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数字地质填图在地区地质调查实习中的应用

   日期:2021-07-24     来源:www.gddx1688.com    作者:未知    浏览:119    评论:0    
核心提示:中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1672-5727(2012)01-0168-03地区地质调查是地质工作中具备策略意义的综合性基础工作,是所有地质工作的先行步骤。

引入数字地质填图的必要性

安徽巢湖地区地质调查实习是我校针对五年制高职地质专业小学四年级学生的综合性野外地质实习课程,是在学生系统性的学习地质学专业课程(一般地质学、矿物学、岩石学、古生物地史学、架构地质学等)和完成了普地认识实习后进行的。该实习使学生系统掌握地区地质调查的基本工作办法,进一步理解已学的基础地质理论,提升对各种地质现象的剖析能力,同时为学生学习后续专业课和进行生产、毕业实习打下基础。巢湖凤凰山区域分布有海西―印支期架构运动形成的复式褶皱,组成褶皱的地层包括所有些沉积岩类型,背斜和向斜形态完整,断裂架构典型而容易,加上距离区域行政中心巢湖区不足5公里,距离江苏省会南京120公里,交通很便利,是较为理想的地区地质调查实习基地。

地区地质调查通常遵循立项论证、采集资料及野外踏勘、设计编审、野外调查、资料整理、图件编制、野外验收、报告撰写、成就验收、资料归档等程序。除立项论证等少数项目外,其余均是巢湖地区地质调查实习的主要内容,对于培养学生野外地质填图、地质调查报告撰写、有关图件编制和实质操作能力等是非常不错的练习。

传统的地区地质调查是靠地质职员手持地质锤、罗盘、放大镜的“老三件”,通过连续的野外地质路线观测和察看,把获得的第一手基础资料记录在纸介质的记录簿和工作手图上,再依据各种观测资料进行概括、撰写出地质报告,绘制地质图、地质剖面图、架构纲要图等地质图件。地层产状、方位角、坡角等地质数据主要依赖罗盘测制,精度总是不高,文字、图件、数据等资料保存困难,而且没办法对测区资料进行当令更新。运用数字地质填图后,地区地质调查实习发生了根本变化。

数字地质填图是集GPS、GIS、RS技术于一体,结合计算机软硬件进行野外数据采集、处置、成图和剖析一体化的数字作业,达成了野外路线察看过程精确的定量化描述。在实习过程中,教师第一讲授数字地质填图和有关计算机应用技术,使学生可以用自编计算机软件对实测地层剖面制作、野外地质路线观测、定位、各种地质图件成图的全过程进行精确的定量化及数字化描述,达成地区地质调查的数字化表达,完成整个实习过程从文字到图件的计算机处置。实习中大家广泛用了野外数据采集掌上机、手持GPS、数码相机和手提电脑等“新五件”,采集、记录野外资料、野外定点、剖面测制均在电子地图上进行。从野外踏勘、实测地质剖面到野外地质填图各阶段,实习从以教师为主导逐步过渡到以学生为主导。学生对这种实习方法非常有兴趣,对高新设施感到非常新奇,都能提升专业兴趣和学习热情,教学成效很好。

什么时间经验

地区地质调查实习中应用数字地质填图,从野外数据采集过程入手,达成了地质察看的图、文、像的数字化。2009年到今天,学生在巢湖数字化地区地质调查实习,进一步证实了该技术应用于地区地质调查实习是切实可行的。依据实践教学的经验,现提出以下几个值得看重的问题。

应看重地质基本技术练习 传统的地质填图理论与办法是数字化地质填图的基础。野外岩石、矿物的辨别,各种架构及地质现象的剖析,罗盘及地形图的用等是所有地质工作的基础,是从事地质工作需要拥有的最基本技术。假如不看重这部分基本办法和基本技术的练习,野外数字化填图就没办法拓展。因此,不可以由于数字化填图就放弃传统工具的用,在教学安排上需要强调入门知识和基本功、基本技术的练习,需要每人动手、动脑,每一个学生都需要察看、记录、素描,天天结束后每个人都得写当天路线小结,并提出新认识、新看法和新建议。

增强学生的独立工作能力 野外数据采集的每一个阶段,教师解说、示范后,都应由学生独立完成,教师负责检查和督查。室内每一个学生都需要独立完成所有图件和报告。实习结束前大家安排野外考试检验学生野外工作能力。学生以小组为单位沿考试路线统一行动。个人在野外记录本上独立完成野外记录和路线剖面示意图,在考试路线的终点将野外记录本交给监考教师;实习结束后还以小组为单位选出出色实习成就进行展示和评比。

要加大师生交流,保证实习任务完成 要想让数字地质填图在地区地质调查实习中得到高质、高效的应用,就需要野外填图职员都需要提升对GIS及地质专业的理解和综合能力。在实习中大家采取多种方法确保实习任务的完成,教师对野外所有地质现象统一备课、统一认识,野外踏勘间隙安排多次技术讲坛,天天都要讨论明天的教学内容安排,概要当天的教学状况,同时下班与学生一块概要当天的路线地质状况,解答学生的问题。

综上所述,将最新的数字地质填图办法应用于地区地质调查实践教学中,可使学生在校期间就学会最早进的技术,体现五年制高职实践教学体系与时俱进、积极面向社会需要的特征,为学生以后从事地质工作打下好基础,提升学生的就业竞争优势。

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)01-0168-03

地区地质调查是地质工作中具备策略意义的综合性基础工作,是所有地质工作的先行步骤。地区地质调查工作的进展状况和研究程度高低,总是是衡量一个国家地质工作和地质科技总体水平的标志,也是制约这个国家资源勘查、经济建设的要紧原因。因此,地区地质调查办法是地质专业学生需要学会的一项要紧基本技术。传统的地质工作,是通过野外观测和察看,把获得的第一手基础资料记录在纸介质上,然后在此基础上进行剖析研究。伴随计算机技术的进步,尤其是GIS有关技术、地学信息化技术的进步,很多国家在20世纪90年代后相继拓展了数字地质填图的研究和实验,投入了很多的人力物力,进步和拟定了相应的规范、规范,研制和开发了部分软件和硬件,并拓展了试点工作。

我校自2006年设立地质专业以来就开设了《地区地质调查》课程,实习地址通常选择在距离南京120公里处的安徽巢湖凤凰山区域,于2008年与安徽巢湖铸造厂签订了巢湖实习基地协议。经过全国二十多所地质类院校的一同建设,现在巢湖实习基地已经拥有了专门的教学互联网和实验室,有了一套相对完整的教学体系,并有使用集成地理信息管理软件(GIS)、卫星定位系统(GPS)和遥感系统(RS)等技术的数字地质填图软件和虚拟教学基地。

前期数字化资料采集和筹备工作

资料采集工作 第一,选择并采集备齐适合比率尺的地形图数据或纸质地形图作为数字填图所需背景图层的底图。我校所用1∶10000巢湖凤凰山区域数字地形图是在1∶50000地质图的基础上按有关规定放大、裁剪编制的,以此作为数字地质图及专题图的底图。第二,充分借助前人工作成就,采集涉及测区的地层、岩石种类、矿产类型、物化探等资料。第三,确定填图范围和填图比率尺,在综合研究的基础上,统一野外岩矿石命名,统一填图办法和需要,统一图式图例。

技术装备 除常规填图所必需的技术装备外,数字地质填图还需要一些特定的硬件设施:如手提电脑、数码照相机、GPS、移动硬盘、数码摄像机等。软件支撑包括野外采集系统和室内桌面系统,如用于数字地质填图数据处置的GiSP、实测地层内业处置的SDP软件、用于绘图的MapGis、Coreldraw等。

拟定教学计划 整个地区地质调查实习主要分为野外数据采集和室内资料整理两个阶段。其内容、时间安排如表1所示。实习时间共21天,行路等工作耗时2天,实质工作时间19天。

地区地质调查实习

室内整理

室内整理包括数据整理和编辑、编制各种地质图件、撰写地质报告三部分。室内整理是整个实习的要紧环节,是学生提出问题、综合剖析问题、概要提升的过程。在室内整理过程中,实习教师天天要组织讲评,准时纠正成就编制中的失误。

实测地层剖面数据的编辑与整理 实测地层剖面是指在选择好的剖面线上对地层进行划分、测量与研究。室内数据处置包括对各个数据记录的校对和完整性的检查、分层的室内归并与真厚度计算,主要通过SDP实测地层内业处置软件完成。在实测地层剖面数据处置系统(SDP)中,第一要将野外获得的数据保存在系统数据库中,然后再对它们进行加工整理,自动绘制成各类表格和地质图件,并可以将计算结果、表格和图件打印输出。目的是提升实测地层剖面工作的水平和效率,减轻区测员工的劳动强度。

GiSP数据的输入和整理 GiSP是依托GIS技术研发的地质调查数据处置平台,用来对野外确定的地方点进行信息补充和健全,同时对数据进行剖析,在此基础上形成实质材料图。GiSP数据管理器具备非常强的数据编辑功能,导入巢湖区域填图地区地图后,可以依据需要录入、编辑或删除点位数据。地方点和地层产状的标注分别使用“数据图示”菜单中的“标注地方点”和“标注产状”选项即可达成。现在GiSP试用版仅能输出实质材料图框架。框架图由地方点及其点号、地方点的产状、测区范围构成。输出实质材料图用“图件输出”的“导出图档”选项来达成。为了获得最好的分析度,在用“输出图档”选项之前,应该通过“显示比率控制”设置显示窗口,尽可能将工作区铺满整个地图视图窗口,然后再用“输出图档”输出图形。GiSP输出的图档可以导入到Coreldraw软件中与事先打开的专业图件底图叠加进行精细加工。

实质材料图和地质图的制作 实质材料图是在地形图上的野外操作手图,反映全部野外工作行为(路线、地质点、地层产状、地层/岩石单位、矿产资源、断裂架构),是地质图和架构纲要图的基础,具备原创性、综合性和水平属性。绘图需要上墨不着色。野外所有地质点信息检查整理无误后,第一,输入GiSP数据处置软件,标注在地形图上之后选择输出,将点位信息导入Coreldraw实质材料图底图。第二,通过不同检索方法在符合V字型法则的基础上,进行地质连图。第三,对所连地质界线赋属性,线转弧段造区,赋予区属性,最后形成实质材料图。地质图是在实质材料图基础上的简化,去掉路线、地质点,简化地形线,反映野外工作实测的和推断的地质现象,包括主图和附图。主图要拥有四要点:地层产状、地层/岩石单位、矿产资源、断裂架构。附图对地质现象进行简要讲解,其中综合地层柱状图是对测区地层的讲解,地质剖面图是对测区架构框架的讲解。绘图需要依据地质行业准则,进行不同地质实体的着色、花纹填充,提取和叠加注记、产状、矿产等图层,最后即可完成数字地质图的初步编辑工作。架构纲要图是突出架构的地质图的简化,需要以架构旋回为单位,突出褶皱架构和断裂架构,绘出褶皱轴迹。

内业资料处置结束后,需要每一个学生提交野外记录本、岩石标本及化石标本,实测剖面综合成就图及文字报告和一份实习报告,每一个小组提交一图库件(包括实质材料图、地质图、架构纲要图等)。

野外数据采集

野外数据采集阶段主要包括路线踏勘、地层剖面实测、地质填图三部分。

路线踏勘 路线踏勘的目的是认识测区内分布的地层的岩性、结构、架构特征、地层接触关系及辨别特点,认识测区地质架构的基本框架。这一阶段由实习教师负责解说,需要学生训练用GPS进行定点,同时地形特点明显时,用罗盘训练后方交汇法定点,并完成野外记录。路线安排:(1)察看志留系剖面、泥盆系剖面(狮子口附近);(2)察看石炭系剖面(驻地附近);(3)察看二叠系剖面、三叠系剖面(柴火山一带)。踏勘阶段需要学生学会GPS怎么使用,学习用数字地质测量软件。天天路线踏勘后,下午和晚上进行内业整理,需要各学生小组按规范完成野外记录,绘制剖面示意图。

实测地层剖面 在一个区域进行地区地质调查时,第一需要确定填图单位。不一样的比率尺填图单位也不同,不一样的区域(如侵入岩区域、变质岩区域)填图单位确定原则和办法也不同。沉积岩区域是以岩石地层单位为基础划分,通过实测地层剖面查明地层层序和厚度,确定填图单位的。实测剖面前一天下午进行实测地层剖面常识筹备,安排专题讲坛,需要各小组借助课后和晚上的时间在驻地进行模拟测量。实测时分成4队,根据实习队的安排对各自地质剖面进行实地测量。第二天进行实测剖面资料整理,撰写报告。依据各小组的数据,需要每一个学生提交一份完整的综合成就图,并提交文字报告。

地质填图 地质填图阶段采取穿越地层路线法为主、追索路线法为辅布置路线。地质填图前一天进行地区地质测量阶段的常识筹备,安排相应的讲坛。填图时间安排6天,前两天班级全体学生在实习教师的示范下,沿小山王东北经平顶山向斜、凤凰山背斜至7410厂附近,拓展由一个向斜和一个背斜组成的完整地质路线测量,旨在打造学生对测区褶皱体系的全方位认知,为最后接图做筹备。后3天班级分成两队,在实习教师的指导下让学生进行野外地质测量,通过实习教师的言传身教,使学生学会地质测量的基本办法。最后一天安排野外路线考试。

接图和补充测量(补点) 野外实习最后一天进行接图、补点与提交实质材料图。

 
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