1、数字区域地质调查主要工作流程为:资料收集、背景数据准备野外总图库创建野外手图创建野外数据采集桌面PRB数据整理(包括野外手图数据整理、野外采集数据导入野外总图库)实际材料图制作编稿原图(地质图)制作地质图空间数据库建库资料汇交。1 资料收集、背景数据准备1.1 资料收集收集前人资料的目的是全面了解掌握前人对调查区基础地质、矿产地质、环境地质、灾害地质、水文地质、工程地质等方面的调查和研究现状,总结前人的工作成果,找出存在的问题,确定进一步野外工作的主攻方向。收集的主要内容包括:调查区已有的区域地质调查报告、地质图及说明书,以便了解工作区区域地质总体特征;调查区所有的综合或专项调查的科研报告、专
2、著、研究论文等,特别是最新的、总结性的资料,以便迅速了解前人的工作全貌;调查区内已有的各种实物资料,如岩石标本、矿物标本、化石标本、钻孔岩心、各类岩石薄片等,以便迅速建立调查区有关地质实体的感性认识;不同时代形成的地质资料,以便进行综合分析,从而对前人的填图单位进行合理的归并和重新厘定;调查区人文、地理、气候、交通等方面资料,详细了解调查区野外工作条件,为野外工作开展提供必要的有关地形、道路、物质供应、居住等背景资料。1.2 背景数据准备数字填图工作需要数字化的地形图资料,因此要根据工作的需要收集合适比例尺的数字地形图数据或纸介质地形图作为数字填图中背景图层所需要的数字化地理底图。如果收集到的
3、是纸介质的地形图,需要将地形图数据扫描成数字图像,然后在 MapGIS 软件中进行矢量化,形成可以使用的数字化地形数据。如果收集到数字化的地形图数据,将数据转换为数字填图所需要的 MapGIS 数据格式。数字填图系统对于作为背景图层的地理底图数据有一定的要求,这些要求是:数据的单位为米;坐标系类型为北京 54西安 80 平面直角坐标系;投影类型为高斯克吕格投影,对于比例尺没有特殊的要求。为了满足以上要求必须对数字化的地形数据进行处理。处理一般分为三个步骤:第一步:误差校正。这一步的目的是使数字化的地形数据具备正确的坐标数值。数字化的地形数据是根据扫描的地形图矢量化得到的,所以具备的坐标系是一种
4、用户自定义的坐标系,坐标数值是一种图纸坐标值,而数字填图系统要求的坐标系是北京 54 或西安 80 坐标系,这就要求两者要统一。可以使用 MapGIS 软件的投影变换子系统生成覆盖工作区域的具备合适比例尺的北京 54 坐标系或西安 80 坐标系下的标准图框,在生成标准图框的过程中一定要去掉“旋转图框底边水平”和“将左下角平移为原点”两个选项。经过误差校正,将地形数据校准到标准图框上,这样数字化地形图就具备了正确的坐标数值。第二步:拷贝标准图框投影参数。经过误差校正的数字化地形图具备了正确的坐标数值,但是文件本身的坐标系统仍然是用户自定义坐标系统,需要将标准图框的坐标系拷贝到数字化地形图文件,通
5、过投影变换子系统下的“文件间参数拷贝”功能可以完成。第三步:投影变换。这一步的目的是将以毫米为单位的数据转换为以米为单位的数据,在投影变换过程中最重要的参数就是单位,将目的参数的单位设置为米,其他参数可以不变,比例尺可以是任何值,但是为了将来处理的方便还是不变为好。投影后地图就可作为“数字填图”系统中的背景图层使用。对转换后的地形数据,在一定的存储介质上以某个特征名称作为目录进行存储,以备数字填图程序的调用。2 实习区野外总图库(图幅工程)的创建使用数字地质调查系统进行数字化地质填图,对于新的工作图幅,必须创建图幅库(每个图幅只需一次)。野外总图库一般包括系统自定义的地质要素采集图层文件和地理
6、背景图层文件。实习区1:1万野外总图库(图幅PRB 库)的创建,其操作步骤如下。(1) 建立自定义接图表图幅工程的创建有三种方式,标准分幅、自定义接图表和工作区方式。实习区图幅工程的创建采用自定义接图表方式,其具体步聚如图1图7。图1 选择自定义接图表菜单图2 点击新建接图表按钮 图3 输入接图表参数图4 点击更新按钮 图5 更新接图表参数图6 点击根据接图表属性库更新接图表按钮 图7 实习区接图表(2) 选择工作图幅操作步骤:选择工作区菜单/自定义接图表,在“选择工作图幅窗口”中选择“江油实习基地”,在弹出的图幅信息属性窗口中点击“yes”按钮(图8)。图8 选择工作图幅(3) 选择背景图层
7、操作步骤:选择拷贝背景文件/选择背景图层文件目录,在弹出的“选择要拷贝的背景图层文件的路径”对话框中选择实习区背景图层文件存放的位置(图 9),然后点击确定,返回选择工作图幅窗口,点击确定,弹出“DGSface”对话框(图10),点击按钮“是”,建立实习区工作图幅库(图 11)。图 9 选择实习区背景图层文件存放的位置图 10 “DGSface”对话框图 11 实习区工作图幅库(4) 添加背景图层文件到野外总图库(图幅 PRB 库)背景图层的作用:提供工作区数据采集背景资料;初始化工作区地图参数。操作步骤:在图层列表区内点击鼠标右键,在弹出的菜单中选择填加项目(图12),在弹出的打开文件对话框
8、下,回退一级目录(图13),打开背景图层目录,选中需添加的文件,点击打开(图14)。图12 选择填加项目图13 背景图层目录图14 选择需添加的背景文件图15为创建好的1:1万实习区野外总图库(图幅PRB 库),图层文件包括系统自定义的采集图层和背景文件图层。图15 1:1万实习区野外总图库(5) 实习区工作图幅的打开可通过两种方式打开已创建好的实习区工作图幅库。一是通过选择打开最近系统自定义的采集图层背景文件图层的工作区菜单,自动调出上次退出前工作的图幅库(图16)。另一是双击工作区控制台中的图幅工程(图17)。图16 利用打开最近的工作区菜单打开工作图幅库图17 利用工作区控制台中的图幅工
9、程打开工作图幅库(6) 建立实习区图幅PRB字典图幅PRB字典作用:图幅PRB字典是对工作区地质点、点间描述和地质界线实体信息的描述性词汇,是数据采集过程中查询、检索和应用词汇的数字化工具。其目的:一是解决地层、岩性、构造等地质内容描述的标准化问题;二是提高野外数据采集效率;三是野外填图字典的作用。所以,使用图幅PRB字典可以使填图内容结构规范化、地质描述术语标准化,也可提高野外填图工作效率。图幅PRB字典类型及编辑:图幅PRB字典有两类型,一种为结构化字典;另一种为填缺式描述性字典。结构化字典是大类专业地质术语的描述词语及其之下的分类描述词语,在地质填图过程中是必须采集的。它的使用可使地质人
10、员在野外现场完成规定的内容。填缺式描述性字典是根据工作区地质特点自行设计的一些描述性内容,如工作区各时代地层的描述、岩石的描述等(图18)。图18 图幅PRB字典类型图幅PRB字典的编辑通过“工具”菜单下的“编辑字典”功能(图19)打开“字典编辑”对话框。双击一级字典编辑下的词条,可实现结构化字典编辑(图20);双击二级字典编辑下第二级中的词条,可实现填缺式描述性字典的编辑(图21)。结构化字典填缺式描述性字典图19 “编辑字典” 功能图20 结构化字典编辑图21 填缺式描述性字典的编辑3 野外数据采集数字野外数据采集包括野外手图创建野外手图数据转入掌上野外数据采集系统地质路线野外数据采集系统
11、操作野外路线资料室内整理实测剖面野外数据采集实测剖面数据室内整理等操作流程。3.1 野外数据采集系统简介RGMap 是数字地质调查系统的野外数据采集部分,主要功能包括 GPS 定位、路线数据采集、地球化学数据采集、电子罗盘自动测量产状、实测剖面数据采集等。其基本流程如图 22 所示。图22 RGMap系统基本流程图3.2 野外手图创建创建野外手图实质就是设计一条可供进行野外数据采集的地质调查路线。野外手图创建在数字地质调查信息综合平台(DGSInfo)上进行,一般包括以下步骤:(1)设计路线设计路线是数字填图必须操作的过程,它有以下作用:1)只有设计路线后,才能形成野外手图。并可转换成掌上野外
12、数据采集系统的数据。否则无法形成野外手图。2)所有路线数据的操作均以设计路线为主线。在野外总图库(图幅PRB 库)窗口下设计野外地质路线。具体操作:地质填图数据操作/室内数据录入/设计路线(图23),按鼠标左键在图上添加设计路线轨迹,以右健结束,在弹出的野外路线基本信息表中对相关属性进行填写(图24),其中路线号属必填项,实测路线编号一般用L+4 位数字。野外路线设计亦可采用图形编辑区右侧工具条中的添加设计路线完成。图 23 添加设计路线菜单图 24 设计路线界面(2)创建野外路线工程野外路线设计完成后,需创建野外路线工程并打开野外手图库。操作流程:文件/打开(新建)野外手图库,在弹出的对话框
13、新建路线名称栏中输入与前述设计路线号一致的路线编号(如L002),输入完后点击新建并打开工程进入野外手图库(图25)。亦可通过点击图形区上方视图标签中的野外手图库创建野外路线工程(按系统自动提示操作即可完成)。图25 野外手图组织界面(3)添加背景图层到野外手图库操作步骤:在图层列表区域内点击鼠标右键,在弹出的菜单中选择“填加项目”(图26),在弹出的打开文件对话框下,回退二级目录,打开“背景图层”目录(图27),选中“背景图层”目录下需用的文件,点击“打开”(图28)。复位窗口后即可对野外手图工程进行编辑(图29)图 26 添加或插入项目图27 背景图层所在目录图28 选择背景图层文件图29
14、 野外手图工程3.3 程序和数据传输到掌上机掌上机与桌面操作系统传输数据需微软同步软件 ActiveSync。软件安装完毕后,将掌上机与桌面系统用 USB 线相连,会自动实现同步。将 RGMap 程序及野外手图数据目录用拷贝和粘贴方法拷贝到掌上电脑的“SD卡”目录下。3.4 打开程序在掌上电脑按下图顺序打开 Rgmap 程序 (图 30)。图30 找到RGMap软件并运行程序运行后,出现 RGMap 系统第一个对话框(图 31),输入当天的路线号和第一个地质点号。以后程序会记住该编号,当增加一个新地质点时,会自动加一。按下 GPS 系统误差校准值按钮(图 32),输入 GPS 的经验误差值(图
15、 33)。图31 软件初始化对话框 图32 GPS误差校正功能 图33 输入GPS误差校正值3.5 打开地图运行数字填图野外数据采集程序 RGMap 后,选择“手图”中的“打开地图”(图 34)。找到数据目录,选择要打开的地图文件(图 35)。按 1:l 工具条可显示全图。放大当前的工作区域,可以加快显示速度(图 36)。图 34 打开地图菜单 图 35 选择地图文件 图 36 放大的地图窗口3.6 工具栏按钮工具栏全貌:各按钮功能介绍(由左至右):放大图形。 缩小图形。 移动图形。 显示全图。 更新图形。 暂不用。 根据当前图层,选中一个图元。在当前图层上新增加一个点。 在当前图层上新增加一
16、条线。在当前图层上对新增加一条线或一个点(闪烁) ,按下此按钮,弹出该实体的属性对话框。控制 GPS 信息框的显示或隐藏。当用户在屏幕画线时(线图层) ,采用“曲线”方式画线,按下此按钮,表示画线结束。当用户在屏幕画线时(线图层) ,采用“曲线”方式画线,按下此按钮,表示画线无效。移动一个点。 删除一条线。 删除一个点。3.7 GPS 操作3.7.1 GPS 参数设置选择“编辑”“GPS”“参数设置”(图 37)。输入 GPS 参数,串口为读取 GPS 数据的端口,不同设备的串口可能不同。实习用 GPS 串口为 COM7。波特率为 4800。“采点设置”设置 GPS 自动采点的方式,可以选择按
17、照时问间隔自动采点和按照距离间隔自动采点两种方式。一般采取距离问隔方式。设置完毕后点击“确定”保存(图 38)。图37 GPS参数设置菜单 图38 设置GPS参数3.7.2 GPS 连接与定位选择“普通 GPS 连接” 连接 GPS(图 39)。连接成功后,弹出 GPS 信息对话框。系统默认启动的是只包含横纵坐标信息的精简界面,如果用户需要了解 GPS 信号的其他信息,可以点击“扩展选项”(图 40)。图 39 GPS 定位信息 图 40 GPS 定位信息当 GPS 信号稳定后,可点击“手工采点”按钮进行定位。如果该点在当前图中,会以蓝色十字子图居中闪烁显示,该点存于“GPSwt”图层中,并将
18、保存当前GPS 位置、时间和坐标等关键属性;如果该点落于图外,则以紫红色虚点表示,不存图层。定位效果如图 41 所示。图 41 GPS 定位信息3.7.3 GPS 信息框的显示或隐藏通过工具条中的“XY”按钮或菜单“信息窗口 控制 GPS 信息框的显示或隐藏。隐藏时,GPS 仍处于连接状态,自动定点功能仍有效。3.7.4 GPS 关闭关闭 GPS 信息窗口时,GPS 设备自动断开,连接关闭。3.8 地质点、分段路线及点与点间界线数据采集3.8.1 添加(新增)地质点方法一:1) 选择菜单“编辑”“新增路线数据”“地质点”(图 42)。2) 用鼠标点击新增加点的位置,系统会自动在图上加入一个地质
19、点的符号,并符号闪烁,点击“ ”按钮,弹出地质点属性表对话框,录入地质点属性(图43) 。图 42 新增地质点菜单 图 43 新增地质点并编辑属性方法二:1) 选择菜单“手图”“图层管理” 。 2) 选择“GPOINT.WT”地质点图层(图 44)。3) 选择添加点的按钮“ ”,然后用鼠标点击新增加点的位置,系统会自动在图上加入一个地质点的符号,并闪烁。4) 点击“ ”按钮,弹出地质点属性表对话框,录入地质点属性。图 44 选择地质点图层3.8.2 添加(新增) 分段路线方法一:1) 选择菜单“编辑”“新增路线数据”“分段路线”(可选折线、流线、曲线)(图 45)。2) 折线与曲线输入:按一定
20、间隔,用笔在屏幕点击,系统自动绘出线条。按表示画线结束。按表示画线无效(图 46)。图 45 新增分段路线菜单 图 46 绘制折线与曲线过程3) 若选用流线输入,在图上相应位置手动勾勒出路线,笔不抬,抬笔后该线结束。该线会自动闪烁(图 47)。4) 点击“ ”按钮,输入其属性。可先按“段首”按钮,系统自动把该段路线的长度、方向自动加进编辑框中。描述内容可利用字典填写(图 48)。图 47 绘制流线过程 图 48 输入路线属性方法二:1) 选择“手图”“图层管理” 。2) 选择“ROUTINGWL”分段路线图层(图 49)。3) 按“ ”按钮,在当前图层上新增加一条线。在图上相应位置手动勾勒出路
21、线,笔不抬,抬笔后该线结束。该线会自动闪烁。4)点击“ ”按钮,弹出路线属性表对话框,录入路线属性。图 49 选择分段路线图层3.8.3 添加(新增) 点与点间界线方法一:1) 选择菜单“编辑”“新增路线数据”“点和点问界线”(可选折线、流线、曲线)(图 50)。2) 折线与曲线输入:按一定间隔,用笔在屏幕点击,系统自动绘制出线条。按表示画线结束,按表示画线无效。流线输入,在图上相应位置手动勾勒出路线,笔不抬,抬笔后该线结束。该线会自动闪烁(图 51)。3) 然后点击“ ”按钮,输入其属性。并输入点和点间界线的描述内容(图52)。图 50 新增点间界线菜单 图 51 输入点间界线 图 52 输
22、入界线属性方法二:1) 选择“手图”“图层管理” 。2) 选择“BOUNDARYWL”点和点间界线图层(图 53)。3) 按“ ”按钮,在当前图层上新增加一条线。在图上相应位置手动勾勒出界线,笔不抬,抬笔后该线结束。该线会自动闪烁。然后点击“ ”按钮,输入其属性。图 53 编辑界限图层3.9 产状、照片、素描、化石、样品等数据采集3.9.1 添加(新增)“产状”方法一1) 选择菜单“编辑”“新增路线数据”“产状”(图 54)。2) 然后在图上,用鼠标点击产状的位置,产状符号会自动标注在该图上并会自动闪烁(图 55)。3) 然后点击“ ”按钮,输入其属性(图 56)。图 54 新增产状菜单 图
23、55 新增产状点 图 56 输出产状点属性方法二1) 选择“手图”“图层管理” 。2) 选择“ATTITUDE.WT”产状图层(图 57)。3) 按下图选择添加点的按钮“ ”,然后用鼠标点击新增加点的位置,屏幕自动会在图上加入一个产状的符号,并闪烁。4) 然后点击“ ”按钮,输入其属性。图 57 打开产状图层3.9.2 添加(新增)“照片”方法一:1) 选择菜单“编辑”“新增路线数据”“照片”(图 58)。2) 然后在图上,用鼠标点击照片的位置,照片符号会自动标注在图上并自动闪烁(图 59)。3) 然后点击“ ”按钮,输入照片属性。点击“照片说明”按钮,可对每一张照片进行具体描述(图 60)。图 58 新增照片菜单 图 59 新增照片点 图 60 输入照片属性方法二:1) 选择“手图”“图层管理” 。2) 选择“PHOT0WT”照片图层(图 61)。3) 选择添加点的按钮“ ”,然后用鼠标点击新增加点的位置,屏幕自动在图上加入一个照片的符号,并使该符号闪烁。4) 然后点击“ ”按钮,输入照片属性。图 61 编辑照片图层3.9.3 添加(新增)“素描”方法一:1) 选择菜单“编辑”“新增路线数据”“素描”(图 62)。2) 然后在图上,用鼠标点击素描的位置,素描符号会自动标注在图上并闪烁(图 63)。3) 然后点击“ ”按钮,输入素描属性(图 64) 。