大比例尺地質(zhì)填圖的主要工作方法

游勝賢

（河北省煤田地質(zhì)局第二地質(zhì)隊(duì)，河北 邢臺(tái) 054001）

我國(guó)作為一個(gè)礦產(chǎn)資源的大國(guó)，同時(shí)也是一個(gè)礦產(chǎn)資源的消耗大國(guó)，國(guó)家的發(fā)展、社會(huì)的建設(shè)都需要消耗大量的礦產(chǎn)資源，為了滿足對(duì)礦產(chǎn)資源的需求，在礦產(chǎn)開(kāi)采與礦產(chǎn)勘探等方面都需要提高技術(shù)水平。近年來(lái)，城市規(guī)劃建設(shè)的發(fā)展越來(lái)越快，各項(xiàng)工程建設(shè)的要求也極其嚴(yán)格，尤其重大項(xiàng)目重點(diǎn)區(qū)域需要依賴高精度、高現(xiàn)勢(shì)性的地形圖資料作為支撐，同時(shí)對(duì)地形資料需求十分迫切。要想滿足相關(guān)需求，必須采用精準(zhǔn)快速的測(cè)繪方法快速完成測(cè)圖任務(wù)，以便有效落實(shí)規(guī)劃設(shè)計(jì)意圖，保障城市建設(shè)的健康發(fā)展。有相關(guān)調(diào)查表明，隨著地表礦產(chǎn)資源逐漸消耗殆盡，傳統(tǒng)地質(zhì)礦產(chǎn)勘測(cè)技術(shù)已經(jīng)難以滿足對(duì)深層礦產(chǎn)資源的勘測(cè)需求，獲取的勘測(cè)結(jié)果的數(shù)據(jù)參考價(jià)值也明顯降低。將數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查之中，有助于提高地質(zhì)調(diào)查的技術(shù)水平，進(jìn)而更好的滿足我國(guó)礦產(chǎn)資源的勘測(cè)需求。大比例尺地形圖測(cè)繪核心環(huán)節(jié)主要是控制點(diǎn)與碎部點(diǎn)采集，梳理分析控制點(diǎn)測(cè)量流程及方法，以便快速選擇正確的作業(yè)方式;分析不同條件下碎部點(diǎn)測(cè)量方法，如利用假坐標(biāo)數(shù)字測(cè)圖，全站儀優(yōu)化簡(jiǎn)碼法數(shù)字測(cè)圖等，以應(yīng)對(duì)不同的客觀情況，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)高效的野外作業(yè)[1]。

1 數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)的概述

數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)是基于GPS、GIS 以及RS 技術(shù)之上發(fā)展出的數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)，該技術(shù)可顯著提升地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，其對(duì)獲取的數(shù)據(jù)信息有更高效的數(shù)據(jù)處理能力，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也能顯著提升數(shù)據(jù)信息資源的利用率。當(dāng)?shù)刭|(zhì)礦產(chǎn)信息完成相應(yīng)的分析處理之后，也能有效的加以儲(chǔ)存管理，建立完善的數(shù)據(jù)庫(kù)，這對(duì)日后的數(shù)據(jù)信息調(diào)取也十分有利，能顯著降低相關(guān)工作人員的工作量。數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)與其他地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查技術(shù)具有較高的兼容性，其操作難度也較低，在數(shù)據(jù)信息安全方面也有較完善的保護(hù)機(jī)制與協(xié)議。鑒于數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn)，目前數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作之中。與此同時(shí)，數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)地質(zhì)信息資源的有效整合，這也便于工作人員對(duì)數(shù)據(jù)信息資源的管理，有利于提高礦產(chǎn)資源勘查的整體工作效率。區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作需要采集的數(shù)據(jù)信息量較大，因此對(duì)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力要求較高，為了保證較好的工作質(zhì)量，以及準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，必須加入更加先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)符合這一點(diǎn)的要求，可以顯著提升地質(zhì)信息的數(shù)據(jù)處理速度，進(jìn)而降低工作難度。數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)可以提升數(shù)據(jù)信息的處理效率，工作人員也能有更加方便的操作平臺(tái)進(jìn)行日常工作，這對(duì)提升區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作水平都有積極的影響，有利于促進(jìn)采礦業(yè)的發(fā)展[2]。

2 我國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查數(shù)字化的發(fā)展現(xiàn)狀

目前我國(guó)在區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作中已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)，但該技術(shù)的應(yīng)用起步晚于國(guó)外，在應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)成熟度方面都還有待提升。但是，國(guó)家已經(jīng)提高了對(duì)數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)的重視度，從2004 年開(kāi)始，我國(guó)針對(duì)地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查數(shù)字化的發(fā)展提出了相應(yīng)的指導(dǎo)性要求，開(kāi)展了第一批的1：25 萬(wàn)數(shù)字區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查項(xiàng)目的設(shè)計(jì)評(píng)審工作，在隨后的工作中，國(guó)家也擴(kuò)大了數(shù)字區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作的實(shí)施規(guī)模。我國(guó)針對(duì)數(shù)字區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作，已自主研發(fā)除了RGMAP2.5 系統(tǒng)，該技術(shù)更好的實(shí)現(xiàn)了數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)與傳統(tǒng)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查系統(tǒng)的兼容性，能夠提高數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)所發(fā)揮的功效，這也表示我國(guó)在數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)上已經(jīng)步入了世界頂尖水平。另外，隨著全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)在區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作中的應(yīng)用，在地質(zhì)數(shù)據(jù)信息采集方面的技術(shù)水平上有了更進(jìn)一步的提升，這也讓數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)所得到的數(shù)據(jù)信息更加精準(zhǔn)、可靠，相關(guān)軟件系統(tǒng)功能的越發(fā)完善，也為區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查的數(shù)字化進(jìn)程提供了重要的技術(shù)支持與軟件基礎(chǔ)。工作人員在工作中，可以借助數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)建立的數(shù)據(jù)庫(kù)完成數(shù)據(jù)信息更加完整的數(shù)據(jù)分析與處理。利用數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)獲取的數(shù)據(jù)分析結(jié)果，也能為地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與預(yù)警提供重要數(shù)據(jù)支持，這對(duì)建立更加完善的國(guó)家級(jí)網(wǎng)絡(luò)體系都有著重要的促進(jìn)作用。為了進(jìn)一步提高我國(guó)地質(zhì)調(diào)查工作的技術(shù)水平與業(yè)務(wù)能力，本領(lǐng)域內(nèi)的工作人員與研究人員還應(yīng)做好對(duì)數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)的深層次研究，積極開(kāi)發(fā)技術(shù)水平更好的設(shè)備與軟件系統(tǒng)，從而達(dá)到推動(dòng)我國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作進(jìn)步的目的[3]。

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

3.1 數(shù)字化資料的收集

最重要的是在進(jìn)行任何工作之前準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)男畔ⅰＶ挥谐浞譁?zhǔn)備了這些信息，我們才能在后續(xù)活動(dòng)中節(jié)省更多時(shí)間并提高工作效率。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的收集主要包括以下三個(gè)方面：一方面，了解地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的要求和目標(biāo)，只有掌握了地質(zhì)礦產(chǎn)勘查活動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)，才能更好地制定勘測(cè)方案并組織調(diào)查人員。因此，接到地質(zhì)礦產(chǎn)勘查任務(wù)后，應(yīng)詳細(xì)聯(lián)系有關(guān)負(fù)責(zé)人，了解勘查活動(dòng)的要求；另一方面，我們應(yīng)該了解調(diào)查活動(dòng)的要求，并做好初步數(shù)據(jù)的收集整理工作。前人已經(jīng)研究和調(diào)查了一些地質(zhì)和礦物調(diào)查活動(dòng)，并且必須有相關(guān)數(shù)據(jù)。盡管由于時(shí)間原因以前的調(diào)查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性可能不是很高，但它仍然可以參考，學(xué)習(xí)和使用的好地方。最后，對(duì)地形圖進(jìn)行改進(jìn)，收集和整理地形圖的相關(guān)信息對(duì)于開(kāi)展地質(zhì)礦產(chǎn)勘查活動(dòng)具有重要意義。因此，必須通過(guò)官方渠道獲取地形圖的相關(guān)內(nèi)容，充分掌握和認(rèn)真研究地圖信息，以更好地輔助地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查活動(dòng)。

3.2 做好技術(shù)裝備準(zhǔn)備

使用數(shù)字地質(zhì)填圖的進(jìn)行地質(zhì)和礦產(chǎn)調(diào)查除了數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的收集,還需要準(zhǔn)備相關(guān)的設(shè)備和技術(shù),設(shè)備和技術(shù)是一個(gè)重要的進(jìn)行地質(zhì)和礦產(chǎn)調(diào)查手段,只有充分的準(zhǔn)備才能在地質(zhì)和礦產(chǎn)調(diào)查的過(guò)程中更順利。首先要做好相關(guān)設(shè)備的準(zhǔn)備和仔細(xì)檢查，確保設(shè)備能正常工作，滿足地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查的要求和標(biāo)準(zhǔn)。在具體調(diào)查過(guò)程中，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和定期檢查，以確保設(shè)備能夠正常使用。如有問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)更換或修理;其次,根據(jù)地質(zhì)和礦產(chǎn)資源來(lái)確定相應(yīng)的技術(shù)生產(chǎn)的具體內(nèi)容和要求調(diào)查顯示,有必要充分討論,綜合各種專業(yè)和智慧,結(jié)合實(shí)際情況,選擇最科學(xué)合理的技術(shù)手段,它可以節(jié)省很多時(shí)間,提高工作效率,提高地質(zhì)和礦產(chǎn)調(diào)查的準(zhǔn)確性[4]。

3.3 戶外數(shù)據(jù)采集

在調(diào)查地質(zhì)區(qū)域時(shí)，采集野外數(shù)據(jù)的步驟主要有如下三點(diǎn)：第一，勘查野外路線，全方位掌握與分析地質(zhì)區(qū)域中的巖性構(gòu)造的特征與地層接觸關(guān)系、地層結(jié)構(gòu)等。在該類工作中需要對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的特征有一個(gè)全面的掌握，并且還需要能夠正確運(yùn)用GPS來(lái)確定方位。一旦明確了實(shí)際調(diào)查地質(zhì)區(qū)域的地形情況，就需要使用羅盤(pán)來(lái)實(shí)施定位，同時(shí)做好野外記錄工作。第二，在測(cè)制地質(zhì)剖面過(guò)程中，需要全方位調(diào)查此區(qū)域的地質(zhì)情況，并將數(shù)字填圖單位的比例尺判斷出來(lái)，同時(shí)將該區(qū)域中變質(zhì)巖地區(qū)確定下來(lái)。第三，在開(kāi)展地質(zhì)填圖過(guò)程中，需要使用穿越地層路線法，將有關(guān)區(qū)域中的地質(zhì)測(cè)量有關(guān)知識(shí)收集出來(lái)，以便于工作人員有一個(gè)全面的了解[5]。

3.4 數(shù)據(jù)的整理

3.4.1 處理與編輯地質(zhì)剖面的測(cè)制數(shù)據(jù)

測(cè)制地質(zhì)剖面重點(diǎn)是測(cè)量與劃分確定好的剖面線地層。整理室內(nèi)收集的各類野外數(shù)據(jù)，確保實(shí)際記錄數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時(shí)還需將區(qū)域地層厚度計(jì)算出來(lái)。

3.4.2 輸入與整理GISP 的數(shù)據(jù)

在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中應(yīng)用GISP，主要是利用GIS 技術(shù)研發(fā)的地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)處理平臺(tái)來(lái)實(shí)施工作，從而達(dá)到對(duì)野外定點(diǎn)的位置進(jìn)行完善與補(bǔ)充的效果，對(duì)收集所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理以形成材料圖。GISP 數(shù)據(jù)技術(shù)具有一個(gè)非常強(qiáng)大的數(shù)據(jù)編輯功能，對(duì)地質(zhì)填圖區(qū)域形成地圖，從而輸入與整理各類定點(diǎn)數(shù)據(jù)。不僅如此，GISP 數(shù)據(jù)管理器能夠編輯數(shù)據(jù)，將測(cè)繪地區(qū)的地圖或填圖區(qū)導(dǎo)入，同時(shí)結(jié)合需求來(lái)進(jìn)行點(diǎn)位數(shù)據(jù)的錄入、編輯以及刪除等。通常情況下，是采取用“數(shù)據(jù)圖示”菜單中的“標(biāo)注位置點(diǎn)”和“標(biāo)注產(chǎn)狀”選項(xiàng)來(lái)標(biāo)注位置點(diǎn)與地層產(chǎn)狀。當(dāng)前，GISP試用版知識(shí)可以將實(shí)際材料圖框架輸出，其中主要是由測(cè)區(qū)范圍、位置點(diǎn)的產(chǎn)狀、位置點(diǎn)與其點(diǎn)號(hào)構(gòu)成。要想其解析度達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，則應(yīng)當(dāng)要在使用“輸出圖檔”，使用“顯示比例控制”來(lái)將顯示窗口設(shè)置出來(lái)，并把工作區(qū)全面鋪蓋到地圖視圖窗口，再使用“輸出圖檔”輸出圖形GISP。

3.5 制作地質(zhì)圖與實(shí)際材料圖

實(shí)際材料圖是在地形圖上的野外操作的手圖，其能夠?qū)⒌V產(chǎn)資源、地層/巖石單位、地層產(chǎn)狀、地質(zhì)點(diǎn)以及路線等所有野外工作行為進(jìn)行記錄。在實(shí)際繪圖時(shí)需要做到上墨不著色。在全面、仔細(xì)檢查所有野外地質(zhì)點(diǎn)信息后，將其錄入至GISP 數(shù)據(jù)處理軟件，在地形圖上標(biāo)注出來(lái)并進(jìn)行時(shí)呼入，往實(shí)際材料圖底圖中導(dǎo)入點(diǎn)位信息。利用多種檢索方式，基于符號(hào)V 字形法則來(lái)實(shí)施地質(zhì)連圖。把區(qū)屬性賦予至所連地質(zhì)界線賦屬性，線轉(zhuǎn)弧段造區(qū)，最終形成實(shí)際材料圖。地質(zhì)圖則是簡(jiǎn)化實(shí)際材料圖所得，其將地質(zhì)點(diǎn)、路線等去除，簡(jiǎn)化后形成的行線，將野外工作推測(cè)與實(shí)測(cè)的地質(zhì)現(xiàn)象反映出來(lái)，包括了主圖與附圖。主圖主要包括四個(gè)要素：地層產(chǎn)狀、地層/巖石單位、礦產(chǎn)資源、斷裂構(gòu)造。附圖主要是對(duì)地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行的解釋，綜合地層柱狀圖是對(duì)測(cè)區(qū)地層的解釋，地質(zhì)剖面圖是對(duì)測(cè)區(qū)構(gòu)造框架的解釋。繪圖主要是根據(jù)地質(zhì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行不同的地質(zhì)實(shí)體著色、花紋填充，提取和疊加注記、產(chǎn)狀、礦產(chǎn)等的圖層，最終就能完成數(shù)字地質(zhì)圖的初步編輯工作[6,7]。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，信息化技術(shù)在地質(zhì)工作中的應(yīng)用水平越來(lái)越高，而數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作中應(yīng)用也越加廣泛。隨著人們的關(guān)注度越來(lái)越高，采取有效措施對(duì)數(shù)字地質(zhì)填圖在地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查中應(yīng)用水平的進(jìn)一步提升顯得尤為急迫。為此，地質(zhì)工作人員必須在對(duì)數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)及其相關(guān)知識(shí)進(jìn)行全面了解的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)的應(yīng)用水平，才能更好地推動(dòng)我國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作水平的有效提升。