地理信息系統在地質工作中的應用及發展

丁禮江

摘 要：進入到21世紀，隨著地質調查工作的快速發展，地質調查工作信息量迅速增加，對地質調查工作的速度及精度的要求也更高。而傳統的地質調查工作的信息化程度較低，缺乏可視性，對海量數據分析、處理及決策支持能力較差。因此，提高地質調查工作決策的科學性、可視性和信息化程度非常必要。隨著地質工作要求的不斷提高，GIS與其的聯系必將更緊密。

關鍵詞：地理信息系統；應用；發展趨勢

地理信息系統（GIS）是融合計算機圖形和數據庫與一體，用來存儲和處理空間信息的高新技術。它把地理位置和相關屬性有機地結合起來，根據用戶的需要將空間信息及其屬性信息準確真實、圖文并茂地輸出給用戶，滿足城市建設、企業管理、居民生活對空間信息的要求。借助其獨有的空間分析功能和可視化表達功能，可進行各種輔助決策。

1 地理信息系統特點及應用領域

GIS是采集、存貯、分析、再現空間信息的信息系統，它不僅利用屬性數據，更重要的是空間數據。它具有以下特征：（1）具有采集、管理、分析和輸出多種地學空間信息的能力，具有空間性和動態性；（2）以地學研究和地學決策為目的，以地學模型方法為手段，具有區域空間分析、多要素綜合和動態預測能力，產生高層次高質量的地學派生信息；（3）由計算機支持進行空間數據管理，并由計算機程序模擬常規的或專門的地學分析方法或模型，作用于空間數據，產生有用信息，快速、準確地提供科學決策依據。其成功的應用在很多國家的很多領域里，極大地提高了應用領域的工作水平，顯示了其處理復雜問題的強大的信息處理和輔助決策能力。

2 地理信息系統在地質工作中的應用

2.1GIS在礦山地質中的應用

一個開采的礦山包括巖層、斷裂、礦床等各種地質體，同時還包括斜井、豎井、平硐、水平巷道、采空區、通風大巷、運輸大巷、礦車鐵道、電力及通訊線路、排水道、安全與休息工作區、勘探線等許多礦山勘探與開采的人工設施。對于井下動態開采、地面開采沉陷治理、復雜的地質構造和礦山的可持續發展等，在科學技術高度發達的今天，需要一個可視化技術將各種勘探手段得來的信息融和在一起，以直觀的三維圖形動態地表現出來，為處理這些海量的、復雜的、尤其是深部的地質信息提供一種方便的分析工具。面向GIS的三維空間數據模型反映了現實世界中空間實體及實體間的相互聯系，是描述空間數據組織的概念集合，包括對大量空間實體和空間關系的歸納。將它運用于礦山，就能將礦山上所有與采礦有關的地質體、人工設施以其固有的狀態展現在人們面前，為礦山管理人員、技術人員提供有效的管理工具，并為礦山的持續發展提供了可能。但就目前狀況而言，三維GIS在礦山上的應用還未成熟，這需要GIS工作者與地質工作者的共同努力，建立完善的基于礦山的真三維GIS，使其真正服務于礦山管理和礦山的可持續發展。

2.2GIS在礦產資源規劃與管理中的應用

據統計分析，我國現在大約有l/2的礦產資源緊張，21世紀中期可能全面緊張。因此，開發礦業任重道遠，必須大力發展地礦事業，加強合理開發礦產資源力度；同時，對現有的礦產資源進行綜合利用，合理地規劃與管理。GIS作為一種應用技術在礦產資源規劃與管理方面，能用數字化手段統一管理自然資源，最大限度地利用信息資源。隨時可以得到礦產資源現狀的最新資料，隨時為國土資源部門提供礦產資源利用的狀況信息，真正體現礦產信息的動態實時管理，體現資料信息的現勢性。目前，遼寧省開創了該項技術的先河，建立了“遼寧礦產資源規劃管理信息系統”，有效地改善了礦產資源規劃管理效率，促進了科學決策和快速反應能力，為礦產資源規劃管理部門提供了一種全新的宏觀管理和決策支持的手段和依據；宏觀上調控了資源開發總量，優化了資源利用結構和布局；最大化的保護了生態環境，促進了經濟和社會的可持續發展。

3 地理信息系統發展

3.1高分辨率遙感與GIS的結合

現在，高分辨率的遙感影像已逐漸應用到商業領域中，其最高精度可以達到lm左右。高分辨率遙感影像，意味著人們在數據采集和數據更新上的一場革命。以GIS為核心的高分辨率遙感影像與GIS、GPS（全球定位系統）的集成，使得人們能夠實時地采集數據、處理信息、更新數據以及分析數據。GIS已發展成為具有多媒體網絡、虛擬現實技術以及數據可視化的強大空間數據綜合處理技術系統。高分辨率遙感影像是實時獲取、動態處理空間信息對地觀測、分析的先進技術系統，是為GIS提供準確可靠的信息源和實時更新數據的重要保證。GPS主要是為遙感實時數據定位提供空間坐標，以建立事實數據庫。

3.2GIS協助海量數據管理

GIS技術的瓶頸之一就是如何解決海量空間數據管理問題，因為對于一個城市級的GIS系統，其數據量極其巨大，一般可達到GB的數據量級。傳統的基于文件的管理方式顯然不能處理這些問題，而利用面向對象的大型數據庫技術則能夠有效地解決這一問題。在面向對象的空間數據庫中，海量地圖數據的使用變得更加簡單：只需建立單一圖層，不必再進行分幅處理。如果用戶原來的數據源是分幅的，可將其全部存儲到一個圖層中，數據庫將自動對其進行拼接和索引處理，即可形成一個完整的圖層。在應用時，客戶端只需極少量的編程，就可實現對數據庫里數據的動態顯示。數據庫會根據當前地圖客戶端的顯示視野，自動將此范圍內的圖形檢索出來，并送到客戶端顯示。因此，即使服務器端的數據是GB級的，在客戶端的數據量卻僅是幾十到上百KB，大大減輕了客戶端系統的配置需求，并減輕了網絡流量。

4 結論

GIS技術在地質調查工作中的應用就是信息的調查獲取以及整合，在今后的應用中要注意新技術與傳統技術的結合，相信隨著計算機網絡技術以及信息技術的進一步發展，GIS技術在我國地質調查中的應用將會更加的廣泛和可靠。

參考文獻

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