基于GIS的地質(zhì)勘察信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

林葉青

【摘要】地理信息系統(tǒng)是一種基于計(jì)算機(jī)的新興技術(shù)，并逐漸的形成了圍繞該技術(shù)的研究，將其不斷開發(fā)并應(yīng)用在其它學(xué)科的跨學(xué)科研究領(lǐng)域。全面闡述了GIS在地質(zhì)勘察方面的使用狀況，討論了在此方向繼續(xù)開發(fā)GIS的將來發(fā)展趨向。

【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng)（GIS） 地質(zhì)勘察 應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)（GIS）是一項(xiàng)在20世紀(jì)中期逐漸出現(xiàn)并流行的新技術(shù)。這是一種可以收集，管理，分析空間相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)。GIS初期目的是為處理地理領(lǐng)域數(shù)據(jù)而建立的。在中國，隨著社會(huì)的進(jìn)步，地理信息系統(tǒng)在不同的領(lǐng)域均具有不言而喻的影響，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。由于地質(zhì)勘察領(lǐng)域在很多方面均與地理相關(guān)，因此許多組織己把GIS結(jié)合到地質(zhì)勘察問題的解決中。利用GIS可以解決大多數(shù)地理相關(guān)問題的繁雜數(shù)據(jù)，因此能夠提升相關(guān)工作的處理水平和效率。使用GIS，相關(guān)工作人員可以方便的將數(shù)據(jù)處理為可視化，GIS將數(shù)據(jù)處理到相同的空間坐標(biāo)系統(tǒng)中，使得在不同領(lǐng)域共享數(shù)據(jù)和結(jié)果更容易，更高效。

一、GIS在地質(zhì)勘察領(lǐng)域中的應(yīng)用

（一）制作環(huán)境地圖

環(huán)境映射是本領(lǐng)域研究的一般使用方法。與以往的人工繪圖方法對比，通過GIS組織環(huán)境信息庫可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)輸入和多個(gè)輸出。它不僅可以展現(xiàn)多功能環(huán)境圖，還可以根據(jù)使用者的需求輸出不同層次的專用圖像。GIS的映射技術(shù)比傳統(tǒng)的人工繪制更加快速。而且通過符號(hào)和色彩庫中相應(yīng)符號(hào)的實(shí)際使用，可以快速便捷的展現(xiàn)主題特征。

（二）建立各種信息庫

不同相關(guān)組織必需在平時(shí)的工作中收集和分析較多的環(huán)境信息。而這些環(huán)境信息85%以上與空間位置有關(guān)。地理信息系統(tǒng)的一大主要能力是其空間信息收集，分析，處理和管理。通過GIS，可以創(chuàng)建不同地質(zhì)勘察的信息庫。

對于信息庫的建立，需要根據(jù)實(shí)際工程的建設(shè)進(jìn)度，按照相應(yīng)的要求進(jìn)行，在實(shí)際的地質(zhì)勘察領(lǐng)域中，由于整個(gè)的地質(zhì)勘察的重要作用，使得整個(gè)信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)呈現(xiàn)出一定的規(guī)劃性，同樣，根據(jù)現(xiàn)有的知識(shí)結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)理念，將相應(yīng)的信息庫的相關(guān)信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)呈現(xiàn)出一定的規(guī)范化的需求。

（三）在地質(zhì)勘察中的應(yīng)用

地質(zhì)勘察本質(zhì)上是一項(xiàng)解決人們在環(huán)境相關(guān)活動(dòng)的隨意性問題的合理決策活動(dòng)。在整個(gè)工作里，有必要從頭到尾采集、處理、分析各種相關(guān)的數(shù)據(jù)。例如，防治水污染，確定垃圾物處理場地和確定環(huán)境保護(hù)區(qū)等都需要分析很多關(guān)于當(dāng)前條件和特征的數(shù)據(jù)。這些信息涵蓋不同的類型，來自不同的部門，存儲(chǔ)在不同的媒體上并顯示不同的形式。為了過濾這些數(shù)據(jù)并把其轉(zhuǎn)變?yōu)榭捎玫臉邮剑瑑H通過人工處理十分繁雜甚至低效。因此，從客觀需求出發(fā)，需要一個(gè)基于計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理系統(tǒng)來保證相關(guān)人員解決這項(xiàng)任務(wù)。GIS在地質(zhì)勘察方面具有很大的優(yōu)勢，它可以根據(jù)類型對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行排序并將它們放置在不同的圖層上。

（四）應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測

在環(huán)境監(jiān)控方面，GIS可以用來采集、保存、分析處理相關(guān)信息，因此可以作為環(huán)境決策的技術(shù)支撐。

（五）環(huán)境模擬與預(yù)測

使用GIS中的分析巨大環(huán)境數(shù)據(jù)中的關(guān)聯(lián)性可以對環(huán)境演變進(jìn)行數(shù)值模擬，并找出其變化規(guī)律。反過來，可以根據(jù)未來的改造，開發(fā)和其他條件仿真環(huán)境的演變，并為地質(zhì)勘察問題的解決服務(wù)。其中，建立可預(yù)測的數(shù)學(xué)模型是關(guān)鍵問題。

（六）自然生態(tài)現(xiàn)狀分析

在分析自然生態(tài)狀況時(shí)，利用GIS可以準(zhǔn)確計(jì)算出土壤侵蝕，沙漠化，森林砍伐面積等。可以客觀分析環(huán)境損害和擴(kuò)散區(qū)域，為各組織部門全面管理自然環(huán)境提供技術(shù)支撐。在中國西方12個(gè)省份，國家部門將GIS與遙感技術(shù)聯(lián)合，以調(diào)研分析當(dāng)前的生態(tài)環(huán)境狀況。得到了該區(qū)域自然環(huán)境的數(shù)據(jù)信息及環(huán)境特點(diǎn)，了解了其環(huán)境發(fā)展水平及變化趨勢，從而為區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)資源使用提供數(shù)據(jù)支撐。

二、應(yīng)用前景與發(fā)展趨勢

隨著計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，基于Web的GIS己經(jīng)出現(xiàn)并逐步完善。借助互聯(lián)網(wǎng)和這種新型Web GIS技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中管理，充分共享信息資源，提高工作效率。同時(shí)，在線及時(shí)迅速的將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與傳輸有利于將不同部門緊密的連接在一起，加強(qiáng)組織部門的反應(yīng)速度，減小環(huán)境管控的工作量。雖然GIS在地質(zhì)勘察領(lǐng)域的應(yīng)用還不夠成熟，但效果顯著；此外，隨著系統(tǒng)的逐漸進(jìn)步和成熟使用，地理信息系統(tǒng)的一定會(huì)在此領(lǐng)域體現(xiàn)出更加突出的效果。而GIS與遙感技術(shù)的整合是未來研究的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。全球定位系統(tǒng)（GPS），遙感（RS）和地理信息系統(tǒng)（GIS）為地質(zhì)勘察提供了一套全新的觀測方法。特別是將它們進(jìn)行綜合運(yùn)用更是未來發(fā)展的方向。它最后能夠?qū)榈乩頂?shù)據(jù)和圖像處理等功能進(jìn)行整合，形成數(shù)據(jù)采集能加方便，精度更高的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。使其不僅可以評估生態(tài)環(huán)境，還可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)環(huán)境監(jiān)測。在重大自然災(zāi)害環(huán)境影響后續(xù)調(diào)查評估，重大項(xiàng)目先進(jìn)示范，環(huán)境后果動(dòng)態(tài)監(jiān)測評估等方面，都將發(fā)揮無可比擬的優(yōu)勢。利用遙感（RS）解釋識(shí)別土地利用，在建建筑地盤，綠色分配，固體廢物分配，畜牧場分布，海灘資源和利用等。基于這些工作，可以結(jié)合采集到的環(huán)境信息實(shí)現(xiàn)綜合的環(huán)境評估。

三、結(jié)論

近期以來，GIS發(fā)展迅速，特別是"3S"技術(shù)的結(jié)合，使中國的GIS的開發(fā)和應(yīng)用達(dá)到了一個(gè)新的水平。但是，中國在GIS與國外的研究與發(fā)展之間還存在很大的差距。而且，應(yīng)該向“3S整合，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，處理和分析等方向繼續(xù)發(fā)展。這些技術(shù)的發(fā)展無疑對政府部門的決策具有重要的參考價(jià)值。同時(shí)，在我國環(huán)境學(xué)科建立GIS教學(xué)，加快GIS在中國地質(zhì)勘察研究中的推廣應(yīng)用，則GIS必將在地質(zhì)勘察領(lǐng)域中大放異彩。

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