数字地质调查中地球化学样品数据Excel采集模型的构建

朱正勇, 黄景孟, 胡 飞, 鲁显松, 陈 曦, 王曼丽

(湖北省地质调查院,湖北 武汉 430034)

数字地质调查系统DGSS(Digital Geological Survey System)是中国地质调查局自主版权的数字地质调查系统软件,其贯穿整个地质矿产资源调查过程,功能涵盖区域地质调查、固体矿产勘查、矿体模拟、品位估计、资源储量估算、矿山开采系统优化等内容;该系统基于数据“层”模型、数据流“池”技术、不同阶段数据模型继承技术、数据互操作技术和3S技术,实现了整个地质调查过程的无缝数字化与一体化,并创新开发了地质三维罗盘和野外数据采集为一体的野外数据采集器,不但为地质人员应用高新技术降低了门坎,而且极大地提高了研究精度和效率,丰富了成果表现形式和服务形式[1]。随着数字地质调查系统的完善和应用,该系统已逐步成为国内地质调查领域的主流软件和工具。数字地质调查系统由四个子系统组成,分别为数字地质填图系统RGMap,探矿工程数据编录系统PEData,数字地质调查信息综合平台DGSInfo,资源储量估算与矿体三维建模信息系统REInfo[2]。因此,目前在区域地质调查、矿产资源调查等领域,基本实现了数据采集、建库、处理、成果表达等全过程的数字化、集成化与标准化[3]。

(1) 当前地球化学样品数据采集情况。基于DGSInfo开发的不同比例尺的岩石地球化学测量、土壤地球化学测量、水系沉积物地球化学测量、水化学测量、气体地球化学测量,在地球化学样品数据的采集中,数据包括线号、点号、分层号、采样位置、样品编号、采样人、采样层位、样品岩性、分析要求、气候情况、采样时间、样品重量等12种信息。但由于部分野外数据采集设备、软件成熟度和兼容性不够[4],很多工作及功能没有使用,导致地球化学样品的数据化采集耗时耗力。目前,地球化学样品数据采集普遍采用的是人工手动填写、移动终端掌上机、DGSInfo手动输入等或相结合的方法,存在重复性工作多、操作步骤繁琐等问题。为了提高工作效率,笔者开发了一套基于Excel模块的野外数据采集模型,在实际使用中取得了较好的效果。

(2) 地球化学样品数据存储特征及与Excel关系。DGSInfo数据是以Access进行存储处理关联,运用于大量数据和复杂数据的需要。而对于数据量不多、有规律的数据,在现有的DGSInfo操作平台下是否可以考虑运用Excel进行开发建模。Access与Excel作为数据开发的两种工具有其各自适用性与区别(见表1),表中可知,Excel处理数据量较小、自由、方便,并可以对数据进行存储运算、兼容多种程序;Access处理数据量大、关联性强、兼容性差,对数据难处理运算等。

(3) 建模过程。随着移动终端手机软硬件的快速发展,开发适用于手机操作的地质工作野外地化样品数据采集的需求日益增强。其中Excel作为日常办公处理数据的软件,具有门槛低、适用性范围广、易上手等特点,本次开发了适用于地球化学样品数据野外采集的模型。

表1 Access与Excel关系表Table 1 Relation table of Access and Excel

1 构建Excel样品数据库模块

将DGSInfo中地球化学测量库样品数据模块中的各项信息的表头导入Excel。表头栏包括有SECPOINT,LAYCODE,SLOPE_L,CODE,TYPE,SAMPLING,GEOUNIT,NAME,ANALYSE,SORD-ID,SECCODE,并对各表头设置为不可编辑的保护状态,从而构建数据基本模块。

2 建立样品数据Excel录入模型

2.1 字典库的设置

根据项目实际地质情况与DGSInfo自带的字典库(数据以txt文本格式存储),制订符合项目样品数据的各项数据类型字典库,包括:线号、点号、分层号、采样位置、样品编号、采样人、采样层位、样品岩性等(图1)。

图1 在DGSInfo剖面样品字典库设置界面图Fig.1 Interface Diagram of DGSInfo profile sample dictionary library

2.2 建立单元格下拉多选框并与字典库链接

分别设置SECPOINT-导线号、LAYCODE-分层号、SLOPE_L-采样位置、CODE-野外编号、TYPE-样品类型、SAMPLING-采样人、GEOUNIT-采样层位、NAME-样品岩性、ANALYSE-分析要求,SORD-ID-序号、SECCODE-剖面号等下拉多选框,并设置调用代码与字典库进行链接(图2)。

Excel链接调用字典库数据的代码如下:

Private Sub Workbook_Open()

Dim fs,f,txt

Set fs=CreateObject("Scripting.FileSystemObject")

Set f=fs.OpenTextFile("E: ame.txt",1,True)

Do While Not f.AtEndOfLine

If txt <> "" Then

txt=txt & vbCrLf & Trim(f.ReadLine)

Else

txt=Trim(f.ReadLine)

End If

Loop

End Sub

2.3 自动化生成数据

在模块设计中,初始设置一行模块数据,野外实际工作中对第1件样品数据进行简要修改,完成第1件样品数据的录入;在录入第2件样品数据时,对单元格进行公式运算设置及触发条件的处理,点击下一个样品数据的单元格,会自动链接上一样品的数据,因相邻样品数据的规律性变化,只需对下一样品数据简单修改即可完成。

图2 在地球化学样品数据Excel录入模型中设置界面Fig.2 Setting interface of Excel input model for geochemical sample data

2.4 不同方法下耗时及准确率对比

(1) DGSInfo系统掌上机与Excel采集模型样品数据耗时情况。根据湖北省地质调查院星月QC小组2017年质量课题《降低地化剖面数据录入时间》的成果,采用原始方法DGSInfo系统掌上机采集1 km地球化学样品数据平均耗时为382.7 min(表2),新方法Excel采集模型下1 km地球化学样品数据平均耗时为66.2 min(表3),降低时间比率达82.7%,工作时间显著降低。

表2 DGSInfo系统掌上机样品数据采集耗时情况Table 2 The time-consuming situation of sample data acquisition on PDA in DGSInfo System

表3 Excel采集模型样品数据采集耗时情况Table 3 Time-consuming situation of sample data acquisition in Excel acquisition model

3 DGSInfo系统掌上机与Excel采集模型样品准确率情况

根据湖北省地质调查院星月QC小组2017年质量课题《降低地化剖面数据录入时间》的活动记录,从表4可知DGSInfo系统掌上机与Excel采集模型方法下序号、剖面号、采样人的数据准确率均达100%;导线号、采样位置、样品编号、采样层位、分析要求的数据准确率增加5.4%～17.5%;分层号、样品岩性的数据准确率略有增加。

表4 DGSInfo系统掌上机与Excel采集模型方法下样品信息一次性采集准确率统计Table 4 Accuracy statistics of sample information acquisition at one time based on DGSInfo PDA and Excel acquisition model

4 结论

(1) 区域地质调查与矿产地质调查中,基本实现了全过程的数字化,但很多工作数据化应用程度不够。

(2) 基于DGSInfo地球化学测量库的样品数据模块,本文运用Excel开发出更简单、高效、实用性强的数据模型,有效解决了地球化学样品数据采集操作繁琐、耗时长、准确率不高的问题。

(3) 本次地球化学样品数据Excel采集模型的构建,在野外实际操作中取得了较好的效果。