固体矿产勘查地球化学野外实习可视化探索

贾大成

（吉林大学地球探测科学与技术学院，吉林长春 130026）

固体矿产勘查地球化学是一门实践性很强的学科，按教学大纲要求，该课程不仅要有系统的室内教学，而且要求具有一定的室内实习课程和野外实践课程与之配套。实践教学环节对提高教学质量和高素质人才的培养至关重要［1－2］。我国相关院校均建有地质实习基地并对其进行了配套的系统建设［3－4］，其中突出特点是促使固体矿产勘查地球化学的野外实践课程与室内理论教学互为促进、互为补充，达到互动式教学［5］。

在实际教学过程中往往由于室内理论教学与野外实践课程结合得不够紧密，理论教学时看不到野外实际状况，野外实践课程又由于野外教学实践的时间较短，而所要实践的工作方法多，对各种方法没有得到很好的理解和操作，学生的实际操作积累少，很难建立系统的勘查地球化学理论和实践体系。通过3年来在兴城勘查地球化学野外实践教学经验不断积累的基础上，针对地球化学生产实习的部分内容，试图通过数据库建设，体现固体矿产勘查地球化学野外实习过程的室内可视化，让固体矿产勘查地球化学看似繁琐的实践过程变得一目了然，使学生可以很容易地了解野外生产实习的全过程，同时可以在室内通过网络直接进行操作。另一方面该可视化软件还可以在理论教学中穿插使用，填补教学实例，达到理论与实践相结合的目的。

1 固体矿产勘查地球化学野外实习可视化内容

矿产资源勘查和环境调查是“勘查地球化学”课程的2个主要应用方向，因此勘查地球化学的野外实习主要是资源勘查地球化学实习和环境地球化学实习［6］。其中固体矿产勘查地球化学实习是野外实习的核心内容之一，按照常规地球化学勘查方法，具体实习内容包括水系沉积物地球化学测量实习、土壤（次生晕）地球化学测量实习、岩石（原生晕）地球化学测量实习和地球化学测量成果的解释与评价等几个方面。在这个野外实习过程中，学生主要是通过野外调研、工程设计、样品采集和加工处理、实验室分析、数据处理、综合分析等环节来达到了解和掌握固体矿产勘查地球化学方法。为此，针对上述主要实习内容和实践教学环节，基于兴城野外实践教学基地数据的积累，通过计算机和地理信息系统工作平台，将野外实践课程转化为野外实践网络可视化教学软件，使野外实践课程内容可以在该软件上再现，同时在该软件上可以实现勘查地球化学野外工作设计并获取相应的数据资料。

2 Netobjects Fusion应用软件

适用于可视化建设的计算机软件有很多，种类也很繁杂，但不同软件各自具有不同的特点和各自的针对性。针对地球化学生产实习的网络可视化过程，认为用Netobjects Fusion应用软件更为合适。

Netobjects Fusion是一款用于网页编辑、网站组织管理的软件，能轻易架构并计划站台结构、创建并组织站台上的网页、设计并撰写网页的内容、设计整个站台的图形风格、收集和管理站台上的资源、把设计好的网页放到服务器上［7－8］。对于外部的文件，例如图像文件、音效文件，以及站内部的组件，如共同的网页边界、风格、标志、导航按钮及链接等，都以中央控制的方式来管理。只要更改某一网页的某一部分，Netobjects Fusion 就会自动去更新整个站台的所有相关地方。如果将网页结合到数据库上，Netobjects Fusion 也可以根据数据库中的每一个记录，以及已经拟定好的网页外观，生成出一个个的网页，并放到网络服务器上［9－10］。这对于创建一个动态的网站，无疑具有极大的优势，而地球化学野外实习恰符合这样的动态过程。

我们最终用IE浏览的形式模拟生产实习，将实习工作安排及内容用文字、图片表达出来［11］，让学生在正式实习之前即可以有一个概括的了解，对其日后的生产实习和总结可以起到一个预习的作用。还可以方便学生查阅资料，作为日后工作、学习的参考。

3 固体矿产勘查地球化学野外实习可视化过程

由于是探索性工作，仅选取勘查地球化学野外实习内容之一的常规地球化学勘查方法进行可视化探索。具体内容包括实习工作区自然地理、地质条件的数据库、1∶5万水系沉积物测量、1∶1万土壤测量地球化学测量、岩石地球化学测量、成果图件和数据库等［12］。

3.1 网页页面级别设置

按3级网页级别设置，一级为实习项目，包括：固体矿产勘查地球化学野外实习、环境地球化学野外实习、勘查地球物理野外实习；二级为具体实习内容，包括：实习目的、内容、要求，野外实习准备，工作设计，野外工作，样品加工和分析，数据库，数据处理与圈定异常，异常解释与评价；三级为内容描述和解释，包括：对各层内容用详细的文字和图片进行描述，以达到用最直观简洁的方法介绍野外实习的内容。

3.2 外来图件的插入

外来图件插入包括：（1）自然地理概况图件，如兴城教学基地地理位置图、摸虎地区交通位置图等；（2）工作区地形图，如锦西地区1∶20万地形图、兴城地区1∶5万地形图、摸虎地区1∶5万地形图、半道子地区1∶1万地形图、摸虎地区1∶5万立体地形图；（3）地质图，如1∶20万锦西幅、兴城幅地质图，1∶5万摸虎地区地质图；（4）设计工作用图，如摸虎地区1∶5万水系分布图、1∶20万锦西幅水系沉积物地球化学异常图、1∶5万水系沉积物地球化学测量工程部署图、1∶5万摸虎地区水系沉积物地球化学异常图、1∶1万土壤地球化学测量工程部署图、1∶1万摸虎地区土壤地球化学异常图、1∶5 000岩石地球化学测量工程部署图、样品加工流程图；（5）综合性图件，包括1∶5万水系沉积物地球化学测量综合性图件，如单元素异常图、组合异常分布图、多元统计分析成果图、地球化学异常综合推断解释图：1∶1万土壤地球化学测量综合性图件：1∶5 000岩石地球化学测量综合性图件等。

4 固体矿产勘查地球化学野外实习可视化效果

以浏览网页截屏图的形式介绍矿产勘查地球化学生产实习可视化效果。例如，工作区域辽宁省兴城市摸虎地区的地形、地质截屏图如图1和图2所示；水系沉积物测量及相关数据库的可视化效果见图3和图4。

图1 摸虎地区1∶5万立体地形截屏图

图2 模虎地区1∶10万地质截屏图

图3 Zn水系沉积物异常等值线截屏图

图4 Mo水系沉积物异常等值线截屏图

5 结束语

随着当今社会对学生实际技能和工作经验的要求越来越高，使之对实践课程的要求也相应地提高了，尤其是地球勘查技术与工程专业的工科学生，虽然在大二和大三分别安排了教学实习和生产实习，但学生毕业时的实际技能和从事本专业的工作能力与社会需求之间仍然存在一些差距。建立集数据、文字、图片于一体的多媒体网络可视化软件是弥补这一差距的有效方法。该软件可使室内理论教学随着教学内容，随时与野外实践相结合，使其在教学环节上系统、连续；在进行野外实践课程时也可以通过该软件回顾理论教学，从而使勘查地球化学的野外实践课程与室内理论教学互为促进、互为补充，达到互动式教学。学生可以有更多的时间，直观地感受实践课程的野外实际状况，根据提出的问题，直接部署不同的地球化学勘查技术方法，演练实际工作程序，弥补野外实践课程时间短的欠缺。

注：本文作者在原稿中对固体矿产勘查地球化学野外实习的可视化效果提供了8幅插图，内容翔实，因篇幅所限，编者只挑选其中的4幅，并且只截取各图的核心部分。如果读者需要进一步了解，请直接与作者联系——编者。

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［8］NetObjects.NetObjects Fusion 9［EB／OL］.2006，http／／www.verycd.com.

［9］李炳华.陕西省区域化探数据库信息系统简介［J］.陕西地质，1997（2）：64－66.

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［11］杨春捷，刘生民.地面环境气象参数可视化方法［J］.兵工自动化，1993（3）：87－89.

［12］张庆合，曹邦功，姜兰.1∶50万地质图数据库的研建［J］.中国地质，2002（2）：208－212.