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地理地质信息论文篇一
《 地理信息系统在地质学中的应用 》摘要：地理信息系统凭借强大的地理信息空间分析功能，在地质学中广泛应用，目前已是一门相对成熟的技术。本文将在了解地理信息系统功能特征的基础上，分别探讨地理信息系统在地质灾害、环境地质研究、地质剖面绘图、地质矿山中的应用，总结出该系统在地质学中的应用经验。
关键词：地理信息 地质学 系统应用
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2013)12-0091-01
1 地理信息系统的功能特征
地理信息系统亦称之为GIS，是基于地理空间数据库，并借助计算机软硬件，对具有空间内涵的地理数据进行科学分析和综合管理，在地质学中的应用，可提供地质管理、决策等重要信息。其系统功能特征表现为以下几点：(1)数据输入。地理信息系统在收集相应地质信息资料之后，以图形数据、图像数据和属性数据的形式，将数据输入到系统当中，为地质灾害防范、环境地质研究、地质剖面绘图等，提供科学合理的数据。(2)检索查询。地理信息系统提供交互式查询检索、影像库查询检索、图形库查询检索、属性库查询检索等检索查询功能，可供系统应用时快速找到所需的数据资料。(3)统计分析。针对地质学中的空间分析、模型分析预测、专业统计分析、常规统计分析等统计分析需求，在经过一系列信息筛选后，分析输出地质灾害、环境地质研究等所需的信息。(4)图像处理。图像处理功能体现为专题信息提取、信息复合、图像纠正、文本报表、统计制图、空间分析制图、影像图几个方面，为地质学应用提供更为专业科学的图像。
2 地理信息系统在地质学中的应用
地质学中应用地理信息系统，主要应用范围分为地质灾害、环境地质研究、地质剖面绘图、地质矿山四个方面，笔者结合相关的工作经验，对地理信息系统的具体应用方法，进行如下总结：
2.1 在地质灾害中的应用
地理信息系统在泥石流、地面沉降、水土流失等地质灾害中，具有预测性的作用。(1)地震灾害。为满足地震分析、预报、抗震、救灾、灾后评估等需求，借助计算机采集地震相关数据信息，并通过自动判别系统提供信息，对地震展开客观性、系统性和智能化的预测，至于地震灾害损失评估和震后减灾，可根据地理信息系统评价经济损失、人员伤亡，并以最短路径等空间分析方法，提供救灾方案制定、避震疏散、危险品贮存、火灾辅助等决策依据。(2)滑坡灾害。滑坡灾害的风险评估，将地理信息系统引入滑坡灾害危险性的评价，作为滑坡灾害危险性评价的分析工具，以此提高滑坡危险性评价的精度。总之，地理信息系统的信息技术功能，凭借信息处理的优势，并以信息自动识别功能，是救灾、抗灾和防灾工作的重要技术辅助手段。
2.2 在环境地质研究中的应用
在环境地质研究中，要求掌握评估地质灾害风险、识别水土污染风险、充分利用地下水资源、评价城市地质脆弱性等方法。地理信息系统在环境地质研究中应用的表现如下：(1)地质图编制和数据库建设，即基于地理信息系统建立地质学信息空间数据库，以及自然灾害风险评估决策系统，形成提供环境地质研究数据的系统平台。(2)便于地质资源的评价和地质环境的管理，尤其是在资源匮乏和环境污染较为严重的环境地质区域，通过对资源的评价和环境的管理，可为该区域环境地质的改善，提供研究的科学条件。(3)在技术系统应用方面，地理信息系统提供了专业的技术空间，在与其他技术的配合应用下，譬如RS和GPS等技术，可有效调查和监测地质状态。
2.3 在地质剖面绘图中的应用
地理信息系统的数据库和图形处理功能，因此能够有效存储和处理空间信息，具体应用方法如下：(1)对于地质剖面绘图的应用来说，有利于将地质体地理位置和地质属性结合起来，从而真实、生动、准确地将信息呈现在用户面前，并辅助地质工作者分析剖面数据、绘制柱状图和绘制剖面图。(2)以某柱状图的绘制为例，在自然电位分析的基础上，从数据库当中提取相关的钻孔和岩性数据，确定自然电位为2.5mv，然后按照系、组、段分析地层，其中地层的系为二叠系和石炭系;地层的组为下石盒子组、山西组、太原组;地层的段无具体数据显示，至于井深，分为75m、800m、850m、900m四个勘测点，然后分析岩性剖面和视电阻率，通过系统的柱状图自动生成功能，生成具体的柱状图。(3)利用地理信息系统绘制剖面图，其原理可归结为：初始化点、线、字符及符号—提取钻孔柱子数据—计算每个柱子顶部中点坐标—求取左右两边柱子每个岩层的顶底板标高—按顺时针方向排列左上角4个顶点—将顶点连线成四边形—显示或导出线—绘制完成。
2.4 在矿山地质中的应用
在矿山地质中应用地理信息系统，通过矿山地质点、线、面、体的勾画，构建三维地理信息系统数据模型，以此描述矿山地质中的各种现象。借助模型，矿山开采时就能够掌握各种地质现象的特点，并在空间精度和便利性方面，解决地质描述的实际难题。笔者认为地理信息系统具有独特的空间分析功能和数据分析能力，可为矿山地质划分出不同危险性的等级区域，并以危险性制图的方式体现出来，以及借助系统评价和管理矿山地质，以分区评价地质灾害的危险性，并与专家系统集中应用，管理相应的时空数据，以便形成对矿山地质的动态管理。总之，地理信息系统基于传统三维数据模型，承上启下地开发出三维地理信息系统模型，为矿山开采质量和安全管理，提供科学合理的地质材料依据。
3 结语
综上所述，地理信息系统以地理空间数据库为基础，并借助计算机软硬件，对具有空间内涵的地理数据进行科学分析和综合管理，包括数据输入、检索查询、统计分析、图像处理几个方面的功能特征，在地质学中的应用，为地质灾害防范、环境地质研究、地质剖面绘图、矿山地质确定等方面，可提供地质管理、决策等重要信息。通过文章的研究，基本明确了地理信息系统在地质学中的具体应用方法，但具体的应用细节，仍然需要结合实际予以不断总结和完善，以进一步提高应用的效果。
参考文献
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地理地质信息论文篇二
《 地理信息系统在地质矿产勘查中的应用探究 》摘要：在地质勘查找矿工作中，需要准确的定位、科学的分析以及合理规划，以实现理想地经济、生态效益，因此，地理信息系统(简称GIS)应运而生，并广泛的应用到地质矿产勘查工作当中。GIS在成矿规律以及成矿预测的工作中有着较强的优势和作用，并且还可以储存大量勘查项目的信息、数据及成果等资料，为地质矿产勘查工作提供较大的方便。
关键词： GIS;地质勘查;找矿;测绘;
中图分类号： P62 文献标识码： A
前言：地质工程测量主要是为了地质找矿而做的基础准备工作。地质勘查找矿工作离不开全面的空间信息的支持，因此，需要建立在完善的设计、准确的数据结果和客观的评价之上，而地理信息系统恰恰为其提供了可能。地理信息系统侧重于对各种空间信息的采集、管理和分析，并利用自身强大的数据查询、空间分析能力，为地质勘查、设计、施工提供有效的信息支持。本文主要对GIS的优势及其具体的应用进行详细的分析概述。
一、地理信息系统(GIS)的概念
地理信息系统(GIS)是为指定应用的对象建立的空间信息系统，是在计算机的基础硬件，应用软件以及网络的支持下，对空间信息系统里的数据进行预处理、输入、输出、查询、处理、分析、显示以及提供应用的技术系统。地理信息系统(GIS)从出现直到被各个领域普通应用，乃至发展成一门技术产业，已有40多年的历史。在这期间，地理信息系统技术已广泛的应用到各领域之中，尤其是在地质矿产勘查工作中得以广泛运用。
二、地理信息系统(GIS)在地质勘查找矿工作中的优势
在地质学、气象学等自然资源和环境学科之中，需要大量准确地空间数字进行模拟、分析及统计。比如：地震的数据处理、遥感数据的处理以及重磁数据的处理，还有地球化学数据的处理等。由于GIS具有强大地数据采集、分析以及管理功能，将为解决环境和资源问题提供一定的基础，GIS在实际的地质勘查找矿工作中，具有以下优势、特点：
1.强大的数据信息采集和处理能力。简单来说GIS是一种处理数据输入、输出、图件产品的计算机软、硬件系统，它是包括采集、存储、管理、检索以及综合分析信息为一体。其中涵盖了计算机的各种应用程序以及各种地学信息数据，并且还可以有效的组织而成现实空间信息的模型。在地质矿产勘查找矿工作过程中，地质人员可以利用输入空间材料的数据，形成各种模型，并且可以从视觉、计量以及逻辑上对现实空间进行模拟、管理及预测。地质人员可以随意地抽取、组合以及传输相关地空间信息，对各类数据所形成的图片进行仿真模型，有效的预测出成矿的规律及岩土的主要成分。GIS具有强大地数据采集、管理和信息处理的能力，为地质工程勘查找矿工作提供有效的数据，然而所采集的数据具有的质量更高、速度更快。
2、对图形的处理运用更加灵活性。将地理信息系统(GIS)看作是一个图形处理以及显示地系统，图形除了可以是矢量格式，还可以是栅格格式的。在GIS系统中包含许多图形地算法，充分实现图形地生成、修改、布局、装饰、显示以及可视化等操作的需求，且可以表达、描述复杂地空间实体，对所收集到地图形、图像数据和属性数据高度集成的地理信息系统数据库，为全面管理地质勘查找矿设计信息提供条件，为建立完善得地质模型、预测成矿、地形特点等，提供全面可靠地信息。GIS可视化操作的能力，为地质找矿勘查工作提供一个可视化操作的平台，为判断、决策提供了必要地信息数据支持。
3、强大地综合分析能力。GIS可以进行大量的数据模拟、分析，比如：地震数据的处理、遥感数据的处理、地球化学数据的处理等。为丰富多彩地空间信息的综合分析提供强有力地新工具。GIS的空间数据分析功能包括：拓扑叠加、缓冲区分析、数字地形分析等。为建立完善地专业设计、分析、评价以及辅助决策模型提供了较强的分析工具。
三、GIS在地质矿产勘查中的应用
GIS成矿预测经验方法只是比较适用于具备足够数量的已知矿床地区，由于需要利用这些已知矿床来证实矿化的空间关系。因此在工作程度较低的无已知矿床地地区，就需要借助于概念方法来进行成矿预测工作，此方法包括以下三个步骤：
1.建立知识库。第一必须要先建立导致矿床形成的因素和过程地知识库，将它们转化为局域范围或者区域范围的GIS成因准则。因为矿床地面积一般都是在3k�以内，所以无论是在局域或者大区域成矿预测中都不能直接提供目标矿床地位置。但是，数矿床大多数都是多种地质过程共同作用地产物，其中地许多地质过程在这样地大范围内都是可以成图的，分析一个地区的成矿潜力，重要的是把矿床看作一个完整地区域成矿系统中一个微小的部分。按照这种认识，成矿系统主要分为以下6个组成部分：(1)驱动成矿系统的能源。(2)配位体地来源，(3)矿质来源，(4)搬运通道，(5)圈闭区，(6)出流区。此类方法要求证实上述每个成矿分量促成矿化的潜在要素。
2.建立GIS数据库。优先选择条件优越的成矿地质以及具有较多的地学资料区域，或者是在重点勘查区优先试用地理信息系统(GIS)技术，在试行得到认可之后，我们才能建立使一套具有高度可行性的地理信息系统(GIS)系统的衡量标准，才能建设一个更加合理、实用的信息空间数据库建设，以对信息进行系统综合的分析，在证实了成矿系统地基本要素并转化为成图准则之后，还必须要建立相关数据的GIS数据库，为了能够进行快速成矿分析，可以从原始图形数据中建立一系列专题数据库，比如：为了便于度量距某个特征(例如：断层或者花岗岩体边界)的距离，可以建立一系列由同心缓冲(以距这些特征地不同距离)组成的专题。
3.开发评价成矿潜力的子程序。此步骤将会涉及到发展及改进成矿预测地方法，目前澳大利亚地质调查部门已经在ARC/INFOGIS上开发了三个由菜单驱动地模块：
(1)专用模拟模块。该模块实际上是一个简单的“黑箱”专家系统，它能使用户选择某个特殊地矿床类型以及包括研究区的某个GIS数据库地名称，该模块可以充分询问该GIS数据库，并圈定满足全部矿床预测准则的区域。该模块的不足之处在于：
A.首先必须要定义矿床类型地特征，致使它不能圈定新的矿床类型地远景区。
B.必须要求以严格的方式建立区域数据库，所命名的所有专题及属性都必须与该专家系统的数据库相同。
(2)相互作用模拟模块。相互作用模拟模块更加灵活，并且可以能够使地质人员在一套指定的专题中定义专门地搜索参数，而建立用户的模型。换句话说，该方法使地质人员能够定义构成某个未知矿床类型的异常岩石类型以及其他地质的特征。该模块要求用户具有较为广博的成矿系统知识，在完成分析之后，研究区内任何已知矿床都可用于检验相互作用模拟地结果。
(3)类模拟模块。该模块主要用于检验矿化已知区域GIS内重要的地球物理异常。类模拟模块可以使用户选择某个重要的地区，并且按照GIS数据库内所有专题的相关内容，确定选择区地特殊地学显示，然后该模块证实具有类似特征地所有其他地区，最后产生一份二元图，把所选择的地区分成类似或者不类似于该重要区地区域。
结束语：
总之，在地质矿产的勘查中，必须要结合GIS成矿预测的经验方法以及概念方法相结合，GIS对成矿环境进行定量化，对成矿规律和成矿预测中有着一定的作用。GIS还可以建立勘查项目管理系统并能够储存与勘察项目相关地信息，比如：矿权地边界、以前的勘查成果。GIS将改变传统的矿产勘查的工作方式，其中的强大应用潜力正不断的被我们发现认识。
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