数字填图技术在区域地质调查中的应用实例_以民和试点图幅为例.pdf

数字填图技术在区域地质调查中的应用实例 以民和试点图幅为例 高 山 冯光胜 张旺生 中国地质大学地球科学学院,湖北 武汉 430074 摘要 根据2002年中国地调局在青海省民和幅进行区域地质调查数字填图技术试点,结合实践,详细介绍了数字填图 技术在区域地质调查中从野外到室内以至形成最终阶段成果的PRB过程,证明了区域地质调查填图数字化是切实可行的。 关键词 数字填图 区域地质调查 PRB过程 RGMAPGIS 中图分类号 P62 文献标识码 A 0 前言 区域地质调查是一项基础性、 公益性、 综合性的地质调查研究工作,涉及的信息 种类多,内容广泛复杂、 信息量大。区域地 质调查成果,是服务于国民经济建设和社 会发展的重要基础性资料。全面、 准确、 快 捷地采集野外第一手资料,是保证地质调 查任务完成的基础。以往传统的野外地质 填图数据采集技术已经不能适应当前地质 工作现代化的要求。开展地质填图数据采 集与制图技术研究,以实现地质调查数据 获取全过程的信息化,是世界先进国家区 调工作的普遍趋势。 自1999年开始中国地质调查局和国土 资源部的 “计算机辅助区域地质调查系统” 、 “区域地质调查新技术新方法集成示范 数 字填图” 、“1∶5万东山、 宫前幅计算机填图试 点”,开展了数字填图技术的研究与实验,成 果表明,该研究取得了突破性的进展。 由中国地质调查局研制开发的数字填 图系统RGMAPGIS区域地质填图地理信 息系统是以采集、 存储、 管理、 描述、 分析 和再现地球表面在空间分布有关的数据的 信息系统。该系统分为野外数据采集系统 和PC桌面填图系统野外数据采集系统 RGMAP3850采用掌上机WinCE GPS 数码相机摄像机;桌面填图系统可在 便携式计算机Windows95/ 98/ ME/ 2000/ N T平台上安装运行。可对地质、 地理、 地 球物理、 地球化学和遥感等多源地学进行 综合分析和解释进行地质制图,实现区域 地质调查全过程中 “3S” 集成的地对地、 空 对地观察,历史专题图与现势的多源地学 信息的整合与再现。 中国地质调查局为了今后在全国全面 开展数字填图工作,前后选择4个1∶5万图 幅福建东山、 宫前幅、 湖北崇阳、 汀泗桥 幅及两幅青藏高原1∶25万青海阿拉克湖 幅、 民和幅为试点。2002年4月中国地质 大学武汉地调院承担 “青海1∶250000民 和县幅区调” 任务。 1 数字填图技术在民和试点图幅中 的应用 1. 1 有关数字填图的计算机硬、 软件 数字填图技术与GIS嵌入系统的技术 与发展密切相关;HPC、PPC、GPS是野外数 据采集的必备条件。这两者对数字填图技 术的根本实现起决定作用。硬件采用GPS、 掌上机Compaq3850、 笔记本电脑IBM、 数码相机Sony ;软件以RGMAPGIS数字 填图系统为主,并使用MapGIS、ArcInfo、Ar2 cView、MapInfo、ERDAS、CorelDraw、Photo2 shop进行图形图像处理和数据格式转换。 1. 2 区域地质调查多源空间数据的处理 地理数据使用Map GIS软件对纸介质 地形图扫描,交互式矢量化,采用1956年黄 海高程系,1954年北京坐标系,高斯 克吕 格投影。野外电子手图以1∶10万数字地形 图为基础,等高距40m ;1∶25万数字等高线 数据等高距为100m作为数字地质图及 专题图地理底图。对于野外地质点空间数 据采集,用GPS在电子地形图中自动定位 标识,并可进行路线跟踪、 等距定点,数据 以GPS. wt文件保存。数字等高线格式转 换为e00数据,使用ArcView3. 2中import 模块导入此e00数据,输出为shp格式。利 用Arcview的3D扩展模块,Grid栅格化处 理,生成为DEM数据。 遥感数据采用Landsat7ETM 数据, 使用ERDAS图像处理软件对TM5、4、3和 高分辨率TM8进行几何校正、 图像增强、 多波段遥感信息融合,制成测区1∶10万和 1∶25万假彩色遥感影像图。参考国家1∶50 万区域地质数据库编制1∶25万遥感地质 解译图。对多源地学信息如地理、 地质、 遥 感、 物探、 化探进行数据融合,信息提取,制 成不同的地质对象的点3 . wt 、 线3. wl 、 面3. wp 及 栅 格 图 层,利 用 RGMAPGIS项目管理工具可以任意添加、 删除、 编辑图层,生成需要的各种地质图 件。 1. 3 数字区调实现PRB过程 自然界中的地质现象是经地质学家在 野外调查,将实际观测结果作为具有描述 性信息的地质对象的空间属性点、 线、 面 等和描述地质对象的属性记录在地图上 或笔记簿上。按空间对象的定义进行统 计。野外路线观测的对象基本上可以包括 203 SCIENCE 地质对象的文字 描叙则以超文本 * . txt方式与描述对象 点、 线热链接,以便检查、 查询、 编辑点、 线属性见图2。 4野外驻地PRB过程。其过程是把 掌上机野外路线如新城L0001转入野外 手图库 “D / RgMapping/J48D012003/数字 填图\野外手图”,进入野外手图库后,在 RGMAPGIS数字填图系统上,首先进行行 业标准化进程。数据交换,当天野外数据 进库、 路线总结,局部N个PRB过程地质 联图,入图幅PRB库。 5室内PRB终结过程。野外的PRB 过程结束后,进入室内PRB终结过程。其 过程是N个PRB过程的处理过程。其过 程是把野外路线的单个PRB过程转入野外 手图库,进入野外手图库后,即进入N个 PRB过程的处理过程。多个PRB过程的 处理包括野外PRB检查、 野外PRB小结、 地质联图、 野外实际材料图、 编稿地质图的 制 作 与 处 理 的 过 程,这 个 过 程 由 RGMAPGIS系统实现。建立样品数据库、 专题数据库、 剖面数据库、 地质点库、 数字 地质图空间数据库、 影像数据库。 6 PRB成果提交过程。编稿地质图 数据转出版系统接口;区调报告的电子文 档编写,实现多源区调数据与空间数据的 挂接、 检索与分析;在PC数字填图系统上, 生产新的数字产品空间数据库、 数字地质 图、 各种专题图如第四纪地貌图、 遥感解 译地质图、 构造地质图。 2 结论 在民和幅试点图幅中,完成的1∶10万 新城幅数字填图过程,经历了区调设计- 野外数据采集-室内成图、 数据建库-数 字图件、 空间数据库完整的PRB流程,完全 满足了区域地质调查需要。从野外到室内 以及最终阶段的成果表达,通过可视化的 PRB过程达到地质调查全过程的数字化统 一性再现;并使区域地质调查成果的表现 形式从单一的图种拓展成适合各种不同专 业、 不同领域的应用需求的图类。实践中 证明数字填图技术应用于区域地质调查是 切实可行的。 参 考 文 献 1 郝永莲.计算机辅助区域地质调查研制成功 地质调查与填图将进入数子化时代[J ].中 国地质,20011 , 2 李超岭等 1 数字区域调查理论与技术方法研 究[J ].计算机工程与应用,20014 3 张迁 1 多源空间数据融合方法研究[J ].安徽 地质,20014 4 马建文,严积惠 1 地理信息系统及资源信息 系统综合[M].北京地质出版社,1994 5 李超岭等 1 数字地质调查与填图技术方法研 究[J ].中国地质,20022 6 张克信,李超岭等 1 青海高原区域地质调查 野外工作手册[M ].武汉中国地质大学出版 社,2001 责任编辑 曙 光 303 科技进步与对策 2003 增刊 ● 工程技术应用 ●