對(duì)計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖中若干問(wèn)題的探討

魯國(guó)防

（甘肅煤炭地質(zhì)勘查院,甘肅 蘭州 730000）

當(dāng)前計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖蓬勃發(fā)展，各類繪圖軟件不但給地質(zhì)勘測(cè)工作帶來(lái)新的希望，更重要的是把地質(zhì)圖像從表面的圖形轉(zhuǎn)換成可以統(tǒng)計(jì)、分析和處理的數(shù)據(jù)，更加準(zhǔn)確和高效。而且由于使用了相關(guān)軟件，解決了地質(zhì)制圖手繪過(guò)程中效率低、無(wú)法重復(fù)修改等問(wèn)題。使地質(zhì)勘測(cè)圖片更快、更好、更簡(jiǎn)明的呈現(xiàn)在我們的面前。地質(zhì)測(cè)繪工程中計(jì)算機(jī)制圖的應(yīng)用對(duì)整個(gè)勘測(cè)工程的發(fā)展起到巨大的推動(dòng)作用。但計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖也存在若干的問(wèn)題，譬如地質(zhì)制圖人員缺乏對(duì)地質(zhì)圖的了解、專業(yè)地質(zhì)制圖軟件存在的不完善等，這對(duì)計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖大規(guī)模地應(yīng)用有一定的制約影響。解決這些問(wèn)題需要操作人員掌握計(jì)算機(jī)相關(guān)知識(shí)并將計(jì)算機(jī)制圖技術(shù)融入到制圖工程中。

1 計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖的基本內(nèi)容和主要意義

1.1 計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖的基本內(nèi)容

地質(zhì)圖上面包含著極其復(fù)雜的數(shù)據(jù)，其圖形是由實(shí)測(cè)的資料數(shù)據(jù)來(lái)編制的。所以，這要求利用計(jì)算機(jī)來(lái)制圖的工作人員對(duì)于地質(zhì)測(cè)繪有很深刻的理解力。首先，必須理解地質(zhì)圖上提出的數(shù)據(jù)，識(shí)別等高線、比例尺、各種代表不同含義的符號(hào)等。簡(jiǎn)單的圖形輸入原始數(shù)據(jù)就可以生成，如果地質(zhì)地貌發(fā)生了較大變化，圖形的生成就變得異常困難。其次，對(duì)于計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖而言，不僅僅需要建立的三維立體模型，還要根據(jù)模型來(lái)進(jìn)行修正，這要求制圖人員對(duì)計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖的基本要素掌握熟練。如下圖1、2、3等。目前，一些計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖系統(tǒng)由于沒(méi)有考慮實(shí)際應(yīng)用人員的特性，導(dǎo)致其輸出的設(shè)計(jì)功能，使操作人員不習(xí)慣或運(yùn)用不流暢，而且迫切需求的功能未納入設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖省去了手工制圖中大量的贅余步驟，操作人員僅需將原地質(zhì)數(shù)據(jù)編輯輸入到計(jì)算機(jī)中，校對(duì)無(wú)誤之后生成圖形，十分便捷高效。

圖1 圖形比例尺

圖2 圖形指北針

圖3 圖形經(jīng)緯網(wǎng)

1.2 計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖的主要意義

計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖地質(zhì)勘查工程專業(yè)的重要構(gòu)成部分，它的廣泛使用，促進(jìn)了行業(yè)的高速發(fā)展。常用的計(jì)算機(jī)地質(zhì)繪圖軟件（如AutoCAD、CorelDRAW、Mapgis等），衍生了對(duì)應(yīng)的地質(zhì)圖類型的專業(yè)軟件，如Surfer、GeoMap、MapInfo等。這些專業(yè)軟件對(duì)繪制不同類型的地質(zhì)圖各有長(zhǎng)短，其實(shí)際意義有以下兩點(diǎn)。一是節(jié)約成本。降低了實(shí)際測(cè)繪中所面臨的危險(xiǎn)性風(fēng)險(xiǎn)，繪圖只需要有相關(guān)的原始數(shù)據(jù)就可生成圖形，不用派駐大量操作人員實(shí)地勘測(cè)繪制。依據(jù)數(shù)據(jù)還可以繪制出2D、3D的地質(zhì)制圖，直觀清晰的展示出地質(zhì)圖。二是提高了保密性。地質(zhì)制圖中的數(shù)據(jù)是一種信息資源，而這些資源往往關(guān)系國(guó)家的核心機(jī)密數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)方法繪制的地質(zhì)圖，其保密方式是將圖紙存儲(chǔ)在專門保密柜或者保密單位，容易被竊取而泄露機(jī)密。計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖得到的地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫(kù)則完全沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題。地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)還可以局域網(wǎng)共享，杜絕了數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的損耗和丟失。

2 計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖的應(yīng)用現(xiàn)狀及其優(yōu)勢(shì)

2.1 計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖的應(yīng)用現(xiàn)狀

目在運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)繪制地質(zhì)地圖的過(guò)程中，依據(jù)不同的地質(zhì)地貌繪制需要，隨時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)加以改動(dòng)完善，以滿足操作人員的繪圖要求。計(jì)算機(jī)制圖中的激光照排列出的網(wǎng)點(diǎn)精確可靠，而且精度比手工繪制的地質(zhì)地圖要精確好幾十倍。但目前一些計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖軟件的工序復(fù)雜、流程繁瑣，與提倡簡(jiǎn)約高效軟件開(kāi)發(fā)理念不協(xié)調(diào)一致。同時(shí)也存在由于操作人員個(gè)人主觀因素帶來(lái)的差異性，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖應(yīng)用效果欠佳。與傳統(tǒng)的手工測(cè)繪制地質(zhì)圖相比，操作人員不再有職業(yè)危險(xiǎn)性，人生安全得到保障。其所繪制的電子版地質(zhì)地圖，免于受到物理環(huán)境變化（譬如溫度、濕度）帶來(lái)的危害，地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫(kù)里的相關(guān)信息不會(huì)輕易丟失。此外，地質(zhì)圖數(shù)據(jù)對(duì)比、共享可以更好的推動(dòng)地質(zhì)勘測(cè)工程的發(fā)展進(jìn)步，達(dá)到雙贏的局面。

2.2 計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖的應(yīng)用實(shí)例

目前，計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖軟件數(shù)量較多且良莠不齊。我國(guó)科研工作者運(yùn)用較多一款軟件是MapGIS，它是由中國(guó)地質(zhì)大學(xué)工程學(xué)院自主開(kāi)發(fā)的一款計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖軟件。MapGIS有對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的地形、地貌、分析、測(cè)繪的能力，并且生成出全漢字智能系統(tǒng)的圖片數(shù)據(jù)庫(kù)。它可以準(zhǔn)確的模擬和還原地質(zhì)特征，其模塊化管理和可視圖形展現(xiàn)的能力是較高的。MapGIS可以把海量的數(shù)據(jù)和圖形進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和分析，再編輯和校正使屬性數(shù)據(jù)準(zhǔn)確描述圖元特征，以達(dá)到精確制圖的目的。MapGIS數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)按照類型和比例尺分幅，以便檢索和分析地質(zhì)結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)的精度也符合常規(guī)要求，輸出的地質(zhì)地圖都是jpg或tiff類型的圖片。MapGIS在實(shí)際操作中還是存在編輯功能不足，繪圖界面中工具豐富而繁多，影響繪圖速度。其次，在畫圖時(shí)MapGIS無(wú)法自動(dòng)生成光滑的圓弧，顏色和效果也存在缺失，故主要只用于大型地質(zhì)地圖的繪制。

3 計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題及其解決方案

3.1 計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖軟件效率低

由于地質(zhì)制圖的各種繪制軟件讓人眼花繚亂，同時(shí)在計(jì)算機(jī)制圖培訓(xùn)這一方面又沒(méi)有專業(yè)的人員，所以計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖有時(shí)存在效率低下的一面。許多繪圖軟件的操作需要較高的知識(shí)儲(chǔ)備，操作人員根據(jù)實(shí)際需要將電腦中的地質(zhì)圖進(jìn)行深加工，再將手繪圖用掃描的儀器進(jìn)行錄入到電腦中。這樣制圖軟件其實(shí)就是將實(shí)際的手寫版變成印刷版的過(guò)程，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)編程運(yùn)算程序基本處于擺設(shè)無(wú)用狀態(tài)，完全沒(méi)有達(dá)到使用計(jì)算機(jī)繪制地質(zhì)地圖簡(jiǎn)單高效的目的。在這種情況下，不僅沒(méi)有減少操作人員的工作量，反而導(dǎo)致重復(fù)勞動(dòng)、效率低下。計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖軟件本身存在的不完善或設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致操作人員難以熟練、敏捷的運(yùn)用，是當(dāng)下一部分地質(zhì)制圖軟件的制約因素。需要進(jìn)行深入分析和研究，為計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖行業(yè)研發(fā)篩選更多有高產(chǎn)業(yè)價(jià)值的行業(yè)軟件。

3.2 計(jì)算機(jī)繪圖軟件的滯后性和斷層

計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖軟件的持續(xù)更新迭代存在著風(fēng)險(xiǎn)和安全隱患，行業(yè)發(fā)展有滯后和斷層趨勢(shì)。我國(guó)當(dāng)前使用的地質(zhì)制圖軟件均由于設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)因素，存在數(shù)據(jù)庫(kù)保密性較差的現(xiàn)象，而且更新不及時(shí)。各類軟件對(duì)于數(shù)據(jù)的處理運(yùn)算不盡相同，共享資源時(shí)必然存在諸多的差異。一些標(biāo)準(zhǔn)的三維地質(zhì)繪圖軟件，相關(guān)高級(jí)專業(yè)制圖工具的研發(fā)設(shè)計(jì)往往研發(fā)費(fèi)用高昂，單個(gè)企業(yè)幾乎不可能負(fù)擔(dān)得起，從而無(wú)法引進(jìn)停留在低端領(lǐng)域，久而久之形成惡性循環(huán)，計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖軟件的發(fā)展便出現(xiàn)斷層。在設(shè)計(jì)專業(yè)的制圖軟件過(guò)程中，必須考慮到實(shí)際操作人員真正所需求的繪制功能，否則將造成制圖軟件與需求者之間不匹配的矛盾。因此，要充分了解計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖軟件的功能需求，從實(shí)際出發(fā)進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，才有益于我國(guó)的地質(zhì)制圖軟件編寫開(kāi)發(fā)。

3.3 計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖測(cè)繪人員人才缺乏

計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖也存在制圖技術(shù)人才不足的問(wèn)題。計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖相較于傳統(tǒng)的手工繪圖模式有著巨大的優(yōu)勢(shì)，但計(jì)算機(jī)制圖應(yīng)用必須要求操作人員對(duì)于地質(zhì)勘測(cè)工程專業(yè)和計(jì)算機(jī)制圖方面都具有一定的專業(yè)知識(shí)能力,而現(xiàn)階段大量制圖人員只是知道勘測(cè)專業(yè)知識(shí)或缺乏計(jì)算機(jī)制圖技術(shù)，造成了勘測(cè)工程中計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖技能全面的人才難尋且知識(shí)面較窄。地質(zhì)勘測(cè)工程中計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖不僅要求其操作人員具有一定的專業(yè)水平,還需大量的精密器械輔助，這樣才能精確的計(jì)算并測(cè)繪出真實(shí)的地形地貌。我國(guó)在核心地質(zhì)勘測(cè)器械上卻一直受制于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家，制圖人員沒(méi)有辦法實(shí)際操作高精密儀器,導(dǎo)致地質(zhì)行業(yè)發(fā)展緩慢，要想改變這個(gè)現(xiàn)狀必須大力引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的地質(zhì)勘測(cè)器械，同時(shí)加大地質(zhì)制圖專業(yè)人員的培養(yǎng)。

4 計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖的應(yīng)用前景

當(dāng)前，我國(guó)地質(zhì)工作繪圖時(shí)常用的軟件有Gxplorer、MapGIS、AutoCAD等，其中MapGIS軟件在我國(guó)應(yīng)用較為廣泛，主要用于制作地圖。這些繪圖軟件的廣泛應(yīng)用，促使數(shù)據(jù)導(dǎo)入輸出的格式互相切換和保存，極大地拓展了地質(zhì)勘測(cè)中的研究領(lǐng)域。地質(zhì)勘測(cè)工程專業(yè)的工作內(nèi)容主要是在室外艱苦環(huán)境下進(jìn)行測(cè)繪工作,對(duì)從業(yè)人員實(shí)踐能力要求較高。計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖軟件的應(yīng)用，改變了地質(zhì)制圖的行業(yè)生態(tài)。因此，盡可能的掌握多種地質(zhì)制圖軟件，在各自擅長(zhǎng)之處發(fā)揮功效，提升制圖數(shù)據(jù)的進(jìn)度和圖紙的準(zhǔn)確性。我國(guó)現(xiàn)階段地質(zhì)勘測(cè)工程中計(jì)算機(jī)制圖的應(yīng)用還需要引進(jìn)更多的先進(jìn)技術(shù)，推動(dòng)專業(yè)人才培養(yǎng)項(xiàng)目。

5 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段利用計(jì)算機(jī)來(lái)繪制地質(zhì)圖還有許多的不足，但是計(jì)算機(jī)制圖替代手工制圖是一種必然的發(fā)展趨勢(shì)。而且，隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖的應(yīng)用與普及推廣，專業(yè)化以及參數(shù)化，必將更加完善便捷。此外，國(guó)家應(yīng)加大行業(yè)環(huán)境整治力度。對(duì)于地質(zhì)勘測(cè)工程，嚴(yán)令禁止不適用、不精確和準(zhǔn)淘汰的制圖軟件進(jìn)入市場(chǎng)。通過(guò)源頭控制來(lái)提高我國(guó)計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖行業(yè)的規(guī)范性，促進(jìn)統(tǒng)一協(xié)調(diào)發(fā)展。