地质灾害野外调查数据采集系统数据研究

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1、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010000) 　　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研究。最后结合设计，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害野外数据数字采集系统。 　　关键词：3S技术；地质灾害调查；野外数字采集 　　中图分类号：P694文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)22—0363—02 　　我国地质灾害

2、频发，给人民生命财产造成了重大损失。为此，从20世纪90年代以来，国家开展了较多的区域地质灾害调查工作，并建立了地质灾害群测群防体系，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害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、效率低下等问题逐渐成为室内后期信息分析和数据处理的严重桎梏。因此，研究、引进和推广地质灾害野外调查新技术、新方法，建立基于3S架构的地质灾害野外调查采集系统刻不容缓。而系统地研究地质灾害野外调查数据模型以及数据结构，是 　　其核心问题，也是保

3、证整个采集系统具有完备性、灵活、规范性的重要手段。 1国内外研究现状 　　20世纪80年代中期，国外一些发达国家就已经开始了数字野外填图技术的研究。1988年加拿大提出了国家填图计划，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使用FieldPad系统采集野外数据；美国地质调查局使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

4、家的技术发展来看，在野外进行数字化采集已经在地质灾害调查工作中发挥了重要的作用。 　　在我国，从20世纪90年代末期开始，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和相应的区调数据模型，主要针对野外地质数据采集，现已开始抗议并进行了国际间的合作使用，取得了大量成果。同时，对于地质灾害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害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出发，介绍地质灾害野外调查采集系统数据模型

5、的建立。 2系统概念模型设计 2.1需求分析 　　地质灾害野外调查数字采集，是利用3S技术、结合现代化的掌上电脑，采用相应的采集软件获取并记录地质灾害调查信息的过程。因此首先要将调查数据直接在野外数字化并保存在“电子记录本”及其他外部设备中。而在野外获取的电子数据需要在PC机上进行重新编辑，因此要解决数据的编辑问题。此外，还需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，因此需要系统具有分析、统计、图形生成、打印输出等功能。 2.2系统构成 　　根据上述需求分析，很显然整个地质灾害野外调查数字采集系统应该由三部分组成：即基于

6、PC机的桌面机系统、数据转换系统和基于PPC(PocketPC)的掌上机系统。其中数据转换系统是连接桌面机系统与掌上机系统的桥梁。 2.3地质灾害采集系统概念模型 　　地质灾害采集系统概念模型是全局逻辑数据视图，是地质灾害调查实体、实体属性和实体间的联系。此模型的建立主要采用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所有实体。 　　包括调查项目，调查路线、野外定点、地质灾害点等实体，同时重点确定地质灾害点实体对象的属性，包括调查文件对象、图片对象、音频对象、视频对象等属性。根据本系统工作流程和各实体的特征确定各实体间的关系，最后将面向现实的E-R图转换

7、为地质灾害采集系统数据模型，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。地质灾害野外采集系统空间数据模型采用混合的数据模型，即将地质灾害调查灰口铁提高相关联信息传递。这种模型简单、容易实现，目前采用较为广泛。 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。而地质灾害野外采集系统需要从GPS中接受数据，并在野