效地推動(dòng)地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查質(zhì)量的提升。

3) 數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)結(jié)合高端技術(shù)類(lèi)型，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)效率低下和程序繁瑣的地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查，達(dá)到優(yōu)化效率的同時(shí)，還可以全面的對(duì)調(diào)查的準(zhǔn)確性和可靠性進(jìn)行控制，減少誤差的產(chǎn)生。另外，根據(jù)數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)，能夠?qū)⒂跋褓Y料與數(shù)字資料進(jìn)行各種形式的轉(zhuǎn)換，為地質(zhì)礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)利用提供有效的數(shù)據(jù)參數(shù)。

4) 數(shù)字地質(zhì)填圖將GPS、GIS和RS等技術(shù)獲取的數(shù)據(jù)資料，將各類(lèi)地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象填繪到地理底圖上，結(jié)合地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫(kù)，可以有效地保障地質(zhì)礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)和利用質(zhì)量。在保證精度的基礎(chǔ)上，提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料[1]。

2 在地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查中的應(yīng)用

數(shù)字地質(zhì)填圖在實(shí)際的地質(zhì)礦產(chǎn)資源勘查中不僅提高了地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查的效率，還能夠有效地提高地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查的準(zhǔn)確性和可靠性。下面以筆者主持的1∶5萬(wàn)三義號(hào)等四幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查項(xiàng)目為例，對(duì)數(shù)字地質(zhì)填圖在地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查中的具體應(yīng)用進(jìn)行闡述，希望數(shù)字填圖技術(shù)能在地質(zhì)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用中不斷發(fā)展、完善，進(jìn)一步推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展。

2.1數(shù)字填圖技術(shù)裝備的準(zhǔn)備

為了實(shí)現(xiàn)數(shù)字化數(shù)據(jù)的采集、保障數(shù)字地質(zhì)填圖的正常開(kāi)展，需要進(jìn)行前期技術(shù)裝備的準(zhǔn)備工作。1∶5萬(wàn)三義號(hào)等四幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查項(xiàng)目的數(shù)字填圖裝備配置情況：10臺(tái)野外數(shù)據(jù)采集設(shè)備(含GPS)、10臺(tái)便攜式計(jì)算機(jī)、10臺(tái)移動(dòng)硬盤(pán)、10臺(tái)影像設(shè)備、10支錄音筆、1臺(tái)數(shù)碼攝錄一體機(jī)、3個(gè)RGMAPGIS軟件。

2.2數(shù)字地形圖的準(zhǔn)備

地形圖采用國(guó)家測(cè)繪局編制的1∶5萬(wàn)地形圖Eoo數(shù)據(jù)。1980西安坐標(biāo)系，1985國(guó)家高程基準(zhǔn)。1∶2.5萬(wàn)比例尺地形圖為1∶5萬(wàn)地形圖放大而成，其精度能滿(mǎn)足1∶5萬(wàn)地質(zhì)填圖要求。

2.3野外數(shù)據(jù)采集

野外數(shù)據(jù)采集涵蓋路線(xiàn)的踏勘、地質(zhì)剖面的實(shí)測(cè)和地質(zhì)填圖幾項(xiàng)內(nèi)容，具體如下。

1) 路線(xiàn)踏勘：踏勘的過(guò)程中，需要詳細(xì)地對(duì)目標(biāo)區(qū)域的地層、巖漿巖、構(gòu)造等內(nèi)容進(jìn)行觀察、分析，采集樣品并進(jìn)行踏勘和數(shù)據(jù)采集，為數(shù)字地質(zhì)填圖打好基礎(chǔ)。

2) 實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面：實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面是數(shù)字地質(zhì)填圖應(yīng)用的關(guān)鍵部分。在實(shí)際的地質(zhì)剖面測(cè)制過(guò)程中，首先要依據(jù)剖面測(cè)制對(duì)象的不同(如地層剖面、侵入巖剖面等)，選擇不同的觀測(cè)內(nèi)容，并進(jìn)行不同比例尺的選擇。

3) 地質(zhì)填圖：數(shù)字地質(zhì)填圖的核心就是PRB數(shù)據(jù)操作。PRB由地質(zhì)點(diǎn)(Point，簡(jiǎn)寫(xiě)為P)、點(diǎn)間路線(xiàn)(Routing，簡(jiǎn)寫(xiě)為R)、點(diǎn)上和點(diǎn)間界線(xiàn)(Boundary，簡(jiǎn)寫(xiě)為B)3個(gè)基本過(guò)程組成。地質(zhì)點(diǎn)P過(guò)程是指野外路線(xiàn)所通過(guò)的地質(zhì)界線(xiàn)、重要接觸關(guān)系、重要地質(zhì)構(gòu)造或重要地質(zhì)現(xiàn)象等進(jìn)行地質(zhì)觀測(cè)點(diǎn)控制的過(guò)程。分段路線(xiàn)R過(guò)程是兩個(gè)地質(zhì)觀測(cè)點(diǎn)之間的實(shí)際分段路線(xiàn)描述記錄的控制過(guò)程。該實(shí)體的界線(xiàn)根據(jù)兩個(gè)地質(zhì)觀測(cè)點(diǎn)之間的內(nèi)容和變化來(lái)進(jìn)行分段描述，該變化可以是兩個(gè)地質(zhì)實(shí)體的界線(xiàn)，也可以是一個(gè)地質(zhì)實(shí)體的內(nèi)部變化。點(diǎn)間界線(xiàn)B過(guò)程是依賴(lài)于R的過(guò)程。他是對(duì)兩段R之間的界線(xiàn)來(lái)進(jìn)行分段描述。同R一樣，該界線(xiàn)可以是兩個(gè)地質(zhì)實(shí)體的界線(xiàn)，也可以是一個(gè)地質(zhì)實(shí)體的內(nèi)部變化界線(xiàn)。B過(guò)程在室內(nèi)PRB過(guò)程中，是地質(zhì)連圖的重要依據(jù)。PRB數(shù)據(jù)操作包括PRB野外手圖的組織、圖幅PRB庫(kù)創(chuàng)建、野外PRB手圖庫(kù)組織與管理、PRB實(shí)際材料圖數(shù)據(jù)的綜合處理、編稿數(shù)字地質(zhì)圖的成圖、PRB數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查、PRB庫(kù)信息檢索、PRB地質(zhì)連圖、PRB工作量統(tǒng)計(jì)等[2]。

3 數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目從資料準(zhǔn)備—設(shè)計(jì)編寫(xiě)—野外地質(zhì)調(diào)查—最終成果輸出全程采用數(shù)字區(qū)域地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)(DGSData)完成，有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)的一體化描述、存儲(chǔ)和組織。基于這種全數(shù)字化的工作流程，數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)不再是與整個(gè)地質(zhì)調(diào)查流程隔離的獨(dú)立建庫(kù)工作，而是地質(zhì)調(diào)查不同工作階段的組成部分之一。每一個(gè)階段的數(shù)據(jù)庫(kù)都是來(lái)自前一個(gè)工作階段數(shù)據(jù)庫(kù)，而又是下一個(gè)工作階段數(shù)據(jù)庫(kù)繼承的基礎(chǔ)。根據(jù)數(shù)據(jù)獲取的方法，把數(shù)據(jù)分為原始數(shù)據(jù)(原始采集部分)和成果數(shù)據(jù)(地質(zhì)圖)兩大部分。

3.1數(shù)字填圖原始資料庫(kù)

三義號(hào)項(xiàng)目4個(gè)1∶5萬(wàn)圖幅共包含1∶2.5萬(wàn)圖幅PRB庫(kù)、實(shí)際材料圖庫(kù)、采集日備份、野外手圖、背景圖層、樣品數(shù)據(jù)庫(kù)等數(shù)字填圖原始資料數(shù)據(jù)庫(kù)各16個(gè)。其中野外手圖庫(kù)存儲(chǔ)野外地質(zhì)路線(xiàn)各類(lèi)地質(zhì)數(shù)據(jù)，是最重要的野外第一手原始資料數(shù)據(jù)庫(kù)。單條野外手圖路線(xiàn)庫(kù)均由Images(存儲(chǔ)照片)、note(存儲(chǔ)XML文檔及TXT文本)、素描圖(存儲(chǔ)素描圖)3個(gè)文件夾、10個(gè)野外路線(xiàn)實(shí)體觀測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)線(xiàn)采集層、ATTNOTE.WT(產(chǎn)狀標(biāo)注)、GPTNOTE.WT(地質(zhì)點(diǎn)標(biāo)注)兩個(gè)標(biāo)注圖層、野外設(shè)計(jì)地質(zhì)路線(xiàn)(ROUTE.MPJ)、以路線(xiàn)編號(hào)為文件名(L××××.MPJ)的兩個(gè)工程文件及地理背景圖層等組成。圖幅PRB庫(kù)文件類(lèi)型及文件名與野外手圖庫(kù)完全一致。實(shí)際材料圖庫(kù)繼承PRB庫(kù)野外路線(xiàn)實(shí)體觀測(cè)數(shù)據(jù)點(diǎn)、線(xiàn)采集層及標(biāo)注圖層，同時(shí)自動(dòng)生成GEOLABEL.WT、GEOLINE.WL、GEOPOLY.WP點(diǎn)、線(xiàn)、面3個(gè)文件。采集日備份數(shù)據(jù)庫(kù)存放掌上機(jī)野外路線(xiàn)采集數(shù)據(jù)，按路線(xiàn)備份，其數(shù)據(jù)未解壓還原，是野外地質(zhì)路線(xiàn)進(jìn)一步室內(nèi)整理的依據(jù)。背景圖層存儲(chǔ)地理底圖數(shù)據(jù)，主要包括地理信息、水系、交通、居民地、境界、地形等要素。樣品數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)圖幅不同類(lèi)型的樣品，分為樣品采集庫(kù)、送樣庫(kù)和測(cè)試鑒定成果庫(kù)3類(lèi)，數(shù)據(jù)存放在RgSample.MDB的數(shù)據(jù)庫(kù)中。

3.2地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫(kù)

地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫(kù)包括基本要素類(lèi)、綜合要素類(lèi)、對(duì)象類(lèi)和獨(dú)立要素類(lèi)數(shù)據(jù)集。其中要素?cái)?shù)據(jù)集是共享空間參考系統(tǒng)的要素類(lèi)的集合，在地質(zhì)圖數(shù)據(jù)模型中，由地質(zhì)點(diǎn)、面、線(xiàn)實(shí)體類(lèi)構(gòu)成。對(duì)象類(lèi)是一個(gè)表，存儲(chǔ)非空間數(shù)據(jù)，在地質(zhì)圖數(shù)據(jù)模型中，一般一個(gè)要素類(lèi)對(duì)應(yīng)多個(gè)對(duì)象類(lèi)。根據(jù)任務(wù)書(shū)要求，分別建立1∶5萬(wàn)三義號(hào)、大杖房、竹笠溝、山灣子區(qū)幅地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫(kù)。

4 結(jié) 語(yǔ)

數(shù)字地質(zhì)填圖在地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查中具有十分重要的作用，可以進(jìn)一步優(yōu)化傳統(tǒng)地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查的效率和準(zhǔn)確性，降低誤差的產(chǎn)生，推動(dòng)地質(zhì)礦產(chǎn)資源的有效利用。本文對(duì)數(shù)字地質(zhì)填圖在地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查中的具體應(yīng)用進(jìn)行闡述，進(jìn)一步提高數(shù)字地質(zhì)填圖的應(yīng)用質(zhì)量，保障地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查的有效性，積極推動(dòng)礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)和利用。

[1] 王依. 數(shù)字地質(zhì)填圖在地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查中的應(yīng)用[J]. 江西建材, 2015(14): 228-229.

[2] 李超領(lǐng). 數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)操作指南[M]. 北京: 地質(zhì)出版社, 2011.

DigitalGeologicalMappingintheApplicationofGeologyandMineralResourcesSurvey

DENG Shaoying, LIU Zhengyan

(HebeiInstituteofRegionalGeologicalandMineralResourceSurvey,Langfang,Hebei065000,China)

This article, through digital mapping technology in application of geology and mineral resources survey, makes a detail of analysis and interpretation. It expounds the concrete application, aims to provide a reference for relevant technical staff, by promoting digital geological mapping technology and function in full development in the quality and efficiency of geology and mineral resources survey.

Digital geological mapping; Geology and mineral resources; Technology application

2016-07-26

鄧紹穎(1963-)，男，河北霸州人，高級(jí)工程師，研究方向：區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查，手機(jī)：13503164809，E-mail：147239882@qq.com.

P283.7

：Bdoi：10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.04.006