Question

区域地质调查的信息化

Answer 1

一、内容概述

区域地质调查是运用地质科学理论和技术，对一定区域的地层、岩石、构造、矿化等各种地质体和地质现象进行比较系统的观察研究，阐明区域内各地质体的基本特征、相互关系和地质发展史，并按照地质制图原理制成不同比例尺的区域地质图。区域地质调查是一项具有战略意义的综合性基础工作，是衡量一个国家地质工作水平的基本标志，是世界各国地质工作机构的一项基本职能和长期任务。因此，实现区域地质调查全过程的信息化是地质工作信息化战略的重要目标之一，是改变地质工作传统工作方式、提高现代化水平的关键。而区域地质调查全过程信息化是指以信息技术为手段，以标准为支撑，实现从野外数据采集，室内数据整理、解释到室内成果图件、报告编制和输出全过程的数字化、数据库化、标准化和集成化，从根本上改变使用纸质地图、记录本、笔、目视定位、人工解释和制图的传统工作方式，提高区域地质调查工作的现代化程度。

区域地质调查全过程信息化的实现能够提高整体工作的效率，改变传统的工作方式，提高地质工作的现代化水平。区域地质调查全过程的信息化是一场深刻的革命，涉及工作方式、观念、技术、工作流程、标准、管理等一系列变革。主要表现在下列几个方面（姜作勤，2008）：

（1）工作方式发生变化

从野外使用纸质地图、记录本、笔和目视定位的传统工作方式变成使用基于掌上计算机和手写笔的野外数据采集系统，进行文字和图形信息的交互式采集；从以人工解释和制图的方式变成使用基于GIS、数据库、数据处理软件和数字制图软件的计算机辅助的工作方式。传统的工作方式已经持续了100 多年，具有成熟的规范和已经成为习惯的工作流程，用笔在纸质笔记本上记录得心应手，一切都很自然。新的工作方式使这一切都发生了变化。这种变化对于不熟悉计算机系统操作的地质人员来说，同样的工作可能需要更长的时间。实际上，即使熟练操作，工作负担也不会比传统方式有太大的变化。野外数据采集系统的效果主要体现在地质填图后续的过程中，如室内整理、成果输出及信息服务。

（2）地质调查所依据的标准、规范发生变化

包括采用新技术需要的标准和相应的管理规范。标准包括数字地质图及相应的地质图空间数据库标准、地质描述用语（USGS称为科学语言）标准、空间定位标准、野外数据采集标准、地质信息的分类编码标准、数字制图标准、元数据标准等。管理规范包括新的填图规范，野外数据采集的质量检查规定，项目成果审查、验收及汇交规定，相关部门与人员的岗位责任及工作量的规定等。

（3）调查评价的质量管理发生变化

包括野外数据采集的质量控制、项目质量检查、项目审查、成果汇交的要求等。由于采用数字技术，需要完全不同的质量控制和检查、审查方法，要求对相关人员掌握与传统工作方式不同的技能。

（4）数字化成果的知识产权和产权的保护问题

与纸质报告和地质图不同，数字化的文字和图件是很容易被修改的。如何保障原始数据及成果数据不被修改、相应的知识产权不被侵犯是信息化面临的一项挑战。

（5）信息化对区域地质调查各个阶段的人力资源配置提出了新要求

野外填图的地质人员、项目管理人员、质量检查人员、成果验收人员都需要掌握新的技能。

（6）随着信息化的不断深入，要求对相应的管理机制进行调整

涉及组织制定新的规范、规定新的工作流程与质量管理（控制）体系、改变某些部门的职能、改变原有的人力资源配置、组织不可缺少的培训等。

区域地质调查全过程信息化是多种技术综合应用的结果：

1）野外数据采集的信息化是下列技术综合应用的结果：掌上或手持计算机技术（包括适用于野外工作环境的硬件、操作系统、显示和接口技术）、可以嵌入掌上计算机的GPS全球定位技术、非键盘输入技术（手写识别、语音识别等）、用于野外数据采集的图形交互式输入和处理技术、图像显示技术、与多种设备及室内处理系统的接口技术、数据质量的保证与评价技术、应用软件开发技术、相关标准等。

2）室内数据整理和解释的信息化是下列技术综合应用的结果：多源地学数据的集成管理、处理和综合分析的数据库技术、GIS技术、各种专业数据处理技术等。

3）成果表达与输出技术是下列技术综合应用的结果：计算机辅助制图技术、符合标准的数字化的字库、线型符号库和色标库、3D可视化技术、地质图空间数据库设计和建库技术、web服务技术、数字印刷技术等。

4）区域地质调查全过程信息化要求将上述过程的信息化进行统一协调，制定不同阶段的标准接1∶3，采用与新的工作方式相适应的工作流程和技术要求或规范。

二、应用范围及应用实例

从20世纪90年代初先后开始的美国、加拿大、澳大利亚三国的第二代地质填图计划都将建立基于GIS的数字地质图数据库作为重点目标之一。美国1992年的地质填图协定和1997年、1999年两次重新授权都要求在参加国家协作地质填图计划NCGMP的州地质调查所及其他单位的配合下，由USGS负责建立国家地质图数据库——NGMDB。推进数字填图技术是实施NGMDB的重要内容。自1997年开始每年都召开研讨会，来自USGS、GSC、美国各州的地质调查所、有关的大学和公司的专家们交流讨论数字填图的技术和应用并出版论文集，有力地推动了野外数据采集的信息化（姜作勤，2008）。

三、资料来源

姜作勤.2008.国内外区域地质调查全过程信息化的现状与特点.地质通报，27（7）：956～964