数字地质调查系统DGSS的基本概念和最新进展

数字地质调查系统DGSS 的基本概念和最新进展

地质矿产资源调查的主要工作内容包括中—大比例尺地质矿产填图、探矿工程和采样、地球化学勘查、地球物理勘查、重砂测量、遥感地质调查、矿产检查和综合研究、资源量估算、矿体三维显示等。由于涉及的专业多、内容复杂，因此，一体化的描述、组织、管理和处理，不同阶段的数据模型具有无缝互通和继承的技术问题，成为数字地质调查系统研究的主要内容和实现的难点。

正因如此，国内外矿业界在数据采集后的处理方面，特别是在矿山的储量计算、矿山生产的三维可视化技术方面，形成了一系列技术含量高、价格昂贵的计算机软件系统。

国外具有代表性的有MINMINE （澳大利亚）、Minesight （英国）、DATAMINE （美国）、Surpac （澳大利亚）、Mircomine （澳大利亚）、Vulcan （澳大利亚）等。

但目前国内外还没有贯穿整个地质矿产资源调查完整全过程的软件，包括覆盖贯穿于矿床预查前（矿调、填图）、预查、普查、详查、勘探和开采的各个阶段的软件，集地质填图和地质剖面法、地质块段法、地质统计学法3种储量计算方法为一体的三维可视化软件系统。

数字地质调查系统(2010)DGSS的完成和推广使用对解决以上问题起到了很大的作用。

据国土资源网2011年3月17日报道，由中国地质调查局发展研究中心李超岭等人编写的《数字地质调查系统操作指南》出版发行。数字地质调查系统涵盖地质调查、矿体模拟等内容，实现了地质填图、固体矿产勘查的全数字化过程。该书由上、中、下三册组成，包括“数字地质填图系统操作指南”、“探矿工程数据编录系统操作指南”、“数字地质调查信息综合平台操作指南”、“资源储量估算与矿体三维建模信息系统操作指南”等内容。

另据中国国土资源报2011年5月25日报道，中国地质调查局发展研究中心研发的“数字地质调查系统(2010)”，由数字地质填图系统等4个子系统构成，这4个子系统近日分别获得了计算机软件著作权。

“数字地质调查系统(2010)”由数字地质填图系统、探矿工程数据编录系统、数字地质调查信息综合平台、资源储量估算与矿体三维建模信息系统构成。

数字地质调查系统在基础地质调查和找矿中发挥了重要作用，取得了明显的地质效益和社会效益。数字地质调查技术的应用在提高地物化遥等领域信息综合分析和解释能力，提高地质调查的研究程度和精度，拓宽服务领域及改变成果的表现和服务方式等方面体现了巨大优越性和潜在价值；极大地推动了我国其他领域地质调查信息化进程。

中国地质环境信息网报道（作者：刘畅 来源：中国地质调查局），2011年8月23日-26日，“基于3S 技术的数字化野外地质调查管理、服务与应急救援系统”项目组在东昆仑1:5万区调项目野外驻地（位于青海格尔木市西南200公里，海拔4600米）协助野外项目组进行了北斗系统部署和应用示范，取得成功。

据悉，基于北斗技术的数字地质调查系统经过半年开发已趋于完善。该系统包括两部分：一是北斗监控指挥系统。集成于数字地质调查综合信息平台（DGSS ），结合北斗普通指挥机，主要用于野外驻地等固定结点对下属北斗移动终端进行监控和指挥；二是北斗移动定位与通讯系统。集成于数字填图野外数据采集系统（RGMap ），结合蓝牙北斗通讯定位模块，主要用于野外单兵定位和通讯。

据了解，本次应用示范是本项目开展以来, 首次进行北斗系统在野外驻地的部署和试验，针对系统功能进行测试，对完善基于北斗技术的数字地质调查系统

和探索北斗系统在野外地质调查工作（尤其是无常规通讯手段的无人区或艰险地区）中的应用模式具有重大意义。

此次部署和应用示范，基本确立北斗系统在无常规通讯手段的艰险地区地质调查工作中的应用模式，促进了基于北斗技术的数字地质调查系统的改进和完善，完成了野外人员无法通讯到随时沟通交流的质变，不但加强了野外驻地对应急事件的处理能力，最大化的保障了地质队员的人身安全，大大提高了野外地质调查实时管理与服务的能力, 真正迈出了北斗系统野外地质调查工作中应用的第一步。

1999年至今，国土资源部、中国地质调查局在国土资源大调查等专项中设置了多个一与数字地质调查技术研究、系统研发及推广应用相关的项目。通过这些项目的执行，在计算机软件开发人员、地质矿产专业人员等近百名人员的努力下，通过研发、试验、实验、培训、推广应用、再完善的螺旋式开发模式，经过几百个图幅，30余个矿区的应用，2010年，把原数字填图野外数据采集系统、数字剖面系统、固体矿产野外数据采集系统、矿产资源调查数据处理与综合分析子系统、资源储量估算系统和矿体三维显示系统等6大系统集成为一体化的数字地质调查系统软件(2010 ) ，该软件系统由4大子系统构成:①数字地质填图系统，RGMap [Regional Geological Mapping System);②探矿工程数据编录系统，PEData (Prospecting Engineering Data Documentation System):③数字地质调查信息综合平台，DGSInfo (Digital Geological Survey Information System:④资源储量估算与矿体三维建模信息系统，REInfo ( Reserve Estimate & 3D Modelling Information System)。

数字地质填图系统（RGMap) 的主要功能:具有整合显示地理、地质、遥感等多源地学数据，GPS 导航与定位，电子罗盘测量，路线地质调查地质点、地质界线、点间分段路线地质(不定长的) 数据描述，产状、素描、化石、照片、样品、地球化学数据、重砂、矿点检查等数据采集，路线信手剖面自动生成、实测地质剖面导线、分层、地质描述、素描、照片、采样、化石等野外数据采集等功能。

探矿工程数据编录系统(PEData)的主要功能:探槽、浅井、坑道、钻孔探矿工程野外数据采集与原始地质编录，并现场实时自动形成探槽、浅井、坑道、钻孔探矿工程图件。

数字地质调查信息综合平台(DGSInfo)的主要功能:提供全国大、中比例尺标准图幅接图表，野外PRB 数据检查与编辑，PRB 数据入库，PRB 数据整理与处理(数据浏览、数据提取形成专题图层) ，剖面厚度自动计算，剖面图和柱状图自动绘制，等值线计算与制图，多元统计计算与成图，地球化学数据采集，处理与成图，第四系钻孔综合剖面图、地球物理数据处理与成图，PRB 空间数据定量评价，实际材料图编辑与属性继承操作，1:10万实际材料用投影到1:25万图幅(或者1:2.5万到1:5万) ，编稿地质图编辑与地质图空间数据库建立，异常查证结果数据库、矿点检查结果数据库，以及综合地质构造图层、含矿地质建造图层、控矿构造图层、矿产地图层、矿化信息及找矿标志图层、蚀变带信息、物、化、遥等综合异常图层、矿产预测远景区图层、找矿靶区图层、地质工作部署建议图层等内容的成矿规律与矿产预测图数据库的建立等功能，满足完成野外手图、PRB 图幅库、实际材料图、编稿地质图及地质图空间数据库整个过程的要求，覆盖各种比例尺填图全过程。

另外提供了探矿工程数据综合、处理、制图过程:探槽、浅井、坑道、钻孔探矿工程数据、勘探线数据、采样分析数据录入与组织管理，自动生成坑道、探槽、钻孔、浅井工程图件的基本内容投影在矿区平面图上，自动输出坑道、探槽、钻孔、浅井工程编入数据采集表，素描图、矿区平面图，多模式多用途钻孔综合柱状图应用等相关功能。

资源储量估算与矿体三维建模信息系统( REInfo)的主要功能:基于条件表达式的工业指标设置，勘探线剖面图生成与编辑，单工程(单指标、多指标) 矿体圈定与人机交互编辑，人机交互式剖面矿体连接〔直线、曲线及提供连接规则) ，地质块段法、剖面法、采样平而图法、地质统计学法(含距离加权法) 资源储量估算，煤矿资源储量估算、采空区动态储量管理，矿体三维显示与分析，各种表格与图件输出等功能。

需要特别说明的是，该系统涉及的传统储量计算核心模块是在原“GKPX(交互式固体矿产勘查微机评价系统”基础上扩展完善的，该“系统”已在1994年全国矿产储组委员会办公室RC 公告第004号文件中被认可:“可以作为编制供矿山建设设计使用地质报告的辅助程序”。

该软件系统采用Windows CE4.0、 CE5.0或Windows Mobile 5.0,Mobile 6.0/6.1作为野外数据采集系统的开发平台，VC6.0作为桌面数据管理与处理的软件开发平台。Windaws XP为操作系统。MapGIS 作为空间数据管理的支撑平台〔中间件) 。数据库软件系统采用Access 数据库文件格式，但管理功能自行开发以保证与专业系统的紧耦合性。数字地质调查系统相关的硬件包括掌上机、平板电脑、GPS 、定位定向数字化罗盘、蓝牙北斗数据传输接入器、便携式计算机、数码相机、摄像机、语音录音笔。

该系统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，研究数字地质调查的理论与技术方法，通过对语义粒度、描述粒度、空间粒度和存储粒度的分割及其相关关系的研究，提出了描述适合各种比例尺的地质填图过程的数字填图技术、方法和物理建模的基本模式。基于构件、中间件、数据建模与数据库、工作流等综合技术，开发了集GPS,GIS, RS 技术为一体的数字地质调查系统，建立了数字地质调查数字化流程。在地质调查的整个业务流程中，数字地质调查系统把数据库的建设融入日常工作和生产之中，既把地质矿产勘查(固体矿产勘查) 过程数据库建设流程与具体的地质找矿业务流程紧密结合起来，又不同于以往数据库建设只是由计算机技术人员录入实现完成，而是地质技术人员借助数字地质调查技术与系统，对地质矿产勘查(固体矿产勘查) 过程中不同阶段所获得的资料进行综合分析，大大缩短了原始资料的系统整理时间，并依据上一阶段工作成果及时指导下一阶段工作部署。数据模型与工作阶段的融合、继承，更使项目人员可以从计算技术的应用中体会到新技术带来的好处，又能形成新的工作模式，对提高研究精度、效率和成果的表现形式提供了重要的技术保障。

目前，该系统已实现了从地质矿产资源调查野外数据采集到地质成图、矿体圈定、品位估计全过程的数字化，其推广应用超过5000套，并创新地开发了地质三维罗盘和野外数据采集为一体的野外数据采集器，数字地质调查系统己逐步成为国内地质调查领域的主流软件和工具。2008年以来，还专门开通了数字地质调查技术支持网站(www.dgst.cgs.gov.cn),使之成为全国数字地质调查技术交流的平台。

2004年以来，该成果被广泛应用于全国区域地质调查和战略性矿产远景调查、矿产资源调查评价、危机矿山接替资源调查等几百个项目(涉及全国地质、煤炭、冶金、有色、武警黄金、化工、建材等部门) ，在地质调查中，证明该系统在基础地质调查和找矿中发挥了重要作用，取得了明显的地质效益和社会效益。实践证明，该技术的应用在提高地物化遥等领域信息综合分析和解释能力，提高地质调查的研究程度和精度，拓宽服务领域及改变成果的表现和服务方式等方面体现了巨大的优越性和潜在价值。该成果极大地推动了我国其他领域地质调查信

息化进程。其数字化成果为“地质工作更加紧密地为经济和社会发展相结合，更加主动地为经济和社会发展服务”奠定了坚实的技术保障。

2004年以来举办数字地质调查学习斑已超过60期，培训人员超过5000人次。2008年以来，开通了数字地质调查系统技术支持网站提供在线服务。该成果还在丹麦地质调查局格陵兰数字填图计划进行推广试验，并为非洲、拉丁美洲、东盟等约40个国家举办数字填图技术交流。

为了便于学习、掌握和应用数字地质调查系统软件，应广大用户的需求，中国地质调查局发展研究中心李超岭等人编写了《数字地质调查系统操作指南》一书（地质出版社2011年1月出版）。此书书由上、中、下册组成。上册由数字地质填图系统（RGMap ) 操作指南和探矿工程数据编录系统(PEData ) 操作指南组成，中册为数字地质调查信息综合平台(DGSInfo ) 操作指南，下册为资源储最估算与矿体三维建模信息系统（REInfo ) 操作指南。为了更好地让用户使用该指南，本书采用了以大量图片说明的方式，便于用户直观地理解和操作软件，即使对计算机基拙操作了解不多的用户，也能通过本书来快速地掌握数字地质调查系统软件。