数字化技术在野外地质考察实习填图教学中的应用

东北石油大学　袁红旗　张景军　柳成志　施尚明



数字化技术在野外地质考察实习填图教学中的应用

东北石油大学袁红旗张景军柳成志施尚明

数字国土工程对我国数字化地质考察发展带来强烈的冲击与推动作用，增加了对地质专业人才的需求量。本文对数字化技术在野外地质考察实习填图中的应用进行研究，以传统地质填图方法中存在的不足作为切入点，通过前期准备、野外实践到室内资料整理三个阶段总结RGMAP数字填图系统在野外地质实习过程中的应用技术，为地质专业大学生地质野外实习填图数字化技术应用提供技术参考。

数字化技术 野外考察 地质填图

在现有的地质工作环节中，地质填图作为地质工作的前期环节，其技术与方法是地质类专业学生的基础技能。随着信息化发展，数字地图、数字国土等地学战略逐渐开发与启动，对我国的地质填图在内容、方法以及技术等角度提出更高要求。传统地质填图通过对野外地质路线进行多次观察与统计，将所得资料记录在纸质载体中，采用手绘的方法将地质观测点、界线标等绘制在地图中，在数据采集效率、精度、储存方式、重复利用性及使用效率等方面存在问题，使地质资源信息的使用受到极大束缚。地质填图数据采集及数字化技术的开发能实现地质数据信息化目标，是当前世界技术大国地质填图工作的发展趋势。

一、数字化填图技术

野外实地考察是地质填图的基础，通过对各种地质现象与地质体的观测，采用比例尺观测到的信息绘制到地理基础底图上，以此完成地质填图工作。从二十世纪后期开始，地质工作对社会经济发展产生了强而有力的推动作用，在城市、农业、环境、军事、旅游等多个领域均与地质工作产生密不可分的联系。基于这种环境，地质信息的需求量开始增加，对于地质信息的精确性逐渐提升，需要多元化的表达方式满足信息化时代的新需求。数字技术以“3S”信息技术为辅助，以地质学科理论作为基础，以数字化设备作为硬件支持，对野外数据采集、室内数据整理以及成图等流程工作进行改革，实现数字化、标准化、集成化的现代地质填图模式。

二、数字化技术在野外地质考察实习填图中的应用

地质填图实习是我国高校地质学院大二或大三开设的必修实践课程，为使学生了解区域地质调查填图工作与程序，学习内容包括基本的野外地质考察工作以及相关的技能及方法。基于数字化技术支持，结合现代地质考察实习填图的特点与实习目标，我们将实际应用分为三个环节：

1. 实习的前期准备。野外实习开始前对学生进行组织动员，明确此次实习的目标与要求，对实习内容进行说明，对参与实习的人员进行明确分工，对实习当中所需的装备与设备进行检查。针对野外地质考察实习中的数字化填图技术，教师需要对学生进行专业强化培训，通过多种培训模式向学生传授数字化填图技术，包括RGMАP数字填图系统、数字剖面测量系统等。技术及环境条件允许的情况下，学生可以通过实际操作进行模拟训练，深化对数字化填图系统程序的认识。

2. 野外考察实践。野外地质考察实践中，教师可以根据实习内容与目的将整个实践划分为三个阶段：

（1）勘踏，对考察区域的空间定位、地质特点、地层产状、采样等地址对象属性进行观察与统计后录入数据库。指导教师需要详细讲解地层构造，选择出露条件较好的地质点与路线引导学生细致观察与记录。勘踏结束后，为统一地质内容与填图术语的标准建立电子字典库，减少野外记录的时间与错误，提高记录质量及效率。

（2）测量野外数字剖面，建立地层标准。在这一阶段中，指导教师要尽量让学生独立完成，掌握地层剖面测量的传统技术，利用数字化技术对地层剖面进行再次测量并建立实习区域的标准地层。

（3）数字地质填图。第三阶段是野外考察实践的重要阶段，需要指导教师在不参与的情况下由学生独立完成，注重培养学生的野外独立观察能力，熟练使用数字化填图技术完成填图任务。PRB过程填图技术是数字地质填图的关键技术，根据设计路线观测野外地质路线，将地质填图进行数字化和附属性添加。P为地质点，为对野外路线所通过的地质界线、重要接触关系、重要地质构造等现象进行点控制；R为分段路线，为两个地质观测点之间的内容变化进行分段式描述并记录控制；B为点间界线，为对两段ROUTING之间界线进行描述并记录控制。野外PRB过程实际上就是地质相关信息的空间位置及属性建库并录入的过程，涉及条目繁多，需要在数据采集结束后在室内整理完成。掌上机的数据可以转为桌面填图系统数据，对野外PRB进行检查、补充、完善、素描加工程度、对照入库、PRB小结，最终将所有数据整理录入野外手图库。

3. 资料整理与成图。在野外地质考察实习中，后期资料整理与地质成图是地质教学实习的必要环节，学生将野外观测到的信息、数据等原始资料进行整理，通过查阅大量文献资料及研究成果对原始资料进行整理、分析、归纳，除去感性成分，保留理性分析，对研究区域的地质客观规律进行总结，形成完整的报告与图件。最终形成的图件包括地质剖面图、综合柱状图、实际材料图、地质编图、实习报告。

三、结束语

数字化技术在野外地质考察实习填图中的应用可以改变传统地质填图工作的繁琐性，提高工作效率及精确度，降低劳动强度及数据误差，实现多源地学信息整合的最终目标，改善传统地质成果表现形式。在现代野外地质教学中，数字地质填图技术满足信息化时代的教学要求，能为学生未来的地质工作打下坚实基础，推动我国地质勘查工作全面发展。

［1］张宝一，刘兴权，彭先定.面向地学学科的数字填图实践教学探索［J］.中国地质教育，2012

［2］廖 晴，施小清，朱国荣.南京大学巢湖区测实习数字化填图教学方法探索［J］.中国地质教育，2015

［3］李光云，张 瀛，陈国民.观音峡背斜构造地质填图教学实践与思考［J］.重庆科技学院学报（社会科学版），2014

ISSN2095-6711/Z01-2016-06-00028