地质填图的基本概念及发展规律

地质图是用不同颜色和符号显示某个地区地表岩石或沉积物的分布、形状、组分、结构及形成时代等的图件。地质填图是在野外实地观察研究的基础上，按一定比例尺将各种地质体和地质现象填绘在地理底图上构成地质图的工作过程。

地质图、地质填图有狭义概念和广义概念之分，在欧美国家普遍采用的是广义概念。美国地质调查局2007年4月发布的《美国全国合作地质填图计划2007～2011年规划》中明确指出，在本规划中使用的术语“地质图”是广义的和兼容的，不仅仅指传统的纸质地质图，也包括对特定地区沉积和构造史的文字描述、地球表面以下的岩石横剖面以及依据充分的古生物和同位素测年的相关图表等，还包括新的数字化产品。根据应用方向，可以细分为矿产、能源、地下水、生态、地震、滑坡、泥石流、火山、岩溶、矿山下陷、气候变化、洪水、氡气、地质公园等地质图，可以说美国的地质图、地质填图的概念囊括方方面面。

另外，在欧美国家，至少在英语国家中地质填图包括大、中、小各种比例尺的填图工作，也包括中文中的“地质编图”或“编图”的概念。

地质填图工作的发展因工业、社会和技术的发生、发展而发展。

1地质填图因矿业需求而产生

1760年开始，英国发生了工业革命，对煤炭、铁矿石等资源的需求增加，随之诞生了现代矿业、地质学和世界上第一张地质图。1815年，被称为英国地质学之父的威廉·史密斯在《变化了的世界（Changed the World）》一书中附了一张包含英格兰、威尔士和南苏格兰的地质图（比例尺为1英寸∶5英里，约1∶317000），上面引人注目地标绘出岩石、煤矿和金属矿山的分布，这就是著名的“史密斯1815年地质图”，它是世界上第一张地质图，是直接为矿业服务的 。

19世纪西方国家进入工业化高峰期，对煤炭、铁矿石等资源的需求剧增，法国（1825年）、英国（1835年）、加拿大（1842年）、西班牙（1849年）、印度（1851年）、德国（1873年）、巴西（1875年）、美国（1879年）等国纷纷成立国家地质调查机构，开始对本国的国土进行大面积地质调查，直接目的是了解有用矿物的分布，为国家矿业的发展提供资源支持。各国地质填图蓬勃开展起来，并相继出版印刷了地质图，如加拿大1863年出版第一幅地质图（比例尺为1英寸∶25英里，约为1∶1584000）和报告《加拿大地质》；美国1894年印刷第一幅标准图幅的地质图（比例尺为1∶24000），到1904年美国地质调查局成立25周年之际，已有106幅标准图幅地质图印刷；印度1858～1860年期间印刷的第一幅地质图（比例尺为1英寸∶1英里，约为1∶63000）是由Wilson W L完成的Ranigunj煤田地质图。

2地质填图因社会需要而发展

20世纪中期之前，随着工业化的推进，现代产业体系逐步形成，社会对地质工作的需求迅速增加，在仍然以满足矿业需求为主导的前提下，地质工作出现了为多种产业服务的格局。20世纪中后期，社会经济发展对地质工作的需求日益多样化，为适应城市、农业、环境、军事、旅游等对地质工作的需求，地质工作领域得到进一步拓展，相应的地质填图更专业化、系统化。经过近200年的发展，欧美国家已形成了包括各种比例尺、覆盖各种专业的地质图系列。到目前为止，基本完成了中小比例尺（1∶1000000、1∶500000、1∶250000或1∶200000）的地质填图，国土面积较小的英国、法国、德国等国家基本完成了1∶100000和1∶50000大比例尺地质填图。

3地质填图因技术发展而变革

近200年来，技术发展给欧美国家的地质填图带来三次重大变革。

由于测绘技术的发展，系列标准地形图成为现实，迫使地质填图相应地发生改变。如历史上英国地质调查局使用手绘彩色或印刷彩色地质图和说明书，但系列标准地形图的出现，使得英国地质调查局不得不决定印刷的地质图比例尺是1英寸∶1英里（约1∶63000）、地质图要形成一个国家的标准系列、在不同图上相同的岩石类型和岩石单元颜色应该一致。

由于航空航天技术的发展，航卫片广泛地应用到地质填图中，给地质填图人员增加了新的工作内容，同时也使快速地质填图成为可能。加拿大在20世纪50年代利用航卫片和直升飞机，极大地提高了地质填图的效率，到20世纪70年代完成了航片水平上的基岩地质图。加拿大地质调查局主任地质学家Clifford Lord曾指出，在1952年到1958年6年间，加拿大地质调查局已经完成约加拿大面积一半的填图工作，如按以前的填图效率则需要110年才能填完。

计算机技术的发展给地质图件编制和印刷带来了巨大的变革，地质图件由纸质变为数据库建设和数字图生产。早在20世纪60年代晚期，英国地质调查局就已经认识到这场变革的重要性，成立了计算机委员会，开始着手制定相关的技术标准。到目前为止，欧美国家都制定了完善的标准体系。如在能广泛接受的标准基础上，美国采用三种机制促进地质填图数据开发与协作，一是在1992年国家地质填图法案中制定了国家地质图数据库（NGMDB）标准，二是联邦地形数据委员会（FGDC）通过其地质数据分委员会在联邦水平上支持地质数据管理标准开发，三是美国地质学家联合会（AASG）组成数字地质图委员会，和NGMDB、FGDC一起开发各州地质调查局数据标准。

另外，计算机技术的发展使野外数字地质填图成为可能，但在欧美国家并没有广泛应用。如加拿大早在1989年由Brodaric等人成功开发了“野外记录”（Fieldlog）野外地质填图系统，从1991年开始应用到加拿大区域地质填图和快速数字地质图生产中，仅1998～1999年通过因特网下载该软件就达170次，其中工业部门69次（国内46次，国外23次），政府部门28次（国内19次，国外9次） ，但到目前为止，加拿大地质填图没有全部采用该数字地质填图系统。

一、内容概述

区域地质调查是运用地质科学理论和技术，对一定区域的地层、岩石、构造、矿化等各种地质体和地质现象进行比较系统的观察研究，阐明区域内各地质体的基本特征、相互关系和地质发展史，并按照地质制图原理制成不同比例尺的区域地质图。区域地质调查是一项具有战略意义的综合性基础工作，是衡量一个国家地质工作水平的基本标志，是世界各国地质工作机构的一项基本职能和长期任务。因此，实现区域地质调查全过程的信息化是地质工作信息化战略的重要目标之一，是改变地质工作传统工作方式、提高现代化水平的关键。而区域地质调查全过程信息化是指以信息技术为手段，以标准为支撑，实现从野外数据采集，室内数据整理、解释到室内成果图件、报告编制和输出全过程的数字化、数据库化、标准化和集成化，从根本上改变使用纸质地图、记录本、笔、目视定位、人工解释和制图的传统工作方式，提高区域地质调查工作的现代化程度。

区域地质调查全过程信息化的实现能够提高整体工作的效率，改变传统的工作方式，提高地质工作的现代化水平。区域地质调查全过程的信息化是一场深刻的革命，涉及工作方式、观念、技术、工作流程、标准、管理等一系列变革。主要表现在下列几个方面（姜作勤，2008）：

（1）工作方式发生变化

从野外使用纸质地图、记录本、笔和目视定位的传统工作方式变成使用基于掌上计算机和手写笔的野外数据采集系统，进行文字和图形信息的交互式采集；从以人工解释和制图的方式变成使用基于GIS、数据库、数据处理软件和数字制图软件的计算机辅助的工作方式。传统的工作方式已经持续了100 多年，具有成熟的规范和已经成为习惯的工作流程，用笔在纸质笔记本上记录得心应手，一切都很自然。新的工作方式使这一切都发生了变化。这种变化对于不熟悉计算机系统 *** 作的地质人员来说，同样的工作可能需要更长的时间。实际上，即使熟练 *** 作，工作负担也不会比传统方式有太大的变化。野外数据采集系统的效果主要体现在地质填图后续的过程中，如室内整理、成果输出及信息服务。

（2）地质调查所依据的标准、规范发生变化

包括采用新技术需要的标准和相应的管理规范。标准包括数字地质图及相应的地质图空间数据库标准、地质描述用语（USGS称为科学语言）标准、空间定位标准、野外数据采集标准、地质信息的分类编码标准、数字制图标准、元数据标准等。管理规范包括新的填图规范，野外数据采集的质量检查规定，项目成果审查、验收及汇交规定，相关部门与人员的岗位责任及工作量的规定等。

（3）调查评价的质量管理发生变化

包括野外数据采集的质量控制、项目质量检查、项目审查、成果汇交的要求等。由于采用数字技术，需要完全不同的质量控制和检查、审查方法，要求对相关人员掌握与传统工作方式不同的技能。

（4）数字化成果的知识产权和产权的保护问题

与纸质报告和地质图不同，数字化的文字和图件是很容易被修改的。如何保障原始数据及成果数据不被修改、相应的知识产权不被侵犯是信息化面临的一项挑战。

（5）信息化对区域地质调查各个阶段的人力资源配置提出了新要求

野外填图的地质人员、项目管理人员、质量检查人员、成果验收人员都需要掌握新的技能。

（6）随着信息化的不断深入，要求对相应的管理机制进行调整

涉及组织制定新的规范、规定新的工作流程与质量管理（控制）体系、改变某些部门的职能、改变原有的人力资源配置、组织不可缺少的培训等。

区域地质调查全过程信息化是多种技术综合应用的结果：

1）野外数据采集的信息化是下列技术综合应用的结果：掌上或手持计算机技术（包括适用于野外工作环境的硬件、 *** 作系统、显示和接口技术）、可以嵌入掌上计算机的GPS全球定位技术、非键盘输入技术（手写识别、语音识别等）、用于野外数据采集的图形交互式输入和处理技术、图像显示技术、与多种设备及室内处理系统的接口技术、数据质量的保证与评价技术、应用软件开发技术、相关标准等。

2）室内数据整理和解释的信息化是下列技术综合应用的结果：多源地学数据的集成管理、处理和综合分析的数据库技术、GIS技术、各种专业数据处理技术等。

3）成果表达与输出技术是下列技术综合应用的结果：计算机辅助制图技术、符合标准的数字化的字库、线型符号库和色标库、3D可视化技术、地质图空间数据库设计和建库技术、web服务技术、数字印刷技术等。

4）区域地质调查全过程信息化要求将上述过程的信息化进行统一协调，制定不同阶段的标准接1∶3，采用与新的工作方式相适应的工作流程和技术要求或规范。

二、应用范围及应用实例

从20世纪90年代初先后开始的美国、加拿大、澳大利亚三国的第二代地质填图计划都将建立基于GIS的数字地质图数据库作为重点目标之一。美国1992年的地质填图协定和1997年、1999年两次重新授权都要求在参加国家协作地质填图计划NCGMP的州地质调查所及其他单位的配合下，由USGS负责建立国家地质图数据库——NGMDB。推进数字填图技术是实施NGMDB的重要内容。自1997年开始每年都召开研讨会，来自USGS、GSC、美国各州的地质调查所、有关的大学和公司的专家们交流讨论数字填图的技术和应用并出版论文集，有力地推动了野外数据采集的信息化（姜作勤，2008）。

三、资料来源

姜作勤2008国内外区域地质调查全过程信息化的现状与特点地质通报，27（7）：956～964

以上就是关于地质填图的基本概念及发展规律全部的内容，包括:地质填图的基本概念及发展规律、区域地质调查的信息化、等相关内容解答，如果想了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！