劉仁平　聶鳳軍

摘要：隨著我國(guó)城市建設(shè)的發(fā)展，地質(zhì)工程勘察數(shù)據(jù)也有所增加，其中勘察數(shù)據(jù)的管理工作、存儲(chǔ)以及查詢(xún)等方面都沒(méi)有得到合理的解決。地理信息系統(tǒng)憑借強(qiáng)大的地理信息空間分析功能，在地質(zhì)學(xué)中廣泛應(yīng)用，目前已是一門(mén)相對(duì)成熟的技術(shù)。

關(guān)鍵詞：地理信息；地質(zhì)學(xué)；系統(tǒng)應(yīng)用

1.地理信息系統(tǒng)的概念以及功能特征

地理信息系統(tǒng)（GIS）在計(jì)算機(jī)硬件和軟件系統(tǒng)的支持下，可以對(duì)整個(gè)或者部分地球表層中的地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示以及描述。地理信息系統(tǒng)可以分成人員、數(shù)據(jù)、硬件、軟件、過(guò)程這五個(gè)部分，人員是地理信息系統(tǒng)中最重要的部分，首先開(kāi)發(fā)人員要定義地理信息系統(tǒng)中需要執(zhí)行的每個(gè)任務(wù)，然后進(jìn)行處理程序的開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)人員要具備熟練的操作水平，才能克服地理信息系統(tǒng)中出現(xiàn)的問(wèn)題。精確的數(shù)據(jù)會(huì)影響到查詢(xún)和分析的準(zhǔn)確度。硬件的性能可以影響到軟件處理數(shù)據(jù)的速度。軟件除了地理信息系統(tǒng)，還包含繪圖、數(shù)據(jù)庫(kù)、影像處理、統(tǒng)計(jì)等其他程序。

地理信息系統(tǒng)有兩個(gè)主要特點(diǎn)，一是采取各種空間分析方法，將很多不同的信息綜合起來(lái)進(jìn)行分析。二是地理信息系統(tǒng)可以管理數(shù)字、文字信息屬性，還可以管理圖形信息。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，GIS的發(fā)展主要按WebGIS、ComGIS、OpenGIS、時(shí)態(tài)GIS、虛擬GIS、三維GIS以及3S集成的趨勢(shì)發(fā)展。

其系統(tǒng)功能特征表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：

（1）輸入數(shù)據(jù)。地理信息系統(tǒng)在收集相關(guān)地質(zhì)信息數(shù)據(jù)，圖形數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的形式的數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，為地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防、環(huán)境地質(zhì)研究、地質(zhì)剖面圖形等，提供一個(gè)科學(xué)、合理的數(shù)據(jù)。（2）檢索查詢(xún)。地理信息系統(tǒng)提供一個(gè)交互式查詢(xún)檢索圖像庫(kù)檢索系統(tǒng)，圖形庫(kù)查詢(xún)檢索，屬性數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)檢索和查詢(xún)檢索功能，可以快速找到所需的數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)的應(yīng)用程序。（3）統(tǒng)計(jì)分析?？臻g分析和模型分析地質(zhì)預(yù)報(bào)，專(zhuān)業(yè)的統(tǒng)計(jì)分析，傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析，如統(tǒng)計(jì)分析需求，在經(jīng)過(guò)一系列信息篩選后，分析輸出地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境地質(zhì)研究等所需的信息。（4）圖像處理。圖像處理專(zhuān)題信息提取功能，信息化合物、圖像校正、文字報(bào)告，統(tǒng)計(jì)映射和空間分析的圖形，圖像，為地質(zhì)應(yīng)用程序提供更科學(xué)的專(zhuān)業(yè)形象。

2.地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用

地質(zhì)學(xué)在地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，主要應(yīng)用范圍分為地質(zhì)災(zāi)害、環(huán)境地質(zhì)研究、地質(zhì)剖面圖形、采礦地質(zhì)四個(gè)方面，作者結(jié)合相關(guān)的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)地理信息系統(tǒng)的具體應(yīng)用方法，進(jìn)行如下總結(jié)：

2.1在地質(zhì)災(zāi)害中的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)在泥石流中，地面沉降地質(zhì)災(zāi)害，如水土流失、預(yù)測(cè)的效果。（1）地震災(zāi)害。地震分析和預(yù)測(cè)、搶險(xiǎn)救災(zāi)、災(zāi)后評(píng)估需求，如收集地震數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)信息的幫助下，通過(guò)自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，并提供客觀的信息，系統(tǒng)和智能預(yù)測(cè)、地震災(zāi)害損失評(píng)估，基于地理信息系統(tǒng)和地震減災(zāi)評(píng)估經(jīng)濟(jì)損失，人員傷亡，等等，并提供救濟(jì)的最短路徑方案制定、懸架疏散、存儲(chǔ)危險(xiǎn)貨物，如火輔助決策基礎(chǔ)。（2）滑坡災(zāi)害?；聻?zāi)害?；聻?zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，引入地理信息系統(tǒng)的滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，分析滑坡災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的工具，為了提高滑坡風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的準(zhǔn)確性?？傊?，地理信息系統(tǒng)功能，信息技術(shù)與信息處理的優(yōu)勢(shì)，自動(dòng)識(shí)別和信息功能，是一個(gè)重要的技術(shù)救災(zāi)、搶險(xiǎn)救災(zāi)和防災(zāi)救援工作。

2.2在環(huán)境地質(zhì)研究中的應(yīng)用

環(huán)境地質(zhì)研究中，需要地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的水和土壤污染、地下水資源的充分利用，城市地質(zhì)脆弱的評(píng)價(jià)方法。地理信息系統(tǒng)在環(huán)境地質(zhì)應(yīng)用程序性能的研究如下：（1）地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、地質(zhì)信息是基于地理信息系統(tǒng)，決策系統(tǒng)和自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，提供系統(tǒng)平臺(tái)環(huán)境地質(zhì)研究數(shù)據(jù)。（2）促進(jìn)地質(zhì)評(píng)價(jià)管理資源和地質(zhì)環(huán)境，特別是在資源匱乏和環(huán)境污染嚴(yán)重的環(huán)境地質(zhì)區(qū)域，通過(guò)評(píng)估資源和環(huán)境管理、改善區(qū)域環(huán)境地質(zhì)、提供科學(xué)術(shù)語(yǔ)。（3）應(yīng)用系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)，提供專(zhuān)業(yè)的技術(shù)空間，在與其他技術(shù)合作應(yīng)用程序中，如RS和GPS技術(shù)，可以有效地地質(zhì)條件的調(diào)查和監(jiān)測(cè)。

2.3在地質(zhì)剖面繪圖中的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)和圖形處理功能，有效地存儲(chǔ)和處理空間信息，具體使用方法如下：（1）地質(zhì)剖面圖形的應(yīng)用，使地質(zhì)地理和地質(zhì)屬性，因此真正的、生動(dòng)的和準(zhǔn)確的信息將出現(xiàn)在用戶面前，和輔助分析地質(zhì)工作者的配置文件數(shù)據(jù)，畫(huà)出直方圖和映射部分。（2）用直方圖畫(huà)為例，在分析的基礎(chǔ)上的自然潛力，相關(guān)鉆井和巖性數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取，確定的自然潛力2.5 mv，然后根據(jù)系統(tǒng)，群體形成，分析，分析巖性剖面和視電阻率，由柱狀圖系統(tǒng)自動(dòng)生成功能，生成特定的直方圖。使用地理信息系統(tǒng)（3）部分，其原則歸結(jié)為：初始化點(diǎn)，線，字符和符號(hào)，提取列鉆井?dāng)?shù)據(jù)，計(jì)算柱的兩側(cè)每個(gè)支柱頂端點(diǎn)坐標(biāo)，計(jì)算左右每層屋頂和地板高度，安排左上角在順時(shí)針?lè)较蛩膫€(gè)頂點(diǎn)，頂點(diǎn)匹配成四邊形，顯示或準(zhǔn)則——映射。

2.4在礦山地質(zhì)中的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)在礦井地質(zhì)中的應(yīng)用，通過(guò)礦山地質(zhì)的輪廓點(diǎn)，線，面，體，構(gòu)建數(shù)據(jù)模型來(lái)描述各種現(xiàn)象在礦井地質(zhì)。挖掘能夠掌握各種地質(zhì)現(xiàn)象的特點(diǎn)，和空間精度和方便而言，解決的地質(zhì)描述實(shí)際問(wèn)題。作者認(rèn)為，地理信息系統(tǒng)的空間分析具有獨(dú)特的功能和數(shù)據(jù)分析能力，可以區(qū)分不同的礦山地質(zhì)區(qū)域的風(fēng)險(xiǎn)水平，并反映在風(fēng)險(xiǎn)映射的形式，借助系統(tǒng)評(píng)價(jià)和管理礦山地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并專(zhuān)注于專(zhuān)家系統(tǒng)的應(yīng)用，相應(yīng)的時(shí)空數(shù)據(jù)管理，以形成礦山地質(zhì)的動(dòng)態(tài)管理。簡(jiǎn)而言之，基于傳統(tǒng)的三維地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型，開(kāi)發(fā)三維地理信息系統(tǒng)的基本模型，挖掘質(zhì)量和安全管理，提供科學(xué)、合理的地質(zhì)物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.結(jié)語(yǔ)

雖然地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)工程勘察中被廣泛利用，但還存在著需要解決的問(wèn)題，怎樣有效的組織和管理地質(zhì)資源預(yù)測(cè)中的數(shù)據(jù)，怎樣平衡每種地質(zhì)變量之間的關(guān)系，這些都是有待解決的問(wèn)題。相信隨著GIS技術(shù)的逐漸完善，GIS在地質(zhì)工程勘察中的作用會(huì)更加廣泛。

參考文獻(xiàn)：

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