爱华网地理信息系统技术(GIS)已经广泛渗透到了多种学科领域,从比较简单的、单一功能的、分散的系统发展到多功能的、共享的综合性信息系统,并向多媒体GIS、智能化、三维、虚拟现实及网络方向发展。下面是小编为大家整理的浅谈地理地质研究论文范文，供大家参考。
浅谈地理地质研究论文范文篇一
《 浅谈地理信息系统在野外工程地质方面的运用 》摘要：近年来，随着地理信息系统的发展与完善，在诸多领域中得到了应用和推广，在野外工程地质方面，也发挥了重要的作用。本文主要从资源管理、工程地质、矿山规划和设计、矿山管理几个方面进行了研究。
关键词：地理信息系统;野外工程;地质
一、前言
地理信息系统作为一种大型基础软件，拥有自主版权，将数据库管理、数字制图和空间分析融成一体。具有空间数据管理、数据采集和编辑、数据输出以及空间分析等功能。运用以上功能即可由原始数据中条件检索或图示检索到所需实体数据，并且能够对其进行统计，作空间叠加分析。目前，地理信息系统已经在诸多领域得到了广泛的应用，例如，地质、城市规划、突刺管理、测绘及矿产等，是专业技术人员开展研究工作的重要工具。
二、地理信息系统在野外工程地质方面的运用
在野外工程地质方面，地理信息系统的运用可以分成两大类，其中一类主要是对多源信息进行集成管理，而另一类则主要是对多源信息进行分析，也就是说在借助相关应用模型，以第一类为基础来加以分析。总体来说，地理信息管理系统能够采集、存储并处理野外工程地质方面的资源和环境信息，通过相关数据库和软件系统的建立，来查询检信息，并进行相应的综合分析，经过动态预测与评价之后，输出信息，促进野外工程地质的科学开发管理。
1、地理信息系统在资源管理中的运用
(1)矿山资源管理
在矿山资源管理中，品味管理与矿山资源储量是基础内容，如果想对上覆岩土剥离量以及矿山资源储量进行快速自动计算，则应采取GIS技术，从而实现动态的管理与分析表达，正确地矿山资源储量及其分布状况反应出来，以确保合理开采并充分利用资源。
(2)其它资源管理
其他资源主要包括两个方面，一个是相应的伴生矿物，另一个是水资源。运用地理信息系统，可加强对伴生矿物的开发与利用。而在矿山生产活动进行的同时，其周围水资源难免会遭到破快，这样一来，使得水资源管理引起了人们的重视。通过地理信息系统，能够有效清查水资源，将水资源分布的状况反应出来，促进对水资源的保护与合理利用。
2、地理信息系统在工程地质中的运用
地理信息系统中的空间数据库可以有效的对野外工程地质的最初勘探数据进行存储和管理。该系统可以将矿山工程的地质图进行有效管理，并将图形和相关属性关联起来，因此，该系统对于图形的表达编辑功能要求很高。另外，该系统还可以模拟CAD绘制开发矿山资源所需的柱状图，并利用柱状图和钻孔数据自动绘制等值线图与剖面图。不仅如此，在矿山的疏干排水与边坡控制中，该系统还可以借助地理信息系统技术帮助相关工作人员解决一系列复杂的野外工程问题。
3、地理信息系统在矿山规划和设计中的运用
当前，国际上许多工程已经应用了GIS技术解决矿山的工程问题。比如，德国的露天煤矿就使用了GIS技术对工作面的作业计划进行设计，并且，该煤矿的排土场位置以及矿岩运输线路也应用了GIS技术。我国也有许多矿山应用了GIS技术，其主要集中在对底层的矿图进行管理，但是，采用GIS技术建立分析模型，对野外工程地质进行优化分析的应用仍然较少。
此外，利用地理信息系统技术还可以对矿山的采场进行可视化的交互式设计。其主要是通过在GIS软件当中建立一个专业的分析模型，从而分析采场的设计效果，以便对设计效果进行改进。此外，矿山的设计人员还可以应用GIS专业模型对露天矿的生产系统进行优化，比如在对露天运输线路的布局和位置进行优化时，可以采用GIS的最佳路径分析功能，以便缩短矿岩的运输距离，降低运输的成本。
4、地理信息系统在矿山管理中的运用
(1)生产计划及调度
在制定矿山的调度方案与生产计划方面，可以采用地理信息系统技术来建立块状的矿床模型，其可以将矿山的矿岩分布状况与开采状况连接到计算机上，并用画面显示出来，从而建立开采优化的模型，以便得出一个较为合理的开采方案。我国当前很多矿山均采用采用电铲——卡车间断工艺系统，其采运成本占据了总成本的六成以上，所以，建立基于地理信息技术的矿山生产调度监控系统势在必行，其可以有效的实现对电铲和卡车等设备的优化调度，提高运输系统的运行效率，进而使经济效益最大化。
(2)矿图管理
当前GIS技术中二维矿图管理的应用比较成熟，这也是其基础应用的一方面。其中，MAP-GIS是以电子矿图作为最终的输出产品，而地理信息系统则主要用在对矿山的矿图进行管理方面，其实质是建立一个专门的空间数据库，以便对矿图及其相关属性进行存储、查询、编辑以及输出操作，并为另外的高层次应用建立基础。
(3)人力资源管理、安全管理和决策支持系统
结合矿山的组织系统，可以建立以地理信息系统为基础的人力资源数据库，并和人员考勤系统联系起来，以便实时监测某一时刻的某一些人的工作动向，从而为管理人员提供可视化的采场人员分布情况，进而为相关决策提供可靠的依据。另外，利用地理信息系统还可以科学合理的对安全设施的布局进行规划，从而可以保证矿山在安全生产的前提下最大程度的节约经费，降低运营成本。同时，还可以利用地理信息系统对已经发生的灾害与事故进行影响评价与分析原因，以便预防类似事故的再次发生。除此之外，还可以建立基于地理信息系统的决策支持系统，换句话说，就是指在空间数据库的基础上，建立专业的专家知识库和数据模型，从而为矿山的决策提供一系列解决方案。
5、 地理信息系统在矿山环境保护和生态恢复中的运用
通常情况下，开发矿山的矿产资源对于环境有着较大的破坏作用，而自然环境对于人类的重要性毋庸置疑，其在一定程度上比矿产资源更加重要。因此，应该利用地理信息技术统筹的解决环境问题。
(1)矿山环境影响评价
矿山在开发资源的过程中通常容易以下环境问题，如土地破坏、大气污染、水体污染以及噪声污染等等。借助地理信息系统技术可以有效的解决露天矿的环境问题，且这一应用在当前页已经比较成熟。具体说来，专家地理信息系统(EGIS)可以对露天矿的影响进行评价;地理信息系统中的缓冲区分析则可以对爆破导致的环境污染(飞出的岩石、烟尘以及噪音等)范围进行准确的评价。
(2)环境规划与土地复垦规划
地理信息系统还可以在评价矿山环境影响的基础上，科学的制定环境硅规划，从而合理的布局环境治理的措施。比如在对到达边界的排土场或者是废弃的采场进行土地复垦的工作时，就可以建立基于地理信息系统的土地复垦信息系统，将当前和今后矿区的土地覆盖变化在计算机的屏幕上动态地显示出来，并对今后土地复垦完毕后的景观进行预测和模拟操作，以便更好的指导与评价土地复垦作业。
三、结束语
总而言之，地理信息系统在矿山等野外工程地质方面的应用非常广发，其主要集中在资源管理、工程地质、辅助勘探、矿山规划设计、作业安排和监测、实时开采模拟以及生态修复等领域。因此，为了促进矿山企业向集约化程度发展，就必须采用地理信息系统技术，充分利用空间信息的资源，建立数字化矿山系统，只有这样，才能真正促进矿山企业可持续发展。
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浅谈地理地质研究论文范文篇二
《 论地理信息系统在矿井地质信息系统中的应用 》【摘 要】地质勘查和地质信息是煤矿安全高效开采的基础，影响工作面回采安全性的地质因素很多，如构造地质条件、矿井水文地质条件等。文章对如何利用地理信息系统来构建矿井地质保障信息系统进行了讨论和论述。
【关键词】地理信息系统;矿井地质;构建
矿井安全生产设计很大程度上是依赖于充分的、可靠的地质条件基础，实际工作面回采不可靠和事故因素也主要是对矿井开采地质条件缺乏全面的系统掌握以及相关技术手段的预警预报。影响工作面回采安全性的地质因素是多方面，比如构造地质条件、矿井水文地质与瓦斯地质等，它们直接关系到矿井高产高效与地质安全保障。为此，笔者结合计算机技术、GIS 技术以及空间数据库技术和相关专业模型来构建矿井地质保障信息系统，为矿井高产高效奠定基础。
1 地理信息系统技术简介
地理信息系统(GIS)技术是以地理空间为基础，采用地理模型分析方法，实时提供多种空间和动态的地理信息，是一种为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。在资源与环境应用领域中，GIS技术发挥着技术先导的作用，它不仅可以有效地管理具有空间属性的各种资源环境信息，对资源环境管理和实践模式进行快速和重复的分析测试，便于制定决策、进行科学和政策的标准评价，而且可以有效地对多时期的资源环境状况及生产活动变化进行动态监测和分析比较，也可将数据收集、空间分析和决策过程综合为一个共同的信息流，明显地提高工作效率和经济效益，为解决资源环境问题及保障可持续发展提供技术支持。文中主要是对GIS技术应用于煤矿矿井地质保障信息系统进行着重地阐述。
2 系统驱动模型
矿井地质保障信息系统完全是一个基于分布式网络环境下的数据驱动系统，是一个基于多层数据、信息与任务的协作体系模型，如图1 所示。其顶层是目标任务层，即用户请求需要完成的目标任务组，它是基于不同专业主体成员协调解决冲突、集成数据或信息协作处理完成;中间层是信息层，即为完成不同的目标任务提供所需的信息，包括空间与非空间信息两部分，并在必要时不同信息需要相互协作;底层当然是分布于网络中的异构数据源，含空间与属性等多源数据，它是信息形成的基础，也是一切任务成功处理的基础。随数据源(煤层厚度及其变化、顶底板岩性空间分布与稳定性、构造地质、矿井水文地质与瓦斯地质等相关数据)的变化，就可能引起地质问题的产生，这必将引起相关信息层与任务层的变化，系统用户层(主体成员)必须依据不同的目标任务实现影响矿井安全生产的地质问题预测预报与决策报告分析。
图1 基于数据驱动的分布式应用模型
数据层、信息层、任务层和用户层之间的通信主要通过HTTP协议、网络技术和空间元数据等实现，即集中管理的地测部门可以通过网络通信实现不同矿井地质问题的处理，同时可以提供给更高一级的主管部门应用。
3 系统体系构造
根据上述分析及介绍可以知道，矿井地质保障信息系统属于一个以数据驱动为基础的系统，而且如果数据源不同，那么就会传达不同的地质问题的信息，那么在实际的分析过程中势必会应用不同的地质专业模型及空间分析的方法来加以实现，在实现的途中，需要紧密地联系基础地质测量数据。那么，由此可知，系统并非一个孤立的信息系统，必须要以空间数据库实现多源动态数据信息的共同驱动来加以实现。下面就是对该系统中的各个组成部分进行阐述及分析。
3.1 数据源
数据源的提出主要是基于不同地质问题的变化而提出的，这些可能会发生地质变化的问题主要包括煤层厚度、顶底板岩性空间分布及稳定性、矿井水文地质及瓦斯地质等方面。数据源是通过信息层面加以传递和反映的，那么这就使得数据源的重要性有所体现。例如煤层厚度如果超过工作面采高且撇顶煤时，由于煤层松软极易造成漏顶，导致顶板管理不便。这对于快速、准确地采取相关的措施是十分有必要的;又如构造地质数据，其反映了瓦斯在矿井中的滞留情况，那么对于预防矿井瓦斯爆炸具有很大的作用。而且，高产高效矿井地质保障信息系统的预测及分析报告、决策分析是与往常的动态地测量空间数据是分不开的，测空间数据主要包括被测图形的数据及其相关屙I生数据。所有的数据源均来源于生产技术层应用不同的技术手段获得，并依据相关专业系统实现动态存储，为矿井安全生产提供重要数据保障。
(1)顶底板岩性空间分布与稳定性相关数据。顶底板岩性及其厚度变化可能会导致顶板垮落、底鼓及煤岩层突出等危险。
(2)构造地质数据。构造是瓦斯与矿井水突出的重要地带，极其容易造成地质灾害。
(3)瓦斯地质数据。主要是瓦斯含量与富集区的预测，主要结合瓦斯地质图与实时监控系统实现预测预报。
(4)其他地质异常数据。主要是岩浆侵人体、岩溶陷落柱与煤层冲刷带等，它们的出现也将影响到综采工作面的布置等。
3.2 该模型支持的专业软件系统
一般而言，系统体系中的专业软件系统主要包括数据源管理数据库系统、以及专家会诊地质问题系统。在这其中，数据源管理数据库系统是一个基础性的数据库。数据一旦发生驱动，那么矿井发生的地质问题就能够很好地进行判断。而且还有人应有空间分析方法形成基于空间数据的地质问题决策报告，真正解决分布式环境下基于GIS的高产高效矿井地质保障问题。
3.3 空间数据存储平台
对于矿井地质保障信息系统而言，其依据是与矿井地质、保障相关的数据源、信息必须对其存储在空间等。而且，图形库主要存储13常动态变化的采掘煤矿工程的平面、瓦斯地质图及矿井水文;知识库主要是专家层形成的经验眭知识，便于地质问题的辨别与分析;方法库主要是不同数据源引发地质问题来进行判断的;根据瓦斯及水害等不同的危险数据源所建立起来的相应专业模型，可以建立起来一整套较为完整的专业模型，这个模型需要有2个依据，也就是要遵循一定的规则，这2个原则是：(1)需要建立矿井下的瓦斯地质区域图(这些区域主要包括瓦斯突出危险区域、高浓度瓦斯区域及瓦斯突出危险区等)，这个瓦斯地质区域图主要是依据矿井的地质调经及煤层赋存的情况所建立的;(2)对矿井一下可以采煤的区域及将来可以采煤的区域是否可以划归为瓦斯警戒区域进行确定，这个主要依据的是采掘工程平面图的动态采掘信息及与之相关的瓦斯分区共同产生作用所建立起来的瓦斯分布区。
4 支持系统的几种关键技术
4.1 钻、物探技术
在矿井地质保障信息系统之中，钻、物探技术较为重要，而且这2种技术发展的也比较成熟，而且将这2种技术运用于实际的矿井保障信息系统之中的时间也相对较长，在实际的实践过程中，得到了成功的验证，因此成为了数据源获取的较为重要的手段。
4.2 监测监控系统
当前时期下，监测监控系统主要应用于3个方面的监测：矿井以下水位监测、瓦斯浓度监测及顶板压力监测，这就使得上述几个方面的数据源能够进行动态地监控及及时地对报表进行分析。然而，对于GIS的空间分析目前还处于研发应用的推广阶段，也是矿井地质保障信息系统的比较关键的技术。
4.3 空间数据存储
系统数据的多源性决定了其数据存储的复杂性，主要涉及的关键技术有海量数据存储技术、空间数据库和数据仓库技术。基于其数据的复杂多元化，必须采用合理的技术组织才能提高海量数据的存储、管理效率和质量。
参考文献：
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