數(shù)字地質(zhì)填圖在區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作中的作用

張凌軍

（安徽省地勘局第一水文工程地質(zhì)勘查院，安徽 蚌埠 233000）

近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，研究人員設(shè)計(jì)并研發(fā)出數(shù)字填圖技術(shù)，并且將其應(yīng)用于礦產(chǎn)勘查工作中，事實(shí)證明，該種技術(shù)能夠很好地提高勘查效率，幫助勘查人員獲取更多可靠的數(shù)據(jù)信息，這對(duì)于日后開(kāi)采礦產(chǎn)資源將是十分有利的，能夠更好地保障礦產(chǎn)資源的供給，將對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生有利的作用。本篇文章以數(shù)字地質(zhì)填圖為切入點(diǎn)，闡述筆者多年來(lái)針對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的心得與體會(huì)，然后分析該項(xiàng)技術(shù)是如何靈活應(yīng)用于勘查工作，針對(duì)此展開(kāi)了較為詳細(xì)深入的分析和解讀，在此基礎(chǔ)上明確具體的實(shí)際操作。如此能夠?yàn)榧夹g(shù)人員的相關(guān)操作提供準(zhǔn)確的指引，使得該項(xiàng)技術(shù)充分發(fā)揮其功能作用，提高勘查工作的效率，提高勘查工作的效果，幫助經(jīng)濟(jì)社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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)是一種較為先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理和分析技術(shù)，它在研發(fā)之初也曾對(duì)GPS、GIS和RS技術(shù)進(jìn)行過(guò)細(xì)致的研究，在這個(gè)基礎(chǔ)上，對(duì)某些方面做出了一系列地改進(jìn)和創(chuàng)新，最終形成完整的數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)能夠幫助勘查人員獲得更加準(zhǔn)確且可靠的數(shù)據(jù)信息，能夠借助更為先進(jìn)的操作技術(shù)對(duì)所獲取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相應(yīng)的處理，加之其中會(huì)應(yīng)用到互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，便會(huì)使得數(shù)據(jù)信息得到最為充分的利用，使其最大限度地發(fā)揮出應(yīng)有的功能作用。對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理和分析之后便可將其儲(chǔ)存在指定的位置，通過(guò)系統(tǒng)建立的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行針對(duì)性地監(jiān)督和管理，這樣也便于管理人員查看和調(diào)取有關(guān)的信息，能夠在很大程度上減輕工作量。與許多的勘查技術(shù)相同，該種技術(shù)兼容性較好，操作起來(lái)更加方便，沒(méi)有太大的難度，并且建立有比較完善的保護(hù)機(jī)制，不會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)信息的泄漏和丟失等情況?？梢哉f(shuō)，數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)與傳統(tǒng)模式下的勘測(cè)技術(shù)相比較有更多的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)開(kāi)始在某項(xiàng)具體的工程項(xiàng)目中得到了靈活的應(yīng)用。除此之外，該種技術(shù)可以將已經(jīng)獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行系統(tǒng)的整合，這在一定程度上減輕了一線操作人員的工作量，也為他們的數(shù)據(jù)管理工作提供了較大的便利，明顯地提高了勘查效率[1]。

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

就目前來(lái)看，數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于勘查工作，但是相比國(guó)外而言，我國(guó)的技術(shù)開(kāi)始得相對(duì)較晚，無(wú)論是應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，還是對(duì)于相關(guān)技術(shù)的掌握程度和熟練度，還存在很大的上升空間。自2004年起，我國(guó)便對(duì)該項(xiàng)技術(shù)做出了一定的改善要求，并在設(shè)計(jì)評(píng)審工作中應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，后來(lái)，隨著該項(xiàng)技術(shù)所帶來(lái)的效果逐漸變得明顯，其應(yīng)用規(guī)模也越來(lái)越廣泛。在利用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行勘測(cè)調(diào)查工作方面，我國(guó)已經(jīng)具備的研究系統(tǒng)主要是RGMAP2.5，該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于它不是獨(dú)立存在的，而是將數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)模式結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)更高的兼容性，確保數(shù)字技術(shù)的功能作用能夠最大限度地發(fā)揮出來(lái)，這意味著我國(guó)在該項(xiàng)技術(shù)的相關(guān)研究和應(yīng)用在世界上已經(jīng)處于較為領(lǐng)先的水平。除此之外，在勘測(cè)調(diào)查工作中也會(huì)靈活地應(yīng)用定位系統(tǒng)和遙感技術(shù)，這能夠更好地幫助勘測(cè)人員獲取精準(zhǔn)可靠的數(shù)據(jù)信息，系統(tǒng)軟件也能得到最為充分的利用，發(fā)揮其最大的價(jià)值，這對(duì)推動(dòng)勘查工作的數(shù)字化進(jìn)程是非常有利的。應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)時(shí)，會(huì)有較為系統(tǒng)且完善的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)幫助工作人員更高效率地處理和分析相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，由此得出的結(jié)果可以為監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害和在最短時(shí)間內(nèi)及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)提供極大的價(jià)值，同時(shí)也能夠幫助完善網(wǎng)絡(luò)體系。為了更好地改善勘查工作中所應(yīng)用的工藝技術(shù)，相關(guān)的研究人員應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持不懈地進(jìn)行更為深入細(xì)致的研究和分析，及時(shí)對(duì)系統(tǒng)和軟件中存在的缺陷與不足之處進(jìn)行改進(jìn)和完善，使得我國(guó)的勘測(cè)和調(diào)查工作能夠取得良好的效果。

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

本篇文章主要研究的是1：5萬(wàn)四幅區(qū)域，在該工程項(xiàng)目中靈活應(yīng)用數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)，分析其具體的應(yīng)用效果和過(guò)程中可能存在的不足之處，期望在后續(xù)的應(yīng)用中也能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并予以解決，從而形成更加成熟的技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展[2]。

3.1 數(shù)字填圖技術(shù)裝備的準(zhǔn)備

勘測(cè)和調(diào)查工作開(kāi)始之前，相關(guān)人員首先應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)備需要用到的一系列技術(shù)設(shè)備，確保在勘測(cè)過(guò)程中能夠及時(shí)獲取更為準(zhǔn)確的信息數(shù)據(jù)，避免對(duì)數(shù)字地質(zhì)填圖工作產(chǎn)生任何不利的影響。

就本例來(lái)說(shuō)，所準(zhǔn)備的技術(shù)裝備主要包括以下這些：首先是野外數(shù)據(jù)采集設(shè)備（其中包含GPS全球定位系統(tǒng)），數(shù)量為10臺(tái)；其次是便攜式計(jì)算機(jī)，數(shù)量為10臺(tái)；再次是移動(dòng)硬盤，數(shù)量為10臺(tái)；然后是影像設(shè)備，數(shù)量為10臺(tái)；接下來(lái)是錄音筆，數(shù)量為10支；最后是數(shù)碼攝錄一體機(jī)1臺(tái)和RGMAPGIS軟件3個(gè)。

3.2 數(shù)字地形圖的準(zhǔn)備

繪制地形圖所用到的數(shù)據(jù)時(shí)國(guó)家相關(guān)部門標(biāo)準(zhǔn)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)。將1：5萬(wàn)地形圖進(jìn)行放大，便可形成1:2.5萬(wàn)比例尺地形圖，此時(shí)的精度也與規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求相符。

3.3 野外數(shù)據(jù)采集

野外數(shù)據(jù)采集主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：首先是勘測(cè)路線，然后是勘測(cè)剖面，最后是進(jìn)行地質(zhì)填圖。①路線踏勘：這一操作要求相關(guān)的負(fù)責(zé)人員仔細(xì)觀察區(qū)域所在地和周邊的地層構(gòu)造，明確是否存在巖漿巖，采集勘測(cè)地點(diǎn)的樣本，分析之后得出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，為后續(xù)的地質(zhì)填圖打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。②實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面：這一部分是比較關(guān)鍵的內(nèi)容。首先應(yīng)當(dāng)區(qū)分剖面屬于何種類型，例如侵入巖剖面和地層剖面在實(shí)測(cè)過(guò)程中是存在一定差異的，根據(jù)不同的剖面確定相應(yīng)的觀測(cè)內(nèi)容，然后采用對(duì)應(yīng)的比例尺進(jìn)行測(cè)定。③地質(zhì)填圖：該過(guò)程中發(fā)揮主要作用的是PRB數(shù)據(jù)操作。具體來(lái)說(shuō)，PRB主要包括以下3個(gè)過(guò)程：首先是地質(zhì)點(diǎn)(Point，簡(jiǎn)寫為P)，然后是點(diǎn)間路線(Routing，簡(jiǎn)寫為R)，最后是點(diǎn)上和點(diǎn)間界線(Boundary，簡(jiǎn)寫為B)。第一個(gè)過(guò)程指的是觀測(cè)和控制野外路線經(jīng)過(guò)的區(qū)域，包括比較重要的地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)現(xiàn)象和接觸關(guān)系等。第二個(gè)過(guò)程指的是控制地質(zhì)觀測(cè)點(diǎn)之間的分段路線，此時(shí)需要考慮其中的內(nèi)容以及其如何變化，這種變化包括幾種類型：第一種是兩個(gè)地質(zhì)實(shí)體之間的界線，第二種是一個(gè)地質(zhì)實(shí)體的內(nèi)部變化。第三個(gè)過(guò)程與第二個(gè)過(guò)程之間存在著較為緊密的聯(lián)系，它主要是描述R之間的界線。該界線也包括兩種類型：第一種是兩個(gè)地質(zhì)實(shí)體之間的界線，第二種是一個(gè)地質(zhì)實(shí)體的內(nèi)部變化界線。PRB數(shù)據(jù)操作主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：組織PRB野外手圖、創(chuàng)建圖幅PRB庫(kù)、管理野外PRB手圖庫(kù)、處理PRB實(shí)際材料圖數(shù)據(jù)、檢查PRB數(shù)據(jù)質(zhì)量、檢索PRB庫(kù)信息以及統(tǒng)計(jì)PRB工作量等。

4 數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

1:5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目首先需要做的是準(zhǔn)備相關(guān)資料，然后進(jìn)行設(shè)計(jì)編寫具體的工作內(nèi)容，接下來(lái)是在野外進(jìn)行調(diào)查，最后便是將得出的結(jié)果輸出，整個(gè)過(guò)程應(yīng)用的是數(shù)字區(qū)域地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)(DGSData)，可以描述不同類型的數(shù)據(jù)，并將其各自儲(chǔ)存在特定的位置。這是因?yàn)檎麄€(gè)工作流程是數(shù)字化的，建設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)不是獨(dú)立進(jìn)行的一項(xiàng)工作，它與地質(zhì)調(diào)查之間有著緊密的聯(lián)系。獲取數(shù)據(jù)的方法各有不同，據(jù)此可以將數(shù)據(jù)分為以下兩個(gè)部分：其一是原始數(shù)據(jù)，其二是成果數(shù)據(jù)。

4.1 數(shù)字填圖原始資料庫(kù)

4個(gè)1：5萬(wàn)圖幅主要包括以下幾個(gè)部分：其一是1：2.5萬(wàn)圖幅PRB庫(kù)，其二是實(shí)際材料圖庫(kù)，其三是采集日備份，其四是野外手圖，其五是背景圖層，還有16個(gè)樣品數(shù)據(jù)庫(kù)。具體來(lái)說(shuō)，野外手圖庫(kù)獲取到的數(shù)據(jù)時(shí)最原始的，其路線包括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)、采集層、ATTNOTE.WT(產(chǎn)狀標(biāo)注)、GPTNOTE.WT(地質(zhì)點(diǎn)標(biāo)注)、野外設(shè)計(jì)地質(zhì)路線(ROUTE.MPJ)、文件名為(L××××.MPJ)的工程文件和地理背景圖層。實(shí)際材料圖庫(kù)會(huì)自動(dòng)生成GEOLABEL.WT、GEOLINE.WL、GEOPOLY.WP點(diǎn)、線、面3個(gè)文件。采集日備份數(shù)據(jù)庫(kù)備份時(shí)應(yīng)當(dāng)以路線為依據(jù)。背景圖層中涵蓋的要素有地形構(gòu)造和交通水系等。

4.2 地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫(kù)

地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫(kù)主要包括以下幾個(gè)內(nèi)容：其一是基本要素類數(shù)據(jù)集，其二是綜合要素類數(shù)據(jù)集，其三是對(duì)象類數(shù)據(jù)集，其四是獨(dú)立要素類數(shù)據(jù)集。具體來(lái)說(shuō)，要素類數(shù)據(jù)主要包含的是共享空間參考系統(tǒng)，組成元素有地質(zhì)點(diǎn)、面以及線。對(duì)象類則以表格的方式呈現(xiàn)，其中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)均為非空間屬性，通常來(lái)說(shuō)，一個(gè)要素類將會(huì)與許多個(gè)對(duì)象類相互對(duì)應(yīng)。按照任務(wù)書中規(guī)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，所建立的數(shù)據(jù)庫(kù)為1:5萬(wàn)比例。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)礦產(chǎn)勘測(cè)和調(diào)查工作而言，數(shù)字地質(zhì)填圖是非常關(guān)鍵的，與傳統(tǒng)勘測(cè)方法下相比較，它獲取的數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性更高，可靠性更好，所產(chǎn)生的誤差均可以控制在接受的范圍內(nèi)，確保礦產(chǎn)資源能夠得到最為充分的利用。

本篇文章主要闡述的是該項(xiàng)技術(shù)是如何靈活應(yīng)用于勘測(cè)和調(diào)查工作，使得勘測(cè)工作取得良好的效果，確保礦產(chǎn)資源能夠在后續(xù)過(guò)程中得到有效地開(kāi)采。