论文部分内容阅读
摘 要：数字填图技术是集GIS、GPS、RS技术为一体的区域地质调查野外数据和信息的数字化获取技术，及其数字化成果的一体化的组织、一体化的管理、一体化处理和个性化的社会化服务计算机科学技术。
关键字：数字填图技术，PRB数字填图技术，地质调查
地质调查的基本工作方式是野外地质观察，而文字描述和相关图件是调查内容的主要表达方式；其数字化难度大，常常成为制约地质调查全过程信息化的瓶颈，同时，数字化填图也是国内外填图研究的前沿领域。国内外数字填图技术的应用研究20多年的历史表明，数字地质调查系统不仅仅是一个应用程序的简单应用与开发，而是一个数字地质调查的综合性平台；新技术在地质调查现代化的应用，不仅仅是简单的模拟传统工作方式，而是对以往地质调查工作模式的变革，同时还涉及新的技术要求、规范新的工作流程等许多管理行为。
我国开展的数字填图技术研究瞄准野外数据采集技术这一科学技术前沿，进行了原创性研究，从地质调查源头出发，以野外地质数据获取过程的数字化为核心，研究数字地质填图的理论与技术方法，创造性地提出了PRB（Point Routing Boundary）数字填图理论与技术方法。通过多年的探索与研究，在确定描述粒度、空间粒度和存储粒度的分割技术的基础上，丰富和完善了地质调查与填图野外数据获取技术，其核心技术使数字填图技术及方法真正成为一种通用的技术方法和平台。
数字填图技术 （Digital Mapping Technique）：采用嵌入GPS、可以运行PLAM OS 或Windows CE，并装入了野外调查数据采集系统和数字地形图的掌上或平板电脑构成野外数据采集器。通过使用野外数据采集器，直接在野外获取各类数字化的原始地质资料，与相配套的桌面系统一并建立野外调查和室内鉴定、测试等手段形成的原始调查资料数据库，并通过室内资料综合整理，对地质、地理、地球物理、地球化学和遥感等多源地学数据进行综合分析和地质制图，形成地学调查的各类成果数据库（如地质图空间数据库、各类数字化的专题图件、多媒体地质调查报告等）和通用的数据仓库，实现数字区域地质调查中的数据库共享。概而述之：数字填图技术是集GIS、GPS、RS技术为一体的区域地质调查野外数据和信息的数字化获取技术，及其数字化成果的一体化的组织、一体化的管理、一体化处理和个性化的社会化服务计算机科学技术。
PRB数字填图技术 （PRB Digital Mapping Technique）：把野外地质调查观测路线的过程，用实体点--地质点（Point）、网链--分段路线（Routing）、全链或几何拓扑环--点和点间界线（Boundary）的数据模型和组织方式，对野外路线观测的对象及其过程的描述进行定义、分类、聚合和归纳，分层并结构化与非结构化相结合的储存在空间数据库中，相应的数据模型，称为PRB数据模型，利用PRB组合的关系，描述野外路线观测描述的过程，称为数字PRB过程，采用这种PRB过程进行数字填图的技术被称为PRB数字填图技术。
PRB数据模型 （PRB Data Model）：是描述PRB的基本过程、支配PRB的基本过程组合的规则及运用整个PRB过程的公共机制的数据模型。共有10个野外数据采集实体数据模型构成。它们是设计路线、地质点、分段路线、点上和点间界线、GPS点位、样品、化石、产状、素描、照片。PRB数据模型均由描述空间位置和观测内容（结构化与非结构化描述）组成。每个过程的空间位置数据库解决了地质制图的问题，每个过程的结构化数据库规范了调查内容的结构，每个过程的非结构化数据（自由文本）开辟了地质思维自由发挥的空间，既能满足计算机处理的需要，又能保证地质工作者取全取准观测数据和参数。
PRB基本过程 （Basic Process of PRB）：由地质点（Point，简写为P）、点间路线（Routing，简写为R）、点上和点间界线（Boundary，简写为B）三个基本过程组成。地质点P过程是指野外路线所通过的地质界线、重要接触关系、重要地质构造、重要地质现象等进行地质观测点控制的过程。分段路线R过程是指两个地质观测点之间的实际分段路线描述记录的控制过程。该实际路线根据两个地质观测点之间的内容和变化来进行分段描述，该变化可以是两个地质实体的界线，也可以是一个地质实体的内部变化。点间界线B过程是依赖于R的过程，它是对两段R之间的界线来进行分段描述。同R一样，该界线可以是两个地质实体的界线，也可以是一个地质实体的内部变化界线。在室内PRB过程中，B过程是地质连图的重要依据。
PRB的基本过程组合的规则 （The Rule of Basic PRB Process Combination）：是描述PRB的基本过程组合的规则。地质点P过程是PRB过程的核心。分段路线ROUTING过程、点间界线B过程必须隶属P过程。一个P过程可以有1至N个R过程，0至N个B过程；一个R过程可以有0或1个以上的B过程。
PRB过程的公共机制 （The Public Mechanism of PRB Process）：根据数字填图的特点，PRB过程的公共机制由PRB划分、PRB过程字典与PRB过程扩展机制组成。PRB过程划分是描述PRB的划分及过程编码规则；PRB过程字典是PRB过程采用的三种类型字典的规则；PRB过程扩展机制是描述在PRB过程的采样过程规则，这些采样过程包括产状、化石、素描、照片、影像、样品的数据采集。
PRB过程基本程式 （The Basic Styles of PRB Process）：PRB过程基本程式由PRB的组合而成，它是路线地质调查的最小组合单位。它有以下几种最小单元的组合模式：模式一，P 适合区域地质调查中的补点工作；模式二，P-R-P，P-（B）-R-（B）-P，P-P组合，适合地质内容中等复杂程度的填图工作；模式三，P-（B1，B2，... ）- R - （B1，B2，…）- P组合，适合地质内容复杂程度大的填图工作。
PRB过程数据操作 （The Data Operation of PRB Process）：将PRB野外手图的组织、图幅PRB库创建、野外PRB手图库组织与管理、PRB实际材料图数据的综合处理、编稿数字地质图的成图、PRB数据质量检查、PRB库信息检索、PRB地质连图、PRB工作量统计等操作，统称为PRB数据操作。
PRB字典 （PRB Dictionary）：是为解决地层、构造、岩性等地质内容分类与描述的规范化，野外数字填图中专门术语的灵活查阅，提高野外数据采集效率而设立的。PRB字典的建立可以减少或避免在地质填图中存在的分类与描述不够规范等问题，为PRB数据库在更大范围内有效共享提供了基本保证。野外数据采集系统提供了三种类型PRB字典：PRB过程一般术语字典、PRB过程野外记录结构化描述字典和PRB过程规范结构化填空补缺式描述字典。
PRB过程一般术语字典 （The General Technical Term Dictionary of PRB Process）：也称PRB过程2级（需二级查询）字典。由填图项目组根据测区的地质特点，自己定义词典目录与相应词条。词典目录文件由大类的专业术语构成，词条文件按词典目录的记录为文件名，记录由组成该词典目录的词条组成。电子词典数据文件可用常用的字处理软件（如记事本等）生成。
作者简介：杜玉静，女，河南郑州人，硕士研究生，郑州工业贸易学校教师。
关键字：数字填图技术，PRB数字填图技术，地质调查
地质调查的基本工作方式是野外地质观察，而文字描述和相关图件是调查内容的主要表达方式；其数字化难度大，常常成为制约地质调查全过程信息化的瓶颈，同时，数字化填图也是国内外填图研究的前沿领域。国内外数字填图技术的应用研究20多年的历史表明，数字地质调查系统不仅仅是一个应用程序的简单应用与开发，而是一个数字地质调查的综合性平台；新技术在地质调查现代化的应用，不仅仅是简单的模拟传统工作方式，而是对以往地质调查工作模式的变革，同时还涉及新的技术要求、规范新的工作流程等许多管理行为。
我国开展的数字填图技术研究瞄准野外数据采集技术这一科学技术前沿，进行了原创性研究，从地质调查源头出发，以野外地质数据获取过程的数字化为核心，研究数字地质填图的理论与技术方法，创造性地提出了PRB（Point Routing Boundary）数字填图理论与技术方法。通过多年的探索与研究，在确定描述粒度、空间粒度和存储粒度的分割技术的基础上，丰富和完善了地质调查与填图野外数据获取技术，其核心技术使数字填图技术及方法真正成为一种通用的技术方法和平台。
数字填图技术 （Digital Mapping Technique）：采用嵌入GPS、可以运行PLAM OS 或Windows CE，并装入了野外调查数据采集系统和数字地形图的掌上或平板电脑构成野外数据采集器。通过使用野外数据采集器，直接在野外获取各类数字化的原始地质资料，与相配套的桌面系统一并建立野外调查和室内鉴定、测试等手段形成的原始调查资料数据库，并通过室内资料综合整理，对地质、地理、地球物理、地球化学和遥感等多源地学数据进行综合分析和地质制图，形成地学调查的各类成果数据库（如地质图空间数据库、各类数字化的专题图件、多媒体地质调查报告等）和通用的数据仓库，实现数字区域地质调查中的数据库共享。概而述之：数字填图技术是集GIS、GPS、RS技术为一体的区域地质调查野外数据和信息的数字化获取技术，及其数字化成果的一体化的组织、一体化的管理、一体化处理和个性化的社会化服务计算机科学技术。
PRB数字填图技术 （PRB Digital Mapping Technique）：把野外地质调查观测路线的过程，用实体点--地质点（Point）、网链--分段路线（Routing）、全链或几何拓扑环--点和点间界线（Boundary）的数据模型和组织方式，对野外路线观测的对象及其过程的描述进行定义、分类、聚合和归纳，分层并结构化与非结构化相结合的储存在空间数据库中，相应的数据模型，称为PRB数据模型，利用PRB组合的关系，描述野外路线观测描述的过程，称为数字PRB过程，采用这种PRB过程进行数字填图的技术被称为PRB数字填图技术。
PRB数据模型 （PRB Data Model）：是描述PRB的基本过程、支配PRB的基本过程组合的规则及运用整个PRB过程的公共机制的数据模型。共有10个野外数据采集实体数据模型构成。它们是设计路线、地质点、分段路线、点上和点间界线、GPS点位、样品、化石、产状、素描、照片。PRB数据模型均由描述空间位置和观测内容（结构化与非结构化描述）组成。每个过程的空间位置数据库解决了地质制图的问题，每个过程的结构化数据库规范了调查内容的结构，每个过程的非结构化数据（自由文本）开辟了地质思维自由发挥的空间，既能满足计算机处理的需要，又能保证地质工作者取全取准观测数据和参数。
PRB基本过程 （Basic Process of PRB）：由地质点（Point，简写为P）、点间路线（Routing，简写为R）、点上和点间界线（Boundary，简写为B）三个基本过程组成。地质点P过程是指野外路线所通过的地质界线、重要接触关系、重要地质构造、重要地质现象等进行地质观测点控制的过程。分段路线R过程是指两个地质观测点之间的实际分段路线描述记录的控制过程。该实际路线根据两个地质观测点之间的内容和变化来进行分段描述，该变化可以是两个地质实体的界线，也可以是一个地质实体的内部变化。点间界线B过程是依赖于R的过程，它是对两段R之间的界线来进行分段描述。同R一样，该界线可以是两个地质实体的界线，也可以是一个地质实体的内部变化界线。在室内PRB过程中，B过程是地质连图的重要依据。
PRB的基本过程组合的规则 （The Rule of Basic PRB Process Combination）：是描述PRB的基本过程组合的规则。地质点P过程是PRB过程的核心。分段路线ROUTING过程、点间界线B过程必须隶属P过程。一个P过程可以有1至N个R过程，0至N个B过程；一个R过程可以有0或1个以上的B过程。
PRB过程的公共机制 （The Public Mechanism of PRB Process）：根据数字填图的特点，PRB过程的公共机制由PRB划分、PRB过程字典与PRB过程扩展机制组成。PRB过程划分是描述PRB的划分及过程编码规则；PRB过程字典是PRB过程采用的三种类型字典的规则；PRB过程扩展机制是描述在PRB过程的采样过程规则，这些采样过程包括产状、化石、素描、照片、影像、样品的数据采集。
PRB过程基本程式 （The Basic Styles of PRB Process）：PRB过程基本程式由PRB的组合而成，它是路线地质调查的最小组合单位。它有以下几种最小单元的组合模式：模式一，P 适合区域地质调查中的补点工作；模式二，P-R-P，P-（B）-R-（B）-P，P-P组合，适合地质内容中等复杂程度的填图工作；模式三，P-（B1，B2，... ）- R - （B1，B2，…）- P组合，适合地质内容复杂程度大的填图工作。
PRB过程数据操作 （The Data Operation of PRB Process）：将PRB野外手图的组织、图幅PRB库创建、野外PRB手图库组织与管理、PRB实际材料图数据的综合处理、编稿数字地质图的成图、PRB数据质量检查、PRB库信息检索、PRB地质连图、PRB工作量统计等操作，统称为PRB数据操作。
PRB字典 （PRB Dictionary）：是为解决地层、构造、岩性等地质内容分类与描述的规范化，野外数字填图中专门术语的灵活查阅，提高野外数据采集效率而设立的。PRB字典的建立可以减少或避免在地质填图中存在的分类与描述不够规范等问题，为PRB数据库在更大范围内有效共享提供了基本保证。野外数据采集系统提供了三种类型PRB字典：PRB过程一般术语字典、PRB过程野外记录结构化描述字典和PRB过程规范结构化填空补缺式描述字典。
PRB过程一般术语字典 （The General Technical Term Dictionary of PRB Process）：也称PRB过程2级（需二级查询）字典。由填图项目组根据测区的地质特点，自己定义词典目录与相应词条。词典目录文件由大类的专业术语构成，词条文件按词典目录的记录为文件名，记录由组成该词典目录的词条组成。电子词典数据文件可用常用的字处理软件（如记事本等）生成。
作者简介：杜玉静，女，河南郑州人，硕士研究生，郑州工业贸易学校教师。