數(shù)字填圖在安徽滁縣—江蘇盱眙1∶ 5萬(wàn)地質(zhì)礦產(chǎn)綜合調(diào)查中應(yīng)用

呂 博

(安徽省地質(zhì)調(diào)查院(安徽省地質(zhì)科學(xué)研究所)，安徽 合肥 230001)

數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)(DGSS)是中國(guó)地調(diào)局地質(zhì)發(fā)展研究中心于2010年開(kāi)發(fā)的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的綜合地質(zhì)調(diào)查軟件。因該系統(tǒng)功能齊全，技術(shù)先進(jìn)，被廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查、資源儲(chǔ)量估算與礦體三維建模等多個(gè)領(lǐng)域。

“安徽滁縣—江蘇盱眙找礦遠(yuǎn)景區(qū)1∶5萬(wàn)地質(zhì)礦產(chǎn)綜合調(diào)查”項(xiàng)目屬計(jì)劃項(xiàng)目“長(zhǎng)江中下游成礦帶安慶—盱眙地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查”的子項(xiàng)目。本文依托于該項(xiàng)目，針對(duì)數(shù)字填圖系統(tǒng)(DGSS)在1∶5萬(wàn)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作中的應(yīng)用，對(duì)前期準(zhǔn)備工作、野外數(shù)據(jù)采集、實(shí)際材料圖、編稿原圖、數(shù)據(jù)庫(kù)的建立等幾個(gè)方面進(jìn)行探討，希望對(duì)地質(zhì)工作者有所幫助。

1 調(diào)查區(qū)域概況

調(diào)查區(qū)位于安徽東部，地跨馬鞍山市、巢湖市行政區(qū)，地理坐標(biāo)為：東經(jīng)117°45′～118°15′，北緯31°40′～32°00′，總面積1 320 km2。1∶5萬(wàn)國(guó)際分幅為含山縣幅(H50E002017)、赤鎮(zhèn)幅(H50E001017)和古河幅(H50E001016)。地貌上以平原、丘陵為主，少量低山。低山丘陵區(qū)分布在調(diào)查區(qū)中部，呈北東向帶狀展布，高程一般150～200 m，約占總面積的35%。其余地區(qū)均為平原丘陵區(qū)，區(qū)內(nèi)垅畈相間、溝渠縱橫。

區(qū)域上位于郯廬斷裂帶東側(cè)，地層區(qū)劃屬揚(yáng)子地層區(qū)下?lián)P子地層分區(qū)，以滁河斷裂帶為界，北西側(cè)(古河幅及赤鎮(zhèn)幅北西部)屬滁縣—天長(zhǎng)地層小區(qū)，南東側(cè)(赤鎮(zhèn)幅北東部和含山縣幅)屬和縣—安慶地層小區(qū)。區(qū)內(nèi)巖漿巖、變質(zhì)巖、大地構(gòu)造單元、成礦區(qū)帶均跨越3個(gè)不同單元，劃分均以黃破斷裂帶、滁河斷裂帶為界(圖1)。

圖1 調(diào)查區(qū)大地構(gòu)造位置圖

2 應(yīng)用方法與步驟

2.1 準(zhǔn)備工作

本項(xiàng)目采用數(shù)字填圖完成1∶ 5萬(wàn)填圖任務(wù)，野外數(shù)據(jù)采用采集軟件RgMap2700完成，桌面系統(tǒng)采用數(shù)字地質(zhì)調(diào)查信息綜合平臺(tái)(DGSInfo1.0版)完成。

項(xiàng)目需要使用的地形圖數(shù)據(jù)都是從國(guó)家測(cè)繪局統(tǒng)一購(gòu)置的標(biāo)準(zhǔn)分幅數(shù)據(jù)，通過(guò)轉(zhuǎn)換成為對(duì)應(yīng)MapGis格式，并將點(diǎn)、線(xiàn)、面數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差矯正配準(zhǔn)形成1∶ 2.5萬(wàn)和1∶ 5萬(wàn)圖幅背景圖層。為了不影響野外錄入速度，在前人資料的基礎(chǔ)上項(xiàng)目組對(duì)字典庫(kù)進(jìn)行修改、微調(diào)，把本區(qū)地層、侵入巖、構(gòu)造等所有地質(zhì)單元以及典型巖(礦)石標(biāo)本等信息進(jìn)行錄入，這樣能極大地縮短野外數(shù)據(jù)采集時(shí)間，也方便后期室內(nèi)整理。

2.2 野外數(shù)據(jù)采集

數(shù)字填圖地質(zhì)路線(xiàn)調(diào)查中需要采集的要素與傳統(tǒng)地質(zhì)調(diào)查中所需采集的要素大致相同，但又有區(qū)別。數(shù)字填圖野外數(shù)據(jù)采集是以PRB過(guò)程為單位，PRB的基本過(guò)程組合由地質(zhì)點(diǎn)P、分段路線(xiàn)R、點(diǎn)間界線(xiàn)B、樣品、照片、產(chǎn)狀、素描圖等構(gòu)成(表1)。

表1 PRB過(guò)程數(shù)據(jù)采集圖層表

P(地質(zhì)點(diǎn))過(guò)程是野外采集數(shù)據(jù)的核心，其他數(shù)據(jù)隸屬于P過(guò)程，因此P過(guò)程在盡可能的完善數(shù)據(jù)信息的同時(shí)需要注意R過(guò)程、B過(guò)程、照片、樣品的編號(hào)問(wèn)題，以便之后的整理不會(huì)出現(xiàn)混亂。

R(分段路線(xiàn))過(guò)程是兩個(gè)地質(zhì)點(diǎn)之間的分段路線(xiàn)的描述記錄，應(yīng)著重描述P點(diǎn)的地質(zhì)現(xiàn)象，一個(gè)P點(diǎn)可以有多個(gè)R存在；B(點(diǎn)間界線(xiàn))過(guò)程是對(duì)兩個(gè)R過(guò)程之間的界線(xiàn)分段描述，依賴(lài)于R過(guò)程，是后期室內(nèi)PRB數(shù)據(jù)整理、地質(zhì)連圖的重要依據(jù)之一。

樣品、照片、產(chǎn)狀在數(shù)字填圖過(guò)程中的記錄相對(duì)簡(jiǎn)單，但數(shù)字填圖所使用掌機(jī)自帶的相機(jī)往往像素偏低，在使用其他設(shè)備拍攝時(shí)要注意命名問(wèn)題，防止整理路線(xiàn)時(shí)照片混亂。本項(xiàng)目組使用時(shí)間作為命名方式，這樣基本上杜絕了錯(cuò)誤，提高了效率。

實(shí)測(cè)剖面的數(shù)據(jù)采集可以用RGMAP自帶的模塊采集記錄，按照導(dǎo)線(xiàn)方位、斜距、坡度、分層距離、分層描述、產(chǎn)狀、樣品、素描等進(jìn)行采集。與傳統(tǒng)方法相比，數(shù)字制圖減少了室內(nèi)作圖的工序，提高了作圖精度。

2.3 路線(xiàn)PRB數(shù)據(jù)整理

野外路線(xiàn)數(shù)據(jù)收集完畢，要對(duì)單個(gè)PRB過(guò)程轉(zhuǎn)入到野外手圖庫(kù)，并對(duì)路線(xiàn)進(jìn)行總結(jié)。這個(gè)整理過(guò)程就是對(duì)N個(gè)PRB過(guò)程的處理過(guò)程，其中包括地質(zhì)連圖、野外實(shí)際材料圖、編稿原圖的制作與處理。實(shí)際材料圖是地質(zhì)人員連圖過(guò)程的成果，把之前PRB數(shù)據(jù)和屬性的集合為地質(zhì)界線(xiàn)(Geoline)要素和地質(zhì)面(Geopoly)要素,并對(duì)其加以更加詳實(shí)的編輯與完善。與傳統(tǒng)的實(shí)際材料圖的編制相比較，在數(shù)字填圖中可以對(duì)原始資料進(jìn)行實(shí)時(shí)更新完善，更能直觀地顯示圖中各種要素的屬性。

利用“1∶2.5萬(wàn)投影到1∶5萬(wàn)”功能可以將4幅實(shí)際材料圖合成到編稿原圖。由于從PRB到實(shí)際材料圖再到編稿原圖，數(shù)據(jù)內(nèi)容是步步繼承的，因此在編稿原圖中發(fā)現(xiàn)的任何一處錯(cuò)誤都要從PRB過(guò)程改起，這在無(wú)形地增加了野外工作者的勞動(dòng)量。為了避免這種情況的發(fā)生，從PRB過(guò)程起就要求我們認(rèn)真細(xì)致，善用軟件自帶的糾錯(cuò)功能。

2.4 成果數(shù)據(jù)庫(kù)

空間數(shù)據(jù)庫(kù)是數(shù)字地質(zhì)調(diào)查中全過(guò)程數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng)，把地質(zhì)圖數(shù)據(jù)組織成關(guān)系型的數(shù)據(jù)對(duì)象，規(guī)定了15個(gè)基本要素類(lèi)、8個(gè)綜合要素類(lèi)、12個(gè)對(duì)象類(lèi)、5個(gè)獨(dú)立要素類(lèi)(圖2)。建立的數(shù)據(jù)空間模型真正實(shí)現(xiàn)了野外手圖、實(shí)際材料圖、編稿原圖、剖面、鉆孔等數(shù)據(jù)的相互連通，與傳統(tǒng)紙質(zhì)圖件資料相比，可以提供交互式查詢(xún)和檢索不同要素種類(lèi)，根據(jù)不同的需求通過(guò)關(guān)聯(lián)不同的要素類(lèi)和對(duì)象類(lèi)之間的關(guān)系構(gòu)成新的關(guān)聯(lián)集合，大大擴(kuò)大了數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用的靈活性。

圖2 空間數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)關(guān)鍵技術(shù)流程示意圖

空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建庫(kù)流程應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照?qǐng)D2中所示流程進(jìn)行操作。由于數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)是一項(xiàng)繁雜的工作，信息量巨大，要素類(lèi)屬性錄入完畢后，要用系統(tǒng)提供的檢查工具進(jìn)行檢查，以消除錯(cuò)誤，避免增加工作量。

3 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

數(shù)字填圖在安徽滁縣—江蘇盱眙找礦遠(yuǎn)景區(qū)1∶5萬(wàn)地質(zhì)礦產(chǎn)綜合調(diào)查過(guò)程中取得了較好的效果，相對(duì)于傳統(tǒng)的地質(zhì)填圖工作方法，數(shù)字填圖實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)填圖信息化、智能化，提高了作圖效率、精準(zhǔn)率，能夠通過(guò)不同的查詢(xún)組合方式滿(mǎn)足廣大地質(zhì)工作者的需求。但數(shù)字填圖系統(tǒng)仍存在一些問(wèn)題：(1)數(shù)字填圖平臺(tái)不夠穩(wěn)定，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)程序出錯(cuò)等情況而導(dǎo)致系統(tǒng)關(guān)閉，若未及時(shí)保存前期工作需從頭再來(lái)；(2)掌機(jī)運(yùn)行速度較慢；(3)數(shù)據(jù)量巨大，整理過(guò)程非常耗時(shí)。