工程项目数字化交付

1. 项目工作过程的数字化

矿产资源评价工作主要是地质工作，按照资源评价的目的任务不同，它可能包括几乎所有类型的地质工作，如地质填图(区调)、物化探、路线地质调查、典型矿床研究、遥感地质解译、成矿预测、岩矿试验等等。根据具体工作项目的不同，利用GIS系统，有了以上原始数据处理的基础，可以实现项目整个工作过程(从立项、设计到提交最终成果)的数字化工作。

(一)遥感解译

遥感解译工作是矿产资源评价工作的基础之一。在西部无人区、交通和自然环境极为艰苦的地区开展矿产资源评价工作，遥感解译工作更是必不可少的。对于制作好的遥感影像图，进行饱和地质解译，以充分提取其中包含的将应用于资源评价方面的多重矿产信息是利用遥感数据的重要方式。过去遥感解译工作通常是在遥感图像上加薄膜纸进行。现在可以利用GIS系统，直接在计算机上开展。其方法是将制作好的遥感影像图导入GIS，并进行配准，赋予其地理坐标，新建图层，运用GIS中的图形编辑功能，便可以实施机内解译工作。注意在矿产资源评价工作中，进行遥感影像分析应有重点，主要侧重于与矿产评价相关信息的解译和提取，其他方面的信息只作一般性分析。对不同的解译对象，如线型构造、环形构造、色斑色块(蚀变带、异常区等)、地层或岩体等应分别建立不同的图层。解译之后同时建立主要对象的属性库。通过遥感影像、解译图和相关地质图的套合对比，可以进一步判定解译的效果，大大提高可解译程度。

(二)地质草图

对于一个新区，开展矿产资源评价工作经常会遇到的一个问题就是很难获得与工作相配套的基础地质图，有的只是较小比例尺的地质图。如果在开展工作之前要重新填出一份较大比例尺的标准地质图来，对于专门的矿产资源评价工作是不现实的。这时，就要制作工作区的地质草图。许多进行过此项工作的同志可能都有体会，将小比例尺(例如1∶20万)的地质图上的地质内容转绘到较大比例尺(如1∶5万)的地形图上是一件十分麻烦的事情，由于两种比例尺条件的地形精度不一致，这种转绘会发生较大的偏差，其地质界线、断层位置与实际可能相差太远。现在利用GIS系统，这项工作就变得轻而易举。只要将经过相同坐标系统投影和配准的1∶5万地形图套合在1∶20万的地质图上，建立新图层，首先绘制出工作区范围，隐藏1∶5万地形图，而后只要对1∶20万地质图上位于工作区范围内的地质内容进行数字化，或已进行数字化的图件，选择位于工作区内的部分，然后关闭1∶20万的地质底图，一张1∶5万的地形地质草图便制作成功。用同样的方法，我们就可以将不同比例尺的物化探异常、遥感解译成果及其他相关信息，按照实际应用的要求，套合在相关的地形图上，以此为基础开展工作，既直观，又方便。

(三)野外地质工作

野外地质工作主要包括地质图草测或修编、地质地球化学剖面、物探、化探、路线地质调查和探矿工程等等，虽然内容不同，但就数字化过程而言，则大同小异，一般野外地质工作都有相应的室内工作与其配套，即室内整理分析。所以它们的数字化过程可以划分野外和室内两个阶段。下面以化探工作为例加以说明。化探工作是矿产资源评价工作的重要组成部分，一般的矿产资源评价项目都进行相关的物化探工作，但它可能并不以标准图幅进行，而是根据实际需要确定工作区。利用GIS系统开展化探工作会大大减少工作量，并提高工作效率。首先化探采样布点工作可以直接利用地形图在计算机内进行，对于经过配准的地形图，在计算机内布点的同时也就确定了相应点位的地理坐标(经纬度)，记入属性表，这为野外实地采样的准确性提供了保证。在野外采样过程中，根据室内布置好的采样点坐标，合理设计路线，利用GPS系统，可以很好地找准位置。但由于实地情况与地形图上的内容可能会有差异，因此实际采样点不可能与预先布置的采样点完全相同，因此，对每个采样点，在野外采样过程中，还应记下其实测的经纬度坐标，以制作实际采样点位图。物化探工作的数字化过程可以分为室内和野外两个部分。野外数字化可以考虑利用笔记本电脑，GPS等将当天采样情况随时随地按预先设计好的格式输入计算机中，主要内容如线号、点号、点位(即经纬度坐标)、点性、样品特征，如重量、粒度、颜色、分选性、样号等，采样人、采样时间、野外处理方法、采样处的地理特征，水系特征，作何种分析等等，一般在化探采样记录卡上要求填写的内容都应建立相应的属性字段。这样随着野外工作的完成，一整套的野外实际资料也就数字化在计算机内了。当然传统的野外记录也是必不可少的，而且应当细致认真地进行。室内数字化过程包括样品测试结果的输入，异常计算、圈定和各种图件的成图、化探报告的编写等。有了野外工作的基础，利用 GIS 的自动投影点功能，立即可能根据实际采样点的经纬度坐标生成实际采样点位图，利用相关元素的测试值作为点的属性标注，立即生成了单元素数据图，进而可利用元素数据图，可以在计算机上，目视直接圈定等值线，由于 GIS 系统没有生成等值线的功能，可能考虑自己开发升级。根据计算并确定好的异常圈定标准 ( 下限、背景等) ，在计算机中同时可以圈定异常。套合相关元素的异常图，可以圈定综合异常图，再套合上相关的地质图、遥感解译图等其他图件，就可以圈定以化探成果为基础的找矿远景区划图。最后，编写化探成果报告。由上可以看出，利用GIS 系统，上述一系列纷繁复杂的工作，可以一气呵成，十分简洁方便。其他类型的野外地质工作数字化程序与上类似，只不过针对不同类型的工作所要进行的数字化内容和要求不一致。例如利用GIS 修编地质图时，野外每走一处，每定一点，在 GIS 地图中都有即时反映，野外实际所见到地质内容，如地层、岩性、构造等，可以即时同已有的地质图相对比，从而十分方便地达到丰富图件内容或修改地质图的目的。同样，利用 GIS 系统对于传统的编制勘探工程平面图、矿体 ( 块) 圈定、利用块段法计算地质储量等也是颇有价值的。其内含的面积、周长、区域范围等属性和专题图制作功能是此项工作的强有力支撑。

最后，必须特别说明的是，在野外工作过程中所获得了诸如照片、录像、摄影、访谈等音像资料和素描、信手剖面图，也是数字化工作的重要组成部分，必要时还应转换为合适的文件格式保存。

( 四) 地质研究工作

主要指矿点调查、典型矿床研究及其他相关的以研究为主的工作。它们的野外工作以及室内的一些有规范要求部分，通常也可能用上述的方法在 GIS 系统中实时数字化。由于地质研究涉及内容相当广泛，而且并无固定的程序和要求，同时地质测试的数据处理十分复杂，根据不同的研究目的和解决的问题不同，除了利用前人的经验成果和数据处理方法外，不同的研究者还可以自行设计数据处理方案，它们都是相当专业化的内容。目前国内外许多大专院校和研究单位，已相继就地质研究的有关普遍性的数据处理问题，编制了大量基于 GIS 系统的计算机处理程序，例如吉林大学地球科学院就岩石学、微量元素等数据处理设计的基于 MapInfo 的程序模块等，就属于此类。此外，还可以借用于其他领域内的一些著名的数据处理和绘图工具软件开展工作，在地质研究中能够广泛应用的，如用于数据处理并作图的有 Origin、Surfer 和 Grapher、Excel，用于专绘图的有 Corel DRAW、AUTOCAD 等。有了这些软件系统，基本上可以完成大部分地质研究中的数据处理和作图问题，同时也就是完成了相关内容的数字化过程。

( 五) 矿产资源评价———工作抉择和空间分析

所有上述工作都是为矿产资源评价服务的，它们构成了矿产资源评价工作的基础。基于一定目的矿产资源评价工作并不一定要求上述所有工作的全部，同时，一经确定要实施的工作项目它就会贯穿整个工作的全过程，例如，地质地球化学剖面如何布置? 地质调查路线如何安排? 哪些地区是应该优先安排工作的地区? 在这些地区内也应部署一些什么内容的工作才能达到预期的效果? 最后，通过这些工作之后，如何对工作成果开展有效的评价? 怎样以这些成果为基础，圈定找矿远景区或靶区和评价区域资源潜力? 这就是应用地理信息系统开展工作抉择和空间分析的问题。工作抉择与空间分析是密不可分的，两者交叉贯穿于整个工作的始终，也就是说，工作抉择必要时要以空间分析成果为依据，空间分析又以抉择后的工作成果为基础。这一过程充分体现了其基于 GIS 系统的实时更新、动态发展和及时抉择矿产资源评价工作的新特点，因此工作抉择和空间分析是矿产资源评价的核心。

1. 重点工作区选择

在工作区内如何选择重点或优先开展工作的地区，是矿产资源评价工作首先要解决的问题。一般的说，工作区总是选择在成矿地质条件好，找矿可能性大的地区。根据成矿理论和基础地质工作成果，我们当然可以在地质图上根据地质特征进行选择，也可以在化探异常区内选择，同时还可以在遥感解译的有利信息地区内优选。然而，如果要选择一个在上述几者之间都有利的地区，也就是综合找矿地质条件最好的地区，就要首先制作一张附加有上述各种信息的综合地质图。这时，GIS系统就发挥了作用。以地形图 ( 可以是数字化的) 作为底图，套合上各种不同比例尺的遥感解译图、地质图、物化探异常图、矿床 ( 点) 信息，一张内容丰富的综合地形地质图就在 GIS 内形成了。这时就可以通过目视或必要的空间分析，在计算机选定符合条件的工作区，并同时确定出工作区的边界坐标。

2. 工作项目部署

有了重点工作区，接下来就是要在工作区部署地质工作。由于有了地形图作为背景参考，在选择工作区的同时，还可以对工作内的工作条件进行分析，以确定适于开展哪些种类的地质工作。然后，参照有关的地质、物化探异常和遥感等相关信息特征，确定具体工作项目 ( 方法) ，如不适合开展地球化学剖面的地区，可考虑用有比例尺要求的地质路线剖面，以绕过无法穿越的地带; 若能够开展地球化学剖面工作，根据工作性质以及现有地质特征，还可确定最佳的剖面路线，以提高工作效率; 下一步化探工作应在何地开展，怎样展开，才能使得整个研究区工作程度确实提高和更全面; 地质剖面线布置在哪些部位可以保证获得最佳效果，都可以在 GIS 内一一确定。

3. 工作项目变更

最合理、详尽的设计，即使是使用 GIS 系统，参照了地形图、遥感影像图或电子沙盘等所做出的设计，也可能同实际情况不完全对应。例如面对一块沼泽地，就有可通过或不能通过两种情况，或者预先认为不能通过的河流或陡崖，而实际上可以通过，这些，在未到达预定地区之前是无法仅从相关图件中完全了解到的。因此室内部署的路线也好、剖面也好或其他工作内容，根据野外的实际情况，会面临合理的变更。所做出的这种变更在地图上的反映，在 GIS 系统中可以很轻松地实现，而不必波及其他的内容。但过去的工作就必须重新清绘图件内容，导致大量无谓工作量重复。

2. 什么是数字化工程

数字化工程就是将许多复杂多变的工程信息转变为可以度量的数字、数据，再以这些数字、数据建立起适当的数字化模型，把它们转变为一系列二进制代码，引入计算机内部，进行统一处理。

由于数字化处理会造成图像质量、声音质量的损伤。换句话说，经过模拟→数字→模拟的处理，多少会使图像质量、声音质量有所降低。

严格地说，从数字信号恢复到模拟信号，将其与原来的模拟信号相比，不可避免地会受到损伤。这一点与下面的缺点有着密切的联系。

(2)工程项目数字化交付扩展阅读：

工程的主要依据数学、物理学、化学，以及由此产生的材料科学、固体力学、流体力学、热力学、输运过程和系统分析等。

模拟信号数字化以后的信息量会爆炸性地膨胀。为了将带宽为(f)的模拟信号数字化，必须使用约为(2f+α)的频率进行取样，而且图像信号必须使用8比特量化。

为了提高数字化图像质量，还需要进一步增加信息量。这就是数字化技术需要解决的难题，同时也是数字信号的基本问题。

3. 什么是数字化施工

数字化施工是采用信息化手段对机械进行管理，能够记录判别施工过程及质量、辅助人工进行决策，依恩驰开拓数字化施工领域，引领数字化施工潮流