数字填图系统（DGSS）中DGSInfo在区域地质调查中的应用
——以西藏绒布地区索改幅1∶5万区域地质填图为例

2018-12-27 05:51董斌斌丁枫杨敏范宇航田京京

新疆地质 2018年4期

董斌斌，丁枫，杨敏，范宇航，田京京

（1.成都理工大学地球科学学院，四川成都 610059；2.北京市环境保护科学研究院，北京 100037）

数字地质调查系统（DGSS）是中国地调局地质发展研究中心2010年开发的，具自主知识产权、整合数字填图和数字剖面等6大系统为一体的综合地质调查软件。该系统同时结合3S（GPS、GIS、RS）技术，功能涵盖较齐全，被广泛应用于基础地质调查、矿产地质调查、资源储量估算与矿体三维建模等多个领域[1-5]。野外与室内整理中，主要是对PRB之间的关系认识较混乱，照片、产状、样品输入方式存在错误，GPS采点方式与特点认识模糊，及对信手剖面图生成方式与存在等问题。笔者针对14版DGSS数字填图系统在野外的使用方法，及后期处理中遇到的问题进行探讨，希望对地质工作者有所帮助。

1 调查区自然地理概况

研究区地处西藏南部喜马拉雅山中段北麓，地形切割强烈，属深谷深切割区，区内山势陡峻，沟壑纵横，海拔4 400～5 700 m，相对高差800～1 000 m，属高原亚寒带半干旱季风-高山高寒气候，环境恶劣，可进行野外作业的时间相当有限（图1）[6]❶裘碧波.藏东南措美残余大火成岩省地幔柱成因新证据，中国地质大学（北京），硕士学位论文，2011。因此，数字化填图显示出更多优越性，1～2人携带智能设备即可独立完成野外填图。

笔者结合西藏绒布地区索改幅区域地质调查使用技巧，对野外工作前期准备做了相应总结（图2）：①地形图数据工程。目前项目所需地形图数据大多在国家测绘地理信息局统一购置，为ArcGIS数据模式下的GeoDatabase格式[9-11]。因此，需借助ArcGIS和MapGIS对数据进行转换，转换成对应的MapGIS格式的点、线、面数据格式；②遥感图像解译。遥感影像是最能直观反应一些地质现象的宏观依据，对识别构造现象、第四系沉积、地质体及研究区地理特征具重要意义。准确的遥感影像解译在基础地质调查中显得尤为重要，遥感图像数据主要以遥感影像、DEM数据影像及图像形式存在，仍需借助MapGIS、Section等转换成msi格式进行矢量化处理，最终转换成对应的点、线、面数据格式[11]；③前人资料的搜集整合。主要借助大比例尺地质调查基础或该区域前人对某一特定地质体的研究现状。索改幅的前期准备主要依据西藏洛扎县幅1∶25万区域地质调查和前人对该区域主要地质体研究现状，对主要研究成果和研究现状进行总结，以较直观的方式标注于相应的点、线、面数据工程中。综合以上所有的点、线、面数据工程，创建研究区图幅所需背景图层；④对字典库与系统库的准备。在项目研究过程中需采用统一库文件，随研究区研究程度的不断深入，对库文件进行相应更新[8，12]。如前期对字典库进行项目人员、基本地层单位与岩性的添加，后期随着研究的不断深入进行修改与完善。对系统库主要是在原库的基础上编入研究区基本的地层代号，随后据需要不断加入一些特殊地质体标识（如：团块、结核等），及地质单元代号等。总之，对字典库与系统库的修正与更新需建立在统一的库文件基础上。

图1 研究区区域位置图(A)及地理概况图(B)Fig.1 Regional location and geographic overview of the study area

图2 前期准备基本流程Fig.2 The basic process of preparation

2 应用方法与步骤

电脑部分主要分为野外路线设计和室内PRB处理，野外主要在前期准备和室内设计基础上完成。以索改幅为例，野外踏勘（实测）前需完成数字地质调查系统（DGSS）中DGSInfo工作目录DGSData的建立，将1∶5万向4幅1∶2.5万分幅图转换[3，8，11，13]。同时完善1∶5万和1∶2.5万数字底图（填图）中背景图层（图3）。对1∶5万研究图幅到1∶2.5万分幅转换及DGSInfo工作目录DGSData创建与完善后，才可进行野外地质调查的部分。

2.1 野外

目前野外地质调查主要借助智能手机或平板，利用AoRGMap软件完成野外采点、定位等[4]。AoRGMap软件在野外初次使用时需进行一些调试、校正等，特别是软件精度（GPS误差）校正。不同地区受不同自然条件影响及软件载体本身影响，所需校正参数不同（图4）。因此，我们需寻找该地区重要地标性位置，结合地形图确定该处坐标参数。原则上，校正的地标性位置越多，软件与实际地形图间的吻合度越高。

对GPS航迹采点，主要分两种方式，一种是按一定时间间隔采GPS点，这种方式在野外环境较恶劣地区，点与点间将会出现GPS点分布不均匀及叠置问题。地势较平缓，便于前行，GPS采点间距变大；地势陡峭，行走缓慢，GPS采点间距将变小，甚至出现点的叠置。另一种是按点与点间的相对水平距离进行采点，采点较均匀规整，更美观。在索改幅1∶5万区域地质调查过程中，由于初期研究经验不足，我们将两种GPS采点方式一起使用，距离采点按每隔100 m采一个点，时间采点选择每隔60 s采一个点。后期PRB数据库制作中对比发现，按距离采点在后期数据库制作中图件的美观、整洁度远远优于后者（图5）。

图3 索改幅1：5万及1:2.5万分幅及背景图层示意Fig.3 The map and background layer of 1:50000 and 1:25000 of Suogai

图4 GPS采点误差校准设置Fig.4 Error calibration setting of sampling sites with GPS

2.2 室内最终处理

室内资料整理（PRB库编辑）主要是对路线地质调查、实测地层剖面及构造等进行整合，并建立研究图幅空间数据库[4，8，12，14-15]。针对研究区图幅，要对130多条路线，1 200多个地质点及R、B、照片、产状、样品等进行整合建库，需在初期研究中做好规范培训与部署，才能在后期整理中做到一步到位。实际工作中很少能一步完成[16]。借此，我们对此次索改幅1∶5万区域地质调查室内整理中常遇问题进行探讨说明。

图5 GPS采点分类对比Fig.5 Classification comparison of GPS's sampling sites

2.2.1 PRB之间的关系

系统中地质点（P）是附属于地质路线下边的，属地质路线子集。分段路线（R）、地质界线（B）、照片、产状、样品、素描等属地质点（P）下的子集，分段路线（R）与地质界线（B）是同等关系。一直以来它们间的编号较混乱，没特定说明。因此，资料整理中，需对一些参数进行统一，如PRB之间的关系（图6）。照片、产状、样品、素描等之间的关系[8，12，14-15]。

图6 PRB关系图Fig.6 The relation chart of PRB

2.2.2地层分界点上地质界线（B）的作用

地层分界点、岩性分界点、脉体、特殊岩块等需用地质界线（B）勾画出。后期实际材料图赋属性中，是将所有地质界线（B）属性提取到Geoline（地层线或地质界线）工程文件中[11，14，17]，生成地质界线（或地层线）。

2.2.3照片、产状、样品常见问题

照片编号输入方面，由于掌机（平板）像素低，为提高照片质量，野外部分我们选择使用照相机进行拍照，但后期导入照片中经常存在照片编号不匹配问题，系统仅识别特定编号（如：“D6230_1_1”），这就需要我们对不匹配的照片进行手动修改成系统特定编号。产状添加上，除野外利用掌机直接测量或添加外，如是通过野外记录本记录，后在室内录入，则需对该产状进行旋转，否则存在产状倾向与实际测量不符现象。样品问题主要是在后期样品编号方面，系统导出野外记录本时，会自动在样品编号中生成地质点号前缀，所以样品编号中只输入样品代号即可（化石样：HB01、HB02；标本样：B01、B02）。

2.2.4素描图、信手剖面图问题

素面图主要描绘地质点上特殊地质现象，属地质点子集，所以在命名上需借助地质点号命名。信手剖面图是对一条地质路线所有地层和地质现象的简单描绘，是该条地质路线的子集，命名上需与路线号关联。素描图、信手剖面均需转成msi格式导入PRB库系统（除借助MapGIS、Section等绘图软件绘制的外）。

2.2.5信手剖面图自动生成问题

信手剖面图更多的是在野外手绘完成。受野外工作环境与工作时间影响，部分仍需后期在室内完成。数字地质调查系统（DGSS）的DGSInfo可自动生成信手剖面图[18]。由于软件自身原因，自动生成的剖面线存在较多误差，需手动修改添加，借助Map-GIS、Section等绘图软件绘制。虽16版已发布使用，实现自动生成区功能，误差有所改善，但仍需手动调解完善。

2.2.6 GPS采点均匀性问题

GPS采点是通过设置采点方式进行智能化采点，GPS按距离方式采点，点与点间的距离是一定的，看起来特均匀。按时间采点会据地势起伏及等高线疏密发生很大变化，地势险，等高线密，采点密集；地势平缓，等高线稀疏，采点分散（图6）。相反，GPS采点在地势险、等高线密的地区采点分散，地势平缓、等高线稀疏的地区采点密集，这种现象的点在后期处理的可能性更大。

3 结论