数字化填图论文（精选10篇）
数字化填图论文 篇1
区域地质调查是地质工作中具有战略意义的综合性基础工作, 是一切地质工作的先行步骤。区域地质调查工作的进展情况和研究程度高低, 往往是衡量一个国家地质工作和地质科学技术总体水平的标志, 也是制约这个国家资源勘查、经济建设的重要因素。因此, 区域地质调查方法是地质专业学生必须掌握的一项重要基本技能。传统的地质工作, 是通过野外观测和观察, 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分析研究。随着计算机技术的发展, 特别是GIS相关技术、地学信息化技术的发展, 许多国家在20世纪90年代后相继开展了数字地质填图的研究和实验, 投入了大量的人力物力, 发展和制定了相应的标准、规范, 研制和开发了部分软件和硬件, 并开展了试点工作。
我校自2006年设立地质专业以来就开设了《区域地质调查》课程, 实习地点一般选择在距离南京120公里处的安徽省巢湖市凤凰山地区, 于2008年与安徽省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共同建设, 目前巢湖实习基地已经拥有了专门的教学网络和实验室, 有了一套相对完整的教学体系, 并有采用集成地理信息系统 (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。
区域地质调查实习引入数字地质填图的必要性
安徽巢湖区域地质调查实习是我校针对五年制高职地质专业四年级学生的综合性野外地质实习课程, 是在学生系统学习地质学专业课程 (普通地质学、矿物学、岩石学、古生物地史学、构造地质学等) 和完成了普地认识实习后进行的。该实习使学生系统学会区域地质调查的基本工作方法, 进一步理解已学的基础地质理论, 提高对各种地质现象的分析能力, 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。巢湖市凤凰山地区分布有海西—印支期构造运动形成的复式褶皱, 组成褶皱的地层包括所有的沉积岩种类, 背斜和向斜形态完整, 断裂构造典型而简单, 加上距离地区行政中心巢湖市区不足5公里, 距离江苏省省会南京市120公里, 交通非常便利, 是较为理想的区域地质调查实习基地。
区域地质调查一般遵循立项论证、收集资料及野外踏勘、设计编审、野外调查、资料整理、图件编制、野外验收、报告编写、成果验收、资料归档等程序。除立项论证等少数项目外, 其余均是巢湖区域地质调查实习的主要内容, 对于培养学生野外地质填图、地质调查报告编写、相关图件编制和实际操作能力等是很好的训练。
传统的区域地质调查是靠地质人员手持地质锤、罗盘、放大镜的“老三件”, 通过连续的野外地质路线观测和观察, 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, 再根据各种观测资料进行归纳总结、编写出地质报告, 绘制地质图、地质剖面图、构造纲要图等地质图件。地层产状、方位角、坡角等地质数据主要依靠罗盘测制, 精度往往不高, 文字、图件、数据等资料保存困难, 而且无法对测区资料进行适时更新。运用数字地质填图后, 区域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、处理、成图和分析一体化的数字作业, 实现了野外路线观察过程精确的定量化描述。在实习过程中, 教师首先讲授数字地质填图和相关计算机应用技术, 使学生能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, 实现区域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理。实习中我们广泛使用了野外数据采集掌上机、手持GPS、数码相机和笔记本电脑等“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。学生对这种实习方式很感兴趣, 对高新设备感到很新奇, 都能提高专业兴趣和学习热情, 教学效果非常好。
前期数字化资料收集和准备工作
资料收集工作第一, 选择并收集备齐合适比例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巢湖凤凰山地区数字地形图是在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, 充分利用前人工作成果, 收集涉及测区的地层、岩石类型、矿产种类、物化探等资料。第三, 确定填图范围和填图比例尺, 在综合研究的基础上, 统一野外岩矿石命名, 统一填图方法和要求, 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备:如笔记本电脑、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理的GiSP、实测地层内业处理的SDP软件、用于绘图的MapGis、Coreldraw等。
制定教学计划整个区域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, 实际工作时间19天。
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、构造特点、地层接触关系及识别特征, 认识测区地质构造的基本框架。这一阶段由实习教师负责讲解, 要求学生练习使用GPS进行定点, 同时地形特征明显时, 用罗盘练习后方交汇法定点, 并完成野外记录。路线安排: (1) 观察志留系剖面、泥盆系剖面 (狮子口附近) ; (2) 观察石炭系剖面 (驻地附近) ; (3) 观察二叠系剖面、三叠系剖面 (柴火山一带) 。踏勘阶段要求学生掌握GPS的使用方法, 学习使用数字地质测量软件。每天路线踏勘后, 下午和晚上进行内业整理, 要求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地区进行区域地质调查时, 首先必须确定填图单位。不同的比例尺填图单位也不同, 不同的地区 (如侵入岩地区、变质岩地区) 填图单位确定原则和方法也不同。沉积岩地区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知识准备, 安排专题讲座, 要求各小组利用课后和晚上的时间在驻地进行模拟测量。实测时分成4队, 按照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, 编写报告。根据各小组的数据, 要求每个学生提交一份完整的综合成果图, 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区域地质测量阶段的知识准备, 安排相应的讲座。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, 开展由一个向斜和一个背斜组成的完整地质路线测量, 旨在建立学生对测区褶皱体系的全面认知, 为最后接图做准备。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, 使学生掌握地质测量的基本方法。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、补点以及提交实际材料图。
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、编写地质报告三部分。室内整理是整个实习的重要环节, 是学生提出问题、综合分析问题、总结提高的过程。在室内整理过程中, 实习教师每天要组织讲评, 及时纠正成果编制中的失误。
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。室内数据处理包括对各个数据记录的校对和完整性的检查、分层的室内归并以及真厚度计算, 主要通过SDP实测地层内业处理软件完成。在实测地层剖面数据处理系统 (SDP) 中, 首先要将野外取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。目的是提高实测地层剖面工作的质量和效率, 减轻区测工作人员的劳动强度。
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理平台, 用来对野外确定的位置点进行信息补充和完善, 同时对数据进行分析, 在此基础上形成实际材料图。GiSP数据管理器具有很强的数据编辑功能, 导入巢湖地区填图区域地图后, 可以根据需要录入、编辑或删除点位数据。位置点和地层产状的标注分别采用“数据图示”菜单中的“标注位置点”和“标注产状”选项即可实现。目前GiSP试用版仅能输出实际材料图框架。框架图由位置点及其点号、位置点的产状、测区范围构成。输出实际材料图使用“图件输出”的“导出图档”选项来实现。为了获得最佳的解析度, 在使用“输出图档”选项之前, 应该通过“显示比例控制”设置显示窗口, 尽量将工作区铺满整个地图视图窗口, 然后再使用“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。
实际材料图和地质图的制作实际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、断裂构造) , 是地质图和构造纲要图的基础, 具有原创性、综合性和质量属性。绘图要求上墨不着色。野外所有地质点信息检查整理无误后, 首先, 输入GiSP数据处理软件, 标注在地形图上之后选择输出, 将点位信息导入Coreldraw实际材料图底图。其次, 通过不同检索手段在符合V字型法则的基础上, 进行地质连图。再次, 对所连地质界线赋属性, 线转弧段造区, 赋予区属性, 最终形成实际材料图。地质图是在实际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测的地质现象, 包括主图和附图。主图要具备四要素:地层产状、地层/岩石单位、矿产资源、断裂构造。附图对地质现象进行简要解释, 其中综合地层柱状图是对测区地层的解释, 地质剖面图是对测区构造框架的解释。绘图要求根据地质行业标准, 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, 最终即可完成数字地质图的初步编辑工作。构造纲要图是突出构造的地质图的简化, 要求以构造旋回为单位, 突出褶皱构造和断裂构造, 绘出褶皱轴迹。
内业资料处理结束后, 要求每个学生提交野外记录本、岩石标本及化石标本, 实测剖面综合成果图及文字报告和一份实习报告, 每个小组提交一套图件 (包括实际材料图、地质图、构造纲要图等) 。
几点经验
区域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, 实现了地质观察的图、文、像的数字化。2009年至今, 学生在巢湖数字化区域地质调查实习, 进一步证实了该技术应用于区域地质调查实习是切实可行的。根据实践教学的经验, 现提出以下几个值得重视的问题。
应重视地质基本技能训练传统的地质填图理论与方法是数字化地质填图的基础。野外岩石、矿物的识别, 各种构造及地质现象的分析, 罗盘及地形图的使用等是一切地质工作的基础, 是从事地质工作必须具备的最基本技能。如果不重视这些基本方法和基本技能的训练, 野外数字化填图就无法开展。因此, 不能因为数字化填图就放弃传统工具的使用, 在教学安排上必须强调基础知识和基本功、基本技能的训练, 必须人人动手、动脑, 每个学生都必须观察、记录、素描, 每天结束后每人都得写当天路线小结, 并提出新认识、新观点和新建议。
增强学生的独立工作能力野外数据采集的每个阶段, 教师讲解、示范后, 都应由学生独立完成, 教师负责检查和督查。室内每个学生都必须独立完成所有图件和报告。实习结束前我们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优秀实习成果进行展示和评比。
要加强师生交流, 保证实习任务完成要想让数字地质填图在区域地质调查实习中得到高质、高效的应用, 就要求野外填图人员都必须提高对GIS及地质专业的理解和综合能力。在实习中我们采取多种方式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座, 每天都要讨论明天的教学内容安排, 总结当天的教学情况, 同时下班与学生一起总结当天的路线地质情况, 解答学生的问题。
综上所述, 将最新的数字地质填图方法应用于区域地质调查实践教学中, 可使学生在校期间就掌握最先进的技术, 体现五年制高职实践教学体系与时俱进、积极面向社会需求的特点, 为学生将来从事地质工作打下良好基础, 提高学生的就业竞争力。
参考文献
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[5]张树明, 蒋振频, 等.江山区域地质调查实习引入数字填图技术的必要性及建议[J].东华理工大学学报 (社会科学版) , 2009, (1) :77-80.
[6]李超岭, 杨东来, 等.数字区域地质调查基本理论与技术方法研究[J].计算机工程与应用, 2001, (20) :43-47.
数字化填图论文 篇2
第一章 绪论
一、实习区地理概况
二、实习目的、任务和要求
三、实习工作完成情况
第二章 区域地质背景
一、地层岩性
二、区域地质构造
三、岩浆活动
四、矿产资源
第三章 测区地质
一、地层岩性
二、地质构造
三、岩浆活动
四、围岩蚀变
五、矿产资源
六、地质演化史
第四章 结束语
一、实习成果、收获
二、实习建议
第一章 绪 论
本次地质填图主要是想通过实习巩固课堂所学的理论知识，学会对一般地质现象的观测和地质填图方法，使我们能够独立地进行地质填图工作的能力。实习以学习地质填图为主，以现场地质条件为基础，采用现象教学模式进行授课。其实习内容以构造地质学和地层古生物学为主，同时结合了矿物学、岩石学和矿床学的基本知识。
一、实习区地理概况
本次实习地位于冷水江市东北郊约16公里处的锡矿山七里江地区（东经110°27’30”― 110°30’30”，北纬27°44’30”― 27°48’00”），区内有市内公共汽车往返，交通方便。实习住宿地方位于南矿的株木山，周边有超市、医院、餐馆，住宿区内还有乒乓球场和无线网络，大门前不远处还有广场，广场对面还有篮球场等体育锻炼场所。
冷水江市得名由来于其处资江北岸，因此江水在此处较冷，故得其名。冷水江市里1960年设立的，目前已经发展成为以煤炭、电力、冶金、化工、建材等五大产业为主体的综合性工业城市，是湖南省重要的能源材料基地，被誉为湘中一颗灿烂的“明珠”，冷水江市地处湖南中部、资江中游、雪峰山东麓。东抵涟源市、南邻新邵县、西北接新化县。北部、东北部以及西南面为山，四周向东倾斜。土地面积439平方公里。
冷水江市地处地球的北温带地区，属于亚热带大陆性季风气候，光照充足，四季分明，气候温暖湿润，年均气候16.5°C，年均降水量1648毫米，全市雨水充沛，气候适宜。
锡矿山地区地貌类型为侵蚀构造低山地貌，海拔标高822.9米，位于矿区东北部岳高岭；海拔最低点516米,位于矿区西北部西沟部位。矿区地貌具北高南低的特征，往南过渡为丘陵地貌。地形走向与地层走向一致，勘查地区走向北东至南西，基本上沿F3断层展布，其东西两侧位正地形，中部为山间谷地，为居民密集区。
冷水江市为湖南省几何中心，面积为436平方千米，人口近40万，地形以山地为主，地势南北高中部低，呈不对称的马鞍形。境内有较高的山峰60多座，海拔1073米的祖师岭为最高峰，车距上海1600公里，南距广州700多公里，距省会长沙210多公里，冷水江交通便利，湘黔铁路在市境内没有冷水江东、冷水江西、金竹山3个客货火车站和8条厂矿铁路专用线，7个编组站，且东边靠洛湛铁路，形成了联通东西纵贯南北的铁路，拟建中的太澳高速公路南北穿越市境，从长沙黄花机场到达市区仅两个小时的路程。锡矿山七里江地区主要企业为锡矿山闪星锑业有限责任公司，其位于湖南省冷水江市，是我国锑工业的摇篮和锑品的主要出口基地，也是世界上最大的锑采、选、冶和深加工联合企业。其主要产
业―锑的生产开发于18至今已有百多年历史，公司全民在册职工7800余人，现有锑业生产能力30000吨，其中精锑8000吨，锑白20xx多吨，所产“闪星”牌锑品在国际市场享有较高的荣誉，出口免检，其生产技术水平处于世界领先地位。
锑矿山素以储量大和品质优良而号称“世界锑都”，是我国锑业的龙头，世界锑业中锡矿山锑业也占有举足轻重的地位。公司生产的锑系列产品包括精镶、三氧化二锑、锑原料、硫化锑、原生氧化锑、筛分锑白、氧化锑母粒料等。
今年来，随着地质料研与找矿工作的深入开展、发现锡矿山边深任大有找矿潜力。
二、目的、任务和要求
目的：
（1） 学会地层剖面的实测方法和作图方法，通过地层观测、初步掌握地层单元的划分和对比方法，采集并鉴定测区的主要古生物化石；
（2） 学会地质填图方法，包括观测线、点的布置和定点方法，地质界线的勾绘方法，观测记录方法以及野外资源的整理、清绘方法等；
（3） 学会地质构造现象的观测，分析方法。掌握实习区内中、小型尺度各种构造现象；包括褶皱、断层、节理、面理和线理等，观测、描述和形成机制的分析方法；学习较大型的构造的识别方法；实习区各种类型构造的相互关系的学习，它们形成时的说应力、应变情况和构造发生史的综合分析方法；
（4） 掌握实习区主要矿物、岩石的野外肉眼鉴别特点；
（5） 学会编制正规地质图件：剖面图、柱状图、地形地质图；学会编写完整的地质实习报告。
任务：
此次实习落脚处为锡矿山南矿区株木山招待所，实习预期为18天，参加实习的人员：湖南科技大学土木工程学院10级勘查技术与工程专业两个班59位同学和6位老师。包括以下准备工作：
实习前准备工作：
1、必备物品：地质三大件，HB、2B铅笔各一支，记号笔（红、蓝笔各一
支）、方格纸、透明纸、橡皮、小刀、野外记录本、地形图、图板、皮尺、测绳、胶带、剖面记录和计算纸，直尺、三角板等；
2、实习基本内容：（1）现场全面踏勘；（2）路线踏勘；（3）课堂教学；
（4）实测地质剖面；（5）野外地质填图；(6)参观尾砂坝；
3、参考材料：（1）构造地质学；（2）岩石学；（3）矿床学；（4）古生物。
4、另带少许药品，以及伞和厚衣服。
实习时间安排：
1、动员大会：20xx年10月11日19:50 (明确实习的重要性：重要实习、严明纪律、认真组织、细致准备、圆满成功)；
2、各项准备工作：借仪器、租车、实习用具及生活必备品等（准备充分）；
3、准时前往实习基地：20xx年10月15日8:00（一路欢歌笑语，激情飞扬）；
4、充分利用野外工作时间：授课和外出及回来后及时整理相关资料
（1）每天8:00准时上车，22:00之前必须归宿，23:00准时统一熄灯睡觉，为次日工作准备；
（2）财产妥善保管，人身安全责任自负。
5、及时做完资料整理，确保现场问题现场解决
（1）每天回来后每组的人要在一起把当天的资料整理好，一旦有错第二天只好返工重做；
（2）整理好后及时请老师进行检查审核。
数字化填图论文 篇3
【关键词】地理教学 读图 填图 提高能力
地图是地理知识的综合载体,是最直观、最简明的地理“书”,是获取地理信息的主要来源,是学习地理的“第二语言”。在地理教学中,教师应激发学生的读图兴趣,教给他们正确的读图方法,加强读图、填图训练,进而提高其读图、填图能力。
一、在教学中培养学生的读图兴趣,激发他们观察地图的积极性
兴趣是学生最好的老师,是发展思维、激发学生主动学习的动力。兴趣不是天生的,学生不愿读图的原因主要是对读图缺乏兴趣。因此,教师要引导学生读图,联系学生的生活实际利用地图。如让学生从家乡出发,设计旅游路线。“上有天堂,下有苏杭”,从郑州出发到杭州旅游,游览西湖胜景,观赏钱塘大潮,乘火车沿途经过哪些铁路干线?哪些重要城市?学生通过在地图上查找,马上明白依次将通过陇海——京沪——沪杭等铁路线,经过徐州、南京、无锡、苏州、上海等重要城市,途中可在苏州、上海作短暂停留,苏州园林、浦东新区、东方明珠广播电视塔等将呈现眼前。“桂林山水甲天下”、“峨嵋天下秀”、“黄山四绝”,等等,到这些地方游览名山秀水,沿途需要经过哪些省市?大概有多远?走什么方向?需要穿过哪些大山、大河……这样不仅可以培养学生读图的兴趣。同时,也能够激发他们使用地图的积极性,使学生感觉地图“有用”,学习“对生活有用的地理”,阅读对生活有用的地图。兴趣的源泉在于知识的运用,知识的成功运用使学生对学习充满信心,对读图兴趣十足。
二、通过读图,培养学生掌握基本的读图方法
地图是地理课的“眼睛”,地理教学离不开地图,地图是学习地理的基本工具。无图意味着地理知识无根,但面对地图如何解读?因此,教师应教给学生基本的读图方法,以《中国商业中心分布示意图》和《中国主要铁路分布示意图》为例。读图时应注意以下几点:①读图名:图名代表一幅图的主题和要点;②读图例:⊕代表大型商业中心,О代表中型商业中心,……代表省界线,图例是一幅图中地理事物的象征,要熟记重要的图例;③读重要线路:在图上找出京广、京沈、哈大、陇海和京沪铁路线;④读位置:我国临海及主要河流的相对位置。⑤读方向:图上的方向一般指:“上北下南,左西右东”。在有指向标的图中指向标的箭头指向北方,在有经纬网的图中,经线指示南北方向,纬线指示东西方向,在图上读出以上要素后,组织学生分析我国商业中心分布的主要特点,最后归纳出结论:我国商业中心的地区分布不平衡,商业中心多数沿江河、铁路干线和海岸分布,商业中心主要分布在东部沿海地区等,把读图得出的结论与课文中的叙述进行比较,从而使学生加深对我国商业中心分布的认识。
三、加强读图、填图训练,巩固地理知识
读图是地理教学中经常采用的一种方式,是看图、析图的归宿,也是巩固读图、析图的重要手段,为此平时应注重学生的读图、填图训练。如看图说话、地图知识竞赛、找地名比赛(如在地图上找出家乡的位置)、画图比赛(如澳大利亚区域图轮廓,看谁画得像,要让每一位学生都参与,教师要及时鼓励和表扬)等,并且利用地图把分散的知识串连起来,编成综合练习让学生做。例如,《中国地理》和《世界地理》都讲很多海洋、海峡、海湾、内海等,为了让学生准确地记忆,系统地巩固所学知识,笔者曾出了一道有趣的题目:丹麦的一批化肥运到中国广州,采用什么运输方式及运输线路,怎样运输成本最低?学生听后异常兴奋,课堂气氛立即活跃起来,他们马上会联想到水运、铁路、公路、航空、管道等几种运输方式,水运最省运费,运输线路最短,运输成本最低,学生自然地在地图上沿着北海——多佛尔海峡——英吉利海峡——大西洋——直布罗陀海峡——地中海——苏伊士运河——红海——印度洋——马六甲海峡——南海到中国广州这条线路,这样使学生在积极愉快的填图练习中获得知识,摆脱了死记硬背的学习方法,潜移默化地培养了学生的读图能力。
总之,应始终坚持“教学有法,教无定法”的原则进行教学。实践证明,利用实用性培养学生的读图兴趣,通过正确的读图方法,反复进行读图、填图训练,将大大提高学生的读图、填图能力。
参考文献:
[1]严金城.中国经济地理[M].北京:中国财政经济出版社,1995.
[2]刘振礼,王兵.中国旅游地理[M].天津:南开大学出版社,2001.
数字化填图论文 篇4
1 数字地质填图技术的特点
数字填图技术主要包括计算机、GPS、GIS、RS等技术, 其流程包含了野外数据收集、整理、数据处理、分析、成图以及图件输出等过程, 整个过程完全实现了数字化技术。数字填图技术与传统地质填图相比较有着以下的优势:数字填图技术与传统技术之间没有太多的过渡所以操作者是很容易理解和掌握的;能够将以前的地质调查进行适当的整合, 可以方便地汇集在野外调查手图中, 这样一来由于整合和融入了野外填图的历史信息, 所以对地、空的观察都比较方便即时, 极大地提高了工作人员对多源地学信息和历史图件有一个比较客观、准确、即时的了解和掌握, 使野外地质调查工作走向深度和广度成为可能, 也使得填图成果更加贴近客观实际;数字地质填图技术是采用当前最高端的科学技术, 用高科技产品完全代替了传统的手工工具, 简化了整个传统区调繁琐的手工操作所有过程, 用高科技技术手段不但能够自动转入施工工作中的观察点和界线点, 还能实现了对观察过程中的图、文、像等信息的进一步采集和整理;数字地质填图技术更加精确和观察范围和标注精度, 为地质矿产的开采和分析提供了高效率保障。
2 野外地质工作数字化的现状
2.1 我国地质调查数字化的概况
在我国, 数字地质填图技术的发展比较晚, 大约是在上个世纪末期, 我国的地质调查局相继才进行了1:25万和1:5万两种不同地理条件、比例尺的区域地质调查的填图实验, 近两年随着地质技术的不断发展和完善, 我管部门也在逐步改进我国的数字地质填图系统, 到目前为止已经实现了RGMAP2.5系统。我国自行研发的RGMAP2.5系统使我国的数字地质填图技术跻身于世界各国的先烈。目前, 我国数字地质填图技术已经发展到1:25万的区域地质调查工作。国土资源部在2011年的工作报告中就明确地提出了“陆海统筹、远近结合、资源环境并重”发展理念, 用科学发展的思路合理地部署地质部门的“十二五”调查工作。报告中要求各地区都要把整装勘查区作为调查的重点, 所以说重点成矿带的比例尺调查和远景区都设在1:5区调, 重点成矿带1:5区调、航磁工作程度达到65%, 全国达到33%。要进一步实现1:5万区调20万km2, 1:5万水工环地质调查40万km2。全国地下水污染调查评价, 完善全国地下水监测网络和主要平原盆地地下水动态评价体系。进一步改善地质灾害高易发区1:5万隐患详细调查120万km2, 建成比较完善的国家级地质灾害监测预警网络体系和应急技术支撑体系, 研发系列重大地质灾害防治技术, 为建立地质灾害易发区调查评价、监测预警、防治、应急四个体系提供基础保障。发展完善基础地质理论和成矿理论。开发、引进、推广一批地质调查急需的先进技术和装备, 研制一批新的调查评价技术标准和规范。建立完善星-空-地立体地质调查评价技术体系。进一步拓展国际合作领域。建立覆盖全球主要资源型国家的全球矿产资源信息系统, 为企业勘查开发境外矿产资源提供服务。
2.2 数字地质填图技术的优势分析
PRB数字填图简单地来说, 就是由国家地质调查局研究和开发的一种适合野外地质信息的采集、贮存、传输的高科技系统, PRB数字填图过程主要是利用了GIS、GPS、RS等技术进行实现和操作的, 整个工作的过程中是通过把地质点作为具体的实体点, 通过分段路线的链接使得点和点间界线形成和组织成为一个“全链或几何拓扑环”的数据模型。众所周知, 在野外所观测到的所有信息, 都有可能直接形成或者说是直接影响一个具体样品、材料图、产状、素描、地质点、地质界线、化石等属性和空间位置能的建库和成图, 所有的路线、地质点和每一个地质数据都能从空间延伸到属性、从属性在过渡到空间再进行相应的检索和分类, 最终就能形成一个统一完整的野外初始地质数据库, 通过这一信息就能利用技术手段对其经过整理和分析, 最后直接输出各类专题图件和相关的地质图。数字地质填图技术的应用和发展大大改变了地质调查和野外地质信息采集工作的生存状态, 该系统的实现和利用为传统的地质工作披上了科技发展的外衣, 使原始传统的地质工作逐渐也走向了数字化, 是地质调查工作终于告别了笔记本和记录簿, 告别了繁琐的手工操作和艰辛的信息存储, 完全实现了野外地质观察的图、文、像的数字化转接、传输和储存;同时数字地质填图技术为地质调查的准确性和精确性提供了保障和前提, 完全实现了区调整个过程中的全流程的数字化管理。
总之, 传统的地质调查方法中存在着许多弊端, 随着科学技术的发展, 数字化地质填图技术已在国内外形成, 在本科生野外地质教学中, 传授数字地质填图技术符合时代的要求, 这一举措将会推动地质调查方法的发展和地质调查工作的革新。
参考文献
[1]李超岭, 于庆文.数字区域地质调查基本理论与技术方法[J].地质出版社, 2009.
[2]中国地质调查局.历史重任在肩, 成果功勋卓著 (序) .地质通报, 2009, 23 (1) .
地理学科填图比赛活动 篇5
主题：填中国地图、抒爱国情怀
组织者：王宗兴
时间：2014年4月
一、指导思想
为了激发学生对地理学科的兴趣，提高学生填写地图的能力，感受中华人民共和国幅员辽阔的国家特征，抒发爱国情怀，特开展徐行中学中国地理《行政单位》填图比赛活动。
二、比赛对象
八年级学生
三、比赛时间
4月17日中午13：00
四、比赛地点
教室
五、具体安排
1、根据八年级地理学科教材内容的安排，第一章主要内容为省级行政单位，大致安排4月份完成教学任务。
2、由任课教师组织学生课内开展填图活动，内容包括省级行政区域单位、简称和行政中心名称，使学生了解并掌握行政区域单位的具体位置。
3、班级中开展填图比赛活动，在此基础上每班推荐4--5名学生参加学校层面比赛。
野外地质填图教学实习的影响因素 篇6
我校地球科学与测绘工程学院一直非常重视学生的实习环节。从大学一年级开始,就开展地质认识实习,地点安排在北京的西山。大二阶段进行地质填图实习,地点为秦皇岛柳江向斜盆地,大约1个月的时间。大三阶段进行金工实习,大四阶段为毕业生产实习。截至目前,笔者已经连续参加了两次地质认识实习和地质填图实习,带领学生也超过了50人。结合自己在填图实习过程中的认识,并参照我院制定的《地质专业二年级地质测量教学实习大纲》要求,探讨地质实习的具体流程以及采取的教学方法等问题,供同行参考。
1 教学流程
1.1 地质填图实习目的
根据我校地球科学与测绘工程学院制定的《地质专业二年级地质测量教学实习大纲》要求,区域地质填图实习是一次综合性的野外地质调查基本训练,通过地质填图实习,达到如下几个目的:(1)使学生了解和掌握1:5万地质填图的规范、程序和基本工作方法。(2)巩固课堂所学矿物、岩石、构造地质学及古生物学等方面的知识,并加以正确应用。(3)加深对已学课程基础地质理论的理解,为后续课程的学习及高年级专业实习和毕业论文实习打下坚实的基础。
1.2 具体的操作环节
为达到地质填图实习目的,根据地质填图工作的一般程序,并依据循序渐进的教学规律,将教学进程分为五个阶段进行。
1.2.1 教师备课阶段
为更好地完成教学任务,我院要求所有带实习的教师需要提前到实习基地进行备课。老教师可以重新整理和思考实习区内的地质现象,同时,把经验、认识和工作方法等内容传授给青年教师。此外,还邀请国内重点院校的老专家到实习基地对我们进行指导,如,曾邀请北京大学的张老师(构造方面专家)对我校带队教师进行了培训。
1.2.2 动员及准备阶段
这是个重要阶段,主要涉及三方面:(1)由院领导出面作动员,既表明了院里对实习的重视,也有利于学生的思想统一。(2)带队教师向学生讲解地质野外填图实习的目的、意义和任务,简要介绍实习的主要内容、实习区内的研究进展和地质基本情况、区域地质填图的工作程序和工作方法等,目的是让学生做到心里有数。(3)带队教师向学生讲明实习应携带的东西和注意的问题,尤其是组织纪律问题。
1.2.3 教学基本训练阶段
这个阶段主要是以教师讲解为主,其目的是对学生进行地质填图基本技能训练。此阶段是关系到实习教学质量的一个重要阶段。因此,在这个阶段,教师应把遇到的地质现象、地层、矿物和岩石等相关的知识点以及工作方法传授给学生。本阶段会选择10～ll条地质路线进行教学。其具体的基本技能训练主要有:(1)矿物和岩石的肉眼鉴定与描述;(2)地层划分对比及时代的确定;(3)岩石与化石标本的采集和编录;(4)路线地质信手剖面的勾画;(5)实测地层剖面的工作方法;(6)基本地质构造现象的识别、描述与初步分析;(7)地质观测点的布置、观察与记录;(8)多种地质素描图的绘制;(9)地质路线的布置;(10)填图单位的划分和地质界线的填绘等。
1.2.4 半独立和独立填图阶段
半独立填图阶段作为一个过渡阶段,首先安排2条半独立路线让学生进行试填,通过这2条路线,检验学生在填图单位划分、标志层、定点以及观察和记录中是否存有问题。指导教师在路线结束后的总结交流中,应指出路线填图过程中存在的问题并提出改进要求。而独立填图阶段完全由学生独立完成。教师每天检查各小组的工作进度,了解学生遇到的问题,检查填图质量,并就新问题进行分析和讨论。
1.2.5 编写地质报告阶段
编写地质报告是区域地质教学实习的总结性环节。在编写地质报告开始前,教师向学生讲明资料整理的目的和要求、几种主要地质图件的图式和规格、地质报告编写内容和提纲等内容。同时,鼓励学生对感兴趣的地质问题进行专题性论述。要求每位学生独立完成一份地质报告。
2 如何高效出色地完成教学任务
野外地质实习的目的是多方面的,如1.1所述。要高效出色地完成教学任务,笔者认为至少应该做好两个环节:(1)改进教学方法、思路和教学手段。(2)加强和完善教学效果的评价方式和方法。
2.1 教学方法和教学手段
2.1.1 改进教学方法和教学思路
以学生为主体的教学方法,有利于充分发挥学生的主观能动性。曹文融等通过参加美国南加州大学本科生野外地质实习,切身感受到了以学生为中心的野外地质实习的好处和魅力。笔者也有幸于2008年在美国宾夕法尼亚州立大学学习期间参加了一次实习,主要是由本校教授和学生组成的实习团队,在实习过程中,学生自己动手设计和规划路线等内容,效果非常好。但是,由于在国内的确还存在一些因素阻碍着这种以学生为中心的实习发展。其中,最主要的是教师和学生的思想因素,这与我们的传统文化观念有关。鉴于此,笔者更倾向的做法是,在目前这个阶段,总体上还是由教师制定路线,明确教学要素。但在个别路线上,尤其是独立填图的路线上,充分发挥以学生为主体的教学方法。也就是在学生完全掌握了实习的具体任务和方法后,逐步发挥学生自己的能动性。因为,在我们最近的一次实习过程中,确实尝试了让第一小组针对独立填图中的6号线进行自己设计路线和对地质现象的观察描述。结果表明,学生对地质现象的寻找和描述只是基本合格。而在寻找地质现象时,只知道穿越法,而没有适时地应用追索法。
在野外实习过程中,进行研讨式的教与学是一个非常好的手段。(1)在野外时,教师要采用启发式的教学方式进行教学,也就是,每到一个教学点或者观测点时,教师就其地质特征提出几个问题,然后让学生带着这些问题去观察、分析和思考。学生不懂的,首先让学生之间进行讨论,给大家充足的时间。经过学生讨论后,仍然没有弄清楚的,教师在当天的实习总结时,集中回答学生争论较大或疑问较多的问题。这种探究式和互动式的教学模式,可以调动学生的主观能动性,并增强学生的信心。(2)选择集中讨论问题的地点也很重要。如,在秦皇岛实习过程中,可以选择大石河边或者实习基地院内的某个角落等地方。其目的是让大家在一个轻松而愉快的环境下进行讨论,这样大家可以畅所欲言、尽情发表自己的看法。
2.1.2 引进新技术
随着计算机技术的不断发展,一些先进的技术已经应用到地学研究中,如GIS技术应用于区域填图、CAD应用在数字地质填图和MAPGIS在地质填图的应用等,并取得了很好的效果。针对野外地质填图实习的教学目标,需加大对计算机新技术的应用,野外地质教学应从单纯的“老三件”(罗盘、放大镜、地质锤)转变成“老三件”和“新三件”(GPS、便携式电脑、数码相机)的双臂合力。但是,实习提交的地质图件(素描图、剖面图、地质图等)不能借助于计算机来完成,而是由学生亲手绘制。
2.2 教学效果的考核
地质填图实习能够全方位地反映学生对地质基础课中基本原理、基本知识和基本技能的掌握和应用程度。为了能够强化对学生动手能力、基本技能和地质思维能力的全面训练和培养,建立一套有效的考核体系非常必要。笔者连续两年参加了野外地质实习,与带队多年、经验丰富的教师一起制定了一套考核体系(见表1)。并应用于2010年野外实习,结果显示,本次实习的学生对实习具体知识点的理解、解释以及编写实习报告的规范等方面,较之以前的学生有明显提高,表明制定的考核体系合理且有效。
需要说明的是,在这个考核体系中,指标的第2项和第3项是在实习过程中完成。其出发点是检验学生的实习成果,评价其优点和缺点,并指出不足,以便为后期工作的顺利开展提供保障。因为,经过实习,学生对实习具体的工作内容和流程已经很熟悉,指出的优点和缺点,学生能够快速理解、消化,并能指导后期工作。
3 结束语
野外地质实习是掌握地球科学的一个重要环节,其完成的程度和质量取决于多种因素,如系统的规划、成熟的教学流程、合适的教学手段和方法以及规范的考核方式等。通过野外地质填图实习,不但要完成教学任务,而且更重要的是使学生产生对地球科学的兴趣,并具备一定的地质思维和掌握解决地质问题的方法。
参考文献
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地质填图工作的几点体会 篇7
对不同地质勘查找矿阶段应选择不同精度的地质填图。通常有两种方法来确定填图精度。
1.1 用单位面积内的地质点数来控制, 一般有三种类型:
1.1.1 正图或精图, 达到地质观察点规定的数目。
1.1.2 地质简图, 达到地质观察点数目的73% (曾经是50%) 。
1.1.3 地质草图 (现在一般很少用了) , 是正图的60%。
与之相对应的地质勘查找矿一般也分为三个阶段:地质勘探阶段、地质详查阶段、地质普查找矿阶段 (包括预查在内) 。不管哪种地质图, 对矿化带、矿体、构造形态、蚀变岩、岩体、地层分布都要表示出来, 只是精度不同。
1.2 以比例尺的精度控制地质体的地质图
普查找矿阶段, 主要根据矿体、矿化带、岩性等的规模和分布范围以及复杂程度来选择地质填图比例尺。对普查找矿一般选择1:10000或1:5000比例尺地质简图或草图, 当矿脉厚度为1-2m时或几十厘米, 也要表示出来, 可用引线以数字注明实际厚度, 在文字描述中说明。
通过地质普查阶段之后可以转入详查阶段, 地质填图可进行1:10000或1:5000比例尺简图或正图。当进入地质勘探阶段, 确定了具有比较好的工业价值, 可进行1:5000、1:2000、1:1000比例尺地质填图 (正图) 。
虽然在规范中提到在普查找矿中地质填图“通过1:10000、1:2000比例尺地质填图”。我们要结合实际, 不能因为有这一提法, 就盲目采用1:2000比例尺地质填图。 (1) 普查找矿阶段对是否是矿还没有明确, 这时也不可能有1:2000比例尺地形图, 用1:10000比例尺地形图放大成1:2000比例尺地形图, 误差就太大了, 这种图是不能用的。 (2) 普查找矿这个阶段是在后期达到大致控制主矿体特征, 仅是有限的采样, 没有必要用1:2000比例尺地质填图。详查的目的是基本查明成矿地质条件, 基本确定矿体的连续性, 可以转入地质勘探时, 根据需要或为矿山开采提供资料则进行1:2000比例尺地质填图。
2 地质填图需要注意的问题
2.1 工作前要踏勘并统一认识
首先对填图区选择具有代表性的剖面进行踏勘, 统一认识。地质填图不是拿张地形图就可以去填图了, 要对区内的地层、层位、标志层、岩性特点有所了解。经过实地观察、采集标本, 放大镜观察掌握岩石特征, 保证岩石定名一致, 然后开展地质填图。
2.2 地质观察点选点描述
地质填图要求组员都要观察, 一人记录。不能一人观察记录, 其他人仅量产状、定点。地质观察点要求对整个露头进行全面观察 (一般十几平方公尺或更大) , 要尽量寻找有意义的地质现象作为观察点或者几个小点作为一个观察点, 并不是碰上一个露头描述就行了。
对地质露头观察点要进行标准描述, 也就是在野外全面、客观、准确的完成描述。野外地质填图, 要采用全面高效的野外地质填图项目格式化观察表。分类清楚, 内容比较齐全, 避免野外漏掉观察项目。填图时只要划圈或填很少的字就行了。
地质填图对第四系一般不定点, 但在野外要随时圈出分布界线。有的在成图时才圈界线, 这是容易出错的地方。
沉积岩地区填图, 要分出层来, 随时以“V”字型的方式注意连图。若是等到成图时, 才按“V”形连图, 那麻烦就大了, 在室内是连不好的。遇到解释不了的地质现象也不要去掉, 会有人解释的。
逢沟必断的说法不够准确, 可做提示注意。必须有山脉错动的沟;沟通出去, 沟的两端不受山的阻挡, 才可定为断层。还有的把具有擦痕的面都定为断层, 断层层要断, 层间滑动不能定为断层;经常出现的裂隙面有擦痕也不能定为断层, 是高度裂隙带或剪切裂隙带。
断层的描述, 不能不是上下运动就是水平运动, 实际上绝大多数断层是斜移运动, 不同性质的断层对矿体有不同的意义, 要注意到这一点。断层面的方向不一定是断层移动的方向。
2.3 量产状问题
首先注意区分裂隙面和层面, 对于火山岩必须在与流纹、流层、碎屑、角砾、矿物定向排列相一致的面上量产状。
对变质岩、沉积岩要避开具有柔皱的岩层和部位, 要在比较硬性的岩层或者在柔皱层的顶底板量产状比较可靠, 不要把劈理面或层面相混淆。
量产状要选择能代表总体倾斜方向的面。“量面不量线”把罗盘放在面上垂直走向量, 不要放在面旁边的线上量, 线不一定垂直层面和走向。产状的符号要系统标出, 达到控制形态的数量, 正确与否会影响对地质体的解读。量出与总体倾斜方向不同的产状要特别注意。
总之, 在开展地质填图工作之前要做最充足的准备工作, 在野外工作的每一项记录中, 你要以你最大的努力力求最详细的记录每一种地质现象, 这样才能把地质填图工作做好。
摘要：地质填图是区域地质调查的一项基本工作, 也是研究区域地质矿产情况的一种重要方法。全面描述及标定各种地质体及有关地质现象, 对地质找矿工作至关重要, 文章简单谈一下几年来从事地质填图工作的体会
大比例尺地质填图的主要工作方法 篇8
1 地质剖面测量
为正确划分地层层序、建立填图单元, 根据不同地质条件开展1∶1000地质剖面测量工作。剖面线应选择在地层发育完整, 基岩露头好、接触关系清楚、构造简单的地段。如果出露不全或因构造而缺失, 可以选择地质内容相互衔接的若干小剖面替代。实测剖面采用半仪器法, 界线点、剖面端点用SP24GPS测制坐标。
测量地质剖面要详细记录分层位置、岩性特征以及构造位置、规模、产状、蚀变等特征。相应绘制实测剖面图、地层柱状图, 确立地 (岩) 层层序及建立填图单元等。
剖面测制时, 凡大于0.5m的地质体均准确定位并绘制在剖面图上;小于0.5m的重要矿化体、矿化蚀变带及构造均应定点详细描述, 并放大表示。
2 1∶2000、1∶1000地质测量
1∶2000、1∶1000地质测量, 是基本了解测区地层、构造、岩浆岩与矿化带及矿体之间的相互关系, 围岩蚀变及分布等主要控矿因素, 基本查明地表含矿构造带、矿化带、矿体分布范围、产状及其变化, 大致了解矿床水文地质、工程地质、环境地质和开采技术条件等的重要方法手段。通过系统的1∶2000地质测量, 不仅可以研究矿体的地表产状变化、古采遗迹和老窿, 收集矿体、矿化体的资料, 还可以发现一批新的含矿地质体或矿体, 为进一步部署详查工作提供依据。
2.1 填图方法
野外填图以1∶2000、1∶1000地形图作底图。以追索法为主, 辅以穿越法。填图网度原则上线距20m～40m, 点距10m～20m, 局部地质体厚大及构造稳定的部位可适当放稀观测点密度。观察路线一般沿地层界线、构造线走向布置。观察点应布置在岩层、标志层、含矿断裂等分界线或构造线等最有意义的地方, 尤其是各种界线转折处。对构造、含矿断裂、矿化蚀变带及其它重要地质体和找矿标志层, 必须沿露头连续追索, 详细观察、记录其出露位置、长度、产状、矿化特征和围岩蚀变等, 并测制垂直走向的短剖面或露头素描图。同时, 按规定间距, 沿厚度方向采集连续拣块样。并注意收集区内水文地质、工程地质、环境地质和开采技术条件等方面的资料。
地质观察点按顺序统一编号, 不得重复, 采用半仪器法标绘在图上, 并在实地用红油漆标注。地质图应在野外直接填制, 实地连图。地质点处必须在实地认真观察和编录, 严禁在室内凭记忆勾划和记录, 但须根据工程揭露、岩矿鉴定和化学分析结果以及综合研究成果及时补充和修正, 使其更加确切。填图中重视矿化体、含矿层、矿体及与它们有关的岩石、围岩蚀变、含矿构造带及其它地质现象的详细观察。描述内容包括产状、厚度、岩石特征、蚀变类型、蚀变特征、矿物组合、结构、构造等, 必要时采集拣块化学样。
2.2 测量精度
一般情况下, 每平方千米地质观察点1∶2000不少于500个、1∶1000不少于1000个;根据矿化情况可以适当放稀或加密。单一地质体长度在图上小于1mm或构造线长度小于5mm者, 以一个地质点控制, 注明其方向、长、宽和产状;大于1 m m或长度大于10mm者, 应有两个或两个以上地质点控制。宽度小于1mm的标志层、含矿断裂、矿化蚀变带及其它有意义的地质体可在图上夸大表示。为配合1∶2000地质填图, 正确划分地层层序、建立填图单元, 根据不同地质条件开展地质剖面测量工作。
3 资料的综合研究整理
此项工作包括野外和室内两方面的工作, 且一般应先从资料的野外中间性综合整理工作入手。
(1) 中间性整理:在中间性的综合整理中, 既要对各地质剖面和地质填图中获得的野外资料进行较全面的综合整理研究, 还应该对已收到的样品分析测试数据做初步计算、作图、统计、研究。通过这一阶段综合研究, 形成一批中间性成果, 并找出存在的问题。以制定补充工作计划, 然后进行野外加深研究。
(2) 室内综合整理:包括对全部剖面测制及填图资料的全面整理, 综合研究。主要技术要求包括:地层、构造、岩浆岩、变质岩、围岩蚀变等特征。进而进行实际材料图的编制。
(3) 编写填图总结:地质调查的最终资料整理应在野外工作全部完成。各种原始资料也经过初步整理, 并经主管部门组织野外验收通过, 或已按验收意见完成野外补充工作, 对所获资料进行全面整理和综合研究, 编制各种成果图件, 通过总结最后编写地质调查报告。
最后进行地质填图工作总结, 主要内容如下。
概况:目的任务、交通位置及自然地理、以往地质工作及质量评述、完成实物工作量、工作方法以及质量评述。
测区地质:地层、构造、变质岩、岩浆岩、矿床。
结语:主要成果、存在问题、下部工作意见。
摘要：随着地质工作程度不断提高, 地表和浅部矿产逐步减少。今后地质工作的一项重要任务是开展深部地质找矿。众所周知, 传统的、普通的地质图是地表地质模型, 这样的模型又基本上是二维的、地表的, 满足不了深部地质找矿的需要, 所以大比例尺地质填图是一项基础地质工作。
关键词：大比例尺,地质填图,工作方法
参考文献
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数字化填图论文 篇9
关键词：GPS,地质勘探,地质填图,应用
GPS是全球定位系统的简称, 是全球最为先进的定位技术。通过GPS技术的使用, 可以对空间中的坐标进行导航。GPS接收机的定位精度在500 米左右, 自通过差分技术分析后, 能实现厘米级的精度定位。
实践证明地球表面的每一平方毫米的地方都能够确定一个唯一地址, 因此, 在实际工作中使用GPS技术进行勘察或导航是完全可行的。GPS技术应用的市场主要有以下几个:第一, 专业市场, 指GPS在地质勘探、精密农业等科学研究方面的应用;第二, 批量市场, 车辆、飞机导航等对目标进行监控的领域为批量市场;第三, 安全市场, 对运输方面、抢救以及安全防盗等方面的定位是GPS的安全市场。本文中涉及的地质勘探以及地质填图属于专业市场。
1 地质勘探和地质填图中存在的问题
1.1 设计不合理, 选点不明确
地质勘探涉及很多个方面, 比如水文勘探、环境勘探、矿产勘探等。随着现代科学技术的不断进步, 地质勘探也在不断的深入, 但与此同时也使得地质勘探面临很多挑战, 逐渐显现出很多问题, 比如设计不合理、选点不明确等。并且随着社会的发展, 传统的设计方案已经无法当代社会的要求, 草率的工作安排往往导致设计资料不齐全、附图不完整, 立项依据缺乏可靠性, 使勘探的预期效果不能得以很好的实现, 从而阻碍了地质勘探的进一步发展。
1.2 工作程序颠倒, 实施过程不合理
各类地质勘探过程都需要合理的安排勘探周期, 坚持由浅到深、由稀到密的原则, 严重依照相关的规范标准进行勘探工作, 禁止越界施工、边探边采。但是, 在实践中我们发现很多的工程地质勘探中都存在着不同程度的违法行为, 比如未设置明显标志、采样方法不符合相关规定、工作程序颠倒、实施过程不合理等, 这些地质勘探和地质填图中存在的问题, 严重的影响了整个勘探的效率和质量, 使得勘探结果的精确性和可参考性大打折扣。
1.3 地质勘探人才队伍缺失, 进度较慢
我国的地质勘查业起步于20 世纪80 年代中后期, 但到20 世纪末时已经逐渐走向衰退, 随之带来的影响不仅是勘探进度缓慢、成果屈指可数, 更不利的影响是导致相关地质勘探人才队伍缺失, 很多高校的相关专业都已经停办, 后继无人。因此, 对于相关企业来说, 其当务之急就是培养实践能力较强、年轻、懂技术的勘察人才, 只有这样才能获得自身的长远发展。
1.4 新的勘查技术应用缓慢, 传统的勘探方法已不适应社会要求
当前社会中新的勘查技术主要包括地球物理、化学勘探、卫星遥感 (RS) 地理信息技术、计算机分析处理等。这些新技术是在传统勘查技术的基础上加以改革创新而来的, 不仅具备传统勘查技术的功能和优势, 还更加的数字化和信息化。GIS技术能够很容易的使传统的勘探工作得以简化, 通过特定软件操作流程也易于控制, 大量的数据信息可以全方位、多角度、立体化的对勘探地质进行模拟还原展示, 形成数字地球。然而很多相关单位对于物探、遥感、地理信息等相关现代化技术了解甚浅, 甚至根本不去主动接触, 也没有懂技术的相关人员加以实践, 在各类地质勘查中仍继续沿用传统方法。
2 GPS在地质勘探中的应用情况
GPS在地质勘探中的应用主要是在找矿上。地质矿产部门引入GPS技术始于20 世纪80 年代。地质找矿的难度主要表现在以下几个方面:找矿时需要测制1:500 到1:10000 比例的地形测量, 同时还要对1:50000 的勘探网进行测量。不同的地质工程对于高程的要求也不同, 而因为比例存在差异, 很难保证其精密度;找矿地区多为海洋以及高山等各种条件都十分恶劣的地区。
因此, 在这些地区找矿且实现高精度就十分困难;很多找矿工作和国家的控制网点距离很远, 要确保独立测点的精度也是一个十分棘手的问题;最后, 在一些存在滑坡以及崩塌等危害性的地质进行找矿工作, 也存在着精度如何保证的问题。对于这些问题, 采用GPS技术都能很好地解决。因为使用GPS技术, 在对平面控制部分进行测定时可以达到0.1到10-6D的精度, 而且在找矿中使用GPS单点可以进行定位, 这样可以减少控制测量这个环节, 解决时间和费用冲突问题, 而且还降低了对测试地点的条件要求。
GPS在高程系统中的应用:世界其他各国使用的高程基本上都是从平均海平面上开始计算的, 这样起算的高程称之为海拔。然而, 如果从我国的黄海水面开始测量, 当使用测量工具测到地面的海拔时, 不仅要对沿水准的路线中的重力值进行测定, 还要对地面点沿着垂线到水准面之间的平均重力值进行测量。
然而, 要对这个重力值进行测定就需要对地面点到水准面之间的岩层密度进行推算。通常来说, 这样推算是十分困难的。GPS技术的出现则弥补了这一缺陷。通过GPS技术可以对地面点到水准面的岩层密度进行推算, 进而得出重力值, 这样在测定海拔时就更加方便而且精确了。
3 GPS技术在地质填图中的应用
使用GPS技术可以实现野外填图。以往使用的野外填图都要先把地形图放大成手图以提高地质点在原来地质图上的精度。而使用GPS技术中的差分定位技术则可以直接把原来的地形图当做野外填图使用的手图。
把差分GPS技术中采集到的数据进行记录后, 再对观测点进行代号标注, 这些代号和野外记录相应点代号是一样的。然后把GPS的数据转换成GIS数据就可以在原来的地图上实现地质填图的目的了。使用差分GPS技术进行填图不但可以节省填图的时间, 而且还能确保数据的精确性;使用GIS工具能够减少野外的工作量, 而且还能减少成图的时间。
4 小结
总之, 使用GPS技术在地质勘探和地质填图中都发挥了作用。很多勘探单位对GPS技术的应用也十分重视。具有高技术、操作简单、测量精准等能够满足地质勘探和地质填图工作需要的GPS技术, 在今后也会更加完善。
参考文献
[1]郑雪峰, 彭和求, 肖冬贵, 李泽泓.数字地质填图工作方法——在湖南1:25万大庸市—吉首市幅区域地质调查中的应用[J].国土资源导刊, 2007.
[2]李征航, 包满泰, 叶乐安.利用GPS测量和水准测量精确确定局部地区的似大地水准面[J].测绘通报, 1994.
数字化填图论文 篇10
刚开始我也是尝试这25个数字去碰运气, 不过没有成功.后来我想起数年前曾在某本杂志上看到过的一篇关于“以退为进”策略的文章, 马上有种茅塞顿开的感觉.于是我琢磨:这里25=52, 其中5是一个奇数, 而3和l是更小的奇数, 何不先退而考虑九数图甚至一数图, 待弄清规律后, 再填之.
考虑到一数图没有什么实际价值, 所以重点放在研究九数图.
填九数图比起填二十五数图来, 当然容易多了, 只需尝试数次, 即可成功. (见图1-1)
下面我们着重来分析一下它的填图规律.
经过观察, 不难发现: (1) 数5在1～9中居中 (即中位数) , 它在图中的位置亦居中; (2) 较小三数1、2、3存图中均处于外围, 且位置按一定方向 (如逆时针) 分别为中、角、中; (3) 较大三数9、8、7在图中亦处于外围, 且位置分别与1、2、3相对; (4) 另一对角线的端点数分别是中位数5的相邻数4和6.
按此规律来填二十五数图, 可初步填入: (1) 中位数13; (2) 较小三数1、2、3; (3) 较大三数25、24、23; (4) 另一对角线的端点数12和14. (图见1-2)
有了上面的填图基础, 下面的工作将相对容易一些, 但仍不能盲目.经过观察, 我们发现, 二十五数图除去外围的方框即成九数图, 其填法当然可参照九数图规律, 经过尝试, 填数如下 (图见1-3) .
(说明:这里4、5、6的填法类似1、2、3, 22、21、20类似25、24、23.同时还发现, 另一对角线上的各数有这样的特点:总体围绕中位数连续, 但大小有所搭配.)
有了这两步的填图基础, 接下来的工作就比较容易了, 现将该图完整填充如下 (如图1-4) . (说明:剩下的8个数须编成4组:19和7, 18和8, 17和9, 16和10, 成对去填.)
回顾该图的探索历程, 不难看出“以退为进”策略从中所起的重要作用. (有兴趣的读者还可试填四十九数图, 八十一数图等.)
所谓“以退为进”策略, 是指以退让的姿念作为进取的阶梯, “退”是为了更好地“进”.著名数学家华罗庚说过:善于“退”, 足够地“退”, “退”到最原始而不失去重要的地方, 是学好数学的一个诀窍.这句话告诉我们在学习数学时, 要善于运用“以退为进”策略.那么“退”到底有哪些具体的方式呢?一般而言, 有如下几种:从复杂退到简单, 从一般退到特殊, 从抽象退到具体, 从整体退到部分, 从正面退到反面等.上面的填图题即是一个从复杂退到简单的例子.
为了更好地说明“以退为进”策略在数学方面的运用, 下面再举几例加以论述.
1.从一般退到特殊
化一般为特殊, 是我们常用的思维方式之一.例如:
已知:如图2, △ABC内接于⊙O, AB为非直径的弦, ∠CAE=∠B.求证:AE与⊙O相切于点A.
分析:本题的关键在于证AE⊥OA, 但直接证有困难, 注意到题中有一条件“AB为非直径的弦”, 若按“以退为进”策略处理, 可先退一步考虑“AB为直径”时的情形 (如图2-1) , 其证法如下:
∵AB为直径,
∴∠C=90°.
∴∠BAC+∠B=90°.
又∠CAE=∠B,
∴∠BAC+∠CAE=90°.
即AE⊥OA.
从而AE与⊙O相切于点A.
下面再来考虑“AB为非直径的弦”的情形.
由以上分析易知, 只要过点A作一直径AD, 再连结CD (见图2-2) , 由“同弧所对的圆周角相等”得∠D=∠B.这样, 就把“AB为非直径的弦”的情形转化成了“AB为直径”的情形, 问题就迎刃而解了.
再如:已知y>x>0, 且x+y=1, 那么 ( ) .
分析:首先肯定本题可以通过每两个数之间的大小比较而选出正确答案, 但这样做的效率会大打折扣.怎样才能快速准确地确定答案呢?最好的办法是将x, y的值特殊化, 即在满足已知条件的前提下取定x, y的值 (如取x=0.4, y=0.6, 这样就能迅速地确定出正确答案了) .
2.从抽象退到具体
数学的本质是从具体到抽象, 但在解决某些数学问题时, 如能反其道而行之, 往往会收到意想不到的效果.例如:
已知正数a, b, c, A, B, C满足a+A=b+B=c+C=k, 求证:aB+bC+cA<k2.
分析:本题若局限在代数不等式范畴是不易求证的.但如能将题目中的六个正数 (抽象) 先赋之于“形” (即具体化) , 比如将它们分别用六条线段来表示, 则可构造出反映题目要求的几何模型 (即将题中的抽象条件a+A=b+B=c+C=k也具体“形”化) . 如图3, 由S△LRM+S△MPN+S△NQL<S△PQR, 即可证明结论成立.
3.从整体退到部分
有些数学问题, 如果直接从整体上去解决有困难或不可能时, 不妨先将其分割成若干个部分, 只需把各个部分分别解决了, 那么这个问题整体也就解决了.如:
如图4, AB是半圆O的直径, 以O为圆心, OE长为半径的半圆交AB于E、F两点, 弦AC是小半圆的切线, D为切点, 若AO=4, EO=2, 则图中阴影部分的面积是 ( ) .
分析:因为阴影图形不规则 (这里指无直接的面积计算公式) , 故要直接求出它的面积自然行不通, 此时应考虑间接求法, 即通过添加适当的辅助线, 将与阴影部分有关联的图形分割成一些规则图形 (指有专门面积公式的图形) , 这样就把所求图形的面积化为这些规则图形面积的和或差, 从而使问题得以解决.本题具体的分割和转化如下:
连结OC, OD, 则S阴影=S△ODC+S扇形OCB-S扇形ODF.
4.从正面退到反面
当一个问题不易直接解答或无法直接解答时, 可以考虑从它的反面入手来寻求解决问题的办法, 数学中的反证法即是一种从反面来解决问题的方法.如:
已知直线a和b是异面直线, 直线c//a, 直线b与c不相交, 求证直线b、c是异面直线.
分析:本题如果直接证b、c是异面直线, 则要证b与c既无公共点, 又不同在任一平面内, 难度非常大, 所以可考虑从结论的反面入手, 即用反证法.
证明:假设直线b、c是共面直线, ∵b与c不相交, ∴b//c. 又c//a, ∴a//b.
这与已知直线a和b是异面直线矛盾,
∴直线b、c是异面直线.