高豪宇，劉建軍

(1.甘肅省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅省疏勒河流域水資源局，甘肅 玉門 735200)

1 緒言

數(shù)字填圖在地礦行業(yè)區(qū)域地質(zhì)填圖中應(yīng)用廣泛，它能全面、精準(zhǔn)地采集野外第一手資料，為高精度地質(zhì)填圖打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此次在白龍江引水工程中需要進(jìn)行1∶1萬(wàn)地質(zhì)填圖，而該工程屬長(zhǎng)距離線狀調(diào)水工程，需要地質(zhì)多組協(xié)同進(jìn)行，由于該項(xiàng)目涉及地域廣，范圍大，野外地質(zhì)測(cè)繪時(shí)間緊，任務(wù)重，在水利工程中首次引進(jìn)了GIS數(shù)字填圖，為水利工程地質(zhì)測(cè)繪的信息化、數(shù)字化建設(shè)奠定了基礎(chǔ)，提升了公司在水利工程地質(zhì)測(cè)繪新技術(shù)上的創(chuàng)新應(yīng)用能力。

2 項(xiàng)目背景

此次白龍江引水工程地質(zhì)填圖涉及的總干線線路長(zhǎng)約256 km，帶寬約6 km，填圖面積1 536 km2；支線總長(zhǎng)637.60 km，帶寬約2 km，填圖面積1 275.20 km2；還包括調(diào)蓄水庫(kù)6座，調(diào)蓄水池6座；此次野外地質(zhì)填圖自六盤山、隴山基巖隆起的中山區(qū)起至隴東低中山、低山區(qū)結(jié)束；六盤山山脈由大小關(guān)山組成，系賀蘭褶帶南段以西南北向構(gòu)造隆起帶，整體呈SN走向，北與賀蘭山、南與西秦嶺山脈相連。沿線地形、地質(zhì)條件復(fù)雜，在穿越六盤山中山區(qū)段山高林密、溝壑縱橫，水系發(fā)育，給地質(zhì)填圖帶來了極大難度，并且項(xiàng)目時(shí)間緊、任務(wù)重，對(duì)野外測(cè)繪精度要求高，為此引進(jìn)數(shù)字填圖儀(GIS)對(duì)該段進(jìn)行了野外地質(zhì)填圖，并在該項(xiàng)目中野外地質(zhì)填圖及后期資料整理上得到了較好應(yīng)用。

3 項(xiàng)目中的應(yīng)用

在白龍江引水工程中底圖為1∶10 000的地形圖，借助CAD、MAPGIS及DGSlnf三個(gè)軟件，對(duì)圖形進(jìn)行矢量轉(zhuǎn)換(見圖1)，轉(zhuǎn)換后建立野外手圖，將野外手圖導(dǎo)入集思寶A8填圖儀進(jìn)行野外地質(zhì)填圖；應(yīng)用集思寶A8填圖儀對(duì)野外地質(zhì)界限、地質(zhì)構(gòu)造等地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行測(cè)繪；測(cè)繪完成后將野外手圖導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)，形成地質(zhì)內(nèi)容，在數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)地質(zhì)內(nèi)容進(jìn)行編輯，形成地質(zhì)圖件。現(xiàn)將具體轉(zhuǎn)化操作進(jìn)行簡(jiǎn)要敘述。

圖1 使用流程圖

3.1 圖形轉(zhuǎn)換

首先在CAD中對(duì)圖形進(jìn)行校正，對(duì)地形圖坐標(biāo)進(jìn)行復(fù)核、檢查，將.swg文件轉(zhuǎn)換為.dxf文件；然后再應(yīng)用MAPGIS(版本6.70)軟件將.dxf文件進(jìn)行導(dǎo)入文件轉(zhuǎn)換，在轉(zhuǎn)換過程中對(duì)不需要的圖層可以取舍，形成點(diǎn)線文件，可以對(duì)圖形進(jìn)行查看，查看圖形沒有問題后，再對(duì)點(diǎn)線文件進(jìn)行保存；其次是將點(diǎn)線文件導(dǎo)入MAPGIS中，形成項(xiàng)目文件，在形成項(xiàng)目文件前需要在MAPGIS中設(shè)置圖形參數(shù)(主要設(shè)置的參數(shù)包含坐標(biāo)系、比例及中央子午線等)；最后將點(diǎn)線文件進(jìn)行導(dǎo)入，對(duì)圖形代號(hào)消除，縮放比例(1萬(wàn)的地形圖縮放0.10)，與大地坐標(biāo)銜接。

應(yīng)用軟件DGSlnf，設(shè)置項(xiàng)目的根目錄，建立項(xiàng)目根目錄，將底圖文件進(jìn)行導(dǎo)入(在背景圖層中進(jìn)行選取)；導(dǎo)入后設(shè)置路線，保存路線，鏈接電腦，將路線導(dǎo)入掌上機(jī)。

3.2 野外填圖

在野外填圖中設(shè)備采用集思寶A8，該設(shè)備通過北斗定位系統(tǒng)進(jìn)行精確定位，軟件采用RGMAP.app，將手圖導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)，應(yīng)用RGMAP軟件對(duì)野外信息進(jìn)行采集、記錄，記錄主要包括地質(zhì)點(diǎn)記錄、地質(zhì)剖面、地質(zhì)點(diǎn)照片、巖層產(chǎn)狀等地質(zhì)信息的錄入。對(duì)野外手圖進(jìn)行定位，定位后會(huì)出現(xiàn)十字叉，如果該點(diǎn)需要記錄地質(zhì)點(diǎn)，點(diǎn)擊地質(zhì)點(diǎn)將圓圈移入十字光標(biāo)中。然后對(duì)地質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行編輯，編輯完成后可以添加照片，同時(shí)也可以對(duì)地質(zhì)剖面進(jìn)行素描，也可以對(duì)該點(diǎn)的產(chǎn)狀進(jìn)行記錄等；最后保存地質(zhì)點(diǎn)，同時(shí)可以對(duì)保存好的地質(zhì)點(diǎn)可以查閱，也可以對(duì)地質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行修改、刪除、移位等功能。

3.3 資料整理

將掌上機(jī)每天采集的地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)出，應(yīng)用DGslinf軟件將數(shù)據(jù)導(dǎo)入，對(duì)地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、檢查和入庫(kù)，形成完整的數(shù)據(jù)庫(kù)，后對(duì)地質(zhì)內(nèi)容進(jìn)行編輯補(bǔ)充、修正。在這里進(jìn)行溫馨提示，每天的數(shù)據(jù)需及時(shí)整理、編輯，對(duì)明天需要填的地質(zhì)圖進(jìn)行設(shè)置路線，防止重復(fù)路線編號(hào)，造成數(shù)據(jù)丟失，混亂，同一天的數(shù)據(jù)不要反復(fù)入庫(kù)，造成數(shù)據(jù)重復(fù)記錄，應(yīng)對(duì)野外數(shù)據(jù)基礎(chǔ)做好數(shù)據(jù)備份，以免數(shù)據(jù)丟失后無(wú)法找回。

4 數(shù)字填圖的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

4.1 數(shù)字填圖的優(yōu)點(diǎn)

傳統(tǒng)的區(qū)域地質(zhì)填圖，不易存儲(chǔ)，野外手圖不能長(zhǎng)久保存，對(duì)所填的地質(zhì)內(nèi)容更新較為困難，現(xiàn)在采用數(shù)字填圖可以將野外地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，不光是單一的地質(zhì)文字或素描，還可以和影像等資料進(jìn)行保存，并且對(duì)局部地質(zhì)內(nèi)容修編較為容易，有效地解決了不能長(zhǎng)久保存的問題。

數(shù)字填圖在野外應(yīng)用中，基本不受天氣、氣候、溫度的影響，能有效地進(jìn)行野外地質(zhì)填圖，對(duì)于時(shí)間緊、任務(wù)重的項(xiàng)目能節(jié)約更多的時(shí)間。數(shù)字填圖儀使用的地形圖精度越高，圖形越準(zhǔn)確，對(duì)地質(zhì)點(diǎn)的精度也有相應(yīng)的提高，這樣一來，可以在大比例地質(zhì)填圖中得到應(yīng)用。

在地質(zhì)填圖中，數(shù)字填圖儀體積小，便于攜帶，定位精準(zhǔn)，界面容易掌握，易上手，錄入速度較快，提高了野外填圖及后期資料處理的效率，為填圖的信息化發(fā)展提供技術(shù)保障。在地質(zhì)填圖后利用集成軟件平臺(tái)，將采集、錄入的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，在電腦上查看照片、記錄、巖層產(chǎn)狀、構(gòu)造等地質(zhì)現(xiàn)象，方便內(nèi)業(yè)資料的整理，在后期圖形處理上可以實(shí)現(xiàn)GIS與CAD的轉(zhuǎn)換。

在使用過程中，并沒有改變以前的工作流程，只是讓傳統(tǒng)的手工填圖變?yōu)閿?shù)字填圖，數(shù)字填圖具有信息化、數(shù)字化的特點(diǎn)，對(duì)一個(gè)項(xiàng)目來說能夠建立一個(gè)地質(zhì)庫(kù)，易于查閱；而對(duì)于一個(gè)單位或是一個(gè)行業(yè)來說，可以建立一個(gè)行業(yè)的地質(zhì)庫(kù)或跨行業(yè)的地質(zhì)庫(kù)，方便瀏覽、查閱，也可以進(jìn)行交流。

4.2 數(shù)字填圖的缺點(diǎn)

前期的地形圖投影轉(zhuǎn)化較為困難，地質(zhì)填圖儀的單位是米制，而圖件中以毫米制，所以對(duì)圖件必須進(jìn)行投影變換，以保證填圖的精度。數(shù)據(jù)及圖形轉(zhuǎn)化時(shí)要對(duì)轉(zhuǎn)換的圖形進(jìn)行處理，對(duì)有些CAD中的多行文字及原始圖形中的一些數(shù)據(jù)要進(jìn)行修正，如果對(duì)數(shù)據(jù)修正不完全，會(huì)造成圖形無(wú)法居中，有時(shí)偏移距離較遠(yuǎn)，無(wú)法查閱到圖形文件。數(shù)字填圖儀本身硬件內(nèi)存較小，對(duì)于長(zhǎng)距離調(diào)水填圖，無(wú)法一次制作底圖文件，這樣的話就需要分好幅，分解后才能正常使用。

GIS與CAD后期數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換較為復(fù)雜，當(dāng)數(shù)據(jù)量較大時(shí)，數(shù)據(jù)有時(shí)不能全部轉(zhuǎn)換，有時(shí)轉(zhuǎn)換時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，有時(shí)造成數(shù)據(jù)丟失，對(duì)后期的內(nèi)業(yè)整理上有一些的問題。GIS所使用的行業(yè)較少，主要在地礦部門，而在其他工程行業(yè)里應(yīng)用較少，且GIS平臺(tái)使用較為煩瑣，沒有CAD簡(jiǎn)潔，使用起來沒有CAD得心應(yīng)手，CAD在工程行業(yè)中應(yīng)用廣泛，與各專業(yè)協(xié)調(diào)較好，現(xiàn)在急需對(duì)GIS平臺(tái)進(jìn)行二次開發(fā)，讓它能更好地服務(wù)應(yīng)用于工程項(xiàng)目中。

5 結(jié)論

現(xiàn)在是數(shù)字化、信息化的時(shí)代，而數(shù)字填圖正是讓地質(zhì)填圖前進(jìn)了一大步，它能在中小比例尺填圖中發(fā)揮較大的優(yōu)勢(shì)，提高地質(zhì)填圖的精度及效率，為更好地在各行各業(yè)中得到應(yīng)用，能讓GIS平臺(tái)和CAD平臺(tái)做好銜接，適應(yīng)當(dāng)下的發(fā)展需要，為以后行業(yè)內(nèi)、跨行業(yè)地質(zhì)工程的大數(shù)據(jù)提供基礎(chǔ)支撐。