淺談測繪與地質學之間的學術聯系

（中國人民解放軍61287部隊 四川成都610036）

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在人類長期對自身賴以生存的地球有了越來越深刻的認識，逐步形成了自然科學的一個重要分支——地質學。地質學不同于其他與地球有關的學科（地理學、海洋學、氣象學等），它研究的主要對象是巖石圈，即地表以下到幾十千米主要由巖體巖石組成的圈層。測繪學是研究地理信息的獲取、處理、描述和應用的一門學科。其內容包括：研究測定、描述地球的形狀、大小、重力場、地表形態以及確定自然和人工物體的空間位置及屬性，制成各種地圖和建立有關信息系統。當今3S技術的廣泛應用為提高地質工作的開展實現了更多豐富的方法，為提高效率和準確性提供了可能。測繪學是地質學的重要工具，而地質學為測繪學的發展提供了一定的方向和參考。

地質學研究內容測繪學發展方向3S技術

1 引言

地質學和測繪學相輔相成，互相協助，與其他學科相比，它們有以下特點。（1）學科的實踐性。從農田水利的興修到火山、地震的觀測，從遙感圖像的判讀和野外實地的考察，測繪學和地質學都離不開大量的實踐工作。同時，工作者只有深入到自然和野外實地工作中去，才能對各類現象、情況有真正的了解，確保數據的有效、成果的準確。（2）現象的復雜性。作為自然現象的一種，地質現象具有獨特的復雜性。在空間上，它涉及地表的任何部分，無論山地或谷地、河流或海洋、沙漠或沼澤無不存在地質作用和地質現象。而測繪學同樣復雜，單從理論角度和經驗出發，很難得出準確的結果。需要大量的計算和實地測量。因此對于測繪工作來說，戶外的控制測量、調繪、數據重復檢測都是至關重要的。（3）時空的變化性。無論是地質現象、地質構造，或是地圖上的各類地物都在隨時間的變化有所改變，或快或慢。因此，地圖數據的更新、地質現象的運動方式、演化規律都是各自學科研究和工作的重點。

此外，地質學還具備認識的局限性。例如，大部分的地質事件都經歷過漫長的演化時期，例如第四紀冰川變化、板塊的移動等。這對于生命短暫和歷史較短的人類來說，無法認識地質事件的全過程，因此地質學只能對已發生的事情努力的接近現實。

2 地質學和測繪的相互配合、相互聯系

2.1 制圖技術對于地質工作的用途

地質工作經常需要對某地進行礦產的勘探和成因分析，這類工作不能全部依賴于野外的測量，先今通常是利用3S技術獲取遙感圖像，圖像校正之后，首先進行圖像的判讀，隨后在野外實地開展調繪工作，畫出各個地層的地質年代的地質界線（地類界），還要詳細測量、定位礦體的長度、寬度、厚度，出露標高、傾角等各種屬性[2]，在地理信息系統軟件下開展專題制圖工作，添加圖例、比例尺等地圖要素。完成制圖工作，目前常用的GIS軟件有MapGIS、ArcGIS等。

地質考察結合當今3S技術，可以制作出某地區的地質圖或地質礦產分布示意圖，這對礦產的布局、開發利用規劃、地質特征分析以及礦產成因分析有著顯著的幫助和參考價值，豐富了地質工作的手段。

2.2 地質學和測繪工作對地震前后的監測和重建

地震是巖石圈內能量積累到一定強度后，短時間釋放的一種形式，也是自然界經常發生的一種地質作用，屬于地質災害的范疇，地震伴隨的地表沉降與升起，甚至發生山崩地裂。能導致河道堵塞、水壩坍塌、建筑物倒塌，電力、水利中斷。

地震發生之前，可依據地質學的知識對地震進行檢測，例如我國從1966年形態地震后的五十年以來，已建立了由24個基準地震臺組成的國家級地震臺網，其范圍覆蓋全國，用于檢測國內基本的地震情況[3]。各省市或一些特大型的工礦企業、如三峽水電站等也會建立地方地震臺檢預報本地區的活動情況，覆蓋范圍通常在方圓幾十千米間[4]。

地震發生前的地震孕育是很復雜的自然現象，伴隨著較多的地質學領域中的異常現象。這些異常主要有：地殼變形、重力地磁變化、地下流體（水、氣、油）變動、地電變化、水文地球化學變化、氣象異常、地電異常、應力應變以及宏觀的前兆現象，每一種前兆有包括不同的、多種的檢測手段和異常分析方向。例如地殼變形監測需要大量的斷層移位處測量和大地水準測量、湖面觀測，地面傾斜觀測，這些需要有針對性的專業水準儀進行測量，地震前兆分析項目是最豐富的，包括地震活動分布的條帶、空區集中、應變、b值、地光、噴油、地氣霧、井口變形等現象。

總之地震孕育和發生的復雜性，決定了其前兆豐富，多樣性的特點詳細分類目前可分為十大類，檢測項目和觀測方法可達近百種，其中大部分方法理論都包括了測量學和地質學知識的結合。

對于地震的在后重建就更離不開航測技術，災后地質構造的破壞，河道的變遷，災區交通阻斷，常規車輛較難入內，依靠航測技術可以清晰、實效的獲取災區內部影像，在影像上測量、定位并分析實地情況。并根據余震的監測情況開始布局重建工作。

2.3 地磁變化對磁偏角的影響

地球可以比做一個磁化的球體，地磁軸與地球的自轉軸并不重合，地磁南北極與地理的南北極位置也不一致，并且刺激位置并不是固定不變的，磁極位置逐年都有變化，如表1所示。經研究和測量發現，磁極有向西緩慢移動的趨勢。

表1 近代磁極位置

地磁共分為7個要素，其中磁偏角對于測繪工作者并不陌生，在地圖制圖中，圖外整飾部分要添加三北方向（正北、磁北方向、坐標北）和磁偏角等要素，不同的區域磁偏角也不相同，對于地質工作而言，每到一個新的地方開展地質勘測工作，首先需要把羅盤按照當地的磁偏角調整到實地的磁北方向，從這點而言，地質的磁探測量為地圖制圖提供了關鍵的要素。

3 結論

地質學和測繪學作為研究和測量地球的科學，雖相輔相成，互相協助，卻存在著本質的不同，測繪更像一門工具，有了測繪的深入，才能更好的進行地質研究和勘測，并為其他學科的研究帶來便利。地質學更注重于理論，通過理論來實踐，完成對地球表面及以下巖石圈層的研究和勘測，也對測繪的發展方向提出了要求。兩個學科雖然不同，缺密不可分，在地震監測和災后重建、在磁偏角測量和重力測量中、在地質礦產專題制圖等方面，兩個學科發揮了各自的優勢，提供了更好的服務。

淺談測繪與地質學之間的學術聯系

■唐選勝

P5[文獻碼]B

1000-405X（2016）-10-161-1