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        大比例尺地質(zhì)填圖的主要工作方法

        2020-12-09 07:15:07游勝賢
        中國金屬通報 2020年22期
        關(guān)鍵詞:數(shù)字區(qū)域信息

        游勝賢

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

        我國作為一個礦產(chǎn)資源的大國,同時也是一個礦產(chǎn)資源的消耗大國,國家的發(fā)展、社會的建設(shè)都需要消耗大量的礦產(chǎn)資源,為了滿足對礦產(chǎn)資源的需求,在礦產(chǎn)開采與礦產(chǎn)勘探等方面都需要提高技術(shù)水平。近年來,城市規(guī)劃建設(shè)的發(fā)展越來越快,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)勢性的地形圖資料作為支撐,同時對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)快速的測繪方法快速完成測圖任務(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)勘測技術(shù)已經(jīng)難以滿足對深層礦產(chǎn)資源的勘測需求,獲取的勘測結(jié)果的數(shù)據(jù)參考價值也明顯降低。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)而更好的滿足我國礦產(chǎn)資源的勘測需求。大比例尺地形圖測繪核心環(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)測量方法,如利用假坐標(biāo)數(shù)字測圖,全站儀優(yōu)化簡碼法數(shù)字測圖等,以應(yīng)對不同的客觀情況,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,也能有效的加以儲存管理,建立完善的數(shù)據(jù)庫,這對日后的數(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,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進(jìn)行日常工作,這對提升區(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 我國地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查數(shù)字化的發(fā)展現(xiàn)狀

        目前我國在區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作中已經(jīng)開始應(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,國家已經(jīng)提高了對數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)的重視度,從2004 年開始,我國針對地質(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,開展了第一批的1:25 萬數(shù)字區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查項(xiàng)目的設(shè)計(jì)評審工作,在隨后的工作中,國家也擴(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。我國針對數(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)測與預(yù)警提供重要數(shù)據(jù)支持,這對建立更加完善的國家級網(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)做好對數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)的深層次研究,積極開發(fā)技術(shù)水平更好的設(shè)備與軟件系統(tǒng),從而達(dá)到推動我國地質(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)活動中節(jié)省更多時間并提高工作效率。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)勘查活動的標(biāo)準(zhǔn),才能更好地制定勘測方案并組織調(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,了解勘查活動的要求;另一方面,我們應(yīng)該了解調(diào)查活動的要求,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,并且必須有相關(guān)數(shù)據(jù)。盡管由于時間原因以前的調(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,對地形圖進(jìn)行改進(jìn),收集和整理地形圖的相關(guān)信息對于開展地質(zhì)礦產(chǎn)勘查活動具有重要意義。因此,必須通過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。

        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)查過程中,需要對設(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。如有問題,應(yīng)及時更換或修理;其次,根據(jù)地質(zhì)和礦產(chǎn)資源來確定相應(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,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地質(zhì)構(gòu)造的特征有一個全面的掌握,并且還需要能夠正確運(yùn)用GPS來確定方位。一旦明確了實(shí)際調(diào)查地質(zhì)區(qū)域的地形情況,就需要使用羅盤來實(shí)施定位,同時做好野外記錄工作。第二,在測制地質(zhì)剖面過程中,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,同時將該區(qū)域中變質(zhì)巖地區(qū)確定下來。第三,在開展地質(zhì)填圖過程中,需要使用穿越地層路線法,將有關(guān)區(qū)域中的地質(zhì)測量有關(guān)知識收集出來,以便于工作人員有一個全面的了解[5]。

        3.4 數(shù)據(jù)的整理

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

        測制地質(zhì)剖面重點(diǎn)是測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,同時還需將區(qū)域地層厚度計(jì)算出來。

        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)處理平臺來實(shí)施工作,從而達(dá)到對野外定點(diǎn)的位置進(jìn)行完善與補(bǔ)充的效果,對收集所得數(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)具有一個非常強(qiáng)大的數(shù)據(jù)編輯功能,對地質(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),將測繪地區(qū)的地圖或填圖區(qū)導(dǎo)入,同時結(jié)合需求來進(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)來標(biāo)注位置點(diǎn)與地層產(chǎn)狀。當(dāng)前,GISP試用版知識可以將實(shí)際材料圖框架輸出,其中主要是由測區(qū)范圍、位置點(diǎn)的產(chǎn)狀、位置點(diǎn)與其點(diǎn)號構(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”來將顯示窗口設(shè)置出來,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)注出來并進(jìn)行時呼入,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V 字形法則來實(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)圖則是簡化實(shí)際材料圖所得,其將地質(zhì)點(diǎn)、路線等去除,簡化后形成的行線,將野外工作推測與實(shí)測的地質(zhì)現(xiàn)象反映出來,包括了主圖與附圖。主圖主要包括四個要素:地層產(chǎn)狀、地層/巖石單位、礦產(chǎn)資源、斷裂構(gòu)造。附圖主要是對地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行的解釋,綜合地層柱狀圖是對測區(qū)地層的解釋,地質(zhì)剖面圖是對測區(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

        總而言之,隨著國家經(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)注度越來越高,采取有效措施對數(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)工作人員必須在對數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)及其相關(guān)知識進(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,才能更好地推動我國地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作水平的有效提升。

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