《1.1地矿勘查数据采集与管理技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1.1地矿勘查数据采集与管理技术（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、资 源 信 息 系 统,第一章 绪论,China University of Geosciences,目 录,China University of Geosciences,资源勘查、开发以及地球科学领域各专业的工作过程，从本质上讲都是信息的获取、处理、解释和应用的过程。从野外数据采集到室内数据综合整理、数据管理、数据处理、图件编绘、成果分析与解释、资源预测与评价，再到工作成果的保存、管理使用和出版印刷，甚至资源勘查开发工作的科学管理与决策等等，无一不与信息技术紧密相连。资源点源信息系统就是信息技术在资源勘查与开发领域的一种综合性应用系统。与资源信息系统相关的信息技术，涉及计算机应用和信息系统
2、领域的诸多分支学科，近年来发展十分迅速，令人目不暇接。这里仅就其中几个主要方面的发展作些简单介绍。,第一章 绪论,China University of Geosciences,资源数据管理技术主要包括数据采集技术、关系数据库技术、空间数据库(图形库)技术和信息发送服务技术。这些技术既是开发和建造资源信息系统的基础，也是资源勘查开发与地球科学领域中一切计算机应用的基础。,第一节 资源勘查开发数据管理技术,China University of Geosciences,一、资源勘查开发数据采集技术资源勘查与开发的数据采集工作自动化程度，是资源领域计算机应用的瓶颈问题。由于资源勘查与开发数据具有多
3、源、多量、多类、多维和多主题特征 (吴冲龙, 1998)，其采集和输入方式不可能划一，需要具体问题具体解决。根据数据来源，资源勘查开发数据主要有七类：地球物理勘探与遥感数据；地球化学勘探数据；野外观测数据；室内化验测试数据；地形地物的三角测量数据；综合整理与图件数据。,China University of Geosciences,1. 地球物理勘探与遥感数据基本上都是用仪器进行测量和记录的，但大致可分为人工读数记录、模拟自动记录和数字自动记录三种方式。西方先进国家的地球物理勘几乎全部实现了数字化自动记录，并且直接采用微机控制和接收；各种航空、航天遥感数据则一开始就是采用数字化自动记录的。我国
4、各资源勘查开发部门在航天航空遥感、航空物探和地震勘探数据的采集方面，也已全部实现了数字化自动采集，但地面电法、磁法和重力数据的采集不少仍沿用传统的手工方法。,China University of Geosciences,2.室内化验测试数据主要来自化学分析、同位素分析、岩矿鉴定和各种物理性质测试，其中包括大量的地球化学勘探数据。西方先进国家已经对其中的多数实现了模拟自动记录或数字自动记录，少数仍停留在人工记录的水平上。我国除科研院所、高等学校和省局一级实验室或测试中心引进的国外大型仪器设备具有自动记录功能外，多数实验室仍保持手工记录方式和手工入机方式。,China University of
5、 Geosciences,3.野外观测数据包括区域地质调查及矿产地质、水文地质、工程地质勘查的露头、坑探、槽探、钻探和矿井、采坑等观测编录数据。国外80年代在沿用传统笔记本记录方式的同时，对采集内容进行了标准化、定量化和代码化，并制定出标准化表格，在野外按表格填写，回室内由人工键入计算机。对于那些不需要计算机处理的描述性信息，在野外仍然用文字记入笔记本，回室内也不输入机内，只作为技术档案保留，以备查询。,China University of Geosciences,到了90年代初期，人们开始广泛使用掌上机采集数据，其采集内容也在80年代标准化、定量化和代码化的基础上，作了进一步改进。掌上机具
6、有体积小、重量轻、电池寿命长、携带方便的特点，可以使用 Windows-CE 开发的专用软件来采集野外属性数据，还能够接受全球定位系统 (GPSGlobal Position System) 导航仪提供的空间数据。其缺点是功能低、容量小，不能装载数据库系统 (DBSData Base System) 和地理信息系统 (GISGeographic Information System)，难以采用“多S”结合与集成技术。,China University of Geosciences,从近年来计算机技术的发展情况看，功能强劲的便携机有可能取代掌上机而成为野外数据采集的主要工具。便携机又称为膝上机或
7、笔记本电脑，其体积稍大于掌上机而具有微型机的全部功能，甚至达到了高档PC机的水平。,China University of Geosciences,(MH),China University of Geosciences,表1-1 几种袖珍型便携机的规格和性能指标 机 型 体 积 重 量 CPU主频 内存容量 硬盘容量 电池时间 (mm3) (g) (M Hz) (M Byte) (G Byte) (小时/次) 联想M20系列254192301400 333 64 4.0/6.0 3.0 紫光 型280173351600 233 3264 3.2 2.0 伦飞600系列 27024033190
8、0 333/366 64196 4.3 2.5 宏基330系列28921823.51800 333 32/64256 4.8 3.0 CASIO 系列 21013225 825/870 233 32/6496 6.0/8.0 6.0 IBM TP240型 26020225 1350 400 32/64/128 1222 3.4 康柏 A-M300 22926423 1360 333 64128 6.4 2.0,China University of Geosciences,这些便携机都可以装载DBS和GIS，能够存贮和处理RS、GPS和DEM数据，内置电池一次充电的使用时间最多已经可以达到 6
9、个钟头，因此有可能在野外直接使用 “多S”结合与集成技术进行数据采集和图件修编。与此同时，野外数字录像和数字照相技术在发达的西方国家也开始得到广泛应用，所录的影像信息可以直接输入计算机内。地球信息科学与技术发展的必然趋势是：采用“多S”结合与集成化装备来补充传统的“老三件铁锤、罗盘、放大镜” ， 彻底改变野外数据采集方式的落后面貌。,China University of Geosciences,相比之下，我国目前的资源勘查野外数据采集现代化水平比较低，基本上保持传统方式，与国外80年代中期相似。但这个问题近年来也已经引起有关部门的重视，开始组织力量就数据采集内容的标准化、定量化、代码化和自动
10、化问题，进行科学研究、技术攻关和应用试点。目前已取得了许多重要进展，只要坚持不懈地努力，有望迅速赶上国际先进水平。,China University of Geosciences,全开方式的属性数据采集模块数据项齐备、自适应性强术语代码标准、共享性突出可以事先设置表参数，用来提示输入,China University of Geosciences,China University of Geosciences,可以对扫描图象进行快速的半自动矢量化作业,China University of Geosciences,4.地形地物的三角测量三角测量数据是资源勘查开发的空间定位数据。资源勘查与开发所
11、使用的地形图，通常是测绘部门提供的。某些区域例如矿区、勘查区、工程施工区的大比例尺地形图，以及某些地质点、探槽、探洞、钻孔、坑道、矿井的位置和高程数据和图形，还是需要自己测量和绘制的。以往测量数据的获取，在地面和井下 主要靠肉眼仪器观测、读数和手工记录，在空中 主要靠感光摄影和人工选点、转点、量测象片坐标或模型坐标。,China University of Geosciences,当前，由于全球定位系统 (GPS)的引进，已经有可能实现全部测绘数据采集的自动化。GPS是美国国防部为了满足其军事部门对海、陆、空高精度导航、定位和定时的需要而建立的一种卫星定位与导航系统。用GPS同时测定三维坐标的
12、方法，将测绘定位技术从陆地和近海扩展到整个海洋和外层空间，从静态扩展到动态，从事后处理扩展到实时(准实)定位与导航，从而大大地拓宽了它的应用范围和在各行各业中的作用。,China University of Geosciences,在空中，利用机载 GPS和RS (Remote Sensing 遥感)、GIS、DPS(Dijitel Photograph System数字摄影测量系统) 及ES (Expert System专家系统) 的集成化技术，可以实现全自动空中 三角测量；在地面，利用手持GPS导航仪和误差校正 仪 (差分仪)配合，也可以自动获取高精度的位置 (水平误差cm级)和高程数据(
13、垂直误差dm级)。但如果仅采用手持GPS导航仪单机游走方式，则水平和垂直误差在 30m 左右，而且漂移方向带有显著的随机性，目前只能满足小比例尺的资源调查工作需要，暂时不能满足大比例尺资源调查和开发的需要。,China University of Geosciences,5.各种勘查资料的综合整理是获取数据的重要渠道。综合整理包括原始资料的分类归并、分析套合、数据融合、数据转换、计算处理和图件编绘，等等。综合整理也有手工方式、人机交互方式和全自动方式之分。一般地说，除了图件之外，采用各种方式整理得到的数据，通常仍用同种方式记录保存或输入计算机内保存。图件是资源勘查与研究成果的主要载体。采用机助
14、编绘或计算机全自动编绘的图件，其数据可直接转存到图形库中，不存在采集和入库问题；采用手工编绘的图件，特别是以前的旧图件，数据输入计算机较为麻烦。,China University of Geosciences,能否准确、迅速而方便地采集旧有资源勘查与开发图件及公用地理底图的图形数据，是实现图件计算机管理和计算机辅助编绘的关键环节。目前国内外均采用手扶跟踪矢量数字化方式或自动扫描栅格数字化方式，或自动扫描栅格数字化加屏幕矢量化方式，来实现这些图形数据的采集。第一种方式效率太低；第二种方式仅适合于遥感影象图、照片和分版单色地图；第三种方式可用于处理其它复杂图件，例如区域地质图和某些地面和井下专项地
15、质图，但输入后的处理工作很繁杂。因此，图形数据采集技术有待进一步解决。,China University of Geosciences,二、资源数据库与图形库技术 数据库(Data-Base)是实现有组织地、动态地存储大量关联数据、方便多用户访问的计算机软硬件资源所组成的系统。 它具有数据充分共享、支持交叉访问以及应用程序高度独立的特点，不仅能够有效地存贮、管理和检索数据，而且能够辅助各种实际系统的建模和模拟。,China University of Geosciences,建库的必要性在资源勘查开发过程中所获取的数据资料具有长期、反复使用的价值，因而有长期保存的必要；这些数据在获取时的代价昂贵，又适用于不同勘查开发目的、对象和阶段，因而又有共享的必要。这两种必要性的存在，使得资源勘查开发数据和图件资料成为国家的宝贵财富，需要采用计算机技术加以妥善管理。因此，资源数据库和图形库的建设不但成为资源信息系统的核心问题，而且成为资源工作信息化工程的核心问题，受到各国政府部门和勘查开发单位的极大重视 (Johnson et al. 1991)。,
