《地质灾害应急调查中的问题 [地质灾害野外调查数据采集系统数据研究] .docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地质灾害应急调查中的问题 [地质灾害野外调查数据采集系统数据研究] .docx（9页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、地质灾害应急调查中的问题 地质灾害野外调查数据采集系统数据研究 (内蒙古自治区第一水文地质工程地质勘查院，内蒙古 呼和浩特 010100)摘 要：文章从需求分析着手，利用3S技术、结合现代化的掌上电脑，从系统构成、野外数据采集模型、实体模型等方面对系统的构建进行了探讨探讨。最终结合设计，利用国产的嵌入式GIS软件MAPGIS，实现了集野外数据的组织、采集背景文件的发布，采集数据收集一体化工作流程的地质灾难野外数据数字采集系统。关键词：3S技术；地质灾难调查；野外数字采集中图分类号：P694 文献标识码：A 文章编号：10176921(2022)22036302我国地质灾难频发，给人民生命财产造
2、成了重大损失。为此，从20世纪90年头以来，国家开展了较多的区域地质灾难调查工作，并建立了地质灾难群测群防体系，初步实现了防灾减灾工作。随着计算机软、硬件及GIS、RS、GPS技术的不断发展，在新的技术条件下，传统的基于罗盘、地质锤、放大镜的野外地质灾难调查工作模式遇到 了前所未有的挑战，调查手段落后、野外记录的多样化、效率低下等问题渐渐成为室内后期信息分析和数据处理的严峻桎梏。因此，探讨、引进和推广地质灾难野外调查新技术、新方法，建立基于3S架构的地质灾难野外调查采集系统刻不待时。而系统地探讨地质灾难野外调查数据模型以及数据结构，是其核心问题，也是保证整个采集系统具有完备性、敏捷、规范性的重
3、要手段。1 国内外探讨现状20世纪80年头中期，国外一些发达国家就已经起先了数字野外填图技术的探讨。11018年加拿大提出了国家填图安排（NATMAP），开发了基于AutoCAD的野外数字采集系统Fieldlog系统，在野外利用苹果公司的掌上电脑（NewTon）工作，目前已经发展到了Fieldlog3.0；澳大利亚地调局最近在地质调查中运用FieldPad系统采集野外数据；美国地质调查局运用的主要是加拿大的FieldPad系统和与之类似的Fieldworker系统，自主开发的产品包括较早的GSMCAD和功能较为完善的GeoMapper系统。因此，从发达国家的技术发展来看，在野外进行数字化采集已
4、经在地质灾难调查工作中发挥了重要的作用。在我国，从20世纪90年头末期起先，地数字化地质采集系统的研发，最典型的是中国地质调查局开发出的基于PRB理论的数字区域地质调查系统（RGMap）和相应的区调数据模型，主要针对野外地质数据采集，现已起先抗议并进行了国际间的合作运用，取得了大量成果。同时，对于地质灾难野外调查的数字化采集，中国地质环境监测院已经开发出了相应的野外采集系统，目前已逐步应用于地质灾难野外数据采集过程中，真正实现了基于移动GIS技术的野外地质数据采集。本文从概念模型设计和逻辑模型设计的角度动身，介绍地质灾难野外调查采集系统数据模型的建立。2 系统概念模型设计2.1 需求分析地质灾
5、难野外调查数字采集，是利用3S技术、结合现代化的掌上电脑，采纳相应的采集软件获得并记录地质灾难调查信息的过程。因此首先要将调查数据干脆在野外数字化并保存在“电子记录本”及其他外部设备中。而在野外获得的电子数据须要在PC机上进行重新编辑，因此要解决数据的编辑问题。此外，还须要将野外获得的数据进行统计、分析、打印输出，并且要借助GIS技术，生成新的调查分布图，因此须要系统具有分析、统计、图形生成、打印输出等功能。2.2 系统构成依据上述需求分析，很明显整个地质灾难野外调查数字采集系统应当由三部分组成：即基于PC机的桌面机系统、数据转换系统和基于PPC(Pocket PC)的掌上机系统。其中数据转换
6、系统是连接桌面机系统与掌上机系统的桥梁。2.3 地质灾难采集系统概念模型地质灾难采集系统概念模型是全局逻辑数据视图，是地质灾难调查实体、实体属性和实体间的联系。此模型的建立主要采纳E-R方法。通过对用户需求调查与分析，提取和抽象出本系统中的全部实体。包括调查项目，调查路途、野外定点、地质灾难点等实体，同时重点确定地质灾难点实体对象的属性，包括调查文件对象、图片对象、音频对象、视频对象等属性。依据本系统工作流程和各实体的特征确定各实体间的关系，最终将面对现实的E-R图转换为地质灾难采集系统数据模型，利用它实现整个数据的组织。3 野外数据采集系统模型设计3.1 建立混合型的空间数据模型空间数据模型
7、是用来表示和处理现实世界中的对象信息以及相互关系的一种定义，是对现实世界的模拟。地质灾难野外采集系统空间数据模型采纳混合的数据模型，即将地质灾难调查灰口铁提高相关联信息传递。这种模型简洁、简单实现，目前采纳较为广泛。3.2 确定空间数学基础图形坐标系统目前常用的有地理坐标系和平面直角坐标系。而地质灾难野外采集系统须要从GPS中接受数据，并在野外转换为图形对象标注到地形图上，因此，我们将各类野外背景图的投影参数详细规定为“坐标系类型为地理坐标系，椭球参数为WGS-84，单位为度。该投影参数设在GPS定位中,定位结果属于WGS-84坐标系。坐标系原点位于地球质心，Z轴指向BIHI1014.0协议地
8、极（CTP）。3.3 建立数据库结构地质灾难野外调查的对象主要包括已经发生的滑坡、倒塌、泥石流、斜坡等。对危及人员及财产的潜在灾难点也需进行调查，同时也要调查与地质灾难相关的地理要素、地质要素等内容。因此，建立地质灾难野外采集系统数据模型，首先应依据实际调查的须要，确定每种调查点的数据结构，并将调查点数据表标准化，这是进行野外数字的支撑体系，也是野外调查数据表达的物理实现。通常野外数据采集数据结构应至少具有统一编号（主键）、坐标、地理位置等属性字段。3.4 建立动态的数据模型动态数据模型是在常规数据库模型进行系统封装后，允许运用者在运用过程中，依据须要动态增减数据表或数据表中字段的数据模型，以
9、便使系统更好地适应野外工作。3.4.1 数据字典库技术。数据字典库技术是在野外实现高效工作方式的重要手段之一。依据野外调查点的属性特征，将常用的、相对固定的属性描述内容定义为字典库在野外运用，是地质灾难野外调查数字采集系统的主要功能之一。XML语言简洁易懂，建立的文件体积小巧，是一门既无标签集也无语法的新一代标记语言，因此是建立数据字典的首选。3.4.2 数据录入模板技术。将每种地质灾难点及其相应的系统文档、各类参数定义到系统配置表单中，系统在运行中依据此模板动态自动加载，识别调查点；野外调查内容，将每个数据项按规则定义到基于XML技术的数据模板中。采纳Net技术，系统能自动识别并建立相应的录
10、入界面。而用户在运用的过程中，可以动态地增删这些数据项，但其结果并不影响系统的运行，增加了系统的好用性和生命力。3.4.3 数据转换、统计模板技术。对各类地质灾难调查点建立数据转换模板，利用XML语言等形成数据名称、数据长度、数据类型、转换函数等项的比照字典；利用XSL技术形成XML文件的呈现形式。利用这些模板，敏捷地实现数据交换与统计、数据的打印输出。而用户也可以对这些数据节点根据肯定的规则进行编辑，从而实现了模板与应用程序的分别，最大限度地增加了系统的敏捷性。4 系统实际应用利用MAPGIS平台二次开发库，依据上述地质灾难数据采集系统模型，采纳windows CE作为野外数据采集系统的开发
11、平台，利用eMbedded Visual C+结合XML技术进行掌上机野外地质调查系统的开发。基于微软的Net Framework VC+6.0等开发工具，进行野外地质调查桌面系统的开发，实现了野外数据的组织，采集背景文件的发布、采集数据一体化的地质灾难野外数据调查采集系统。该系统目前已经在陕西、云南、四川等地区进行了野外调查试点和应用，取得了翔实、牢靠、精确的调查数据。运用结果表明，系统运行良好，调查内容基本上涵盖了地质灾难具体调查的全部内容，且携带便利，大大削减了室内工作量，具有较高的推广价值，基本实现了地质灾难野外数据数字采集过程。5 结语野外地质灾难调查所涉及的信息种类繁杂，包括文字记
12、录、素描图、照相、采样等工作，数据量大，在传统的调查模式中，全部数据的采集主要依靠手工来完成，且全部的野外数据信息都以纸介质形式记录，这给数据管理和数据共享带来了很大的困难，在某种程度上制约了数据资源效益的充分发挥，在肯定程度上制约了社会经济的发展，且与我国“数字国土”工程的整个发展趋势不相适应。进行适合地质灾难野外调查数据采集系统的数据模型的探讨，是确保整个采集数据完备性、敏捷性、规范性的重要手段。随着计算机软硬件的不断发展、人们相识的提高，必将使掌上机、GPS、录音笔等设备成为野外工作必备的随身工具，从而使得基于3S技术的地质信息数字化采集成为可能。参考文献1 曾青石，陈辉，张像源，等.地质灾难调查野外数据采集系统项目探讨报告R北京：中国地质环境监测院，2022.2 姜作勤，地质工作信息化若干问题的思索J.地质通报，2004,23（910）：839845.3 李超岭，于庆文，杨东来，等PRB数字地质技术探讨J中国地质高校学报，2003，28（4）：377378. 第9页 共9页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页