RGMAP技术在区域地质填图中的应用

1RGMAP技术在区域地质填图中的应用－以1：25万合、六、蚌三幅第四纪钻孔录入为例王志伟，童劲松，储东如，吴维平，汪德华（安徽省地质调查院，安徽合肥230001）摘要:在安徽省1：25万合肥、六安、蚌埠三幅的数字填图试点过程中，经过一段时间的努力，通过对第四纪钻孔的录入，我们初步总结出一套较为成熟的第四纪钻孔录入及其柱状图生成过程的工作方法，已基本上达到了第四纪钻孔录入的推广应用的“实战性”以及地质调查《总则》和有关《规范》的要求，证明第四纪钻孔的录入技术与方法是可行的。极大地改变和优化了传统地质资料的精度与管理方式，大大提高了工作的效率，节省了时间，节约了开支。关键词:区域地质调查；数字填图；第四纪剖面；岩石花纹库1数字填图简介随着科学技术的发展，计算机的广泛应用，我们进入了信息时代，逐步实现了全球的数字化。当然了，区域地质调查也不例外，也正在逐步实现数字化。区域地质调查是一项具有战略意义的综合性基础地质工作,在国家经济建设和社会可持续发展中占有十分重要的地位。其调查方法可采用多种形式，如地质方法、遥感地质方法、地球化学方法和地球物理方法等,最常用的方法是地质方法。传统的地质调查与填图工作,是通过连续的野外地质路线观测,把获得的第一手资料记录在纸介质的记录簿上,并把相应的地质观测点及界线手绘在地形图上。一幅1∶25万地质调查与填图工作,实测地质路线长度一般在2500～3500km,平均间距在3～8km之间,数据采集涉及的信息种类多、内容复杂、信息量大,仅记录簿就可多达60～100本,并且获取的野外地质资料基本上处于分散的、非动态的管理现状,极大地制约了资料利用和价值转化。20世纪80年代中期,美国、加拿大、澳大利亚等发达国家先后开始了新一代地质填图,他们普遍采用地理信息系统(GIS)、全球卫星定位系统(GPS)、遥感系统(RS)等高新技术,向填图全程计算机化与成果数字化、网络化及地质三维分析可视化方面迈出了重要一步[1-4]。基于RGMAP数字填图系统，即用地质方法完成数字地质图的工作称为数字地质填图,简称为数字填图。我国自1999年开始进行数字填图技术的研究和试验工作，经过几年的探索与实践,逐步完善了PRB数字填图技术,以GIS,GPS,RS技术与手持计算机集成的野外数据采集器为主体的新6件(手持计算机、笔记本电脑、蓝牙GPS、数码相机、数码录音笔、数码摄像机)，如图1构成了我国数字填图的科学技术支撑[2-6]。作者简介：王志伟（1981—），男，双学士，助理工程师，从事区域地质、地球物理工作。E－mail:[e-mail]图1数字填图系统实施视图建模Fig.1ViewmodelingforrealizationofPRBmappingsystem22第四纪钻孔录入的理论基础在RGMAP数字填图系统中，第四纪钻孔录入是在RGMAPGIS数字填图和RGSECTIONGIS数字剖面两个系统中完成的，它们是通过剖面编号进行连接的，所以数字填图和数字剖面中对应的两个剖面编号一定要一致，否则就不能对应起来了。首先，在数字填图中新增一钻孔，设剖面编号201；其次，在数字剖面中新建一剖面，剖面编号也设为201；然后，录入数据，生成柱状图；最后，你就可以在数字填图中“PRB数据操作”按钮下找到“显示剖面图柱状图→显示钻孔柱状图”以察看你所生成的钻孔柱状图，至此你就完成了第四纪钻孔的录入。在数字填图系统3.5以前的版本中第四纪钻孔的录入存在以下几个问题：(1)钻孔信息中的编录者与录入者在生成柱状图时，交换了位置；(2)稳定同位素、磁化率、化学地层和年代地层与岩石地层的数据录不进去；(3)层厚在柱状图中显示不出来，而柱状图中显示的数据则是分层厚度的加和；(4)柱状图中的岩性花纹显现不出来，即有岩性代码，但在柱状图中生成不了花纹；(5)岩性柱中，要先把“接触关系”后的几项内容先录进去，然后再录“层号”与“接触关系”；否则按正常顺序录，当敲进去岩性名称时，前面已录的内容就会消失;(6)有的剖面分层线没有画出，第四系钻孔数据录入部分数据录入不正常。就以上几个问题，我们和中国地调中心进行了沟通，经测试,确认为程序的DEBUG出现了问题,经过修改,目前3.5版本基本解决了上面存在的问题[6-8]。3前期工作（包括前人数据的收集和整理）我们收集了有关合、六、蚌三幅的钻孔资料，大约有500多个钻孔；后经过分析、整理，选择300个第四纪钻孔，作为前人的数据。此外，在本区中我们还实际布置了三条钻孔线。由于1：25万六安幅第四纪覆盖区不多，所以我们只在1：25万合肥和蚌埠幅布置了钻孔线。合肥幅第四纪覆盖面积比较大，因此，我们布置了两条线，Ⅰ线和Ⅲ线，如图1、图3，蚌埠幅只布置了Ⅱ线，如图2。Ⅰ线长192.95米，有6个孔，最深41.8米；Ⅱ线长120.2米，分布了6个孔，最深孔为43米；Ⅲ线长502.1米，10个孔，最深孔达56米，基本上控制了测区内的整个第四纪。数据收集完了之后，我们对收集到的数据进行了整理。首先，我们把所有的钻孔数据制成卡片；其次，根据座标进行分类，把它们放到每一个1：10万的图幅中。最后，就是对钻孔进行编号了，由于1：10万图幅较多，又考虑到以后能够快速查询的问题，我们统一对每一个1：25万的图幅进行编号，每一编号有一图2Ⅰ线钻孔位置分布图Fig.1BoredistributionofⅠline3个三位数组成。一个1：25万的图幅包括9个1：10万的图幅，第一个1：10万的图幅中钻孔编号以0开头，如第七个钻孔就编为007。依次类推，第二个1：10万图幅中的钻孔以1开头，也就是1ＸＸ，第三个图幅中的钻孔编为2ＸＸ…….下面以1：10万合肥幅的007为例，介绍一下第四纪钻孔的录入。4数据的录入第四纪钻孔的录入是在RGMAPGIS数字填图和RGSECTIONGIS数字剖面两个系统中完成的，它们是通过剖面编号进行连接的。首先，在数字填图中打开1：10万合肥幅的PRB库，在“PRB数据操作”中新增一钻孔基本信息，设剖面编号007，填完各有关信息，这样在数字填图中的操作就完成了，下一步就要在数字剖面中进行操作了。同样，在数字剖面中打开1：10万合肥幅的“剖面组织”，新建剖面名称007，即剖面编号、钻孔编号，然后，“打开”，至此你就新建了一剖面。在“钻孔剖面”按钮下进行以下操作，“钻孔数据编辑”中录入数据→“第四系钻孔计算制图”中生成柱状图→“绘制钻孔柱状图”中检查柱状图。需要说明的是：第四系钻孔柱状图的生成只是在数字剖面中的“钻孔剖面”下进行的，不在其它按钮中进行操作，所以就使第四系钻孔柱状图的生成异常简单。当你完成了第四系钻孔柱状图的生成工作之后，你就在数字填图与数字剖面之间以剖面编号007建立了连接。最后，你就可以在数字填图中“PRB数据操作”按钮下找到“显示剖面图柱状图→显示钻孔柱状图”以察看你所生成的钻孔柱状图，看是否符合你的要求，否则就进行修改，直到符合要求为至。这样你就完成了第四纪钻孔的录入。5岩石花纹库的制作本系统具有一岩石花纹库，但是不是很全，也不可能把所有的岩石花纹录进来，所以就会出现在库中找不到你需要的岩石花纹的现象，这就要求你自己来制作你所需要的岩石花纹。本系统附带了一岩石花纹设计程序，你安装了此程序之后就可以利用这一程序进行岩石花纹设计了。程序中包含岩石花纹库和符号库，图3Ⅱ线钻孔位置分布图Fig.3BoredistributionofⅡline图4Ⅲ线钻孔位置分布图Fig.4BoredistributionofⅢline4你可以对其进行组合来来获得自己需要的岩石花纹。此外，你也可以自己来设计你需要的花纹，这里的所有花纹都是由线来组成的，你可以修改线的参数来得到你要的各种符号，如点，你可以修改线的参数把它变的尽量短，短到一定程度就成了点。然后，对这些线进行组合就得到了你要的符号了。需要注意的是：你所设计好的岩石花纹不能直接使用，因为它不在你需要的目录下，所以，要使用它，你还需要把它放到正确的目录下。具体操作为：将岩石花纹设计程序中的包SIGNS32.LIB和YSK32.LIB包拷进数字填图程序所在的目录里，如你是在默认状态下安装的RGMAP数字填图系统，你就可直接把这两个包放到“C:\ProgramFiles\MeMapGIS67\Program”这一目录下覆盖以前的包,这样,修改后的SIGNS32.LIB和YSK32.LIB才能被数字剖面程序调用。此外，你也可把GB958.MDB、RGMAP_LITHOSIGN.EXE和RGMAP_SIGN.EXE直接拷进数字填图程序所在的目录里,运行程序后，就可直接被数字剖面程序调用[7]。6第四纪钻孔录入技术的应用图5自动生成的柱状图Fig.5PrimalQcolumn图6个性化后的柱状图Fig.6FinalQcolumn5数字填图中第四纪钻孔的录入技术，不仅可以在目前的区调项目中利用，他还可以运用于其它项目中，其它的非数字填图项目中。因为它提供了一种自动生成柱状图的功能，只要你需要柱状图，把数据录进去，柱状图就会自动生成，然后你再根据你自己的需要进行个性化修改。如我们单位的“合肥城市地质”项目中的钻孔柱状图就是利用这一技术完成的。图5是在数字剖面系统下自动生成的，原始的，没有经过修改的，个性化修改后，得到自己需要的剖面――图6。事实证明，这一技术的运用，可以在柱状图的绘制上起到事半功倍的作用，大大提高了工作的效率，节省了时间，节约了开支。结束语在安徽省1：25万合肥、六安、蚌埠三幅的数字填图试点过程中，经过一段时间的努力，我们通过对第四纪钻孔的录入，摸索出一套较为成熟的第四纪钻孔录入及其柱状图生成过程的工作方法，已基本上达到了第四纪钻孔录入的推广应用的“实战性”以及地质调查《总则》和有关《规范》的要求，证明第四纪钻孔的录入技术与方法是可行的。通过数字填图技术在第四纪钻孔录入中的推广应用，与传统的第四纪钻孔录入方法相比，我们摸索总结出这套工作方法取得了以下几个方面的突破：(1)从根本上改变了传统第四纪钻孔录入手工繁琐的工作过程，大大加快了野外、室内资料整理和处理的速度，并实现了第四纪钻孔录入原始资料由过去纸介质存贮方式向数字化存贮方式的飞跃，从而有效地防止地质调查原始资料的损坏和丢失现象发生。(2)通过对前人地学多源数据的整合分析、数字化处理和技术数据集合管理，并有目的地开展第四纪钻孔的验证和综合分析对比，达到将前人地学资料“转译”成可利用的“新资料”的目的，实现了对前人地质资料及地质调查专业成果的再次开发利用；从而提高数字区域地质调查的效率和质量。(3)有利于在地质调查过程中多源信息的整合应用以及有用地质信息的灵活检索和快速提取，从而使地质调查部门更有效地为国民经济发展服务。(4)通过建立岩石花纹库，从而解决了在野外地质调查中岩石花纹的规范化、标准化问题，提高钻孔数据采集效率和钻孔资料收集的准确度，并大大降低了工作的强度。但应该指出的是，这套系统中第四纪钻孔的录入目前还存在一些问题，有待我们在试验和推广应用过程中不断发现和寻找，并结合地质调查的特点提出合理化建议和意见，以加快数字区调软、硬件的进一步提高和完善[9-13]。致谢在野外工作和室内研究过程中，得到安徽省地质调查院钟华明教授级高工和戴圣潜教授级高工的指导和审阅，在成文过程中得到李运怀高级工程师和管后春助理工程师的帮助，在此一并表示感谢！参考文献:[1]李超岭,于庆文,张克信,等.数字区域地质调查基本理论与技术方法[M].北京:地质出版社,2003.[2]于庆文,李超岭,张克信,等.数字地质填图研究现状与发展趋势.[J].地球科学－中国地质大学学报，2003，28（4）：370－3766[3]李超岭,张克信.基于GIS技术的区域性多源地学空间信息集成若干问题探讨[J].地球科学,2001,26(5):545-550.[4]杜道生,陈军,李征航.RSGISGPS的集成与应用[M].北京:测绘出版社,1995.[5]李超岭，于庆文，杨东来等.PRB数字地质填图技术研究[J].地球科学——