地质灾害野外调查卡表无纸化工作指南

12月13日,贵州省地矿局总工程师周琦在“贵州省地矿局大精查项目数字勘查三维地质建模、资源量估算培训会”上强调:“地质工作如果还是老传统、老办法,不与时俱进,就会被淘汰”,大数据时代,地质工作需要紧跟时代的步伐。

地质工作无纸化,脱离传统的笔墨纸张,节能降耗,提倡绿色环保地质理念,更有助于地质工作高效智能化,是当今地质工作信息化进程的一个重要目标。

地质灾害调查工作中,滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害野外调查卡表,实现现场无纸化填写,节约笔墨纸张,高效工作,打破传统的工作方法,推进地质灾害调查工作不断创新,具有十分重要的意义。

一、技术思路与优势分析

(一)技术思路

地质灾害调查是地质灾害防治工作不可缺少的重要工作手段之一,为避免地质灾害野外调查现场记录缺项漏项,诸多规范制定了不同灾害类型、地质环境条件的野外调查卡表,相对于传统的野外记录,野外调查卡表以勾选选项为主使野外现场记录简化便捷,提升工作效率,还不易缺项漏项,是地质工作野外调查现场记录的一大进步。

然而,开展野外调查前,需要打印出大量的纸质野外调查卡表,购买2H铅笔、橡笔擦、上墨钢笔等,现场记录以2H铅笔手写、绘制素描图,回到室内对重要数据、素描图用专用钢笔上墨才最终完成原始记录工作。对于县(市)地质灾害详细调查工作,工作周期短,野外调查卡表量大可达数千张,即使有了野外调查卡表,从现场记录、绘制素描图到后期上墨、贴照片或影像,工作周期仍然较长,费纸费时又费力,工作效率仍然有待提高。

随着计算机信息化技术的发展,地质工作同样需要不断创新工作方法和手段,地质灾害野外调查数据采集信息化尚处于探索过渡阶段,野外调查仍然离不开现场手写记录和填写卡表。基于此,借助平板电脑完全成熟的手写功能,制作好野外调查卡表PDF模版,以平板电脑及手写笔替代传统的纸质介质卡表和铅笔,进行现场填表、插图和绘图,实现地质灾害野外调查卡表记录无纸化。技术流程如图1:

图1  野外调查卡表无纸化技术流程图

(二)优势分析

1. 节能降耗

首先是节约笔墨纸张,不需要再打印大量的纸质野外调查卡表和购买2H铅笔、橡笔擦、上墨钢笔等,室内制作好调查卡表PDF模版后可谓一劳永逸。

2. 高效工作

地质灾害调查卡表中的示意图,传统方法工作繁琐,耗时费力。平面示意图主要反映地质灾害点地理位置及边界、变形特征、威胁范围和对象等,还包括地形线、比例尺等要素,传统方法靠手工一笔一笔地描绘等高线、地物和地质灾害要素。其次是地质现象大尺度示意图素描,上世纪特别是初期至七、八十年代,相机不普及等条件限制,诸多地质前辈练就深厚的素描功底,一幅地质现象素描图堪比一幅美术作品,那是地质前辈们多年训练出来的本领,而非一朝一日所能达到的水平。地质灾害工作中,一张极射赤平投影图能直观地展示斜坡、岩层、岩体规模结构面(断层、节理)、滑坡滑面等面产状(倾向、倾角)的空间位置和组合关系,是斜坡(边坡)或崩滑体稳定性定性、半定量分析的重要工作手段,笔纸时代传统方法绘制工作繁琐,现场难以完成。以上示意图采用传统方法在现场编绘及时完成基本不可能,如今平板电脑手写功能完全成熟,大量地质小工具APP出现,为地质灾害调查工作提供了极大便利。

地质灾害调查卡表无纸化现场填表技术思路,能大大提高现场手写和编图工作效率。一是以平板电脑替代传统的纸质卡表和铅笔、钢笔等介质,体量小携带方便。二是方便现场手写、勾选PDF调查表,能保留手写原笔迹,还能现场截屏直接插入带等高线的高清卫星影像作为平面示意图,现场拍照插入到PDF调查表,现场使用第三方APP生成斜坡结构赤平投影图插入到PDF调查表,手写方便,插图标注快捷,大量填表、编图工作在野外直接完成,避免重复工作,减少室内整理工作量,工作效率提高。三是手写平板上PDF格式调查表修改、保存和输出打印更方便,利于地质资料的信息化管理。

二、硬件软件配置

(一)平板电脑配置

推荐使用国产华为matepad pro 10.8英寸平板电脑(带手写笔),操作系统为安卓(Android)系统,其手写功能完全成熟并满足地质灾害调查工作无纸化化,还方便使用奥维互动地图浏览器、电子罗盘等地质调查APP辅助工具。

建议平板电脑贴类纸膜,得手写流畅如纸。

图2  华为Matepad pro 10.8英寸平板电脑

(二)平板APP准备

1. 第三方手写APP

华为matepad pro 10.8英寸平板电脑自带Office办公软件(包括PDF)具有手写批注功能,但不便于量多的文件管理。

在华为平板自带“手写笔应用专区”APP中下载安装“云记”APP(图标如下图)。“云记”APP同样具有强大的手写功能,如笔迹宽度、颜色和橡皮擦等,其优点是便于量多的文件管理、能锁定屏幕更方便手写。

2. 奥维互动地图浏览器

下载安装“奥维互动地图浏览器”APP,须注册用户和缴纳年费(最高216元/年)。用于截屏带等高线的高清卫星影像作平面示意图,还可导入行政界、地质底图(图3、4)、高排台账隐患点数据等,作为野外坐标定位、填图定点参考用无纸化工具。

图3  导入“奥维互动地图”中的贵州大地构造分区图

(据《贵州地质志》,2017)

图4  导入“奥维互动地图”中的黔东南构造纲要图

3. 赤平投影工具

登陆微信,在小程序中查找“地质助手”添加到平板桌面(图标如下图),“地质助手”小程序工具包括地质罗盘、赤平投影、节理极点图、节理倾向玫瑰花图、边坡稳定系数计算、楔体稳定系数计算等,使用方便。

三、操作指南

(一)“云记”APP主界面及工具栏

“云记”APP主界面简洁,左侧为“菜单栏”,右上方为“文件排序选项栏”,中部为“工作文件夹栏”(图5),创建笔记后进入笔记界面,界面上方为“工具栏”,各图标功能标注如图6。

图5  “云记”APP主界面

图6  “云记”APP编辑工具栏

(二)PDF模版准备

根据《贵州省县(市、区)地质灾害详细调查及风险评价技术要求》附录D各类调查卡表,在台式或笔记本电脑中编辑好,分别转换为PDF格式作为模版(图7),拷贝到工作平板的固定目录下备用。

7  不稳定斜坡调查表模版(2页)

(三)创建工作文件夹

依次单击“菜单栏”中的“新建”→“新建文件夹”菜单(图8),创建一个工作文件夹如图3中的“地灾害详查风险评价表”文件夹,便于管理。

图8  新建工作文件夹

(四)创建调查表与现场手写

单击打开“地质灾害详查风险评价表”文件夹进入工作区,依次单击左侧“菜单栏”中的“新建”→“导入PDF”菜单(图9),在存储目录下找到已制作好的PDF模版,新建一个需要填写的野外调查卡表,以野外编号重命名卡表名称,现场手写笔填写工作内容、勾选选项与填写纸质调查表完全相同(图10)。

图9  新建PDF调查表

(五)图片插入与编辑

手写笔单击工具栏中的“插入图片”图标,插入照片或图片到对应表框中,等距拉伸以适应表框。

1. 平面示意图

打开奥维互动地图浏览器,截屏带等高线的高清卫星影像,插入调查表中平面图表框,标注地质灾害点边界范围、崩滑方向、裂缝等变形迹象和地名、地物等(图10)。

2. 大尺度典型示意(素描)图

数码相机、低消费级无人飞机普及,手机(平板)拍照功能强大,对于时间紧、任务重的关乎民生的地质灾害调查项目,不建议强制编绘手绘素描图。现场多角度拍摄选择典型照片插入对应表框中,并标注需要标的内容(图10)。

3. 剖面素描(示意)图

地质剖面图(geologicalsection)是按一定比例尺、表示地质剖面上的地质现象及其互相关系的图件。现场绘制地质剖面素描(示意)图是野外地质工作的基本功之一,技术人员需要长期训练,现场剖面素描图的垂直、水平比例与坡面形态等才更接近实际,也与技术人员的绘图水平与经验有关,需要长期积累和练就。也可以在室内用绘图软件绘制好剖面示意图,再插入“云记”对应调查表的位置中(图10)。

4. 斜坡结构赤平投影

打开“地质助手”微信小程序,分别输入坡面、岩层、节理产状(注意区分颜色),生成赤平投影报保存图片,在“云记”对应调查表的位置中插入、标注即可(图9、10)。

图9  赤平投影绘制流程

(六)修改

经检查需要修改的内容,“云记”橡皮擦能方便擦除手写笔迹,然后重新填写,也能删除插入的图片和标注,重新插入图片、标注,修改方便。

(七)责任签字

调查卡表最后一页底部为责任签项,调查人、调查日期等应现场签字、填写,其余内容已全部完成,经调查单位三级质量检查无误,审核人、项目负责人签字,一张无纸化地质灾害调查卡表最终完成(图10)。

图10  完整的崩塌调查表(3页)

(八)输出与保存

最终完成的调查卡表导出为PDF文件,通过平板QQ发送至“我的电脑”,在电脑QQ接收并整理保存到电脑,根据需要打印、装订成册。

“云记”APP中的所有资料可与华为用户云同步,防止资料丢失。

后记

空前的“大数据”时代到来,为我们的工作、生活带来了极大的便利,地质工作需要不断引进新技术和新方法,需要不断创新发展,传统的地质工作方法和手段,一部分将要面临淘汰,反对也罢,支持也罢,都是需要面对的现实。

如今平板电脑已完全成熟的手写功能,同样可以用于其它野外地质调查工作、无纸化会议记录等,制作好需要的PDF格式模版随时调用,使用方便。

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