数字地质填图数据处理技术的分析和比较

袁静 于向前 祁萃萃

1.辽宁省冶金地质勘查局四〇一队，辽宁鞍山 114005

2.东北岩土工程勘察总公司，辽宁鞍山 114000

摘要 所谓数字地质填图，就是在特定区域取得的区域进行地质调查，将其结果以数字化统一的形式进行再现。当前数字地质填图的现状和发展趋势已基本实现了收集、贮存、管理、数字化测图、描述、分析和再现地质实体数据信息，在地球表面的空间分布。地质、地理、地球物理、地球化学，遥感都可以作为计算机辅助分析和地质填图中的数据来源。

关键字 地质；地质填图；数据处理

中图分类号P5 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）61-0186-01

由于过去10年的快速发展和广泛应用，空间技术与现代信息技术的结合越来越紧密，随着应用的不断深入和社会需求的不断变化，以及区域地质调查工作的不断变化，无论从理论上还是从具体的应用中，地图填图内容和表现形式都发生了很大的变化。这些变化的产生，就需要广大地质工作者，在现有工作的基础上，创建新的知识体系。面对这一变化，需要加快基础地质研究的步伐。地质调查在满足社会的需求的过程中，得以改变和加快，并为国家的繁荣和持续发展提供一个可靠的地质资料。区域地质调查工作，涉及各个领域的研究，其研究水平和发展程度，不仅是衡量一个国家地质工作和地质科学和技术的整体水平的重要标志，也是国家资源预测约束与评价的重要因素。

1 国内外数字地质填图研究现状

信息技术的采用被视为区域地质调查领域最大的进步。

由于地理信息系统、全球定位系统（GPS）、遥感等高新技术的广泛应用，使得地质调查（填图）的效率和地质填图的质量都得到了提高，地质填图的速度较之以往也大大加快，区域地质调查这一以往难度最大的地质调查，实现了全过程的信息化，并建立了数字地质图数据库，从根本上改变了传统的纸质地质图，实现了地质图的信息共享，灵活的信息检索，为扩大服务领域奠定了基础，并大大提高了为社会提供服务的能力。许多国家都在开展新的国家地质填图计划，于此同时还定义了高科技的应用程序的基本要求。在我国，从第八个五年计划开始，就已经进行地质和矿产资源的研究工作。到“九五”时期，在这一领域的研究，采取走出去，请进来的方式，开展数字制图技术的跟踪和相应技术项目的开展，这些研究工作都是围绕计算机技术的应用展开的，很少涉及数字填图核心技术的研究。纵观国内和国外的关键领域的数据采集软件，大多数都是回到室内对野外收集的数据进行整理，然后把整理的数据输入到事先建立的数据库中，或是把采集的数据按照预先定义的数据格式，建立格式化文件，存入到数据库中，在这一过程中，借助现代的计算机技术，已经实现对文件的自动读取，并将结果自动保存到数据库相关表格中。这种事后二次输入的方法主要存在以下缺点，一是工作效率比较低，第二，没有从根本上解决野外地质调查数据获取的最基本的核心技术，过于结构化的数据输入，要求地质采集人员改变他们观察和记录野外地质信息的方式和方法，在指定地点的位置信息和属性信息进行分离管理。目前的电子地图处理系统领域，该系统对区域地质实地调查的对象进行了分类和定义，并建立相关的数据组织模型。到目前为止，直接在实地地质调查现场进行野外数据采集的系统和其配套的数字化测图系统仍然处于起步阶段，但也可以把传统的记录字段转换为数字系统，应用计算机技术把信息直接记录到笔记本中，在一些项目中，从系统的角度进行本地研究工作，这种做法不属于数字化测绘技术领域。野外地质调查和制图数字化采集技术，是把野外地质观察和地质调查和制图过程中的实际材料完全数字化的过程。这个过程是获取技术和数字化研究的重点。

2 数字填图技术理论研究的分析和比较

数字填图系统是一个对地质实体在地球表面空间分布的有关的数据，进行收集、存储、管理、描述、分析和再现的一套系统。通过使用该系统可以帮助地质学家，通过外观测路线的调查，结合地球物理，地球化学和遥感等学科，全面的分析和解释地球的地质和地貌，并进行最终的填图工作。交互式的处理能力和可视化的快速计算能力，可以帮助地质学家对所观测到数据进行反复尝试，使其可以很容易地改善他们的知识模型和实测面积图。这是传统的方式很难或不可能实现的工作。因此，国家测绘地质学家一直在试图寻找相应的工具和方法。它涉及到包括：区域地质调查空间数据的采集和录入；领域的数据和地质图空间数据模型及其数据的表达，地球物理，地球化学和遥感，多源数据的集成；数字化测图测绘系统的项目管理，开发，质量保证和标准化；定量的质量评价体系的区域地质调查；数字化测图系统中的基本理论和方法框架；区域地质调查数据的共享，分析和应用；区域地质调查数据显示的区域地质调查数据库存储和处理属性数据视野。在数字化测绘技术和填图理论研究领域，主要包括数字地质填图的相关概念的定义，地质建模，数字化测图的物理模型，数学模型的数字化测图等方面，在数字填图技术的数字化过程模型、数据操作、数字填图定量质量评价体系及与数字填图相关的技术规范和标准等方面有一个全面地、系统地研究和发展，将逐步形成一门与地质学科紧密结合、相关的学科-数字区域地质调查。区域地质调查空间数据的采集和计算机输入理论与技术主要包括：如何有效地把地理要素数据输入到计算机中，这是一项琐碎的、费时费力的工作。就目前大多数情况而言，地理特征数据是从纸质地图输入到计算机中，常用的方法是数字化扫描，数字化的主要问题是效率低下，成本高昂；扫描输入面临的另一个问题，扫描栅格数据如何变换成GIS数据库通常要求的点，线，面，拓扑关系属性的形式。输入的数据是现在和更多的非地图形式，遥感是一种形式之一，遥感数据已成为一个重要的数据采集的数据源。地图数据，遥感数据到计算机是比较容易的，但通过遥感图像地理信息的收集和整理的解释是一件很难的事情；地理数据采集，GPS技术的另一个重大进展。GPS可以准确，快速地定位地球表面的任何地方。现场数据采集所涉及的研究几何空间地质实体的数据采集和计算机输入法，现场手图电子地址空间数据采集和计算机输入键。因此，现场数据采集，GPS定位，其相应的数据模型是数据采集的研究内容。

参考文献

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