[发明专利]一种数字化地质填图方法

权利要求书

1.一种数字化地质填图方法，其采用的数字化地质填图系统包括手持式地质数据采集仪(1)和通过移动通信网络(2)与手持式地质数据采集仪(1)无线连接并通信的计算机(3)，所述手持式地质数据采集仪(1)包括微处理器模块(1-1)和为手持式地质数据采集仪(1)中各用电模块供电的电源模块(1-2)，以及与微处理器模块(1-1)连接的移动通信电路(1-3)、串口扩展电路(1-4)和数据存储器(1-10)；所述微处理器模块(1-1)的输入端接有按键操作电路(1-5)、三轴数字电子罗盘(1-6)和图像采集模块(1-7)，所述串口扩展电路(1-4)上接有卫星定位模块(1-8)和激光测距模块(1-9)，所述卫星定位模块(1-8)与微处理器模块(1-1)连接，所述微处理器模块(1-1)的输出端接有液晶显示屏(1-11)；所述微处理器模块(1-1)包括DSP数字信号处理器TMS320F2812；所述电源模块(1-2)包括输出电压为3.7V的供电电池(1-21)和用于将供电电池(1-21)输出的3.7V电压转换为3.3V电压的电压转换电路(1-22)，所述电压转换电路(1-22)包括芯片MAX8877-33、极性电容CE2、非极性电容C2、非极性电容C4和非极性电容C6，所述芯片MAX8877-33的第1引脚和第3引脚以及所述非极性电容C2的一端均与供电电池(1-21)的输出端连接，所述芯片MAX8877-33的第4引脚与非极性电容C6的一端连接，所述芯片MAX8877-33的第6引脚与所述非极性电容C4的一端和极性电容CE2的正极连接且为电压转换电路(1-22)的输出端，所述芯片MAX8877-33的第2引脚、非极性电容C2的另一端、非极性电容C6的另一端、非极性电容C4的另一端和极性电容CE2的负极均接地；所述供电电池(1-21)的输出端为电源模块(1-2)的3.7V电压输出端VCC37，所述电压转换电路(1-22)的输出端为电源模块(1-2)的3.3V电压输出端VCC33；其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、地质调查人员在待填图地质区域的地形图上规划进行地质调查的调查路线，在调查路线上标记出规划需要进行数据采集的地质点，并根据路线行进方向将标记的地质点依次记为第1～N个规划调查地质点；

步骤二、地质调查人员手持手持式地质数据采集仪(1)，沿调查路线行进，并从调查路线上的第一个规划调查地质点到最后一个规划调查地质点依次采集数据；且在从当前规划调查地质点到下一个相邻的规划调查地质点行进的过程中，查看是否有需要进行地质调查的分支路线出现，并查看岩性是否发生了变化；当有需要进行地质调查的分支路线出现时，沿需要进行地质调查的分支路线行进，且在行进过程中，每隔距离S标记一个补充调查地质点，并在补充调查地质点处采用手持式地质数据采集仪(1)采集数据；当没有需要进行地质调查的分支路线出现时，直接到达下一个相邻的规划调查地质点；当岩性发生了变化时，在岩性发生变化的交界处，标记岩性界限点，并操作按键操作电路(1-5)，启动手持式地质数据采集仪(1)中的卫星定位模块(1-8)，卫星定位模块(1-8)对岩性界限点的经纬度进行检测并将检测到的信号输出给微处理器模块(1-1)，微处理器模块(1-1)将岩性界限点的经纬度存储在数据存储器(1-10)中；

其中，每个规划调查地质点和每个补充调查地质点处采用手持式地质数据采集仪(1)采集数据的过程相同且为：

步骤201、经纬度测量：操作按键操作电路(1-5)，启动手持式地质数据采集仪(1)中的卫星定位模块(1-8)，卫星定位模块(1-8)对规划调查地质点或补充调查地质点处的经纬度进行检测并将检测到的信号输出给微处理器模块(1-1)，微处理器模块(1-1)将规划调查地质点或补充调查地质点处的经纬度存储在数据存储器(1-10)中；

步骤202、岩层产状测量：操作按键操作电路(1-5)，启动手持式地质数据采集仪(1)中的三轴数字电子罗盘(1-6)，三轴数字电子罗盘(1-6)对规划调查地质点或补充调查地质点处岩层的走向、倾向和倾角进行检测并将检测到的信号输出给微处理器模块(1-1)，微处理器模块(1-1)将规划调查地质点或补充调查地质点处岩层的走向、倾向和倾角存储在数据存储器(1-10)中；

步骤203、地形特征测量，所述地形特征包括斜坡坡度、斜坡高度、斜坡的延伸长度、工程场地长度和工程场地宽度；具体过程为：

步骤2031、斜坡的坡角测量：地质调查人员操作按键操作电路(1-5)，启动手持式地质数据采集仪(1)中的三轴数字电子罗盘(1-6)，三轴数字电子罗盘(1-6)对规划调查地质点或补充调查地质点处的斜坡的坡角α进行检测并将检测到的信号输出给微处理器模块(1-1)，微处理器模块(1-1)将规划调查地质点或补充调查地质点处的斜坡的坡角α存储在数据存储器(1-10)中；

步骤2032、斜坡高度测量：地质调查人员站在斜坡坡脚下，操作按键操作电路(1-5)，启动手持式地质数据采集仪(1)中的激光测距模块(1-9)，激光测距模块(1-9)测量规划调查地质点或补充调查地质点处地质调查人员所在位置与斜坡坡顶之间的距离L并将检测到的信号输出给微处理器模块(1-1)，微处理器模块(1-1)接收到信号后根据公式H＝Lsinα计算得到规划调查地质点或补充调查地质点处的斜坡高度H并存储在数据存储器(1-10)中；

步骤2033、斜坡延伸长度测量：地质调查人员站在斜坡中间位置处，首先，启动手持式地质数据采集仪(1)中的三轴数字电子罗盘(1-6)，三轴数字电子罗盘(1-6)对规划调查地质点或补充调查地质点处人员所在位置点与斜坡两端端点的两根连线之间的夹角A进行检测并将检测到的信号输出给微处理器模块(1-1)；然后，启动手持式地质数据采集仪(1)中的激光测距模块(1-9)，激光测距模块(1-9)测量规划调查地质点或补充调查地质点处地质调查人员所在位置点与两端端点之间各自的距离L_A和L_B并将检测到的信号输出给微处理器模块(1-1)，微处理器模块(1-1)接收到信号后根据公式计算得到规划调查地质点或补充调查地质点处的斜坡延伸长度L_Y并存储在数据存储器(1-10)中；

步骤2034、工程场地长度测量：地质调查人员站在工程场地长度方向的中间位置处，启动手持式地质数据采集仪(1)中的激光测距模块(1-9)，激光测距模块(1-9)测量规划调查地质点或补充调查地质点处地质调查人员所在位置点与工程场地长度方向左右两侧各自的距离并将检测到的信号输出给微处理器模块(1-1)，微处理器模块(1-1)接收到信号后将地质调查人员所在位置点与工程场地长度方向左右两侧各自的距离相加得到工程场地长度；

步骤2035、工程场地宽度测量：地质调查人员站在工程场地宽度方向的中间位置处，启动手持式地质数据采集仪(1)中的激光测距模块(1-9)，激光测距模块(1-9)测量规划调查地质点或补充调查地质点处地质调查人员所在位置点与工程场地宽度方向左右两侧各自的距离并将检测到的信号输出给微处理器模块(1-1)，微处理器模块(1-1)接收到信号后将地质调查人员所在位置点与工程场地宽度方向左右两侧各自的距离相加得到工程场地宽度；

步骤204、现场影像采集：地质调查人员操作按键操作电路(1-5)，启动手持式地质数据采集仪(1)中的图像采集模块(1-7)，图像采集模块(1-7)对规划调查地质点或补充调查地质点周围地质环境的影像进行拍摄并将拍摄到的信号输出给微处理器模块(1-1)，微处理器模块(1-1)将规划调查地质点或补充调查地质点周围地质环境的影像存储在数据存储器(1-10)中；

步骤三、地质调查人员建立手持式地质数据采集仪(1)与计算机(3 )基于移动通信网络(2)的通信，在计算机(3)的GIS软件打开待填图地质区域的地形图，将手持式地质数据采集仪(1)的数据存储器(1-10)中存储的岩性界限点的经纬度，以及规划调查地质点或补充调查地质点的经纬度、岩层产状、地形特征和现场影像数据导入计算机(3)中的GIS软件中，并将经纬度转换为大地坐标；

步骤四、计算机(3)在GIS软件中，对相邻两套岩性的岩性界限点的大地坐标进行克里金插值运算，再进行连线，形成地层岩性界限；

步骤五、对同一套岩性的地层根据地质调查记录的岩性进行颜色和符号填充；

步骤六、显示规划调查地质点或补充调查地质点的岩层产状，标出工程场地的位置及长宽度。