袁成飞
摘 要：为了建立完善的调查区水文地质环境地质调查信息系统，实现调查数据采集和管理，切实服务于相关的专业机构及项目。本文以客观地角度，结合水文地质环境地质调查项目中综合应用数字水文地质调查系统的实际情况，及时整理并归纳了数字调查系统的构成组织、软件实操步骤及其应用的综合评价。为详细构建数字水文地质调查系统一体化的应用步骤及工作各阶段进程提供了依据。
关键词：数字水文地质调查系统 数据采集 水文地质环境地质调查
中图分类号：P641.7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）06（a）-0120-03
数字水文地质调查系统以高效便捷的技术手段推进了水文地质环境地质调查信息化进程。该系统运用于项目工作中，切实提升了1：5万水文地质调查的质量和水平，达成“野外调查、编图、数据库”三位一体技术运用创新，促进并保障了水文地质调查全过程、多方位科技创新的工作思路。展现了信息系统建设与水文地质环境地质调查工作形成了有机结合，为地质资料及成果管理、信息输出等调查工作创造了良好的社会化服务基础 。
1 数字水文地质调查系统构成
数字水文地质调查系统由水文地质调查野外数据采集系统、水文地质调查数
据桌面系统、公共地图（MapViewV2.2）辅助工具三部分组成。系统构成软件是中国地质科学院水文地质环境地质研究所根据《水文地质调查规范（1：50000）》组织研发。主要运用于水文地质环境地质调查相关项目，服务贯穿了野外数据采集、调查数据输出、数据库分析建设管理、成果图编制等分项工作。其中，野外数据采集系统实现野外调查GPS定位、路线轨迹记录、地质界限圈定、实时景象拍摄、调查点综合描述数据记录等操作，管理野外调查实际材料数据文件。数据
桌面系统、公共地图辅助工具重点运用于数据库管理和数据库专业应用分析评价，实现调查数据处理、原始资料统计输出、水文地质评价、专业图件制作等具体功能。
2 数字水文地质调查系统在水文地質环境地质调查中的应用
本文选择以“贵州省打邦河流域沙子沟幅1∶5万水文地质环境地质调查”项目为例，简要说明数字水文地质调查系统的具体应用。根据实际调查的需要，确定每种调查点的数据结构，并将调查点数据表标准化，这是进行野外数字填图调查的支撑体系[1]。图幅区水文地质环境地质调查工作重点一是查明区内区域岩溶水文地质条件，包括地下水系统边界、系统内不同岩性含水岩组分布及其相互间的地下水补径排关系，岩溶地下水出露的分布、流量、水位动态、地下水资源量时空分布特征等;二是查明区内主要环境地质问题，如岩溶干旱、内涝、石漠化、水环境问题等一系列地质环境问题。在系统中则可以有目的、有方向、有针对性地找到相关水文地质环境地质调查的支撑体系。
2.1 应用方法及步骤
2.1.1 公共地图（MapViewV2.2）与手图准备
公共地图（MapViewV2.2）辅助工具用于为使用野外数据采集系统开展野外调查工作提供所需的底图准备。辅助工具囊括了地图缓存、底图配准、提取子库、拼接大图、图幅查询及定位等功能。可通过标准图幅、当前窗口范围、全国范围和自定义等不同选项下载瓦片技术支持下所需的相关交通图、地势图和卫星图。在水文地质环境地质调查工作准备阶段，需收集并整理工作区相关的地形、水文地质资料。如区域的地形图资料、以往区域工作的地质背景、区域的地质特征、地质环境、地球物理、地球化学、遥感影像图等。一般而言，地面调查底图以收集最新的1：50000地形图（CGCS2000坐标系、1985国家高程基准）为基础，地质部分以区内地质调查已完成的1：250000图幅为基础，进行叠加后放大，分割为4幅1：25000地质图加入到数字水文地质调查系统里作为野外调查手图开展工作。
2.1.2 野外调查
野外地质调查主要运用平板或智能手机，利用野外数据采集系统软件完成野外导航、定点、定位等。鉴于水文地质调查具有重复性的特点，需尽可能地将图幅区的各种水文地质资料收集整理出来。收集的数据可通过桌面系统按模板梳理，运用系统工具将相关数据导入到野外数据采集系统中，在调查时即可调出相应重复点。调查系统工具如图2所示。野外调查采集系统使用步骤如下：
（1）进入水文地质环境地质调查野外采集系统时，可按计划新建调查路线或选择继续当前路线。
（2）在调查点处，等待GPS位置点位稳定且准确有效时，进行定点。
（3）在掌机野外数据采集系统中逐项录入并保存水文地质点的各种信息，如点号、点性、地层、相应地质现象描述、成因分析、流量数据观测、水化学实验测试、样品采集等详细内容。
（4）及时记录访问信息，截取平面位置示意图、绘制信手剖面示意图及素描图，拍摄数码照片等。
这样循序渐进，由点到线、由线到面，完成整条路线调查的任务，即而推进到整个工作区。
2.1.3 室内资料整理
野外调查采集了完整的数据后，通过安卓掌上机的水文地质野外采集系统与PC电脑形成USB端口连接，直接将数据导入备份到桌面系统。明确各类数据表所包含的字段类型和长度以及相互的表间关系后，利用SQL Server建立能够存储关系型的调查数据[3]。在桌面系统上进行野外调查数据库数据建立、导入、浏览、存储备份、数据统计及导出等工作。这种模型简单、容易实现，目前采用较为广泛[4]。数据导入及浏览时，及时对野外数据记录的信息进行补充完善。与此同时，对调查录入项、原始资料记录、系统数据库等每项每节信息做好各级质量检查（自检、互检、抽检），并详细记录修改情况。在此基础上撰写路线工作小结、岩溶水系统总结等。最后，则是根据调查任务要求，通过详细分析与评价，编制相应调查实际材料图、水文地质图及其他各种专题成果图件。
绘制专业图件时，DGSGIS平台兼容Mapgis格式的点、线、面文件及系统库SLib数据，使用DGSGIS平台转换Mapgis6.x数据后直接在桌面系统中使用。值得一提的是，选用DGSGIS平台简易转换自己的Slib系统库文件。在Mapgis软件狗相关服务运行下，启动DGSGIS数据转换工具，设置Mapgis转换环境的Slib。单击菜单项“MAPGIS->DGSGIS”下的“转换 Mapgis 系统库”，保存路径指向桌面系统的DGSGIS目录即可。其中，DGSGIS转换工具能运用于Mapgis、DGSGIS、Shp等文件格式相互转换。此外，掌机的野外调查数据库在桌面系统中能迅捷创建实际材料图草图，点击菜单项“生成实际材料草图（DGSGIS）”一键便可调用DGSGIS平台的相关接口数据，系统即自动完成图件初稿，能具体反映野外调查路线、各类调查点和采样点等水文地质环境地质测绘工作位置及工作量。
2.2 桌面系统在应用中的评价
数字地质调查系统将整个地质工作业务流程紧密结合在一起[5]。其优点在于通过改变调查手段及成果表现形式的技术层面着手，基于Android平台实现野外数据采集、室内资料综合整理全程数字化。工作导向在于将信息管理、成果图编制、集中建立数据库等流程的信息化，极大程度地提高水文地质调查工作的质量和效率。
在“贵州省打邦河流域沙子沟幅1∶5万水文地质环境地质调查”项目中，图幅区调查面积463.21km2，各类型调查点454个。调查时野外定点均采用平板采集系统工作，并取得了翔实、可靠、精确的调查数据。在资料整理过程中，编制了各分项类型调查点完善的附表集，运用桌面管理系统导入了所有调查点影像数据。结果表明，系统工作运行良好，基本上涵盖了水文地质环境地质调查的全部内容，携带方便，大大减少了室内工作量，具有很高的推广价值[6]。总体而言，数字地质调查系统在项目工作中优化了信息的存储、浏览、交流、承载、传播、使用和扩展。
3 结语与讨论
（1）水文地质环境地质调查工作涉及的信息纷繁复杂，从收集资料、野外手图整理、野外调查直至输出成果等阶段，包含了文字记录、信手剖面图、位置示意图、数码影像、采样等工作，數据量巨大。数字水文地质调查系统的应用推进，有效地代替了所有数据采集需依靠手工完成的传统调查模式，为现代化数字信息化数据管理、数据共享、空间数据库统一奠定了基石。
（2）系统在运用中存在一些常见问题，例如信手剖面图一般在野外手绘完成，鉴于野外工作环境及工作时间影响，平板系统电子绘制反应不灵敏，曲线表达不精确，导致剖面图需后期在室内完成。系统卡片导出时因模块化固定窗格导致少量描述文字大小不一，参差不齐，打印需针对性进行模块调整等。针对这些问题，建议系统开发及维护者在努力工作的同时建立完善、优化的水文地质调查系统。
参考文献
[1] 李超岭，于庆文，杨东来，等.PRB数字地质填图技术研究[J].地球科学：中国地质大学学报，2003，28（4）：377—378.
[2] 米国庆，姚文龙，张俊.CORS技术在农村集体土地地籍调查中的应用U1.测绘与空间地理信息，2010，33（6）：184—186.
[3] 肖兴平，佟元清.水文地质环境地质调查信息系统的设计与实现[J].中国地质调查局水文地质环境地质调查中心，1672—4623（20l3）05—0l22一03
[4] 李满春，任建武，陈刚，等.GIS设计与实现[M].北京：科学出版社，2003.
[5] 邹雪冬，陈馥，刘影，等.浅谈数字地质调查系统在区域地质调查中的应用[J].吉林地质1001—2427（2017）04-72-3.
[6] 郑万模.四川省丹巴、泸定县地质灾害详细调查数据采集系统试点报告[R].北京：中国地质环境监测院，2006.
