數(shù)字地質(zhì)填圖研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

劉鋒

[摘要]數(shù)字地質(zhì)填圖是一種以數(shù)字填圖系統(tǒng)（RGMAP）為基礎(chǔ)對地質(zhì)展開調(diào)查的新方法，并向信息化與數(shù)字化的趨勢不斷發(fā)展。針對現(xiàn)如今數(shù)字地質(zhì)填圖在對其研究的現(xiàn)狀方面也已在地質(zhì)數(shù)據(jù)調(diào)查中逐步實現(xiàn)了組織、描述、管理與綜合以及資源的一體化、統(tǒng)一化進行描述、集成和再現(xiàn)，建立起呈現(xiàn)個性化以及社會化的多目標(biāo)、多用戶的服務(wù)系統(tǒng)，是從今以后地質(zhì)數(shù)據(jù)調(diào)查主要過程實現(xiàn)信息化的重要目標(biāo)與任務(wù).。同時通過在掌上Windows CE系統(tǒng)上，使數(shù)字化地質(zhì)填圖需要的GIS其基礎(chǔ)性的功效得以實現(xiàn)，從而使數(shù)字填圖體系與遙感系統(tǒng)整合成一體得以實現(xiàn)。

[關(guān)鍵詞]數(shù)字地質(zhì)填圖 研究現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢

[中圖分類號] P208 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-3-161-2

0引言

因為當(dāng)今空間技術(shù)與信息化技術(shù)得到迅猛發(fā)展和普遍使用，同時社會要求也在不斷改變，使近些年以來區(qū)域性的地質(zhì)調(diào)查由理論基礎(chǔ)所需技術(shù)上的支持，至填圖圖件與內(nèi)容的展現(xiàn)方式，均產(chǎn)生了重大改變。在地學(xué)領(lǐng)域中建起新知識系統(tǒng)的過程之中，整個世界的地質(zhì)研究均加快了基礎(chǔ)地質(zhì)分析調(diào)查的腳步，且將基礎(chǔ)性地質(zhì)的調(diào)查作為立足點，以使社會始終在增長與改變的要求得到最大程度的滿足，使國家昌盛與發(fā)展的持續(xù)性得到可靠的支撐。

1數(shù)字地質(zhì)填圖在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析

近些年以來，由于信息技術(shù)迅猛的發(fā)展，使得使用數(shù)字地質(zhì)填圖不但在國土資源相關(guān)任務(wù)的任何領(lǐng)域內(nèi)數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)管理以及輸出結(jié)果等整個過程中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，同時也深化至處理跨領(lǐng)域與跨學(xué)科信息的集成和共享等相應(yīng)問題之中。縱觀整個世界主要的野外收集相應(yīng)數(shù)據(jù)的軟件，以及野外所收集數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫其建立得重要途徑是回至室內(nèi)對野外數(shù)據(jù)進行處理，接著輸進數(shù)據(jù)庫內(nèi)，也或者把格式預(yù)先定義的繪制于紙上的表格其大量相關(guān)的數(shù)據(jù)直接輸進數(shù)據(jù)庫內(nèi)。該輸入形式，首先效率是很低的，其次未能較好的對獲得野外地質(zhì)的調(diào)查數(shù)據(jù)相應(yīng)技術(shù)根本性問題進行解決。野外數(shù)據(jù)記錄本其所輸數(shù)字太過結(jié)構(gòu)化，這就需要地學(xué)相關(guān)工作人員更改他們記錄與觀測野外地質(zhì)信息數(shù)據(jù)的方法，記下空間的定點方位并分離屬性數(shù)據(jù)信息實施管理。

2數(shù)字地質(zhì)填圖系統(tǒng)與硬件設(shè)備的發(fā)展趨勢

2.1數(shù)字填圖技術(shù)的硬軟件支撐基礎(chǔ)

隨身可帶入野外掌上機可以對復(fù)雜信息進行較好的管理和描述，有許多優(yōu)點，包括存儲容量充足，有較小的體積，且重量較輕、功耗較低，且連續(xù)工作的時間較長等優(yōu)點。符合這些需求的設(shè)備是數(shù)據(jù)野外采集最終實現(xiàn)信息化重要的硬件設(shè)施基礎(chǔ)。不然，數(shù)據(jù)—次性錄入這一問題無法得以解決，致使實現(xiàn)數(shù)字填圖技術(shù)便成為一句空話，無法實現(xiàn)。

2.2數(shù)字填圖軟件系統(tǒng)開發(fā)

開發(fā)數(shù)字填圖軟件系統(tǒng)是基于數(shù)字填圖的技術(shù)手法和理論性研究的，同時也是野外收集數(shù)據(jù)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。它系統(tǒng)性能的根本性特點能夠滿足野外操作的精度與質(zhì)量上的需求，對野外地質(zhì)工作人員的技能掌握與實施操作十分有利。野外地質(zhì)數(shù)據(jù)的采集體系將由野外數(shù)據(jù)采集向全部數(shù)字填圖過程進行拓展，體系功效由處理數(shù)據(jù)向數(shù)字的填圖過程中對質(zhì)量定量評估進行拓展，所以構(gòu)成一個十分完整的系統(tǒng)。野外采集數(shù)據(jù)系統(tǒng)可以提供出各類圖例與圖示庫，符合地質(zhì)領(lǐng)域內(nèi)對圖示的要求。在CE系統(tǒng)之上，數(shù)字填圖需要的GIS的基本性功效（比如GPS定位、素描以及采集野外的路線數(shù)據(jù)等）得到實現(xiàn)。野外采集數(shù)據(jù)系統(tǒng)的壓縮性能和組織數(shù)據(jù)十分先進，一次能夠調(diào)入滿足野外研究的全部國際分幅的地理及其它數(shù)據(jù)，以使得實際工作的需要可以得到極大的滿足。對于數(shù)字填圖技術(shù)，在地質(zhì)地域調(diào)研全面實現(xiàn)與使用之時，還會使地學(xué)及相關(guān)行業(yè)野外數(shù)據(jù)的獲取從根本上發(fā)生改變，同時使得地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、固體礦產(chǎn)以及地下水地質(zhì)等專項的調(diào)研工作其程度和內(nèi)容得以拓寬。

2.3 PDA技術(shù)的應(yīng)用

進行采集野外數(shù)據(jù)的設(shè)施為集合電話、計算、網(wǎng)絡(luò)與傳真等功效為一體的一種掌上設(shè)備，又被稱作PDA，它能夠通過輸入筆與觸屏或配備微型外接鍵盤以使數(shù)據(jù)得以輸進。掌上計算機其屏幕功能是組成采集野外數(shù)據(jù)儀器一個十分必要的部分。當(dāng)今它的發(fā)展趨勢是朝著兩個方向進行，首先是朝著變小方向的發(fā)展，它的特點為其屏幕可以具備透射與背射功效；其次是朝著變大方向的發(fā)展，平板電腦即為代表性的產(chǎn)物，當(dāng)前屏幕僅具備背射功效，盡管野外有較大的視域，然而在日光之下讀出屏幕數(shù)據(jù)仍舊十分困難。對于數(shù)字填圖的技術(shù)系統(tǒng)為密集軟件的硬件集合，它的硬件和實際世界緊密相連。圖1為當(dāng)前我國地質(zhì)調(diào)查局在開展的地質(zhì)數(shù)字填圖項目試點中正在使用的收集野外數(shù)據(jù)的硬件儀器體系。數(shù)字填圖體系是已被構(gòu)造型化為處理的一個節(jié)點。地質(zhì)的區(qū)域性野外路線調(diào)查觀測工作的方法，需要隨身攜帶入野外的裝備設(shè)施可以對復(fù)雜地質(zhì)信息進行管理和描述，在野外場地對數(shù)據(jù)觀測完成數(shù)字化的一次性輸入；需要具備充足的儲存容量以及具備和室內(nèi)應(yīng)用系統(tǒng)相連的接口。野外進行作業(yè)之時，不僅可以于野外較強日光照射下或黑暗的地方讀出屏幕，同時還需要具備自重小、體型小與低能耗的特點。

2.4 GPS技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)前在野外收集數(shù)據(jù)時使用的GPS通常包括3種類型：首先是把GPS當(dāng)作向可選裝備供以接口，使可以和采集野外數(shù)據(jù)系統(tǒng)掌上機相連，一般選取小博士等的GPS產(chǎn)品。其次是和掌上機進行集成使GPS形成一體化，例如 iPACK3850 GPS等類型，也是當(dāng)前我國地質(zhì)調(diào)查局在開展的地質(zhì)數(shù)字填圖項目試點中正在應(yīng)用的類型。然后是GPS內(nèi)置系統(tǒng)，此類產(chǎn)品在采集野外數(shù)據(jù)方面是最好的選擇，該技術(shù)也已得到實現(xiàn)。同時集成掌上機和GPS使在獲取野外數(shù)據(jù)之時其實時與自動進行定位得以實現(xiàn)，也使野外獲取數(shù)據(jù)定位的方式有了很大的改觀。

2.5手寫與語音輸入系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用

手寫對數(shù)據(jù)進行輸入為較多掌上機最常用的輸入方式。近十多年以來手寫輸入識別在不斷的發(fā)展，同時和掌上機進行集成也得到了較大程度的發(fā)展，在采集野外的地質(zhì)數(shù)據(jù)時所應(yīng)用的掌上機差不多均具備手寫輸入功能。該技術(shù)也逐步得到完善并具備了聯(lián)想等功效，是當(dāng)今野外獲取數(shù)據(jù)的一種主要的輸入方法。因為語音識別在進行處理時十分復(fù)雜，并對計算機自身性能提出了很高需求，以致現(xiàn)如今尚無法于掌上機內(nèi)進行裝配，然而多數(shù)的掌上機內(nèi)配有微型的錄音裝置。當(dāng)前在野外使用的語音輸入設(shè)施可以選擇MD或者語音筆等，并且使用該錄入方式也十分的便利。

3數(shù)字地質(zhì)填圖理論基礎(chǔ)研究的發(fā)展趨勢

數(shù)字填圖系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)儲存以及研究分析和描述及實體地質(zhì)在地表空間上分布狀況相關(guān)數(shù)據(jù)再現(xiàn)的信息體系。在該技術(shù)的理論研究過程中，需要由地質(zhì)數(shù)字填圖的定義以及有關(guān)的基本概念、數(shù)字填圖的地質(zhì)模型建立、數(shù)字填圖的物理模型建立、數(shù)字填圖的數(shù)學(xué)模型建立以及數(shù)據(jù)模型和該技術(shù)數(shù)字化過程的模型與數(shù)據(jù)操作、對數(shù)字填圖質(zhì)量定量評估系統(tǒng)及其相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等可以有更加系統(tǒng)、全面的發(fā)展與研究，使其可以漸漸形成和地質(zhì)學(xué)密切相關(guān)以及相關(guān)于學(xué)科數(shù)字化地質(zhì)區(qū)域的調(diào)研。有助于地質(zhì)相關(guān)學(xué)者借助于計算機，并利用觀測野外路線相應(yīng)調(diào)查，對地貌、地質(zhì)以及地球的化學(xué)、物理和遙感等的多源地學(xué)展開綜合性解釋與研究，并繪制地質(zhì)圖。尤其是進行交互處理的性能以及快速可視化的運算性能，經(jīng)過多次反復(fù)的試驗，使得地質(zhì)相關(guān)學(xué)者可以較為容易的對觀測區(qū)域圖形與自身知識體系進行完善，而傳統(tǒng)作業(yè)方法不能或者較難實現(xiàn)。所以全球的地質(zhì)填圖學(xué)者始終在盡力找尋理論方法及工具。

4結(jié)論

建立與研究地質(zhì)數(shù)字化調(diào)查方式和技術(shù)系統(tǒng)，使應(yīng)用于地質(zhì)調(diào)查主要過程數(shù)據(jù)的收集、儲存、處理、服務(wù)和管理及發(fā)布等規(guī)范和技術(shù)需求系統(tǒng)可以逐漸形成；建起以開發(fā)和提供技術(shù)服務(wù)中心作為目標(biāo)，使得地質(zhì)區(qū)域性調(diào)查、地質(zhì)環(huán)境的調(diào)查以及固體礦產(chǎn)的調(diào)查等野外現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)的數(shù)字化得以實現(xiàn)并得到全線推廣應(yīng)用，并實現(xiàn)地質(zhì)數(shù)據(jù)調(diào)查的一體化組織、描述、處理、管理與綜合，從而使地質(zhì)的區(qū)域性數(shù)據(jù)資源調(diào)查能夠統(tǒng)一進行發(fā)現(xiàn)、描述與集成得以實現(xiàn)，使數(shù)字化填圖技術(shù)得到更好的發(fā)展。

參考文獻

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