地理地質(zhì)應(yīng)用研究論文
地理地質(zhì)應(yīng)用研究論文
地理信息系統(tǒng)是一門空間數(shù)據(jù)管理科學(xué)和智能化高新技術(shù),它是由地理學(xué)、地圖學(xué)、計算機科學(xué)、遙感技術(shù)、數(shù)學(xué)等相互作用相互交叉而形成的,有向數(shù)據(jù)自動化處理研究、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究、空間關(guān)系理論研究、人工智能和專家系統(tǒng)研究發(fā)展的趨勢。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的地理地質(zhì)應(yīng)用研究論文，供大家參考。
地理地質(zhì)應(yīng)用研究論文篇一
《 地理信息系統(tǒng)在水文地質(zhì)方面的應(yīng)用 》
【摘要】GIS(Geographic Information System)是運用信息技術(shù)，全面分析和管理地表空間的地理數(shù)據(jù)的專業(yè)性系統(tǒng)。基于我國信息化技術(shù)的發(fā)展，GIS在我國的發(fā)展時間較短。在近二十年的高速發(fā)展中，水文方面的應(yīng)用也逐漸發(fā)展。本文從基本的GIS概念為切入點，主要講述了幾例在水文地質(zhì)的運用。
【關(guān)鍵詞】GIS;管理;水文
1.定義
GIS(Geographic Information System)是綜合類的技術(shù)學(xué)科。是基于計算機技術(shù)的發(fā)展、遙感技術(shù)的廣泛運用，再與地質(zhì)學(xué)科相互輔助和結(jié)合的新型科學(xué)理論。即屬于又區(qū)別于信息科學(xué)。
地理信息系統(tǒng)的定義最早由西方國家確定，主要目的是為了獲取空間數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)做儲存和整理，方便檢索和分析，這里的數(shù)據(jù)主要指空間定位數(shù)據(jù)。對這些數(shù)據(jù)運用信息化技術(shù)進(jìn)行管理，就是西方地理中心對地理信息系統(tǒng)的定義。在我國，對它的定義則內(nèi)容涵蓋的更加廣泛和全面一些。國內(nèi)的定義認(rèn)為地理信息系統(tǒng)，是對承載地理信息的所有物質(zhì)進(jìn)行一系列的分析整理活動(數(shù)據(jù)的輸入、數(shù)據(jù)的存放、數(shù)據(jù)的修改以及進(jìn)行計算和分析，再輸出的過程)。這里的物質(zhì)，包含文字材料、圖片信息、各類型的數(shù)據(jù)。
由上，我們將地理信息系統(tǒng)的定義歸納總結(jié)為：針對地表空間，具有采集信息、存儲數(shù)據(jù)、并能夠便捷的進(jìn)行維護(hù)、及時更新的功能。具有綜合分析、管理和預(yù)測的特征;它的主要工具是使用計算機的軟件、硬件的作用，結(jié)合地理理論知識，快速有效的分析復(fù)雜的地表空間信息。
地理信息系統(tǒng)的主要核心來源于計算機系統(tǒng)，另一方面管理和使用者則是地理信息系統(tǒng)表現(xiàn)形式和運行方式的決定者。主要內(nèi)容則是通過空間的數(shù)據(jù)來體現(xiàn)。因此，完整的地理信息系統(tǒng)的構(gòu)成，必須含有其核心：計算機硬件系統(tǒng)以及軟件系統(tǒng);其內(nèi)容的體現(xiàn)：空間數(shù)據(jù)的收集。運行方式的決定者，操作人員。
2.地理信息系統(tǒng)的內(nèi)容
(1)特定的專題信息。這一方面的內(nèi)容是某一地理資源體系或地理形態(tài)的專項信息類別。是專項為某種目的服務(wù)的，具有很強的專業(yè)性和目的性。
(2)根據(jù)地域形態(tài)或區(qū)域劃分不同，設(shè)定的地理信息系統(tǒng)。這一內(nèi)容主要服務(wù)于相應(yīng)的區(qū)域。是地區(qū)內(nèi)對氣候、資源、生態(tài)環(huán)境等地理情況的綜合分析和了解的主要工具。比如國家地理信息系統(tǒng)。
(3)主要的系統(tǒng)工具。主要是計算機軟件系統(tǒng)的工具運用。一般性是以軟件包形式出現(xiàn)。將所有圖片信息、文字材料組合形成綜合信息，借助數(shù)字化軟件，將其數(shù)字化，以方便于管理和查詢;
3.GIS的主要運用
國際上，地理信息系統(tǒng)的首次出現(xiàn)是在加拿大，于1964年由加拿大政府批準(zhǔn)，稱為CGIS(加拿大國家地理信息系統(tǒng))。這為后期GIS的發(fā)展做了鋪墊。在這之后，GIS在美國得到了高速發(fā)展，在二十年間，由美國研究開發(fā)的GIS軟件已超過兩百個。
國內(nèi)GIS的發(fā)展從上世紀(jì)80年代初才開始萌芽，主要由國家科技發(fā)展委員會進(jìn)行組織，建立了專項的研究小組，主要規(guī)范研究我國國家資源和生態(tài)環(huán)境體系。隨著遙感技術(shù)得到越來越廣泛的運用，一些專門性研究所和國家高等院校開始加入到研究隊伍中來。豐富了研究體系，并取得了明顯的研究成績。
關(guān)于地理信息系統(tǒng)的運用，在國內(nèi)外主要在土地和資源的規(guī)劃、勘測方面。例如城市的規(guī)劃、水土流失的研究、水資源管理等方面。地理信息系統(tǒng)逐步發(fā)展，不再是單一的在地理、自然科學(xué)領(lǐng)域的運用。同時在社會科學(xué)領(lǐng)域中，它可以幫助社會經(jīng)濟的發(fā)展，進(jìn)行規(guī)劃管理，協(xié)助研究的作用。
3.1水文地質(zhì)的地理信息系統(tǒng)運用
由于GIS在我國的發(fā)展時間較短，在水文地質(zhì)方面的應(yīng)用還處于基礎(chǔ)萌芽階段。其實，水文地質(zhì)方面的GIS運用在一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)發(fā)展的較為成熟，為我國的GIS實踐，提供了寶貴的經(jīng)驗。
3.1.1國外對水文地質(zhì)方面GIS的應(yīng)用的發(fā)展
上世紀(jì)90年代初，美國亞拉巴馬州的莫比爾市，開展了專題討論會。討論了地下水模型以及水文資源運用方面的問題。這次專題討論會還討論了GIS的主要技術(shù)問題。比如計算機軟件的應(yīng)用，硬件的使用以及結(jié)合遙感系統(tǒng)的發(fā)展等各個方面。
緊接著美國“地理信息系統(tǒng)和水資源專題討論會”的召開，在奧地利的維也納也召開了同類型的學(xué)術(shù)討論會，主要討論了水文學(xué)和水資源管理的實際應(yīng)用。這次討論會比較全面的提出了GIS在水文地質(zhì)專業(yè)的應(yīng)用。包含了相關(guān)的決策系統(tǒng)，遙感技術(shù)的具體應(yīng)用方法，三維立體技術(shù)以及四維技術(shù)的問題研究，低下水系統(tǒng)如何運用GIS系統(tǒng)等。
3.1.2 GIS在水文地質(zhì)方面的應(yīng)用形式
(1)決策支持系統(tǒng)：主要運用于地下水管理中，由操作者即信息管理工作人員、操作工具即主要的計算機硬件、軟件系統(tǒng)，主要的載體即用戶操作體系組成。主要作用是幫助決策者進(jìn)行決策。主要方式的是數(shù)據(jù)庫和基本模型庫的綜合利用，以構(gòu)建半結(jié)構(gòu)化的過程。主要的研究成果是識別和分析采集到的空間數(shù)據(jù)庫。并形成相應(yīng)的圖像顯示出來。以Sandia國家實驗室為例，在環(huán)境保護(hù)的決策系統(tǒng)中，提出了定量化的概率形式來評估監(jiān)測井網(wǎng)。因為按照美國的環(huán)境恢復(fù)法要求，必須設(shè)置地下水監(jiān)測系統(tǒng)。但是只規(guī)定了關(guān)于數(shù)量的設(shè)定，監(jiān)測井網(wǎng)的質(zhì)量和其他方面的細(xì)節(jié)之處則需要通過管理者的主觀判斷。這就容易形成較大的誤差和環(huán)境保護(hù)結(jié)果的區(qū)別。
(2)地下水系統(tǒng)：主要是地下水流模型的運用?？梢杂行?zhǔn)確的模擬地下水的具體位置、地下水流量的大小以及根據(jù)測算結(jié)果，進(jìn)行地下水量補給的過程。這一系列活動的原理，來源于GIS的各個方面，例如對專業(yè)模型的開發(fā)和設(shè)計。方便清楚模擬情景展示等。以水量的平衡模型來舉例。主要利用數(shù)學(xué)微積分，根據(jù)水文數(shù)據(jù)、地形遙感圖像，運算出區(qū)域年降水量平衡、構(gòu)建一維模型。來研究某一區(qū)域的年水量是否平衡。
(3)不同的含水層確定：這一應(yīng)用，可以判斷出沖擊含水層和深層含水層。首先運用信息軟件生成地域空間圖像。采集已挖掘水井的含水層深度。分析出供水的主要含水層。
(4)地下水監(jiān)測網(wǎng)的設(shè)計：為了促使GIS性能的一體化，運用分析法和排列法等方式，驗證實例已達(dá)到對空間數(shù)據(jù)的管理。因為其具有靈活形象的顯示功能，在評價權(quán)重方案和監(jiān)測最優(yōu)監(jiān)測點方面，有非常重要的作用。
(5)數(shù)據(jù)的比較和計算設(shè)置：GIS在地下水流模型邊界的排列方面、以及地質(zhì)圖和地區(qū)地表厚度圖的數(shù)據(jù)比較是非常有效的，結(jié)果也十分準(zhǔn)確。這給社會學(xué)科的部分解釋提供了有力依據(jù)。但是對寬闊的山谷、高原地區(qū)等起伏較小的地表高度數(shù)據(jù)的形成，有部分錯誤性。需要進(jìn)一步的檢查。
GIS在水文地質(zhì)方面的應(yīng)用形式多樣，比如在水源保護(hù)方面：GIS可以開發(fā)出相應(yīng)的用戶界面。儲存水源保護(hù)區(qū)的GIS數(shù)據(jù)庫。提供給用戶自由提取信息。方便對水源保護(hù)區(qū)的管理和描述。例如對潛在污染源的識別和預(yù)防機制的建立。在研究地下水方面：通過遙感技術(shù)可以有效辨別地表形態(tài)，利用高分辨率的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，可以為地下水的開采確定目標(biāo)區(qū)域，提高地下水開采的質(zhì)量和效率。還有編制水文地質(zhì)圖方面都有較為廣泛和有效的應(yīng)用。
4.總結(jié)
GIS是一種新型的綜合類信息系統(tǒng)，在如今這樣一個信息爆炸的時代。GIS會隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，更加便捷和靈活的對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和分析。特別是在地下水系統(tǒng)的探測和分析決策方面有重要作用。完善地理信息系統(tǒng)的開發(fā)，對在水文地質(zhì)方面的應(yīng)用，有十分重要的意義，使地下水資源的管理逐步智能化、實現(xiàn)高效管理。
參考文獻(xiàn)：
[1] 侯小凱， 基于GIS的民勤盆地水資源利用現(xiàn)狀的時空格局和優(yōu)化模式研究， 蘭州大學(xué) ，2010.
地理地質(zhì)應(yīng)用研究論文篇二
《 地理信息系統(tǒng)及其在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用 》
[摘要]隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，地理信息系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，其多學(xué)科綜合且快捷高效的特點使得人們在資料管理、勘查預(yù)測方面對其情有獨鐘，特別是在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域。本文介紹了地理信息系統(tǒng)的發(fā)展背景、地理信息系統(tǒng)的發(fā)展歷程以及地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用。
[關(guān)鍵詞]地理信息系統(tǒng) 地質(zhì) 礦產(chǎn) 勘查
[中圖分類號] P624 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-3-124-1
1前言
地理信息系統(tǒng)，簡稱GIS，是用于處理地理信息的系統(tǒng)。它綜合地理學(xué)、計算機科學(xué)、數(shù)學(xué)、信息學(xué)、測繪學(xué)等學(xué)科，以地理和測繪為基礎(chǔ)，依靠計算機技術(shù)作為技術(shù)支撐，廣泛應(yīng)用于與空間信息有關(guān)的領(lǐng)域。
地理信息系統(tǒng)有三個基本特征。首先，地理信息系統(tǒng)是以計算機軟件為基礎(chǔ)的應(yīng)用系統(tǒng)，其使用職能為通過計算機接收外部信息進(jìn)行空間數(shù)據(jù)整理。其次，地理信息系統(tǒng)以多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為媒介，它的功能和使用范圍將隨著多媒體技術(shù)和數(shù)據(jù)庫的技術(shù)發(fā)展而發(fā)展。第三，地理信息系統(tǒng)經(jīng)由內(nèi)部處理器完善生成的數(shù)據(jù)具有兩大特點，分別是統(tǒng)計性和空間地理性。
2地理信息系統(tǒng)的發(fā)展背景
地理信息系統(tǒng)的發(fā)展只有50多年的歷史[1]，了解地理信息系統(tǒng)出現(xiàn)的背景對于更好的認(rèn)識地理信息系統(tǒng)有重要的意義。
首先，地理信息系統(tǒng)以地理學(xué)為認(rèn)識基礎(chǔ)。從概念上看，地理信息系統(tǒng)就是處理和地理有關(guān)的信息。在經(jīng)歷了傳統(tǒng)地理學(xué)、計量地理學(xué)之后，地理學(xué)如今走向了信息化的道路。通過計算機技術(shù)的引用，將過去紙面上、手頭上的數(shù)據(jù)進(jìn)行信息處理與加工，進(jìn)而系統(tǒng)化、統(tǒng)一化、定量化、動態(tài)化。地理信息系統(tǒng)作為一種新思想、新技術(shù)豐富了解決地理問題的手段，是地理學(xué)科走向多元化發(fā)展的道路。
其次，地理信息系統(tǒng)以地圖學(xué)為方法基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的地圖表達(dá)方式具有更新慢、效率低等缺陷，如今計算機技術(shù)的引入使得地圖學(xué)以信息的形式存在于系統(tǒng)中，計算機通過外部輸入獲得信息，通過內(nèi)部程序進(jìn)行加工處理，從而獲得精確可靠的地理信息。而且由于計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，其更新快、實時性強、精度高的特點更為突出。不過，傳統(tǒng)的地圖學(xué)提供的地理信息系統(tǒng)以地圖學(xué)色彩設(shè)計與表示方法、地圖制圖綜合、地圖量算與分析、專題數(shù)據(jù)處理與
表示方法等都在地理信息系統(tǒng)得到了延續(xù)。
第三，地理信息系統(tǒng)以空間對地觀測獲得新的信息源。如何獲得可靠、豐富且實時的信息源一直以來是地理信息系統(tǒng)發(fā)展過程中的重要問題。傳統(tǒng)的信息來源是在地圖學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上出現(xiàn)的，如實地測繪、航空攝影、探險考察等。如今計算機網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫的發(fā)展很好的解決了困難。衛(wèi)星、航天飛機、無人機等實時化、全球化通信網(wǎng)絡(luò)成為了地理信息系統(tǒng)獲取新信息的重要工具，對地理信息系統(tǒng)來說，這是其發(fā)展過程中極其重要的一環(huán)。
3地理信息系統(tǒng)的發(fā)展
地理信息系統(tǒng)從上世紀(jì)60年代誕生到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展了50多年，世界各國已經(jīng)開始應(yīng)用地理信息系統(tǒng)來進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的儲存、獲取、傳輸和處理等，給管理人員和決策人員提供巨大的信息保障。在了解了地理信息系統(tǒng)產(chǎn)生的背景之后，我們更要知道地理信息系統(tǒng)50多年的發(fā)展歷史，更好的認(rèn)識地理信息系統(tǒng)以便在今后的使用中得心應(yīng)手。
地理信息系統(tǒng)的最初構(gòu)想由加拿大的Roger F.Tomlinson 和美國的 Duane F.Marbel 在二十世紀(jì)六十年代初分別提出。之后加拿大人Tomlinson 于1962年提出使用計算機技術(shù)的方法建立加拿大地理信息系統(tǒng)，簡稱CGIS，其功能主要是進(jìn)行地圖的疊加和量算。這是地理信息系統(tǒng)發(fā)展的第一階段，屬于開拓期。這一時期內(nèi)，研究人員利用計算機技術(shù)開發(fā)了一些簡單的軟件，后人稱之為地理信息系統(tǒng)軟件包。然后利用這些軟件包進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的地學(xué)處理。1972年CGIS在簡單完善后投入使用，美、英也開始進(jìn)行相關(guān)研究的工作。二十世紀(jì)七十年代是地理信息系統(tǒng)的平穩(wěn)發(fā)展階段，注重管理是這一階段的主要內(nèi)容。進(jìn)入八十年代，地理信息系統(tǒng)實現(xiàn)了技術(shù)上的重大突破，空間決策支持分析的出現(xiàn)使得地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣，各國政府也從中獲得了利益，因此，相關(guān)的研究機構(gòu)被設(shè)立，地理信息系統(tǒng)進(jìn)入快速發(fā)展的階段。1992年，Goodchild提出地理信息科學(xué)概念，旨在研究應(yīng)用計算機技術(shù)處理、儲存、管理、分析地理信息過程中的一系列基本問題。地理信息科學(xué)的提出使得地理信息系統(tǒng)理論化，這是地理信息系統(tǒng)發(fā)展的必然結(jié)果。二十世紀(jì)九十年代地理信息系統(tǒng)已經(jīng)服務(wù)于多種行業(yè)，特別是地理信息科學(xué)的提出使得它將有更加廣闊的未來。時間進(jìn)入二十一世紀(jì)，近十年來，遙感、全球定位系統(tǒng)、國際互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)與地理信息系統(tǒng)相互聯(lián)系、相互滲透，它們之間已經(jīng)發(fā)展形成了以地理信息系統(tǒng)為核心的集成化技術(shù)系統(tǒng)。新時代、新技術(shù)的蓬勃發(fā)展給地理信息系統(tǒng)注入了新的活力，而地理信息系統(tǒng)廣闊的應(yīng)用前景必將使得它在今后擁有更好的未來。
4地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用
地理信息系統(tǒng)在現(xiàn)今高新技術(shù)層出不窮的背景下飛速發(fā)展，加之信息化技術(shù)和信息化產(chǎn)業(yè)的不斷完善，地理信息系統(tǒng)已經(jīng)在地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域取得了重大發(fā)展。
地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展主要表現(xiàn)在地質(zhì)制圖、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測、石油勘探資料管理和礦產(chǎn)資源預(yù)測等方面。我們著重介紹其在地質(zhì)礦產(chǎn)勘察方面的發(fā)展。
首先是地理信息系統(tǒng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)勘探制圖。長久以來，礦產(chǎn)、石油勘探都需要通過地質(zhì)、物探等得到相關(guān)資料做成地圖，以完成相關(guān)信息的綜合。不過傳統(tǒng)的地質(zhì)制圖方法存在效率低下、利用率低、管理繁雜等不足，已經(jīng)不適應(yīng)如今迅速發(fā)展的油氣勘探、礦產(chǎn)開發(fā)等領(lǐng)域。地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn)很好的解決了這一問題，它可以實現(xiàn)各種專題圖的可視化、數(shù)字化，并通過數(shù)據(jù)庫對其進(jìn)行管理，存貯方便且查詢?nèi)菀住?/p>
其次是地理信息系統(tǒng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)勘探數(shù)據(jù)管理。在地質(zhì)礦產(chǎn)勘探過程中，如何對龐大的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行管理是很重要的問題。如今，地理信息系統(tǒng)通過將各種文本資料錄入，圖形資料數(shù)字化，從而完成由文本、圖形到數(shù)據(jù)的移植。這種方式便于保存，且通過識別碼連接實現(xiàn)對空間信息、屬性資料的一體化管理，繼而做到對礦產(chǎn)地質(zhì)信息的全方位管理與應(yīng)用。 第三是地理信息系統(tǒng)用于礦產(chǎn)資源預(yù)測。勘查人員在研究地質(zhì)礦產(chǎn)資源的過程中會遇到很多棘手的問題。惡劣的地質(zhì)環(huán)境，簡陋的分析設(shè)備以及不可預(yù)知的自然環(huán)境都使得研究人員頭痛欲裂。不過，地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn)有效的降低了這一問題的難度?，F(xiàn)今，大量的地源信息、地質(zhì)資料已被獲得，研究人員要做的就是將它們錄入地理信息系統(tǒng)中，然后通過計算機技術(shù)進(jìn)行處理就能獲得有價值的信息。
地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮了巨大作用，取得了很多成果。美國、加拿大、澳大利亞等過早在1985～1989年就將其應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查和填圖[2]。2002年，澳大利亞得研究人員攜帶筆記本電腦于野外采集地質(zhì)數(shù)據(jù)，并建立相關(guān)數(shù)據(jù)庫。Zhou[3]以其建成的中國金礦大型數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，使用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行成礦地理分析，預(yù)測區(qū)域成礦靶區(qū)。中國地質(zhì)科學(xué)院方一平等建成1：500萬中國礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)庫，中國地質(zhì)礦產(chǎn)信息研究院吳仲煌將GIS應(yīng)用于礦產(chǎn)資源區(qū)域評價。此外，我國1：50萬數(shù)字地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫[4]已經(jīng)建立完成。總而言之，通過地理信息系統(tǒng)輔助，研究人員可以基于大量的信息進(jìn)行空間采樣，從而對地質(zhì)礦產(chǎn)勘查進(jìn)行預(yù)測和指導(dǎo)。
5地理信息系統(tǒng)的未來展望
地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)量龐大、信息多元化、定量化分析等特點正是傳統(tǒng)地質(zhì)研究中所缺乏的。不過地理信息系統(tǒng)也存在著如分析對設(shè)備要求較高、硬件花費較大、收集資料耗時耗力等不足。隨著地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用被越來越廣泛的開發(fā)，地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域的發(fā)展將會朝以下幾個趨勢發(fā)展：高維化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化和智能化。我們相信地理信息系統(tǒng)的研究將使其更加完善，并更好的服務(wù)于各行各業(yè)。
參考文獻(xiàn)
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