王鐸道，王 飛，趙建強(qiáng)

（天津華北地質(zhì)勘查總院，天津 300170）

數(shù)字填圖技術(shù)自1999年試行至今，已經(jīng)走過二十個年頭，從理論體系、軟硬件到實(shí)際操作都已逐步完善，特別是在中國地調(diào)局地質(zhì)發(fā)展研究中心開發(fā)的數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)（DGSS）推廣使用后，更是為數(shù)字填圖提供強(qiáng)大的技術(shù)保障[1-5]。然而，數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)在實(shí)地使用過程中仍存在一些問題，筆者結(jié)合1：5萬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作實(shí)踐，針對2018版數(shù)字填圖系統(tǒng)在前期準(zhǔn)備、野外數(shù)據(jù)采集和室內(nèi)綜合整理研究的應(yīng)用過程中遇到的一些技術(shù)問題進(jìn)行探討，并對數(shù)字填圖系統(tǒng)的目前存在的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)討論，提出改進(jìn)意見，希望對地質(zhì)工作者有所幫助[6]。

1 數(shù)字填圖的前期準(zhǔn)備

相比于傳統(tǒng)地質(zhì)填圖工作，數(shù)字填圖技術(shù)對于前期準(zhǔn)備要求較高，主要分為安裝調(diào)試技術(shù)裝備、建立野外總圖庫和野外手圖、編制合理的過程字典庫三部分[7]。

首先，數(shù)字填圖除常規(guī)填圖所必須的技術(shù)裝備外，還要求一些特定的硬件設(shè)備：如筆記本電腦、野外數(shù)據(jù)采集器（掌機(jī)）。需要在電腦端安裝數(shù)字填圖桌面系統(tǒng)(DGSinfo)軟件，同時在安卓系統(tǒng)的掌機(jī)安裝AoRGMap數(shù)字填圖APP，并根據(jù)工作區(qū)調(diào)試地圖參數(shù)。

圖1 新老版本系統(tǒng)文件格式對比圖

其次，需要運(yùn)用桌面系統(tǒng)(DGSinfo)軟件自定義工作區(qū)接圖表，并收集工作區(qū)數(shù)字化地質(zhì)底圖以及工作區(qū)的遙感、地球物理、地球化學(xué)等數(shù)據(jù)，作為背景參考數(shù)據(jù)層建立圖幅PRB庫，根據(jù)工作需要設(shè)計填圖路線創(chuàng)建野外總圖庫和相應(yīng)的野外手圖[8]。

最后，還需在研究前人成果資料的基礎(chǔ)上，初步查明不同地質(zhì)單元的巖石組合特征、劃分標(biāo)志及構(gòu)造變形程度，建立巖石地層單位創(chuàng)建過程字典庫，并逐步完善之。字典庫不僅是填圖過程中術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)化的重要基礎(chǔ)，而且對提高野外的工作效率，減少錯誤，提高記錄質(zhì)量有重要的意義。

在此過程中，筆者建議使用2018版（目前最新）的數(shù)字填圖桌面系統(tǒng)和掌機(jī)軟件。因?yàn)?016版之前老版本數(shù)字填圖桌面系統(tǒng)軟件是基于Mapgis軟件的文件格式開發(fā)的，與Mapgis兼容性較好，但再轉(zhuǎn)為掌機(jī)安卓系統(tǒng)所用的文件時，時常出錯。2016版之后的桌面系統(tǒng)(DGSinfo)所用的系統(tǒng)文件與掌機(jī)所用的系統(tǒng)文件相同，雖然文件編輯的靈活性不如老版，但大幅提升了桌面系統(tǒng)與掌機(jī)文件轉(zhuǎn)化的穩(wěn)定性。此外2018版掌機(jī)數(shù)字填圖APP功能也更完善，對于提升野外工作效率大有幫助。

2 野外數(shù)據(jù)采集與整理

在數(shù)字地質(zhì)調(diào)查中，對于野外數(shù)字化數(shù)據(jù)的采集可以分為三個工作步驟：一是野外路線的踏勘，它的主要工作內(nèi)容包括對地質(zhì)區(qū)域內(nèi)的地層結(jié)構(gòu)、巖性構(gòu)造特征以及地層接觸關(guān)系進(jìn)行全面的分析掌握，也是對掌機(jī)參數(shù)的設(shè)定的檢查；二是地質(zhì)剖面的測制，使用掌機(jī)實(shí)測剖面功能，在調(diào)查區(qū)域內(nèi)進(jìn)行地質(zhì)剖面測制，明確填圖單元特征，明確填圖方法以及原則，進(jìn)一步完善字典庫；三是地質(zhì)填圖，對設(shè)計好的野外地質(zhì)路線，在進(jìn)行野外地質(zhì)調(diào)查時基本按照傳統(tǒng)地質(zhì)填圖相似的步驟，使用掌機(jī)進(jìn)行野外規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)的采集，即PRB過程[9]。

目前2018版數(shù)字填圖掌機(jī)數(shù)字填圖APP功能和穩(wěn)定性較之前版本提升了很多，但在1：5萬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查野外工作中，筆者仍發(fā)現(xiàn)一些數(shù)字填圖APP的問題和不足，在此和大家進(jìn)行探討。

2.1 地質(zhì)界線 （B）默認(rèn)賦編號問題

在填圖PRB過程中，規(guī)范要求地質(zhì)界線（B）編號從“0”開始，分段路線（R）編號從“1”開始，因此需要將系統(tǒng)設(shè)置中,分段路線（R）起始編號和地質(zhì)界線（B）起始編號都設(shè)置為“0”，在先記錄地質(zhì)點(diǎn)（P），再記錄分段路線（R），最后記錄地質(zhì)界線（B）這種PRB過程中，數(shù)字填圖APP會自動給分段路線（R）和地質(zhì)界線（B）正確賦編號。但是在實(shí)際填圖過程中，如果記錄的地質(zhì)點(diǎn)（P）若是界線點(diǎn)，需直接記錄地質(zhì)界線（B），此時數(shù)字填圖APP會默認(rèn)對地質(zhì)界線（B）記錄中相應(yīng)的分段路線（R）賦編號為“0”而不是“1”，此時需要手動修改數(shù)值，不便于野外操作。

圖2 地質(zhì)界線（B）默認(rèn)賦編號示意圖

2.2 PRB過程沒有自動撲捉GPS點(diǎn)功能問題

在填圖PRB過程中，數(shù)字填圖APP會根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置記錄GPS點(diǎn)文件，野外錄入地質(zhì)點(diǎn)（P）、照片、產(chǎn)狀、樣品、素描等點(diǎn)文件和分段路線（R）時，需手動在掌機(jī)上按照GPS點(diǎn)位置錄入相應(yīng)子圖文件或線文件，由于數(shù)字填圖APP沒有自動撲捉GPS點(diǎn)功能，野外實(shí)際錄入子圖文件或線文件往往與實(shí)際記錄的GPS點(diǎn)有一定位置差，為了不影響路線工作量統(tǒng)計和保持圖面美觀，這就需要后期使用桌面系統(tǒng)(DGSinfo)移點(diǎn)、移線等操作整理路線，工作量較大且與填圖工作本質(zhì)無關(guān)。

圖3 填圖路線整理前后對比圖

2.3 實(shí)測剖面多產(chǎn)狀記錄的問題

在實(shí)測剖面記錄過程中，某一巖性分層受構(gòu)造等因素影響可能存在多個產(chǎn)狀，掌機(jī)用的數(shù)字填圖APP在野外記錄時，同一分層內(nèi)雖然可以記錄多個產(chǎn)狀，但將剖面數(shù)據(jù)導(dǎo)入桌面系統(tǒng)(DGSinfo)中，實(shí)際只有最后一個產(chǎn)狀數(shù)據(jù)有效，這樣無法將野外記錄的地質(zhì)信息很好反應(yīng)出來，對分層厚底計算也有影響。

3 室內(nèi)綜合整理研究

綜合整理研究是運(yùn)用數(shù)字填圖桌面系統(tǒng)(DGSinfo)，對野外采集的地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析并形成完整的區(qū)域地質(zhì)資料的過程，其主要常規(guī)工作流程為：野外采集數(shù)據(jù)導(dǎo)入野外總圖庫→實(shí)際材料圖制作→編稿原圖制作→地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫建庫[7]。

首先，將整理好的路線和剖面數(shù)據(jù)導(dǎo)入野外總圖庫并對其進(jìn)行正確性和完整性檢查；其次，在實(shí)際材料圖庫進(jìn)行地質(zhì)連圖，形成實(shí)際材料圖；然后，對實(shí)際材料圖賦屬性，投影制作數(shù)字編稿原圖；最后，由編稿原圖及其他利用桌面系統(tǒng)(DGSinfo)系統(tǒng)對測區(qū)進(jìn)行屬性統(tǒng)計、緩沖分析等一些空間分析功能得出的成果共同建立測區(qū)地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫建庫。

在實(shí)際工作中在使用2018版數(shù)字填圖桌面系統(tǒng)(DGSinfo)綜合整理研究時，由于各方面的因素仍存在一些問題,比如：

（1）2018版數(shù)字填圖桌面系統(tǒng)(DGSinfo)穩(wěn)定性一般，運(yùn)行過程中偶爾出現(xiàn)閃退，卡死情況，且無法在WindowsXP等老舊操作系統(tǒng)上運(yùn)行。

（2）完成實(shí)際材料圖連圖拓?fù)湓靺^(qū)后，需要給地質(zhì)界線文件GEOLINE、地質(zhì)體文件GEOPOLY等文件賦屬性，系統(tǒng)默認(rèn)的屬性提取方式提取的屬性并不完善，后期修改處理數(shù)據(jù)工作量很大。

圖4 編稿原圖投影操作界面示意圖

圖5 質(zhì)檢工具與標(biāo)準(zhǔn)庫界面示意圖

（3）在1：5萬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中，需要從1:2.5萬實(shí)際材料圖投影到1:5萬編稿原圖，此過程無法選擇投影文件，只能選擇圖幅編號，這使得一些不必要的圖框等文件也會一并參與投影，投影后圖面效果很差，且地質(zhì)界線文件GEOLINE、地質(zhì)體文件GEOPOLY等文件需要重新制作，使后期1:5萬編稿原圖修改制作工作量很大。

（4）2018版數(shù)字填圖桌面系統(tǒng)(DGSinfo)內(nèi)置的子圖、線型等標(biāo)準(zhǔn)庫與最新版區(qū)域地質(zhì)圖圖例國標(biāo)庫（GB-T 958-2015）有些出入，系統(tǒng)質(zhì)量檢查時部分?jǐn)?shù)據(jù)內(nèi)容無法通過檢查。

4 結(jié)論

數(shù)字填圖技術(shù)從野外數(shù)據(jù)采集過程的數(shù)字化入手，實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)觀察的圖、文、像的數(shù)字化信息采集，具有可視化的多源空間數(shù)據(jù)獲取、存儲與管理功能，在一定程度上加快了野外資料整理速度，為生產(chǎn)和科研的快速溝通、有關(guān)部門的資料共享搭建了一個非常好的橋梁。任何新生事物都是一把雙刃劍,數(shù)字化填圖技術(shù)雖已應(yīng)用了較長時間，但作為一項(xiàng)新的技術(shù)方法，在硬、軟件方面還存在一些不完善之處，筆者通過分析野外采集數(shù)據(jù)及室內(nèi)資料整理過程中遇到的問題，結(jié)合1：5萬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目，認(rèn)識到了數(shù)字填圖系統(tǒng)還有如下需要改進(jìn)之處。

（1）優(yōu)化掌機(jī)APP，增加對象捕捉功能，讓地質(zhì)路線錄入子圖和線文件時能自動撲捉GPS電文件；修改PRB編號記錄邏輯，讓編號自動記錄更多樣；修改實(shí)測剖面功能產(chǎn)狀記錄及運(yùn)算邏輯，實(shí)現(xiàn)同一分層多產(chǎn)狀合理計算。

（2）優(yōu)化PC端桌面系統(tǒng)，提升軟件兼容性和穩(wěn)定性；優(yōu)化地質(zhì)要素賦屬性和地質(zhì)圖投影系統(tǒng)，減少數(shù)據(jù)整理不必要工作量；時時更新軟件自檢標(biāo)準(zhǔn)庫，與國標(biāo)庫統(tǒng)一。

上述總結(jié)的常見問題和解決的方法，望能拋磚引玉，相信在軟件后期研發(fā)與更新中會不斷完善的。如有不妥之處，請不吝指正。