地理信息系統在地質勘查中的應用

陸國玲

（廣州市城市規劃勘測設計研究院,廣東 廣州 510060）

目前，在地質工程建設信息化的過程之中，地理信息系統發揮出越來越顯著的優勢。地質勘查定是基于數字化的地質工程，而且數字化必須依賴地理信息系統來實現。通過利用地理信息系統，能分析處理空間信息，可視化應用與體系化研究空間數據，方便地分析管理數據，提高數字化操作智能化水平。所以，在地質工程的快速發展之中，地理信息系統起著至關重要的作用。

1 概述地理信息系統

GIS是地理信息系統的簡稱，該系統的本質是借助計算機技術，識別分析并描述地理信息，當下的地理信息系統能轉化三維地理空間數據，并加以清晰、簡便地顯示和表述。地理信息系統主要包括數據、邏輯、執行這三大部分。在數據部分中，儲存著必需的全部地理信息系統信息與數據，并利用地理位置，建立了一個立體、形象的模型，以方便處理和觀察。一般邏輯部分用于處理在地理信息系統之中包含的數據，規范系統定位和識別的目標位置，工作職能囊括一切的地理信息系統業務功能。最后的執行部分主要負責有效連接地理信息系統和其用戶，提供給用戶豐富、簡便的空間場景，并經由用戶實行個性化的修改及查閱，促使用戶更智能、便捷地處理地理信息。目前，地質三維GIS的應用范圍最廣泛，具體的構架圖見圖1。

2 概述地質勘查工程

目前，隨著我國地質勘查化進程的持續加深，地質工程概念也備受提倡。地質工程實質上就是指在地質勘查建設和發展各行各業的過程之中，充分發揮信息技術的獨特優勢，以科學、高效地對地質勘查施以信息化管理。所以，作為地質建設新的理念，相較于常規勘查，地質工程更為高級和復雜。目前，地質工程應大力引進信息技術，將其視為發展所必需的一項核心科技，并以智慧應用為主體。地質勘查現階段的發展成果主要包括智能勘測、建筑、通信等方面。近些年來，我國地質工程進步空前的大，與此同時，也迎來了更大的挑戰和機遇，正值發展中的關鍵時期。在現代城市的建設之中，地質經濟水平是一個重要的基礎元素，剛好地質勘查有益于管理經濟成本有效降低以及經濟收益的快速提升，能促進現代地質工程實現可持續發展。

圖1 地質三維地理信息系統總構架圖

3 在智慧城市中先進地理信息系統的有效應用

（1）地質工程建設規劃應用GIS。收集到測繪數據后，就地質表面的地理信息展開三維建模，并以此為參考來規劃和建設工程。通過三維模型，能更加立體、更加直觀地表達地物信息和物物間的各種空間位置關系，以方便工作人員綜合考慮、統籌規劃地質工程的整體建設。針對基礎設施建設，通過對比現行地理信息系統中的大量數據庫數據，結合這個地質資源、地質資料等，來知曉地質勘查的基礎設施數量、種類、密度等方面。這相較于傳統簡單的二維地理數據，表現出很顯著的優勢，促使地質勘查得以更科學、合理地規劃和建設。

（2）地質勘查便捷化服務應用GIS。基于位置服務的數據支撐是地理信息系統，它的英文名是Location Based Service，且簡稱LBS，現已發展成為人們日常生活之中，具有最廣泛應用范圍的一種服務。

通過智能手機，以位置服務為基礎，走進人民大眾的生活之中。在地質勘查中，實現了信息的共享。在共享數據和信息時，勢必會使用：時空與實時這兩種大數據。同時針對這兩種大數據，均可以在地理信息系統中，實現采集和儲存操作，并進行實時分享。在各種數據均被上傳至云平臺，便可從個體需求出發，借助智能網絡、信息遙感等個人終端設備，將服務推送給有需求的個體。在企業預備出行時，便可以向其推送那種最快的出行方法；在企業需騎行時，便可以為其推舉最近位置的共享單車并將其開鎖。“自動遙感檢測”和“精細導航”是地理信息系統的另一大用途。與過去幾年相比，市場導航系統現階段的用戶體驗已大幅升級。但在室內導航與空間位置關系方面，還有待進一步的改進完善，恰好地理信息系統可以將其有效解決。借助三維建模，能真實地重現立交橋各層、地質表面、建筑群集中內部，從而很好地回避了傳統二維地圖導航體現不了空間位置關系的缺陷，將實景導航三維化。在無人機勘查上，可利用雷達與攝像頭來感知地質表面，通過有機配合地理信息與實時定位系統，來實時導航并將最優行駛線路規劃出來。

（3）地質勘查精細化管理應用GIS。通過地理信息系統，能收集并利用地質勘查基礎設施數據。例如，收集到地質表面信息后，便可以知曉每個井蓋的具體位置，一旦地質設備丟失或地質工程下沉而導致地質表面不平或破損，借助系統便能立刻告知有關管理機構，及時修復井蓋，以防事故出現。目前，具有諸多數據采集方式，從最初的人工采集一直發展至目前的無人機采集器，極大地節省了人工成本投入，將工作效率大幅提高了。現階段，許多地質企業通過無人機數據來進行采集，并巡查地質運輸軌道和輸電線路，從而保障了地質勘查基礎設施日常運轉的順利展開。另外，地理信息技術還可和環保監測系統聯網，以實時監測城市污染源，并實時掌控污染問題。

（4）地質勘查應急管理應用GIS。針對火災、洪水、地質自然災害等有害人身、威脅經濟財產安全的災害和事故，利用地理信息中的大數據，便可以快速知曉災害和事故發生位置四周應急物資的總量及其位置。同時還可以借助3D建模，可視化災害與事故出現地點的有關地物信息，或其建筑體內結構，以幫助救援人員將救援路線規劃好，及時建立施救方案、給出救援方法。

（5）地質勘查自我修復糾錯應用GIS。地質勘查以其實時共享信息和數據的特點，讓其大多企業皆能加入完善和建設智慧城市之中。借助智能網絡、信息遙感等個體終端設施，實時采集各種數據，并借助互聯網，將其上傳到地理信息系統中的數據云平臺上，以完善、準確化地理信息中的大數據，促使地質勘查實現自我更新和維護。

4 結語

總而言之，目前，建設和發展現代地質勘查以地質工程為重要方向之一，地質勘查中的信息化管理是現代地質工程的核心所在。在地質工程建設的過程之中，通過有效應用先進地理信息系統，能夠有效實現管理的數字信息化，促進地質工程的進一步快速發展建設。