地理信息技術在山地地震資料采集中應用研究

張軍

摘 要：近年來，地理信息技術在城市規劃等諸多領域得到了有效廣泛應用，但在山地地震勘探中的應用基本是一片空白。本課題以在川東南地震采集施工為例，以地理信息技術基本理論、Global Mapper軟件、Google Earth軟件和地震勘探采集設計相關軟件等為平臺，進行了地理信息技術的研究和應用。通過研究地理信息技術在山地地震勘探中的應用這一新技術和方法，形成了一套地理信息技術應用系列和方法技術。

關鍵詞：地理信息技術 ? 山地地震勘探 ? Global Mapper ?Google Earth

引言：地理信息技術的核心是3S技術，包括地理信息系統（GIS）、遙感（RS）和全球定位系統（GPS），但是地理信息技術并不局限于3S技術，還包括虛擬環境、網絡GIS等其他技術。隨著地理信息技術的發展，其在城市規劃、水利、土木、環境保護、電力等領域已經得到了廣泛的應用，但在山地地震勘探采集中的應用基本是一片空白。

一、地理信息技術在地震采集中的應用情況與分析

1、地理信息技術的應用現狀

國外地理信息系統GIS在地震勘探部署、油氣儲運方面得到了廣泛應用，但在地震采集中應用較少。在國內，吐哈、江蘇油田率先將GIS 應用于勘探領域，之后大慶油田、玉門油田也先后開發了GIS 應用，遼河物探公司近幾年也開始進行了地理信息方面的前期研究工作，準備摸索出一套從地圖、圖件矢量化、檢索、出圖到系統二次開發的方法并將應用于今后的生產。

2、優勢與難點

2. 1 應用優勢分析

地理信息技術軟件如Global、Google可以實現地圖數據處理、數據庫管理、圖像的疊加、空間數據屬性綜合管理、數據分析、數據格式轉化、綜合評價、三維立體可視化等功能。

2.2應用難點分析

由于地理信息技術在山地地震勘探應用沒有先例，分析主要受到以下幾個方的制約：

（1）網上共享的衛星圖片一般只能進行免費瀏覽，下載和定位困難。

（2）地形圖一般年代較早，信息量有限，同時提取信息難度大。

（3）部分地理信息數據精度低、地物位置準確性差，不能完全滿足地震勘探需求。

以上問題嚴重制約了地理信息技術在地震勘探采集工作中的應用。

二、山地勘探地理信息技術研究思路及內容

通過對地理信息技術應用優勢和難點分析，結合山地地震勘探地理信息特點，下面進行山地地震勘探地理信息技術研究。

1、 研究思路

通過對現階段互聯網共享數據庫研究，地理信息技術和數據格式研究，Global、Google和其他設計軟件的研究。形成了一套從數據源到應用的研究思路。在研究中形成了山地地震勘探地理信息的數據分類篩選、分層管理、數據交互、數據共享、專業軟件與地理信息技術軟件結合技術系列。

2、 研究內容

分析山地地震勘探采集需求，主要進行了三方面的研究：數據源的研究、數據層管理研究和軟件聯合應用研究。

2.1 數據源研究

（1）數據識別與分析：針對數據出處，可信度、精度、數據量、價值等進行對比和篩選，確定合適的數據源。

（2）統一地理坐標系：以測量使用的坐標系為統一坐標系。

（3）圖片資料的矢量化及信息提取：將圖片資料導入Global軟件進行矢量化，即可直接使用，或提取部分所需地理信息作為基礎數據。

通過以上研究，掌握數據精度，圖像誤差范圍，完成復合圖形及數據體配準，進行數據核實和校準，以便下一步應用過程的可用性分析。基本完成了基于地理信息技術的山地地震勘探復合信息數據庫基礎數據準備。

2.2 數據層管理研究

（1）地理信息數據分類。首先對地理信息數據分類，地理信息廣義分類復雜，但就山地地震勘探而言，根據工區具體情況和施工需求而定。

根據需要將山地地震勘探地理信息數據大體分為：DEM數據（高程數據集）、交通數據、行政區數據、景點數據、河流數據、村莊鄉鎮數據及其他數據。特別注意，數據分類隨數據重要性、數據量、施工情況設定。

（2）進行數據層的控制和管理。以Global軟件為平臺，建立復合數據圖層，保存為Global工作區。

2.3 軟件聯合應用研究

（1）共享數據應用。采用Global軟件將地理信息數據轉換成各種格式，供Google、綠山和Surfer等軟件共享使用。

（2）軟件聯合應用。軟件聯合主要應用于地形可視化、測線調整、施工方案設計、施工指導、圖件制作等。

三、應用實例

1、建立工區地理信息數據庫

本區地理信息數據主要通過互聯網共享資源下載、紙質圖紙掃描提取、向有關部門借閱、針對性實地踏勘和其他途徑獲取。通過對以上數據整理分類，然后在Global軟件中對數據進行校正、核實，完成本區地理信息數據庫層的建立。

2、DEM（高程）數據特征分析

以Global軟件為基礎完成高程特征分析，通過不同顏色清晰、準確的顯示出河流、斷崖、山脈等分布特征。

3、三維可視化展示

通過Global、Google、Surfer軟件進行可視化展示，可以全方位、多角度了解測線高程情況，有利于指導施工方案。

4 應用效果分析

1、通過地理信息技術在山地地震勘探中的研究，其Global、Google軟件得到了有效的應用。

2、通過地理信息技術應用，減少了踏勘時間。在測線調整過程中減少踏勘次數15次以上，節約踏勘時間約9天;在測線施工方案設計過程中節約踏勘時間94小時（約10天）。保證了測量等后期工序有序進行，縮短生產周期19天。

3、完成了本區障礙物分布圖，制圖提供給甲方，以便下次部署有效避讓大型障礙物區。

5 認識與建議

通過本課題研究，得出以下認識及建議：

1、通過本次山地勘探新技術、新方法的應用研究，建立了適用于山地地震勘探的地理信息應用技術系列，實現了地理信息數據庫服務。

2、地理信息技術在山地地震勘探中的應用剛剛起步，因此其規范化和軟件聯合應用有待進一步提高和完善。

3、諸多的信息源在使用過程需要大量的校對和校正工作，探索一種更為有效手段需要進一步研究。

4、多軟件聯合應用，其過程、手段繁瑣，缺乏地震采集專業性的地理信息技術軟件。

相信不久的將來地理信息技術必將在山地地震勘探采集工作得到廣泛應用。

參考文獻：

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