数字填图系统在地质调查工作中的常见问题与改进探讨——以1：5万矿产地质调查为例

王铎道，王 飞，赵建强

（天津华北地质勘查总院，天津 300170）

数字填图技术自1999年试行至今，已经走过二十个年头，从理论体系、软硬件到实际操作都已逐步完善，特别是在中国地调局地质发展研究中心开发的数字地质调查系统（DGSS）推广使用后，更是为数字填图提供强大的技术保障[1-5]。然而，数字地质调查系统在实地使用过程中仍存在一些问题，笔者结合1：5万矿产地质调查工作实践，针对2018版数字填图系统在前期准备、野外数据采集和室内综合整理研究的应用过程中遇到的一些技术问题进行探讨，并对数字填图系统的目前存在的优缺点进行总结讨论，提出改进意见，希望对地质工作者有所帮助[6]。

1 数字填图的前期准备

相比于传统地质填图工作，数字填图技术对于前期准备要求较高，主要分为安装调试技术装备、建立野外总图库和野外手图、编制合理的过程字典库三部分[7]。

首先，数字填图除常规填图所必须的技术装备外，还要求一些特定的硬件设备：如笔记本电脑、野外数据采集器（掌机）。需要在电脑端安装数字填图桌面系统(DGSinfo)软件，同时在安卓系统的掌机安装AoRGMap数字填图APP，并根据工作区调试地图参数。

图1 新老版本系统文件格式对比图

其次，需要运用桌面系统(DGSinfo)软件自定义工作区接图表，并收集工作区数字化地质底图以及工作区的遥感、地球物理、地球化学等数据，作为背景参考数据层建立图幅PRB库，根据工作需要设计填图路线创建野外总图库和相应的野外手图[8]。

最后，还需在研究前人成果资料的基础上，初步查明不同地质单元的岩石组合特征、划分标志及构造变形程度，建立岩石地层单位创建过程字典库，并逐步完善之。字典库不仅是填图过程中术语标准化的重要基础，而且对提高野外的工作效率，减少错误，提高记录质量有重要的意义。

在此过程中，笔者建议使用2018版（目前最新）的数字填图桌面系统和掌机软件。因为2016版之前老版本数字填图桌面系统软件是基于Mapgis软件的文件格式开发的，与Mapgis兼容性较好，但再转为掌机安卓系统所用的文件时，时常出错。2016版之后的桌面系统(DGSinfo)所用的系统文件与掌机所用的系统文件相同，虽然文件编辑的灵活性不如老版，但大幅提升了桌面系统与掌机文件转化的稳定性。此外2018版掌机数字填图APP功能也更完善，对于提升野外工作效率大有帮助。

2 野外数据采集与整理

在数字地质调查中，对于野外数字化数据的采集可以分为三个工作步骤：一是野外路线的踏勘，它的主要工作内容包括对地质区域内的地层结构、岩性构造特征以及地层接触关系进行全面的分析掌握，也是对掌机参数的设定的检查；二是地质剖面的测制，使用掌机实测剖面功能，在调查区域内进行地质剖面测制，明确填图单元特征，明确填图方法以及原则，进一步完善字典库；三是地质填图，对设计好的野外地质路线，在进行野外地质调查时基本按照传统地质填图相似的步骤，使用掌机进行野外规范化、标准化的数据的采集，即PRB过程[9]。

目前2018版数字填图掌机数字填图APP功能和稳定性较之前版本提升了很多，但在1：5万矿产地质调查野外工作中，笔者仍发现一些数字填图APP的问题和不足，在此和大家进行探讨。

2.1 地质界线 （B）默认赋编号问题

在填图PRB过程中，规范要求地质界线（B）编号从“0”开始，分段路线（R）编号从“1”开始，因此需要将系统设置中,分段路线（R）起始编号和地质界线（B）起始编号都设置为“0”，在先记录地质点（P），再记录分段路线（R），最后记录地质界线（B）这种PRB过程中，数字填图APP会自动给分段路线（R）和地质界线（B）正确赋编号。但是在实际填图过程中，如果记录的地质点（P）若是界线点，需直接记录地质界线（B），此时数字填图APP会默认对地质界线（B）记录中相应的分段路线（R）赋编号为“0”而不是“1”，此时需要手动修改数值，不便于野外操作。

图2 地质界线（B）默认赋编号示意图

2.2 PRB过程没有自动扑捉GPS点功能问题

在填图PRB过程中，数字填图APP会根据系统设置记录GPS点文件，野外录入地质点（P）、照片、产状、样品、素描等点文件和分段路线（R）时，需手动在掌机上按照GPS点位置录入相应子图文件或线文件，由于数字填图APP没有自动扑捉GPS点功能，野外实际录入子图文件或线文件往往与实际记录的GPS点有一定位置差，为了不影响路线工作量统计和保持图面美观，这就需要后期使用桌面系统(DGSinfo)移点、移线等操作整理路线，工作量较大且与填图工作本质无关。

图3 填图路线整理前后对比图

2.3 实测剖面多产状记录的问题

在实测剖面记录过程中，某一岩性分层受构造等因素影响可能存在多个产状，掌机用的数字填图APP在野外记录时，同一分层内虽然可以记录多个产状，但将剖面数据导入桌面系统(DGSinfo)中，实际只有最后一个产状数据有效，这样无法将野外记录的地质信息很好反应出来，对分层厚底计算也有影响。

3 室内综合整理研究

综合整理研究是运用数字填图桌面系统(DGSinfo)，对野外采集的地质数据进行整理分析并形成完整的区域地质资料的过程，其主要常规工作流程为：野外采集数据导入野外总图库→实际材料图制作→编稿原图制作→地质图空间数据库建库[7]。

首先，将整理好的路线和剖面数据导入野外总图库并对其进行正确性和完整性检查；其次，在实际材料图库进行地质连图，形成实际材料图；然后，对实际材料图赋属性，投影制作数字编稿原图；最后，由编稿原图及其他利用桌面系统(DGSinfo)系统对测区进行属性统计、缓冲分析等一些空间分析功能得出的成果共同建立测区地质图空间数据库建库。

在实际工作中在使用2018版数字填图桌面系统(DGSinfo)综合整理研究时，由于各方面的因素仍存在一些问题,比如：

（1）2018版数字填图桌面系统(DGSinfo)稳定性一般，运行过程中偶尔出现闪退，卡死情况，且无法在WindowsXP等老旧操作系统上运行。

（2）完成实际材料图连图拓扑造区后，需要给地质界线文件GEOLINE、地质体文件GEOPOLY等文件赋属性，系统默认的属性提取方式提取的属性并不完善，后期修改处理数据工作量很大。

图4 编稿原图投影操作界面示意图

图5 质检工具与标准库界面示意图

（3）在1：5万矿产地质调查中，需要从1:2.5万实际材料图投影到1:5万编稿原图，此过程无法选择投影文件，只能选择图幅编号，这使得一些不必要的图框等文件也会一并参与投影，投影后图面效果很差，且地质界线文件GEOLINE、地质体文件GEOPOLY等文件需要重新制作，使后期1:5万编稿原图修改制作工作量很大。

（4）2018版数字填图桌面系统(DGSinfo)内置的子图、线型等标准库与最新版区域地质图图例国标库（GB-T 958-2015）有些出入，系统质量检查时部分数据内容无法通过检查。

4 结论

数字填图技术从野外数据采集过程的数字化入手，实现了地质观察的图、文、像的数字化信息采集，具有可视化的多源空间数据获取、存储与管理功能，在一定程度上加快了野外资料整理速度，为生产和科研的快速沟通、有关部门的资料共享搭建了一个非常好的桥梁。任何新生事物都是一把双刃剑,数字化填图技术虽已应用了较长时间，但作为一项新的技术方法，在硬、软件方面还存在一些不完善之处，笔者通过分析野外采集数据及室内资料整理过程中遇到的问题，结合1：5万矿产地质调查项目，认识到了数字填图系统还有如下需要改进之处。

（1）优化掌机APP，增加对象捕捉功能，让地质路线录入子图和线文件时能自动扑捉GPS电文件；修改PRB编号记录逻辑，让编号自动记录更多样；修改实测剖面功能产状记录及运算逻辑，实现同一分层多产状合理计算。

（2）优化PC端桌面系统，提升软件兼容性和稳定性；优化地质要素赋属性和地质图投影系统，减少数据整理不必要工作量；时时更新软件自检标准库，与国标库统一。

上述总结的常见问题和解决的方法，望能抛砖引玉，相信在软件后期研发与更新中会不断完善的。如有不妥之处，请不吝指正。