地理地質研究論文
地理地質研究論文
伴隨著我或地理信息系統(tǒng)技術的發(fā)展,研究其在公路地質災害防治中的應用凸顯出重要意義。下面是學習啦小編為大家整理的地理地質研究論文，供大家參考。
地理地質研究論文篇一
《 略述城市地質調查地理底圖之資料選取和編圖方法 》
摘 要：通過分析城市地質調查工作對地形圖需求，及需求瓶頸，說明地形圖現(xiàn)勢性不足以滿足工作需要，獲取制圖資料途徑，分析制圖資料間關系、利用程度和方法，結合實際案例分析制圖區(qū)域特征，指出以基本資料圖為基礎，以補充資料為數(shù)據(jù)源修編地形圖的技術方法和編圖方向。
關鍵詞：城市地質 地理底圖 制圖資料 修編
中圖分類號：P28 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X(2014)07(a)-0241-02
地形圖是地形測量或遙感資料解釋繪制的，是經(jīng)濟建設、國防建設和科學研究中不可缺少的工具;也是編制各種更小比例尺普遍地圖、專題地圖和地圖集的基礎資料。
因自然和人類經(jīng)濟活動影響，經(jīng)過一定時期后，地形圖現(xiàn)勢性會發(fā)生一定的變化，尤其經(jīng)濟發(fā)達區(qū)，在大規(guī)模的城市建設，舊城改造，新城區(qū)擴張，城市面貌，特別是社會經(jīng)濟要素變化深刻。
長江中游城市群伴隨中部經(jīng)濟崛起及武漢城市圈所引領的湖北東部經(jīng)濟一體化的發(fā)展，城市地下空間開發(fā)利用、城市環(huán)境地質調查和保護等工作日益重視，急需摸清城市地質地質環(huán)境。自2008來，武漢市已先后啟動了武漢城市圈環(huán)境地質調、武漢深部巖溶地質調查、武漢三維地質填圖等專門性的城市地質工作。
地形圖是地質工作立項、論證、規(guī)劃、設計、研究、調查和成果集成必不可少的基礎資料，資料的現(xiàn)勢性是工作質量的重要保證。
1 地質調查對地形圖一般要求及存在問題
地質調查一般是以一定比例尺地形圖為基礎進行地質填圖或地質測量，其工作部署、設計等都要在地形圖上進行，包括調查路線設計、鉆孔布置、地面物探布線等工作，而地形圖現(xiàn)勢性對工作質量有直接影響?，F(xiàn)勢性不好，地形地物與實際不符，調查線路會布置得不合理，鉆孔也可能布置到建筑物等不合理的地方。
以武漢深部巖溶區(qū)項目武昌圖幅野外工作為例，先期用1993版地形圖，因未考慮湯遜湖周邊大學城及其它建設，經(jīng)過20多年發(fā)展，交通及城市建設已發(fā)生了巨大變化，在調查過程中，發(fā)現(xiàn)所用地形圖與實地差別極大，導致工作不能順利進行。
地質調查填圖或地質測量精度有明確的要求，所采用的各種手段和方法，若因地形圖現(xiàn)勢性不足，會影響調查成果質量，也不能很好的揭示工作區(qū)地質現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展及其規(guī)律。
2 地形圖現(xiàn)勢性
2.1 制圖資料
制圖資料包括基本資料和補充資料。基本資料一般是地質調查規(guī)定精度的同等比例尺或更大比例尺地形圖。補充資料用于補充和修正基本資料的不足，可選用最新行政區(qū)劃圖、交通圖、航片、衛(wèi)片，及其它可用的圖形資料、文字資料或數(shù)據(jù)資料，以及野外工作過程所采集到居民地、山峰等有關資料。[1-2]
2.2 制圖資料現(xiàn)勢性
地質調查所用基本資料地形圖，來源的主要途徑是到國家測繪管理部門購買或相關領域收集，而購買或收集地形圖，往往因測繪產(chǎn)品保密特殊性，存在兩方面問題，一是收集周期長，二是成圖年代久，資料現(xiàn)勢性嚴重不足，不能滿足需求。
2.3 現(xiàn)勢性不足的解決方法
地質調查工作所用地形圖，往往要進行地圖編繪，才能得到適應需求的簡化地形地理底圖。而制圖資料是確保地理底圖質量的重要因素。
3 制圖資料的收集
武漢巖溶塌陷調查，為屬國家重點地區(qū)巖溶塌陷調查項目子項，自2012年始至2014年，已先后開展了武昌幅、漢陽幅、金口鎮(zhèn)幅等1∶50000巖溶調查。下面以此為案例論述資料選取原則及編繪地形地理底圖方法。
原則，盡量收集距項目工作年最近的基本資料和補充資料，充分利用項目已有遙感影像資料，盡可能利用開放性免費資料，以實用、經(jīng)濟快速編圖為目的。
基本資料情況：為1∶5萬矢量地形要素(DLG)地形圖，為“十五”國家基礎地理信息庫建設工程完成，經(jīng)與紙質地形圖對比，三幅圖均實為1993前出版的紙質地形圖數(shù)字化成果。
補充資料情況：①2008年版“武漢市地下水區(qū)劃圖”(柵格數(shù)據(jù))(以下簡稱“區(qū)劃圖”)，比例尺為1：15萬，②2007年產(chǎn)1∶5萬正射SPOT5衛(wèi)星影像，③2013年GOOGLE地圖影像。④百度地圖。
4 資料質量分析
(1)基本資料與補充資料SPOT5衛(wèi)星影像對比分析、與GOOGLE地圖影像對比分析，武昌、漢陽、金口鎮(zhèn)三幅圖形，除中心城區(qū)變化稍小，城郊結合部及遠城區(qū)，居民地、街道、道路差別很大，基本資料反映為農(nóng)村式居民地、低等級道路，而在影像圖上反映為城市式居民地和街區(qū)，路網(wǎng)發(fā)達，基本資料上反映為水域的部分地區(qū)，大多變成了居民區(qū)和街道，2000年后修建的快速城市高等級出口道路、及長江上新建的軍山大橋、長江二橋、天興洲大橋、二七大橋，武廣高鐵等均沒有反映。典型的有東西湖區(qū)常青花園，基本資料圖為養(yǎng)殖魚場;與湯遜湖比鄰的廟嶺大學城，基本資料圖為江夏區(qū)農(nóng)村，有部分城鎮(zhèn)式居民地，但大多數(shù)為零星分布的農(nóng)村式居民地。
(2)“區(qū)劃圖”為武漢市勘測院2011完成項目，含有較完整的武漢城區(qū)及郊區(qū)道路網(wǎng)和內部環(huán)線、行政名稱等。缺點是比例尺較小，投影參數(shù)及坐標系不詳。
(3)SPOT5衛(wèi)星影像與GOOGLE地圖影像對比，前者為正射投影影像，北京54 坐標系，后者為84坐標系、非正射投影影像。前者影像清晰度一般、部分地方辨識困難，后者清晰度高，同時內容也新，可彌補前者不足。
(4)百度地圖，含有較完整和清晰的居民地及其它注記名稱，可作為名稱注記修編來源。
5 編圖技術要求和方法
(1)基于所編地理底圖用于工作布置及野外踏勘、最終成果等目的，以基本資料地形圖為基礎，以補充資料為數(shù)據(jù)源修編基本資料地形圖，側重修編水系、道路、街區(qū)和重要建設工程(如大型橋梁等)。
(2)統(tǒng)一坐標系，基于基本資料圖和SPOT5衛(wèi)星影像均為北京54坐標系，擬定最終編繪地理底圖坐標系為北京54坐標系，通過一定技術方法，將其它補充資料也轉換為北京54坐標系。 (3)以MAPGIS6.7或ARCGIS9.3為工作平臺，進行影像配準、坐標系轉換、圖形編輯和數(shù)字化。
(4)考慮地質調查圖件需要，主要反映水系、居民地、道路、地貌等地理要素(行政界線與基本資料圖一致)。
6 影像配準與坐標轉換方法
在數(shù)字化地圖制圖中，影像(圖像)配準，多指將不具備投影參數(shù)的圖片，通過一定的數(shù)學方法轉換成與標準地形圖(或對應區(qū)域地形圖)對應地理位置一致。坐標轉換，則指將一種投影的地圖(矢量或柵格)，通過一定的數(shù)學方法(若參考橢球不同，則多用三參數(shù)法、或七參數(shù)法)轉換另一種投影。
目前大多數(shù)圖像配準方法通?？煞謨深悾夯谔卣鞯姆椒ê突趨^(qū)域的方法。基于特點的方法首先在圖像中提取特征，然后利用特征間的相似性進行匹配。常用的基于特征的方法包括了基于點特征、線特征和面特征三種[3]。
三參數(shù)法與七參數(shù)法均依賴特定的測量控制點，因保密原因，獲取困難，費用也高，通過前述資料質量分析，本文提出基于點特征點方法處理圖像，可不考慮參考橢球影響。
MAPGIS和ARCGIS均能進行影像配準和投影轉換，考慮地質成果數(shù)據(jù)為MAPGIS格式，擬選前者為工作平臺，具體方法如下：
(1)打開MAPGIS67影像分析處理程序，打開并轉換一幅標準正射SPOT5衛(wèi)星影像圖片成MAPGIS內部格式(MSI)，在影像校正工具菜單中打與這對應標準圖框，采集控制點(只要四個角點)，再進行影像精確幾何校正，就可生成一幅配準有標準投影的MSI文件。
(2)GOOGLE地圖影像網(wǎng)上下載，方法是通過成都水經(jīng)注科技公司谷歌衛(wèi)星下載器下載所需標準圖幅影像(實際比標準圖范圍略大)。
(3)以上述配準好SPOT5衛(wèi)星影像為參照，重復“1“的過程，打開并轉換GOOGLE地圖影像成MAPGIS內部格式(MSI)，選擇若干均勻分布的特征控制點(如道路的交叉點、建筑物的拐點等)，經(jīng)影像精確幾何校正，就可一張近似正射影像(如圖1)。
(4)“區(qū)劃圖”的處理，以一張1∶100000大武漢基礎地理底圖(矢量格式)(54坐標系)為參考，仍重復“1“的過程，打開并轉換“區(qū)劃圖”，選擇若干均勻分布的特征控制點(如道路的交叉點、河流交匯處等)，經(jīng)影像精確幾何校正，再經(jīng)投影變換成1：50000，就可得到一張與標準地理底基本吻合的參考圖像。
7 實際應用
(1)以漢陽幅為例，其地理特征以漢江為界，北部為漢口和東西湖區(qū)，地勢平坦，海拔高程多在20 m左右;南部為漢陽、漢南和蔡甸區(qū)，地勢自西南向東偏北由低山向平原區(qū)過渡，最高海拔111 m，間龍崗，湖區(qū)等水體分布較廣。
(2)與現(xiàn)勢資料相比，全圖幅主要變化特征是城區(qū)由市中心向外擴展，新增道路網(wǎng)、街區(qū)等地理要素沒有表達，水域也有變化，部分原為湖區(qū)(或沼澤)已變成城市居民地。個別山體因采礦而發(fā)生了局部形態(tài)變化，但總體地貌特征變化不明顯，又因缺少DEM數(shù)據(jù)，地貌修編方法是只刪除不合理等高線和不合理的高程點。原湖區(qū)(或沼澤)變?yōu)榫用竦氐模鶕?jù)制圖綜合原則，進行較大程度取舍，將街區(qū)、居民地的主要輪廓特征表示出來，同時合理處理街區(qū)與外部道路網(wǎng)協(xié)調和選取密度。
(3)水體的主要變化總體特征是水域面積縮小(因填埋)，根據(jù)SPOT5衛(wèi)星影像(參照GOOGLE地圖影像)修編實際水體邊線。
(4)道路網(wǎng)修編仍以SPOT5衛(wèi)星影像為背景，參考“區(qū)劃圖”，新增武漢三環(huán)、漢蔡高速、京巷澳高速、漢洪高速等重要交通線及大型橋梁，同時修編主城區(qū)內部道路網(wǎng)，達到布置合理，圖面清晰。
(5)地理名稱編輯，在基本資料圖基礎上，參考百度地圖等資料，新增重要居民區(qū)、大型廠礦、學校，如常青花園、東風汽車公司、江漢大學等屬地名稱。
(6)漢陽幅修編投入工作量近1月/1 人完成，經(jīng)野外實地踏勘完全滿足工作需求。其成果如圖2示。
8 結語
(1)該文通過分析城市地質調查工作對地形圖需求，及需求瓶頸和存在原因，說明地形圖在一定時空會發(fā)生變化和變化原因，進而提出了解決問題的必要性。
(2)筆者結合多年地圖編圖和地質工作經(jīng)驗，指出地形圖在地質調查工作重要作用，提出通過編繪地理底圖方法滿足地質調查工作。
(3)在全面分析地理底圖編繪與制圖資料的關系基礎上，就解決地質調查工作地形圖修編，論述了基本資料與補充資料關系，及其利用程度和方法。
(4)通過所編制漢陽幅地理地圖成功案例，說明采用本文所述方法，不僅能縮短成圖周期、節(jié)約經(jīng)費，而且能解決地形圖現(xiàn)勢性不足。
參考文獻
[1] DZ41-86中華人民共和國地質礦產(chǎn)部部標準[S].
[2] 蔡孟裔.新編地圖學教程[M].高等教育出版社，2000-06.
[3] 葉沅鑫.利用局部自相似多光譜遙感影像自動配準[J].測繪學報，2014(3)：269.
地理地質研究論文篇二
《 地理信息系統(tǒng)和遙感技術在地質勘察中的應用 》
摘要：遙感技術是一項新興的科學技術，具有極高的應用價值，可以通過影像的傳輸，對地表情況進行記錄，對地表形態(tài)和地貌特征進行遠程觀測，并以此為依據(jù)，對當?shù)氐牡刭|結構和成分進行分析，從而實現(xiàn)遠程判斷地貌的目的。遙感地質找礦預測新方法是在遙感地質找礦技術中， 以定量提取遙感找礦信息為主要手段， 遙感與Gl s 相結合， 集地、物、化、遙和構造—地層—巖石—礦化(蝕變)信息為一體， 具有規(guī)范化、標準化、易操作、實用性強的遙感地質找礦預測方法。該文探討遙感技術及地理信息系統(tǒng)在地質勘查中的應用。
關鍵詞：遙感技術 地理信息系統(tǒng) 地質勘查
中圖分類號：TE19 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082 (2013)11-0009-01
一、遙感地質技術
這種新方法具有以下特點。
1.遙感技術信息增強提取方面。
將常規(guī)的圖像處理技術結合多元數(shù)據(jù)分析、模式識別(分類)、圖像掩膜等技術， 研制了一套“ 遙感信息多層次分離提取技術”， 形成了一套有效的技術方法流程， 根據(jù)試驗區(qū)的不同蝕變(礦化)類型所具有的波段特性， 分別建立熱異常、鐵染、含水蝕變礦物、碳酸鹽化和植物異常等遙感信息模型， 提取與金屬礦化蝕變有關的遙感信息。
2.新型影像圖制作方面。圖像清晰美觀、標準精確， 成為一種可與相同比例尺地質圖、地形圖相映襯的基礎圖像。圖像直觀實用，將遙感影像或增強提取的與金屬礦化蝕變有關的遙感信息制成圖件， 可準確地與地質、物化探、地形圖等圖件相互進行空間扣合， 形成新的系列綜合圖像(件)。
3.與G IS 相結合，系統(tǒng)集成的， 以遙感信息為主， 包括地理、地質礦產(chǎn)、物化探找礦信息， 進行綜合成礦預測及礦產(chǎn)資源評價， 既快速、又有效。這種遙感地質找礦預測新方法主要是利用多波段遙感數(shù)據(jù)， 量化圈定可能與成礦圍巖蝕變礦物分布有關的遙感異常及其找礦意義。遙感找礦異常， 主要指礦化和與成礦有關的圍巖蝕變礦物分布異常， 及其與含礦巖層、成礦巖體(脈)、控礦構造等在空間組合關系方面的信息等。該新方法是一套行之有效的區(qū)域遙感地質找礦預測和礦產(chǎn)資源評價的新方法， 并有規(guī)范、標準， 又簡便可行的遙感異常信息提取工作流程， 具有獨特的實用性， 新穎性和先進性。
二、遙感技術與GI S 相結合的綜合系統(tǒng)
以計算機為基礎的地質勘查圖像分析系統(tǒng)正是將遙感技術與G IS 相結合的綜合系統(tǒng)， 是G IS、數(shù)字圖像處理和計算機輔助地質制圖相結合的地質勘查決策支持工具?？臻g信息系統(tǒng)又稱為地理信息系統(tǒng)(Gl s) ， 他是在6 0 年代中期開始發(fā)展起來的一補新的技術工具。所謂空間信息系統(tǒng)是用以采集、存儲、管理和分析具有空間內涵地學信息的計算機軟硬件系統(tǒng)， 為規(guī)劃、管理、決策和研究提供必要的信息和決策支持。簡單地說， 空間信息系統(tǒng)就是綜合處理和分析空間數(shù)據(jù)的一種技術工具?？臻g信息系統(tǒng)一般由四大部分組成。
1.空間數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)的輸人。將圖件、表格、圖片和遙感圖像等各種形式的資料輸人到系統(tǒng)， 并轉換成系統(tǒng)所要求的格式。在輸人中， 系統(tǒng)應有壓縮原始數(shù)據(jù)的冗余度， 凡把各種數(shù)據(jù)在地理位置和存儲格式上統(tǒng)一起來的能力。
2.數(shù)據(jù)管理和檢索。由空間數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)完成， 可快速有效地對存儲在數(shù)據(jù)庫中的空間信息和屬性信息進行檢索、查詢、更新和共享。系統(tǒng)不僅有能力查詢直接存儲在數(shù)據(jù)庫中的信息， 還應有能力查詢未以直接的方式存儲的信息。不僅能支持關系查詢， 抽取某一類別的特征信息， 還能夠完成復雜的空間查詢， 提取滿足一定地理條件的信息。數(shù)據(jù)管理和檢索的效率取決于所采用的數(shù)據(jù)結構。目前信息系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)結構可分為矢量型和棚格型兩大類。矢量型結構特別適用于以圖件為信息源的資料， 如地質圖及各種專題圖， 但不利于進行代數(shù)運算和空間分析。柵格型數(shù)據(jù)具有運算方便的特點，但數(shù)據(jù)最大， 幾何精度較差。因此， 應采用矢量數(shù)據(jù)與柵格數(shù)據(jù)相兼容的綜合信息系統(tǒng)， 將信息系統(tǒng)、圖像分析與計算機制圖三者有機結合起來。
3.數(shù)據(jù)處理與分析。數(shù)據(jù)處理與分析是空間信息系統(tǒng)功能的主要體現(xiàn)， 是空間信息系統(tǒng)區(qū)別于計算機輔助設計(C A D ) 和計算機輔助制圖(C A P ) 的主要標志。通過對原始數(shù)據(jù)的空間分析、相關分析、統(tǒng)計分析、區(qū)域分析和系統(tǒng)分析， 提取與系統(tǒng)應用相關憶更強的信息， 為系統(tǒng)應用提供決策支持。
4.輸出。將分析結果以用戶所需要的形式顯示和成圖。地質勘查數(shù)據(jù)都是地理坐標的函數(shù)， 是典型的空間型數(shù)據(jù)。區(qū)域地質工作、地質制圖、礦床和油氣勘查、水文地質、地質環(huán)境和災害的調查與監(jiān)測， 都需要綜合分析和比較多種來源、多種形式的數(shù)據(jù)。G IS正是存儲、管理、分析和綜合大量各種形式空間數(shù)據(jù)的有力工具。
三、遙感技術及地理信息系統(tǒng)在地質勘查中的應用
空間遙感技術和空間信息系統(tǒng)是平行發(fā)展起來的兩門技術科學， 兩者之間有著密切的內在聯(lián)系。遙感技術為資源調查和環(huán)境監(jiān)測提供了豐富的宏觀信息， 是G IS 重要和可推的數(shù)據(jù)源。G IS是充分發(fā)揮遙感優(yōu)勢， 提高遙感應用效果的技術工具和可靠保證。在地質應用中， 遙感技術多譜段，多時相和宏觀性等特點為地質研究和礦產(chǎn)勘查提供了大量有關構造、巖性和礦化蝕變的直接和間接信息， 在地質調查， 環(huán)境監(jiān)測以及地質基礎理論的研究中都可發(fā)揮重要的作用。由于遙感記錄的主要是地表地物的波譜信息， 加上地表植被和土壤的覆蓋， 遙感地質方法有別。G IS 和圖像分析技術為提高遙感地質的應用效果， 為地質勘查數(shù)據(jù)的綜合提供了強有力的決策支持工具。
遙感、地球物理、地球化學和地質等不同的地學調查結果及其分析方法， 從不同的側面給出多樣的信息。但任何單一手段所獲得的信息都僅僅反映目標地質某一側面的特征。應用多元統(tǒng)計方法和數(shù)字圖像處理技術， 則可以獲得它們之間內在的以及空間層次上的相關性和差異性， 并以一定圖像的方式直觀地顯示出來。在這方面研制了三套可進行綜合地學數(shù)據(jù)圖像分析的軟件：
1.綜合地學數(shù)據(jù)微機數(shù)字圖像分析軟件(G D 工工A ) 系統(tǒng)。G D H A 系統(tǒng)是在微機上實現(xiàn)數(shù)字圖像處理的軟件系統(tǒng)，它適用于遙感、地球物理、地球化學和地質勘查等資料的綜合處理和分析。它除具有一般的數(shù)字圖像處理功能外， 還具有一些特殊功能?？晒┯脩敉瓿梢欢〝?shù)量的數(shù)字圖像處理。
2.影像構造微機綜合處理軟件Ll 工A 系統(tǒng)。它是在通用微機上，對影像線性體的總體特征， 密度和中心對稱度的統(tǒng)計而且又能實現(xiàn)影像構造圖像化及其與其他地質資料的綜合處理， 并以圖像方式表達各類統(tǒng)計分析結果。
它對于研究分析， 控礦構造及成礦地質背景是一種十分有效的工具。
3.二維位場數(shù)據(jù)處理微機軟件PI P s 系統(tǒng)。PI P s 是一種功能比較齊全的二維定場數(shù)據(jù)微機軟件系統(tǒng)， 具有數(shù)據(jù)預處理， 二維定場變換、數(shù)字圖像的邊緣增強和假彩色增強， 以及顯示、編輯和輸出圖形的功能。
結束語
在充分總結國內外遙感地質找礦方法、效果以及有色地質遙感找礦經(jīng)驗， 尤其是在總結提取礦化信息的遙感新方法技術的基礎上， 在遙感找礦信息增強提取新型影像圖制作方面， 不斷創(chuàng)新， 解決一系列技術關鍵問題， 逐漸形成了自身專業(yè)特色和優(yōu)勢的新方法。
參考文獻
[1] 劉德長. 后遙感應用技術研究[M]. 北。
有關地理地質研究論文推薦：
3.地理地質論文