數字填圖技術是基於GIS、GPS、RS技術為壹體的區域地質調查野外數據和信息的數字化獲取技術,具有涉及學科門類多、數據源多、數據類型復雜多樣等特點。下面根據張克信等(2004)編制的《數字區域地質調查技術要求和相關標準匯編》僅就壹些經常涉及到的基本術語作簡要介紹。
1.數字填圖裝置
是用於數字填圖的現代化野外設備,它們包含下列四件基本設備:①用於野外數據采集的掌上或平板電腦(野外數據采集器);②GPS定位儀:CF接口GPS、PC插槽接口GPS、GPS夾克或手持GPS;③便攜式計算機:CPUPIII以上、內存128M以上、硬盤20G以上;④數碼照相機和數碼攝相機。
2.野外數據采集器
用於獲取野外地質調查各類數據的小型手持式計算機裝置,目前采用嵌入式GPS、可以運行PlamOS或WindowsCE、並裝入了野外調查數據采集系統和數字地形圖的掌上或平板電腦作為野外數據采集器。
3.PRB數字填圖技術
把野外地質調查觀測路線的過程,用實體點-地質點(Point)、網鏈-分段路線(Routing)、全鏈或幾何拓撲環-點和點間界線(Boundary)的數據模型和組織方式,對野外路線觀測的對象及其過程的描述進行定義、分類、聚合和歸納,分層並結構化與非結構化相結合地儲存在空間數據庫中。使野外路線觀測描述的地質現象的復雜過程及其本身觀測的過程變為數字PRB過程。采用這種PRB過程進行數字填圖的技術被稱為PRB數字填圖技術。
4.數據模型
是壹種數據(實體)、數據(實體)之間的聯系以及有關語義約束規則的形式化描述,屬數據管理的範疇。通俗地說,數據模型規定數據的內容、結構、行為和語義。其中,內容定義應該包括什麽,不包括什麽;結構描述數據之間的關系;行為用可執行的操作表示;語義則對屬性域的有效性進行約束,如數據類型、取值範圍(包括代碼範圍)以及缺省值等。
5.PRB數據模型
是描述PRB的基本過程、支配PRB的基本過程組合的規則及運用整個PRB過程的公***機制的數據模型。***有10個野外數據采集實體數據模型構成。它們是地質點、分段路線、點上和點間界線、GPS點位、樣品、化石、產狀、素描、照片、設計路線。PRB數據模型均有描述空間位置和觀測內容(結構化與非結構化描述)的兩部分組成。每個過程的空間位置數據庫解決了地質制圖的問題,每個過程的結構化數據庫解決調查內容結構的規範化,每個過程的非結構化數據—自由文本開辟了地質思維自由發揮的空間,既能滿足計算機處理的需要,又能保證地質工作者取全取準觀測數據和參數,描述它們之間的空間與地質關系與解釋信息如順序關系、地層關系、幾何關系等。
6.PRB基本過程
由地質點(Point,簡寫為P)、點間路線(Routing,簡寫為R)、點上和點間界線(Boundary,簡寫為B)三個基本過程組成。地質點P過程是指野外路線所通過的地質界線,重要接觸關系,重要地質構造,或重要地質現象等進行地質觀測點控制的過程。分段路線R過程是兩個地質觀測點之間的實際分段路線描述記錄的控制過程。該實際路線根據兩個地質觀測點之間的內容和變化來進行分段描述,該變化可以是兩個地質實體的界線、也可以是壹個地質實體的內部變化。點間界線B過程是依賴於R的過程。它是對兩段R之間的界線來進行分段描述。同R壹樣,該界線可以是兩個地質實體的界線、也可以是壹個地質實體的內部變化界線。B過程在室內PRB過程中,是地質連圖的重要依據。
7.PRB的基本過程組合的規則
描述PRB的基本過程組合的規則:地質點P過程是PRB過程的核心。分段路線Routing過程、點間界線B過程必須隸屬P過程。壹個P過程可以有1個至n個R過程,0個至n個B過程。壹個R過程可以有0個或1個以上的B過程。
8.PRB過程的公***機制
根據數字填圖的特點,PRB過程的公***機制由PRB劃分、PRB過程字典與擴展機制組成。PRB過程劃分是描述PRB的劃分及過程編碼規則;PRB過程字典是PRB過程采用的三種類型字典的規則;PRB過程擴展機制是描述在PRB過程的采樣過程規則,這些采樣過程包括產狀、化石、素描、照片、影像、樣品的數據采集。
9.PRB過程基本程式
PRB過程基本程式是由PRB的組合而成。它是路線地質調查的最小組合單位。它由以下幾種最小單元的組合模式:①模式壹:P適合區域地質調查中的補點工作;②模式二:P-R-P,P-(B)-R-(B)-P,P-P組合適合地質內容中等復雜程度的填圖工作;③模式三:P-(B1,B2,…)-R-(B1,B2,…)-P組合適合地質內容復雜程度大的填圖工作。
10.PRB數據操作
把PRB野外手圖的組織、圖幅PRB庫創建、野外PRB手圖庫組織與管理、PRB實際材料圖數據的綜合處理、編稿數字地質圖的成圖、PRB數據質量檢查、PRB庫信息檢索、PRB地質連圖、PRB工作量統計等操作統稱為PRB數據操作。
11.PRB字典
PRB字典是要為解決地層、構造、巖性等地質內容分類與描述的規範化、野外數字填圖中專門術語的靈活查閱、提高野外數據采集效率而設立的。PRB字典的建立可以減少或避免在地質填圖中存在的分類與描述不夠規範等問題,為PRB數據庫在更大的範圍內有效***享提供了基本保證。野外數據采集系統提供了三種類型PRB字典:PRB過程壹般術語字典、PRB過程野外記錄結構化描述字典和PRB過程規範結構化填空補缺式描述字典。
12.PRB過程壹般術語字典
也稱PRB過程2級(需二級查詢)字典。由填圖項目組根據測區的地質特點,自己定義詞典目錄與相應詞條。詞典目錄文件由大類的專業術語構成,詞條文件按詞典目錄的記錄為文件名,記錄由組成該詞典目錄的詞條組成。電子詞典數據文件可用常用的字處理軟件形成。
13.PRB過程野外記錄結構化描述字典
也稱PRB過程1級(直接查詢)字典。為保證記全、記準野外地質觀測現象,野外數據采集系統采取結構化自由文本描述方式,由填圖項目組根據測區的地質特點,自己定義結構化術語詞條文件。其數據文件可用常用的字處理軟件形成。數據格式與詞條文件的建立方法相同。在野外數據采集過程中,使用字典中的術語不需通過二級查找就能獲得,故稱PRB過程為1級字典。
14.PRB過程規範結構化填空補缺式描述字典
該字典主要內容包括對壹些填圖單位常規性的描述,如基本巖石名稱、顏色、厚度術語等,留有少部分描述如特殊礦物及其含量變化等,需根據野外實際情況進行填寫。該字典的建立有兩個優點:壹是可以把測區的所有填圖單位的基本巖性描述事先建好,以便野外填圖作為字典查詢,有助於識別野外地質體;二是避免花費大量的時間進行常規的描述,這樣可以把時間花費在對觀測對象壹些具有重點意義屬性特征的描述上。規範結構化填空補缺式描述字典包含的內容為:專門詞典目錄文件和二級電子詞典。專門詞典目錄文件名可由用戶專門命名,避免在詞典目錄文件中查找,故稱1.5級字典。
15.三級PRB體系
根據工作的階段和周期,把PRB過程分為三級體系。壹級PRB過程:為兩個地質點之間野外路線觀測的PRB的最小單元過程,它由以P開始的多個B、R進行的任意組合,是構成二、三級PRB過程的重要基礎;二級PRB過程:為多個PRB的最小單元過程組合成的壹條PRB填圖路線;三級PRB過程:把數字地質填圖過程規範化為前期PRB過程、PRB初期過程、野外PRB過程、野外駐地PRB過程、室內PRB終結過程、PRB成果提交過程,把上述6個子過程統稱為三級PRB過程。
16.數字剖面系統
基於GIS、GPS、RS技術為壹體的野外實測剖面數據測量、分層描述、采樣數據的獲取及其厚度計算、剖面數據的組織與管理、剖面圖、柱狀圖的計算機自動成圖系統。
17.PRB數據質量定量評價
根據本技術要求和數字填圖野外數據采集工作指南,對數字地質填圖的PRB數據庫質量進行定量評價,主要評價內容為:工作量完成情況、實際材料圖完備程度與精度、地質實體有效控制精度等。
18.PRB數據流“棧”
根據數字區調數據處理的特點,采用原型庫、背景圖層、PRB圖幅庫、野外手圖庫、實際材料圖、采集日備份作為數據流的“棧”,用於不同PRB階段數據存放、交換和傳遞。
19.邏輯數據模型與物理數據模型
邏輯數據模型獨立於任何DBMS的數據模型。物理數據模型是將邏輯數據模型映射到具體的DBMS所形成的數據庫的結構。