数字填图剖面系统中剖面柱状图完善-地质调查技术支持-中国地质

数字填图系统实测剖面柱状图制作方法*
朱云海1施彬1李超岭2于庆文2张克信1林启祥1 1．中国地质大学地球科学学院，湖北武汉430074；2.中国地质调查局，北京，100083)
摘要地质调查与填图是地面地学空间数据获取主要方法之一。

中国地调局所开发的数字填图系统（RGMAP系统）使传统的地质调查发生了巨大的变化。

本文在介绍数字填图系统的主要构成的基础上对实测剖面图的制作过程进行了较为详细的论述。

实测剖面是区域地质调查工作的重要组成部分，RGMAP数字剖面系统(RGSECTION)使实测地层剖面全面实现了计算机化。

数字剖面柱状图的制作包括原始剖面数据整理，剖面柱状图制作前期准备，剖面柱状图制作三个步骤，本文详细介绍了数字剖面柱状图的制作步骤并着重对剖面柱状图制作中横格高度的调整进行了解释。

关键词：数字填图系统；实测剖面；柱状图
中图分类号：文章编号：收稿日期：
The method to make the section histogram in regional
geological mapping system (RG-MAPPING system)
ZYH Yun-hai1SHI Bin1LI Chao-ling2YU Qing-wen2ZHANG Ke-xin1LIN Qi-xiang1
1.Faculty of Earth Sciences, China University of Geosciences, Wuhan 430074,China
2. China Geological Survey Bureau，Beijing，100083
Abstract: Geological survey and mapping is the main method to gain geological space data of the earth's surface. The regional geological mapping system (RGMAP system) developed by China Geological Survey Bureau had made the great change to traditional geological survey. Based on the introduction of main composing of digital geological mapping system, we discuss the process of making the section histogram in detail. The section is an important part in regional geological survey. RGMAP digital section system had achieved the section making automatically in computer in the round. There are three stages of making the digital section histogram, including the process of neatening the original section data, prophase preparing of making the section histogram, making the section histogram. The essay introduce the processes of making the digital section histogram in detail and explain emphatically how to adjust the horizontal height in making the section histogram.
Key Words: digital geological mapping system, section, histogram
地质调查与填图是地面地学空间数据获取主要方法之一。

中大比例尺地质图的编制需要野外地质调查与填图才能实现。

现代信息技术和空间技术的迅速发展和广泛应用，以及社会需求的不断变化，区域地质调查工作，从理论基础，到填图内容和图件表现形式，都发生了巨大的变化，因此，地质调查与填图的野外地学空间数据的获取－数字填图技术是当前国内外地学界研究的热点。

*基金项目：中国地质调查局“1：25万民和县幅数字地质填图项目(No.200213000016)”、“1:25万临夏市幅、
定西县幅区域地质调查项目（No.200413000007）”和“数字填图过程的多源数据整合在地质填图中应用方法和技术研究”(No.200213000036)
作者简介：朱云海（1964-），男，博士，教授，主要从事造山带蛇绿岩，岩浆岩及数字填图的教学和研究，Emial：yhzhu@
中国地调局自1999年以来，在数字区域地质调查基本理论与技术方面,开展了系统全面的研究，到目前为止，已完成从野外到室内全过程的数字化，所开发的数字填图系统（RGMAP系统）通过近几年在4幅1：50000和10幅1：250000数字填图的试用，已日趋成熟，于2004年在全国地调系统区域地质调查中全面推广。

数字填图技术使传统的地质调查发生了五个里程碑式的改变：数字填图技术改变了传统的技术研究手段、数字填图技术大大提高了研究精度、数字填图技术大大提高了研究程度和研究精度、数字填图技术大大加快了填图周期。

目前，有关该方面的文章越来越多[1-9]，为数字填图系统在全国的全面推广起到了促进作用，但是，数字填图系统还刚刚成型，从理论体系、软硬件到实际操作还在进一步的完善之中。

本文是作者在近4年运用数字填图系统的实践中的一些心得体会，与从事该方面研究的地质学家们共同探讨，以使得数字填图系统更加完善，更加方便地质学家们解决实际问题。

一、数字填图系统简介
数字填图系统是中国地调局自主研制开发的地质填图软件，它实现了地质调查全过程的数字化，该套系统从开发到现在经过了不同的阶段，开始的软件底层为TOPMAP，现在系统已更新到V3.0.，所采用的底层是中国地质大学（武汉）信息工程学院开发的国产地理信息系统软件MAPGIS，该系统由两大部分组成：数字填图系统和数字剖面系统。

每一部分又分为野外掌上机系统和室内桌面系统。

本文主要讨论数字剖面桌面系统计算机成图方面的问题。

实测剖面是区域地质调查工作的重要组成部分[2]，它是控制测区地层格架，厘定填图单位的依据，为路线地质调查提供先行的保证。

传统的地质剖面测制方法落后，效率低，且成图工序多而复杂。

RGMAP数字剖面系统(RGSECTION)（图1）的使用改变了传统地质剖面的数据采集方法，使实测剖面数据的采集在野外实现了数字化，并在室内实现了计算机自动成图。

数字填图剖面桌面系统具有快速、准确的优势，可以自动计算厚度，自动生成剖面图和柱状图，剖面线和导线剖面图一次性自动生成。

减少了室内工作量，提高了剖面图制作的精度和效率。

二、剖面数据整理
野外实测剖面测制完成后，在导入到桌面数字剖面系统后，需要进行必要的整理过程，使原始数据能满足计算机自动作图的要求。

1、原始资料的整理
首先在剖面系统剖面编辑与计算（图1）下拉菜单中的剖面编辑与计算功能中对导线库、分层数据库、产状库、样品库、素描图库、分层描述库（图2）
等进行
图1 数字剖面桌面系统
Fig1 Desktop system of digital profile map
整理完善，补充野外描述不太详细或存在问题的地方，在此基础上，对每层进行批注。

批注的目的是为了以后剖面柱状图中的岩性描述可以用批注描述的内容，使之比较简练和准确。

整理完成后，进行真厚度的计算，厚度计算由计算机自动完成，操作者只需确定厚度计算中所要采用的方法，一般是直接进行厚度计算，在下面的情况下则要选择一定的方法：（1）如果有些层产状不止一个，而又需要选择一定的产状来作图，则需要选择真厚度计算（自选产状）；（2）如果室内进行了并层或分层的操作，或者由于褶皱的影响，我们在进行厚度计算时只考虑褶皱的一翼，或者在实测剖面的测制过程中，是从地层的顶测到地层的底，在剖面柱状图中，需要用室内分层来绘制，所以在进行厚度计算中，我们需要用室内分层编号进行厚度的计算；（3）对于一些比较短或几乎垂直的第四系剖面，我们需要用高精度剖面计算或高精度剖面计算（按室内分层）来进行剖面厚度的计算。

导线测量库
分层数据库
分层描述分层批注厚度计算库
图2 数字剖面桌面系统编辑及计算库
Fig2 edit and calculate database of digital profile desktop system
2、照片导入到数字剖面系统
野外对实测剖面所获得的照片是在数码相机中，回到室内后，应在桌面系统中进行备份，存放在固定的文件夹中，通过数字剖面系统（图1）剖面编辑与计算下拉菜单中照片导入的功能，把数码相机中的照片导入到剖面系统中，系统中所有的照片均在剖面下的IMAGES 目录中，并以野外分层为基础存放，如第四层的照片即存放在IMAGES目录下的4子目录中。

3、剖面信息表的填写
原始数据整理完成后，在剖面图和剖面柱状图制作之前，还应完成剖面信息表的填写，在剖面编辑与计算中的剖面信息与小结（图3）中，包含了剖面信息表的内容和剖面小结。

剖面信息表中包括了剖面名称，比例尺，剖面起点终点坐标，剖面测制日期、剖面测制人等，其中剖面起点终点的坐标应该人工输入，由于剖面系统中无法把地形图的数据调入，
所以无法定剖面的起点和终点的坐标，故在实测剖面的操作中，应先在数字填图系统中设计一条地质路线，把剖面起点、终点以及剖面中间重要的地质界线点定在该地质路线上，在剖面整理过程中把地质点的坐标从该地质路线中读取出来。

实测剖面完成后，可以把实测剖面的内容投影到数字填图桌面系统中，在数字填图系统的PRB 数据操作下拉菜单的音影照片剖面数据导入中的剖面数据投影到PRB 图幅库中（图
4），则可以把
剖面起点、终
点的信息、导
线及分层位
置，产状等信
息投影到图幅
PRB 库中，这
样，实测剖面
的信息可以指
导地质连图。

剖面小结
一般包括剖面
工作量，剖面
分层描述，剖
面地质认识等，最新修改
的程序已能自
动计算实测剖
面的野外工作
量，包括导线总长，样品数，照片数，产状数等。

上述整理工作完成后，即可以进行剖面图和柱状图的制作了。

图3 剖面信息库及剖面小结
Fig3 database of profile information and brief summary
图4 剖面数据导入数字填图系统 Fig 4 Transmit the section data into RGMAP system
三、剖面柱状图制作前期准备工作
数字剖面桌面系统可以自动生
成剖面柱状图，减轻了剖面整理的
工作量，极大地提高了剖面的工作
效率。

在剖面图、柱状图自动生成
以前，应完成以下准备工作：
1、 群组段的录入：
和纸介质实测剖面柱状图所反
映的内容一致，在绘制柱状图之前，
需对群组段进行合理的归并，在数
字剖面桌面系统编辑及计算库（图
2）中，有群组段的操作按钮，在弹
出的对话框中（图5）分别输入界系
统群组段名称、开始层号、终层号以及界系统群组段所代表的级别
（GRAD ），如要录入长城系，在界
系统名称中录入长城系，始层号为
1，终层号为43，把鼠标放入GRAD
的图框中，在上方的下拉菜单中选
择1-系，最后发送至列表框，这样就会在下面的列表框中见到1-43-1 长城系。

对所有的地层单位进行这样的操作就可以完成群组段的录入，计算机在成图时将自动把群组段的信息绘制到柱状图的左侧。

2．岩石花纹库的录入：
数字剖面桌面系统可以自动形成柱状图，并自动绘制柱状图中各层的岩性花纹，但在绘制柱状图之前，需要对各层进行岩石花纹库的录入工作，该过程是在数字剖面桌面系统（图
1）剖面编辑与计算的
下拉菜单岩石花纹代
码录入中进行（图6），
在该操作中，根据右
侧出现的各层分层描
述，在左下侧的框中
填写各层的岩石名
称，首先在岩类中找
寻该层岩石所在的岩
类，如变玄武岩位于
浅变质岩，在该岩类
中再找寻各层的岩石
名称，然后按框中的
红色小手柄，则相应
的岩石名称就进入到左下侧的空白框中，如A 中变玄武岩，相应的岩石的花纹库代码就自动进入到花纹库代码空格中，如变玄武岩的花纹库代码为395，该代码由计算机自动填写，无需人工填写。

如果某层的岩石岩性不单一，则需要分别填写不同的岩石名称以及各自所占的比例，这样在柱状图中则根据该比例绘制不同的岩石花纹。

图5 数字剖面桌面系统群组段的录入 Fig5. Record of group, formation, member
in digital section table system 图6 数字剖面桌面系统岩石花纹录入 Fig 6.Record of rock figure in digital section table system
数字剖面系统中储存了国标中大部分的岩性花纹，对于少数国标中没有的，或者独特的岩性，需要在数字填图配套的岩石花纹库设计软件中进行添加，这里不再赘述。

完成上述准备工作后，就可以在数字剖面桌面系统中自动生成剖面柱状图了。

三、剖面柱状图制作
1、自动生成剖面柱状图
在数字剖面桌面系统图形选择下来菜单中选择生成柱状图的操作（图7），在弹出的对话框中填写比例尺、顶底绘制选择（一般选择由底到顶）、柱状图文字描述选择（一般选择批注描述）、剖面分层线绘制选择（一般选择默认），按ok ，则系统就可以自动生成剖面柱状图了（图7），在剖面柱状图中包含了剖面柱状图名称、群组段（柱状图左侧），层号，分层厚度，岩性花纹，分层描述等信息。

2、 横格高度的调整及柱状图的整饰
数字剖面桌面中自动生成的剖面柱状图，已完成了柱状图大部分的内容，但是在生成打印文件之间，还应该进行一些必要的操作。

（1）横格高度的调整：
从图7中我们可以看出，在柱状图中，由于各层的厚度不同，在柱状图中所占的宽度不同，有些层由于厚度较小，在图中所占的宽度较小，这样在图中显得很拥挤，分层描述字体很小，不易识别。

在不改变分层厚度的情况下，我们把各层层号、层厚和分层描述的顶界的位置称为横格高度，为了使柱状图美观整齐，我们必须对各层的横格高度进行调整。

调整的方法有两种，一种是手工移动横格高度，这种方法难度较大，因为柱状图两侧的横格高度较难保持平行。

另一种方法是计算机自动进行横格高度的调整。

通过比较我们发现，最小横格高度以剖面最小厚度的5倍为宜，
这样分层描述基本合适，
图7 数字剖面桌面系统剖面柱状图自动生成
Fig 7 Automatic created section histogram in digital section table system
如剖面比例尺为1：5000，则剖面表达的最小厚度为5米，横格高度选为25米，剖面比例尺为2000，则横格高度为10米。

调整横格高度是在数字剖面桌面系统编辑及计算库（图2）中
进行，调整后的横格
高度放在剖面计算库中的虚厚度中。

下面以图为例介绍横
格高度调整方法（图8） 图8中左侧X1-X5为
地层的层号，A 、B 、C 、D 、E 分别为各层的地层厚
度，其中A<25，右侧柱中点划线及数值为调整的横格高度。

图中X1层的横格高度调整为25米，X2层的横格高度为50米，但
该层的底界高度为A ，所
以实际调整的数值为
50-A ，同理，X3层实际调
整的数值为75-(A+B)。

如
果调整后的值大于原地层厚度，则需要继续向上一层进行调整，如果调整后的数值小于该层地层的厚度值，则调整结束。

图2中显示了该剖面22-25层调整后的数值，放在虚厚度中，按照该计算方法，到26层时，调整
的数值为
80.61，小于
该层厚度
373.95，则
调整结束。

图9显示的
是经过调整
以后的剖面
柱状图，从
图9中可以
看出，柱状
图中所有厚
度小于25
米的层，其
厚度均有计
算机自动调整成了25米，文字描述的字体大小也达到了
图数字剖面桌面系统横格高度调整图8 Fig 8. Horizontal height adjust in digital section table system 图9 经横格高度调整后的剖面柱状图
Fig 9 Section histogram after adjusted horizontal height
一致，使柱状图看起来美观整齐。

（2）柱状图责任表绘制：
计算机在自动生成剖面柱
状图时，不能生成剖面柱状图责
任表，所以在剖面柱状图打印之
前，还应绘制剖面柱状图的责任
表（图10）。

责任表一般放在柱
状图的右下方。

上述步骤完成后，就可以进
行实测剖面柱状图的打印了。

RGMAP 数字剖面系统
(RGSECTION)改变了传统实测
地质剖面的数据采集方法和室
内成图方式。

数字填图剖面桌面系统具有快速、准确的优势，可
以自动计算厚度，自动生成剖面
图和柱状图，剖面线和导线剖面
图一次性自动生成，并可以非常简单快捷对其进行编辑，这是传统方法所不能比拟的。

它大大地减少了室内工作量，提高了剖面柱状图制作的精度和效率。

致谢 该文是在运用数字填图系统进行野外地质调查的基础上总结而成，成文过程中得到了地调局领导和地调局发展中心领导的支持，张旺生，樊光明，孙赜，骆满生，寇晓虎，张智勇等参加了野外工作，在此一并表示衷心感谢。

References
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