(完整版)地质填图技术方法与实例
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国内外区域地质调查 技术方法简介
引自 英国地质填 图野外工作指南
（Jerram and Petford , 2011）
张克信 中国地质大学（武汉）地调院
2018- 3- 25
中国地质填图 技术方法简介
我国近年执行的区域地质调查规范
中国地质调查局当前的地质填图试点
特殊区填图试点
基岩裸露区
高山峡谷区 岩溶区
英国地质填图
基岩地质图 地表沉积图 基岩+地表沉积地质图 地表沉积+简化基岩图 综合地质图 不同比例尺的三维地质图
英国地质图系列
1:250000地质图系列 1:50000地质图系列 1:25000地质图系列 1:10000地质图系列
三维地质图在油气勘 探和CO2储存中的应
加拿大“能源和矿产地质填图计划（GEM ）”
包括：1）GEM-能源地质填图；2）GEM-矿产地质填图
GEM 地质填图目的：应用现代地质方法和标准进 行北极地区地质填图，评价能源和矿产资源潜力 。
填图原则：填图采取多单位、多学科综合研究， 基础地质调查与矿产调查和环境评价相结合，基 岩地质填图与第四纪地质填图相结合。
质填图理论与方法做到及时更新。而我国 的四指南自上世纪80年代－90年代初陆续 首版后，就没修订再版过。
国外新一代地质填图计划（目的任务）
美国 “国家合作地质填图计划（NCGMP）” （1992年启动）
加拿大“国家地质填图计划（NATMAP）” （1991年启动 ）
加拿大“能源和矿产地质填图计划（GEM） ” （20082013年）
地质 成果
地质 模型
应用 探索
浅表地质填图
第四纪以来松散层地质填图
基底地质结构研究
遥感 DEM 槽型钻
第四纪地 质钻探
多重地层 划分
地球物理 勘查
重力地震联合
反演
基岩钻 孔验证
区域地 球物理
资料
地貌
典型沉 浅表沉积 积组合 环境演变
第四纪地层格架
基底地质结构
基底构 造格局
浅表高精度地质模型
第四系三维地质结构模型
澳大利亚“国家地质填图协议（NGMA）” （1990年启动 ）
英国自20世纪70年代改为按国际分幅进行1:5万 基岩与地表沉积填图。
俄罗斯90年代末启动第三代1:100万地质填图 。
美国 “国家合作地质填图计划（NCGMP）”
1992年之前地质填图目的：能源与矿产资源
1992年以来NCGMP地质填图目的：环境为主
10000
0
10000 20000
(meters) Beijing 1954 / Gauss-Kruger CM 117E
860000
880000
中国地质调查局当前的地质填图试点
关键地质问题区填图试点
开展了陆相沉积岩、侵入岩、火山岩、前寒武纪变质岩、复杂构造区、 蛇绿混杂岩、矿区等不同类型填图试点，初步总结方法
通过地表和亚地表填图，识别区域含水层
英属哥伦比亚省尼查 考项目
苏必略太古代大陆和 大洋构造演化与矿产 丘吉尔河西部
英属哥伦比亚省东北 部和西北区南部 古太平洋边缘
通过1:25万填图，细化玄武岩北部边缘特征，理解古近纪构造 ，上、下板块的构造关系及和上、下板块接触带有关的浅成低 温贵金属矿床潜力
通过1:5万填图，限定古老大陆（28亿年）和较年轻的洋壳碎 片（27亿年）的接触关系，解决构造演化和矿产资源潜力
欧美填图六指南与我国的填图四指南相比，
欧美六指南的修订再版更新速度快。如 《Sedimentary Rocks in the field沉积岩野 外工作》自2011年第1版以来，修订再版 了3次；又如《The Mapping of Geological Structures地质构造填图》自1987年第1版 以来，修订再版了17次，充分说明欧美能 紧密追综地学新理论与新方法进展，对地
制作好的遥感 影像应整合在 数字填图系统 中，作为野外 数据采集的基 础背景图层。 遥感地质解译 应贯穿区域地 质调查的全过 程
西澳项目组织
俄罗斯地质填图
提出了填绘国家地质图系列、国家地质生态图系列 和国家海域地质图系列的计划。
1:100万多用途地质填图：综合地质、地球物理、地球 化学、遥感等资料，开展极地大陆架资源潜力评价
国外数字地质填图
美国（自主研发）: 在阿拉斯加试行
澳大利亚（自主研发）: 全面实施, 并将掌上机采集的野外原始数据全部 入库上网（不写报告和说明书）
填图原则：重点地区、重点资源优先。 比例尺：1:5万、1:10万和1:25万。 主要技术方法：高精度地球物理和高光谱遥感。
加拿大“国家地质填图计划”主要项目及目标任务
项目名称
Slave省
Prairie省第四纪地质 安大略地表地质
项目目标
开发丰富的地学数据库，用于贱金属和贵金属勘查和土地利用 及环境规划，并理解地质演化 开发第四纪矿床综合模型
冀北尚义陆相盆地1:5万填图：岩石地 层+沉积相和盆地分析要素填图
内幕花岗岩谱系单位填图及大比例尺构造填图
辽西火山机构+岩性组合+岩相作 为图面表达的基本要素
狼山地层（岩石）＋构造－构造系统填图
祁连蛇绿混杂带基质+岩块+变形填图
北衙“岩体-蚀变-矿化”填图
中国地质调查局现今的国际填图合作
与西澳地调局联合填制出版3幅地质图（西澳1:10万2幅、中国1:5万1幅） ①厘定古生代蛇绿混杂岩；②首次在混杂岩北部发现典型埃达克岩；③提出 北山地区构造演化新模式；④1:5万区调技术标准修订、样板图幅参考
英国、澳大 利亚等国地 质填图的系 列“填图指 南”
美国1:2.4万构造 地质填图要求
捷克1:2.5万地质 填图技术要求
我国在20年前（上世纪80年代－90年代初 期）为提高填图质量，大力引进地学新理
论、新技术和新方法，相继开展了一系列
区调填图方法研究与总结，出版了《沉积 岩区1:5万区域地质填图方法指南》、 《火山岩区1:5万区域地质填图方法指 南》、《花岗岩区1:5万区域地质填图方 法指南》、《变质岩区1:5万区域地质填 图方法指南》，习称为“四指南”。
服务地下空间利用，含水层划分，浅层地热资源开发
地粘质中粗土砂砂
自然伽马等测井参数来反映地层粒度、泥质含量和分选性，确立各个钻孔 主要地质时期的地质分界线
平原区成果表达创新和应用探索 第3层次：区域重力反演+浅层地震勘查推断深部基岩和地质界面
服务区域稳定性评价、深部地热资源
760000
780000
800000
基底界面起伏推断模型
浅表天然地基、 浅层防污性能等
含水层 浅层地热能开发 工程地质
划分
利用条件分析 条件分析
深部地热找矿等
平原区成果表达创新和应用探索 第1层次：槽型钻+DEM构建浅表（3m）第四纪沉积物粒度三维空
间分布模型，服务土地规划利用，浅表地基工程
平原区成果表达创新和应用探索 第2层次：钻探+综合测井构建第四纪地层空间结构模型
820000
840000
860000
880000
3620000
3620000
3600000
3600000
L1
39 3 2
28 1
3580000
3580000
3560000
3560000
3540000
3540000
760000
780000
800000
820000
840000
Scale 1:750000
确定晚太古代绿岩带构造岩石和构造位置；确定古元古代构造 热事件的范围、性质；调查晚太古代大陆地幔和下地壳演化； 识别基本的构造边缘；研究矿产资源与区域地质、构造历史的 关系
通过1:5万基岩和第四系地质填图，了解前陆地层、生物地层、 相分布和构造特征，调查矿产资源和能源矿产资源潜力
解决地体间相互关系，矿床古地理位置模型，构造事件的时间 和性质，相对于北美克拉通地体的活动性，构造边缘性质
中国地质调查局当前的地质填图试点
与加拿大萨省地调局联合填制并公开发表2 幅1：2万地质图 ①查明古元古代表壳岩和侵入体特征 ②查明构造和变质演化 ③研究VMS铜锌矿成矿潜力 ④提供大比例尺填图参考
2015
2016
构建新的区调技术标准体系 是中国地质调查局当前的主要工作
我国区调已形成特色的技术标准体系，但存在的主要 问题是。一是更新和补充的不够。二是标准繁多，重 复冲突现象突出。
用示意图
英国
1:1万为主，标准图幅25km2 少量1:2.5万
1:10000 sample
1:25000 sample
英国
1:1万约完成陆域国土面积1/2 1:2.5万仅在西部和北部少量地方开展
1:1万
1:2.5万
澳大利亚地质填图
地质图要客观、准确、全面、系统地反映图区内的地质 实际，为工业界、学术界和政府部门提供可靠、实用、 便于使用的基础地质资料
英国（自主研发）：最早提出研发数字填图技术，但一直没在野外推广， 仅限于室内建库。
丹麦：从中国引入，试行
所有国家都建数据库
地质填图的 基本准则
区域地质调查的最基本准则：
取全取准各类 地质观测资料
突出野外如何调查？ 突出所获野外第一手资 料齐全、真实、科学、 前沿！
温家宝1960年在北京周口店地质填图实习
取全取准各类地质观测资料
温家宝1972年野外地质填图记录
取全取准，需地、物、化、遥综合运用
遥感数据收集与利用
遥感地质解译工作重点是：区域构造格 架解译；各类地质填图单元解译；矿产地 质解译（如已知成矿、控矿地质体、地质 构造追索圈定，与成矿、控矿相关的遥感 线、环、纹、斑、色调等特征影像提取， 与成矿、控矿相关的隐伏岩体圈定等）。 灾害、环境地质解译（如滑坡、泥石泥、 地裂缝、地面塌陷圈定等）。
构建三个系列标准
① 规范:1:5万区调/1:5万覆盖区 ② 方法指南：四大岩类区/造山带/特殊区/野外工作手册 ③ 术语和产品格式：岩石分类命名/图例/数据库建设/岩
石地层单位代码
提供样板图幅，建立野外填图培训示范基地
国外发达国家 地wk.baidu.com填图简介
美国地质填图标准与填图方法
1. 美国地质图符号标准； 2. 北美科学语言标准； 3. 北美地层规则（与加拿大共同制定）； 4. 1:2.4万构造地质填图要求； 5. 数字填图技术（阿拉斯加地区试用）； 6. 元数据； 7. 地质特征的科学描述和位置精度标准； 8. 美国地质报告编写建议（1909年第1版，1991年
填图 理念
地调与 矿产
地调与 科研
实施 过程
质量 控制
资野
成
料外
果
收工
表
集作
达
地质 背景
支撑 条件
社会服务（用户评价）
（1）根据矿业开发的需要，优 先选择成矿有利部位，逐步推 进。
（2）根据成矿带特征，分别设 置不同的填图小组，持续在一 个地区开展工作，形成区域专 家—国际地质大会
（3）根据地质特征分配人员
第7版）； 9. 对评审地质图与剖面图的建议； 10.出版指南。
国际发达国家如美国、英国、法国、加拿大、澳
大利亚等国的地质填图有比我国更为系统的系列
“填图指南”，如英国、澳大利亚等国使用的 《Basic Geological Mapping地质填图基础》、 《Sedimentary Rocks in the Field沉积岩野外工 作》、《The Field Description of Igneous Rocks火 成岩野外描述》、《The Field Description of Metamorphic Rocks变质岩野外描述》、《The Mapping of Geological Structures地质构造填图》、 《Field Geophysics 野外地球物理》，美国出版的 《Suggestions to Authers of the Reports of the United States Geological Survey美国地质调查报告 编写建议》 。简称“欧美填图六指南”
NCGMP地质图应用方向：地下水、地震与滑坡 灾害、重大工程、核废料、矿产、能源、环境保 护、土地利用、国家安全、气候变化及基础地质 科学研究等。
美国的大比例尺(1:2.4万和1:2.5万)地质填图:
约完成陆域国土面积1/4
加拿大“国家地质填图计划（NATMAP）”
NATMAP 地质填图目的：对加拿大西部空白区进 行地质填图，以支持加拿大采矿业。
戈壁荒漠区
浅覆盖区
荒漠草原区 森林沼泽区
南方强风化区
深覆盖区
平原区 黄土区
新构造与活动构造发育区
我国现今试行的区域地质调查规范
中国地质调查局当前的地质填图试点
特殊区填图试点
示例：平原区多层次填图方法
三个层次目标、有效技术方法组合、成果创新和应用探索
深覆盖平原区多层次地质结构调查
填图 目标
技术 方法
引自 英国地质填 图野外工作指南
（Jerram and Petford , 2011）
张克信 中国地质大学（武汉）地调院
2018- 3- 25
中国地质填图 技术方法简介
我国近年执行的区域地质调查规范
中国地质调查局当前的地质填图试点
特殊区填图试点
基岩裸露区
高山峡谷区 岩溶区
英国地质填图
基岩地质图 地表沉积图 基岩+地表沉积地质图 地表沉积+简化基岩图 综合地质图 不同比例尺的三维地质图
英国地质图系列
1:250000地质图系列 1:50000地质图系列 1:25000地质图系列 1:10000地质图系列
三维地质图在油气勘 探和CO2储存中的应
加拿大“能源和矿产地质填图计划（GEM ）”
包括：1）GEM-能源地质填图；2）GEM-矿产地质填图
GEM 地质填图目的：应用现代地质方法和标准进 行北极地区地质填图，评价能源和矿产资源潜力 。
填图原则：填图采取多单位、多学科综合研究， 基础地质调查与矿产调查和环境评价相结合，基 岩地质填图与第四纪地质填图相结合。
质填图理论与方法做到及时更新。而我国 的四指南自上世纪80年代－90年代初陆续 首版后，就没修订再版过。
国外新一代地质填图计划（目的任务）
美国 “国家合作地质填图计划（NCGMP）” （1992年启动）
加拿大“国家地质填图计划（NATMAP）” （1991年启动 ）
加拿大“能源和矿产地质填图计划（GEM） ” （20082013年）
地质 成果
地质 模型
应用 探索
浅表地质填图
第四纪以来松散层地质填图
基底地质结构研究
遥感 DEM 槽型钻
第四纪地 质钻探
多重地层 划分
地球物理 勘查
重力地震联合
反演
基岩钻 孔验证
区域地 球物理
资料
地貌
典型沉 浅表沉积 积组合 环境演变
第四纪地层格架
基底地质结构
基底构 造格局
浅表高精度地质模型
第四系三维地质结构模型
澳大利亚“国家地质填图协议（NGMA）” （1990年启动 ）
英国自20世纪70年代改为按国际分幅进行1:5万 基岩与地表沉积填图。
俄罗斯90年代末启动第三代1:100万地质填图 。
美国 “国家合作地质填图计划（NCGMP）”
1992年之前地质填图目的：能源与矿产资源
1992年以来NCGMP地质填图目的：环境为主
10000
0
10000 20000
(meters) Beijing 1954 / Gauss-Kruger CM 117E
860000
880000
中国地质调查局当前的地质填图试点
关键地质问题区填图试点
开展了陆相沉积岩、侵入岩、火山岩、前寒武纪变质岩、复杂构造区、 蛇绿混杂岩、矿区等不同类型填图试点，初步总结方法
通过地表和亚地表填图，识别区域含水层
英属哥伦比亚省尼查 考项目
苏必略太古代大陆和 大洋构造演化与矿产 丘吉尔河西部
英属哥伦比亚省东北 部和西北区南部 古太平洋边缘
通过1:25万填图，细化玄武岩北部边缘特征，理解古近纪构造 ，上、下板块的构造关系及和上、下板块接触带有关的浅成低 温贵金属矿床潜力
通过1:5万填图，限定古老大陆（28亿年）和较年轻的洋壳碎 片（27亿年）的接触关系，解决构造演化和矿产资源潜力
欧美填图六指南与我国的填图四指南相比，
欧美六指南的修订再版更新速度快。如 《Sedimentary Rocks in the field沉积岩野 外工作》自2011年第1版以来，修订再版 了3次；又如《The Mapping of Geological Structures地质构造填图》自1987年第1版 以来，修订再版了17次，充分说明欧美能 紧密追综地学新理论与新方法进展，对地
制作好的遥感 影像应整合在 数字填图系统 中，作为野外 数据采集的基 础背景图层。 遥感地质解译 应贯穿区域地 质调查的全过 程
西澳项目组织
俄罗斯地质填图
提出了填绘国家地质图系列、国家地质生态图系列 和国家海域地质图系列的计划。
1:100万多用途地质填图：综合地质、地球物理、地球 化学、遥感等资料，开展极地大陆架资源潜力评价
国外数字地质填图
美国（自主研发）: 在阿拉斯加试行
澳大利亚（自主研发）: 全面实施, 并将掌上机采集的野外原始数据全部 入库上网（不写报告和说明书）
填图原则：重点地区、重点资源优先。 比例尺：1:5万、1:10万和1:25万。 主要技术方法：高精度地球物理和高光谱遥感。
加拿大“国家地质填图计划”主要项目及目标任务
项目名称
Slave省
Prairie省第四纪地质 安大略地表地质
项目目标
开发丰富的地学数据库，用于贱金属和贵金属勘查和土地利用 及环境规划，并理解地质演化 开发第四纪矿床综合模型
冀北尚义陆相盆地1:5万填图：岩石地 层+沉积相和盆地分析要素填图
内幕花岗岩谱系单位填图及大比例尺构造填图
辽西火山机构+岩性组合+岩相作 为图面表达的基本要素
狼山地层（岩石）＋构造－构造系统填图
祁连蛇绿混杂带基质+岩块+变形填图
北衙“岩体-蚀变-矿化”填图
中国地质调查局现今的国际填图合作
与西澳地调局联合填制出版3幅地质图（西澳1:10万2幅、中国1:5万1幅） ①厘定古生代蛇绿混杂岩；②首次在混杂岩北部发现典型埃达克岩；③提出 北山地区构造演化新模式；④1:5万区调技术标准修订、样板图幅参考
英国、澳大 利亚等国地 质填图的系 列“填图指 南”
美国1:2.4万构造 地质填图要求
捷克1:2.5万地质 填图技术要求
我国在20年前（上世纪80年代－90年代初 期）为提高填图质量，大力引进地学新理
论、新技术和新方法，相继开展了一系列
区调填图方法研究与总结，出版了《沉积 岩区1:5万区域地质填图方法指南》、 《火山岩区1:5万区域地质填图方法指 南》、《花岗岩区1:5万区域地质填图方 法指南》、《变质岩区1:5万区域地质填 图方法指南》，习称为“四指南”。
服务地下空间利用，含水层划分，浅层地热资源开发
地粘质中粗土砂砂
自然伽马等测井参数来反映地层粒度、泥质含量和分选性，确立各个钻孔 主要地质时期的地质分界线
平原区成果表达创新和应用探索 第3层次：区域重力反演+浅层地震勘查推断深部基岩和地质界面
服务区域稳定性评价、深部地热资源
760000
780000
800000
基底界面起伏推断模型
浅表天然地基、 浅层防污性能等
含水层 浅层地热能开发 工程地质
划分
利用条件分析 条件分析
深部地热找矿等
平原区成果表达创新和应用探索 第1层次：槽型钻+DEM构建浅表（3m）第四纪沉积物粒度三维空
间分布模型，服务土地规划利用，浅表地基工程
平原区成果表达创新和应用探索 第2层次：钻探+综合测井构建第四纪地层空间结构模型
820000
840000
860000
880000
3620000
3620000
3600000
3600000
L1
39 3 2
28 1
3580000
3580000
3560000
3560000
3540000
3540000
760000
780000
800000
820000
840000
Scale 1:750000
确定晚太古代绿岩带构造岩石和构造位置；确定古元古代构造 热事件的范围、性质；调查晚太古代大陆地幔和下地壳演化； 识别基本的构造边缘；研究矿产资源与区域地质、构造历史的 关系
通过1:5万基岩和第四系地质填图，了解前陆地层、生物地层、 相分布和构造特征，调查矿产资源和能源矿产资源潜力
解决地体间相互关系，矿床古地理位置模型，构造事件的时间 和性质，相对于北美克拉通地体的活动性，构造边缘性质
中国地质调查局当前的地质填图试点
与加拿大萨省地调局联合填制并公开发表2 幅1：2万地质图 ①查明古元古代表壳岩和侵入体特征 ②查明构造和变质演化 ③研究VMS铜锌矿成矿潜力 ④提供大比例尺填图参考
2015
2016
构建新的区调技术标准体系 是中国地质调查局当前的主要工作
我国区调已形成特色的技术标准体系，但存在的主要 问题是。一是更新和补充的不够。二是标准繁多，重 复冲突现象突出。
用示意图
英国
1:1万为主，标准图幅25km2 少量1:2.5万
1:10000 sample
1:25000 sample
英国
1:1万约完成陆域国土面积1/2 1:2.5万仅在西部和北部少量地方开展
1:1万
1:2.5万
澳大利亚地质填图
地质图要客观、准确、全面、系统地反映图区内的地质 实际，为工业界、学术界和政府部门提供可靠、实用、 便于使用的基础地质资料
英国（自主研发）：最早提出研发数字填图技术，但一直没在野外推广， 仅限于室内建库。
丹麦：从中国引入，试行
所有国家都建数据库
地质填图的 基本准则
区域地质调查的最基本准则：
取全取准各类 地质观测资料
突出野外如何调查？ 突出所获野外第一手资 料齐全、真实、科学、 前沿！
温家宝1960年在北京周口店地质填图实习
取全取准各类地质观测资料
温家宝1972年野外地质填图记录
取全取准，需地、物、化、遥综合运用
遥感数据收集与利用
遥感地质解译工作重点是：区域构造格 架解译；各类地质填图单元解译；矿产地 质解译（如已知成矿、控矿地质体、地质 构造追索圈定，与成矿、控矿相关的遥感 线、环、纹、斑、色调等特征影像提取， 与成矿、控矿相关的隐伏岩体圈定等）。 灾害、环境地质解译（如滑坡、泥石泥、 地裂缝、地面塌陷圈定等）。
构建三个系列标准
① 规范:1:5万区调/1:5万覆盖区 ② 方法指南：四大岩类区/造山带/特殊区/野外工作手册 ③ 术语和产品格式：岩石分类命名/图例/数据库建设/岩
石地层单位代码
提供样板图幅，建立野外填图培训示范基地
国外发达国家 地wk.baidu.com填图简介
美国地质填图标准与填图方法
1. 美国地质图符号标准； 2. 北美科学语言标准； 3. 北美地层规则（与加拿大共同制定）； 4. 1:2.4万构造地质填图要求； 5. 数字填图技术（阿拉斯加地区试用）； 6. 元数据； 7. 地质特征的科学描述和位置精度标准； 8. 美国地质报告编写建议（1909年第1版，1991年
填图 理念
地调与 矿产
地调与 科研
实施 过程
质量 控制
资野
成
料外
果
收工
表
集作
达
地质 背景
支撑 条件
社会服务（用户评价）
（1）根据矿业开发的需要，优 先选择成矿有利部位，逐步推 进。
（2）根据成矿带特征，分别设 置不同的填图小组，持续在一 个地区开展工作，形成区域专 家—国际地质大会
（3）根据地质特征分配人员
第7版）； 9. 对评审地质图与剖面图的建议； 10.出版指南。
国际发达国家如美国、英国、法国、加拿大、澳
大利亚等国的地质填图有比我国更为系统的系列
“填图指南”，如英国、澳大利亚等国使用的 《Basic Geological Mapping地质填图基础》、 《Sedimentary Rocks in the Field沉积岩野外工 作》、《The Field Description of Igneous Rocks火 成岩野外描述》、《The Field Description of Metamorphic Rocks变质岩野外描述》、《The Mapping of Geological Structures地质构造填图》、 《Field Geophysics 野外地球物理》，美国出版的 《Suggestions to Authers of the Reports of the United States Geological Survey美国地质调查报告 编写建议》 。简称“欧美填图六指南”
NCGMP地质图应用方向：地下水、地震与滑坡 灾害、重大工程、核废料、矿产、能源、环境保 护、土地利用、国家安全、气候变化及基础地质 科学研究等。
美国的大比例尺(1:2.4万和1:2.5万)地质填图:
约完成陆域国土面积1/4
加拿大“国家地质填图计划（NATMAP）”
NATMAP 地质填图目的：对加拿大西部空白区进 行地质填图，以支持加拿大采矿业。
戈壁荒漠区
浅覆盖区
荒漠草原区 森林沼泽区
南方强风化区
深覆盖区
平原区 黄土区
新构造与活动构造发育区
我国现今试行的区域地质调查规范
中国地质调查局当前的地质填图试点
特殊区填图试点
示例：平原区多层次填图方法
三个层次目标、有效技术方法组合、成果创新和应用探索
深覆盖平原区多层次地质结构调查
填图 目标
技术 方法