gis在地質(zhì)的應(yīng)用-最新

1、礦產(chǎn)資源礦產(chǎn)資源預(yù)測與評價預(yù)測與評價石油地質(zhì)石油地質(zhì)地質(zhì)剖面繪圖地質(zhì)剖面繪圖地質(zhì)災(zāi)害地質(zhì)災(zāi)害環(huán)境應(yīng)用環(huán)境應(yīng)用三維數(shù)據(jù)模型在地質(zhì)三維數(shù)據(jù)模型在地質(zhì)礦山中的應(yīng)用礦山中的應(yīng)用GISGIS在地質(zhì)中在地質(zhì)中的應(yīng)用的應(yīng)用三維數(shù)據(jù)模型在地質(zhì)礦山中的應(yīng)用三維數(shù)據(jù)模型在地質(zhì)礦山中的應(yīng)用 3D data model in geological mining applications1 1.前言前言2.2.三三維維GISGIS數(shù)數(shù)據(jù)模型據(jù)模型綜綜述述3.3.三三維維GISGIS數(shù)數(shù)據(jù)模型在地據(jù)模型在地質(zhì)礦質(zhì)礦山中山中應(yīng)應(yīng)用分析用分析 地質(zhì)礦山現(xiàn)象極其復(fù)雜，既包括地層，斷裂，礦體地質(zhì)礦山現(xiàn)象極其復(fù)雜，既包括地層，斷裂

2、，礦體等天然地質(zhì)體，也包括鉆孔，巷道，采礦區(qū)等人工設(shè)施。等天然地質(zhì)體，也包括鉆孔，巷道，采礦區(qū)等人工設(shè)施。對于平面狀的地層界面來講，可以用其走向、傾向和傾角對于平面狀的地層界面來講，可以用其走向、傾向和傾角產(chǎn)狀數(shù)據(jù)來表示，但實際上地層界面往往不是穩(wěn)定的平直產(chǎn)狀數(shù)據(jù)來表示，但實際上地層界面往往不是穩(wěn)定的平直面，而是順走向和傾向都會發(fā)生變化而形成的曲面。面，而是順走向和傾向都會發(fā)生變化而形成的曲面。 二二 為了從三維角度來描述、觀察礦體的品位變化情況，為了從三維角度來描述、觀察礦體的品位變化情況，不能用常規(guī)的數(shù)字等值線圖來描繪，而要用等值面來表示。不能用常規(guī)的數(shù)字等值線圖來描繪，而要用等值面來表示

3、。為此可以采用三維趨勢面為此可以采用三維趨勢面Three-dimensionaltrend surfThree-dimensionaltrend surfaceace擬合方法實現(xiàn)礦體品位空間分布的描述。擬合方法實現(xiàn)礦體品位空間分布的描述。 建立三維GIS的核心問題是三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，根據(jù)三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的幾何特征可以將三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為二類：即基于面表示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（Face-baseddata structurerepresented）和基于體表示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（Based on volumetricdata structures） 2. 三三維維GIS數(shù)數(shù)據(jù)模型據(jù)模型綜綜述述 Summary of thr

4、ee-dimensionalGIS data model 2.1 基于面表示的基于面表示的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) Face-based data structure represented面結(jié)構(gòu)面結(jié)構(gòu)網(wǎng)格網(wǎng)格面片面片邊邊界界形狀形狀 基于面表示方法的特點是借助微小的面單元或面基于面表示方法的特點是借助微小的面單元或面元素來描述物體的幾何特征。元素來描述物體的幾何特征。1 1 格網(wǎng)是描述物體表面最常用的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它將格網(wǎng)是描述物體表面最常用的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它將研究表面劃分成規(guī)則的格網(wǎng)，每個格網(wǎng)上有一個對應(yīng)的研究表面劃分成規(guī)則的格網(wǎng)，每個格網(wǎng)上有一個對應(yīng)的屬性值（如高程）。屬性值（如高程）。2 2

5、形狀結(jié)構(gòu)通過對象表面點的斜率來描述，基本元素形狀結(jié)構(gòu)通過對象表面點的斜率來描述，基本元素是表面上各單元所對應(yīng)的法線向量。形狀模型的一個重是表面上各單元所對應(yīng)的法線向量。形狀模型的一個重要應(yīng)用實例是借助形狀的濃淡技術(shù)來進行表面模型的重要應(yīng)用實例是借助形狀的濃淡技術(shù)來進行表面模型的重建。建。3 3 面片結(jié)構(gòu)是用不同形狀的面片來表示物體的表面，面片結(jié)構(gòu)是用不同形狀的面片來表示物體的表面，面片的形狀有正方形、規(guī)則三角形和不規(guī)則三角形等。面片的形狀有正方形、規(guī)則三角形和不規(guī)則三角形等。： 1 三維柵格Three-dimensionalgrid 2 指針結(jié)構(gòu)PointerStructure、 3 八叉樹O

6、ctree 4 結(jié)構(gòu)實體幾何StructureSolid Geometry 5 不規(guī)則四面體Irregulartetrahedron 2.2 基于體表示的基于體表示的數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) Based on volumetric data structures 1 三維柵格結(jié)構(gòu)是將研究空間劃分成三維空間陣列，這種結(jié)構(gòu)無數(shù)據(jù)壓縮，占用較大的存貯空間，計算速度慢，因此它是過渡性的結(jié)構(gòu)，通常在處理過程中作中間表示使用。2 八叉樹是一種更為有效的表示體的方法，是二維四叉樹在三維上的擴展，它是分層次地將研究空間分成八個大小相等的柵格（八分體），直到所有八分體的屬性值為0或1為止。 3 不規(guī)則四面體結(jié)構(gòu)是不規(guī)則

7、三角形結(jié)構(gòu)（TIN）向三維的擴充，它以四面體作為最基本的體元來描述物體。在這種結(jié)構(gòu)中以連接但不重疊的不規(guī)則四面體構(gòu)成格網(wǎng)。它既可以描述建筑物等規(guī)則物體，也可以表示礦體、地表、地層等不規(guī)則物體。 由于八叉樹具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的特點，但數(shù)據(jù)量隨分由于八叉樹具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的特點，但數(shù)據(jù)量隨分辨率的增大而成倍增加，而四面體網(wǎng)格既能保護原始數(shù)據(jù)，又具有精辨率的增大而成倍增加，而四面體網(wǎng)格既能保護原始數(shù)據(jù)，又具有精確表示坐標和空間拓撲關(guān)系的能力。其基本思想是以八叉樹作整體描確表示坐標和空間拓撲關(guān)系的能力。其基本思想是以八叉樹作整體描述，四面體作局部描述，并在八叉樹結(jié)構(gòu)中設(shè)置一個屬性值來實現(xiàn)八述

8、，四面體作局部描述，并在八叉樹結(jié)構(gòu)中設(shè)置一個屬性值來實現(xiàn)八叉樹與四面體格網(wǎng)的結(jié)合。混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的靈活性，叉樹與四面體格網(wǎng)的結(jié)合?；旌蠑?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的靈活性，對提高表示精度，減少數(shù)據(jù)量是十分有利的。對提高表示精度，減少數(shù)據(jù)量是十分有利的。 2.3 基于八叉基于八叉樹樹和四面體的混合和四面體的混合數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)結(jié)結(jié) Based on octree and tetrahedral hybrid data structure 2.4基于基于邊邊界表示的三界表示的三維維矢量矢量數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) Boundary representation of three-dimensional ve

9、ctor-based data structures 邊界表示通常用于三維幾何造型，可邊界表示通常用于三維幾何造型，可引伸到地質(zhì)領(lǐng)域。即以點引伸到地質(zhì)領(lǐng)域。即以點邊邊環(huán)環(huán)界面界面體來描述一個研究區(qū)域體，并建立空間拓撲體來描述一個研究區(qū)域體，并建立空間拓撲關(guān)系。這種結(jié)構(gòu)中認為體由界面劃分、界面關(guān)系。這種結(jié)構(gòu)中認為體由界面劃分、界面由環(huán)構(gòu)成、環(huán)由邊組成、邊包含起點、終點由環(huán)構(gòu)成、環(huán)由邊組成、邊包含起點、終點。 由于矢量、柵格的三維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)各有其特點。對于許多空間現(xiàn)象單獨用矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或單純用柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)均不能有效地解決所有的問題?；谑噶颗c柵格集成的三維數(shù)據(jù)模型，并采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)對空間對象進行

10、抽象，概括出矢量與柵格一體化的三維空間數(shù)據(jù)模型 2.5矢量矢量與柵與柵格集成的三格集成的三維數(shù)維數(shù)據(jù)模型據(jù)模型 Integrated 3D vector and raster data models 三維模型圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖，該模型中將三如圖，該模型中將三維空間對象抽象成：維空間對象抽象成：結(jié)點結(jié)點點狀地物、弧點狀地物、弧段、線狀地物、面狀段、線狀地物、面狀地物、數(shù)字表面模型、地物、數(shù)字表面模型、斷面、影像、像元、斷面、影像、像元、體狀地物、數(shù)字立體體狀地物、數(shù)字立體模型、體元、柱狀地模型、體元、柱狀地物、復(fù)雜地物共物、復(fù)雜地物共1313類類空間地物和位置坐標空間地物和位置坐標1 1個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)個

11、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 3.13.1數(shù)數(shù)據(jù)模型的據(jù)模型的應(yīng)應(yīng)用用 Applicationdata model 采用什么樣的三維數(shù)據(jù)模型來描述地質(zhì)礦山現(xiàn)象應(yīng)針采用什么樣的三維數(shù)據(jù)模型來描述地質(zhì)礦山現(xiàn)象應(yīng)針對各類現(xiàn)象的特點而異。應(yīng)本著描述結(jié)構(gòu)簡單、具有拓撲對各類現(xiàn)象的特點而異。應(yīng)本著描述結(jié)構(gòu)簡單、具有拓撲關(guān)系、滿足一定的空間精度、便于處理與分析的原則。由關(guān)系、滿足一定的空間精度、便于處理與分析的原則。由于地質(zhì)礦山現(xiàn)象的復(fù)雜性，描述的數(shù)據(jù)模型比較復(fù)雜，目于地質(zhì)礦山現(xiàn)象的復(fù)雜性，描述的數(shù)據(jù)模型比較復(fù)雜，目前還未見一個真正滿足地質(zhì)礦山領(lǐng)域的基于三維數(shù)據(jù)模型前還未見一個真正滿足地質(zhì)礦山領(lǐng)域的基于三維數(shù)據(jù)模型的三維的三維

12、GISGIS軟件。可以相信，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)與方法來軟件?？梢韵嘈?，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)與方法來分析研究適合地質(zhì)礦山現(xiàn)象的三維分析研究適合地質(zhì)礦山現(xiàn)象的三維GISGIS數(shù)據(jù)模型是未來的數(shù)據(jù)模型是未來的趨勢。趨勢。 3三三維維GIS數(shù)數(shù)據(jù)模型在地據(jù)模型在地質(zhì)礦質(zhì)礦山中山中應(yīng)應(yīng)用分析用分析Three-dimensional GIS data model analysis in geological mining application 合理有效的管理反映地質(zhì)礦山中的各種現(xiàn)象的數(shù)據(jù)合理有效的管理反映地質(zhì)礦山中的各種現(xiàn)象的數(shù)據(jù)需要數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的支持，由于描述地質(zhì)礦山現(xiàn)象的需要數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的支持，由于描

13、述地質(zhì)礦山現(xiàn)象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，涉及到對象嵌套和記錄變長這樣的數(shù)據(jù)特數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，涉及到對象嵌套和記錄變長這樣的數(shù)據(jù)特征，因此最好采用面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)才能有效征，因此最好采用面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)才能有效地進行管理。也可以充分利用現(xiàn)有關(guān)系數(shù)據(jù)庫（如地進行管理。也可以充分利用現(xiàn)有關(guān)系數(shù)據(jù)庫（如AccesAccess s、SQL ServerSQL Server）的）的BinaryBinary和備注字段實現(xiàn)變長記錄的管和備注字段實現(xiàn)變長記錄的管理，但效率會有所降低。理，但效率會有所降低。 可視化是地理信息系統(tǒng)的主要功能，也是直觀地觀可視化是地理信息系統(tǒng)的主要功能，也是直觀地觀測空間數(shù)據(jù)庫的主要

14、手段。三維物體的可視化可以借鑒測空間數(shù)據(jù)庫的主要手段。三維物體的可視化可以借鑒三維幾何造型的方法進行，但還遠遠不能滿足地質(zhì)礦山三維幾何造型的方法進行，但還遠遠不能滿足地質(zhì)礦山中的三維現(xiàn)象的要求。目前三維對象可視化技術(shù)得到了中的三維現(xiàn)象的要求。目前三維對象可視化技術(shù)得到了較大的發(fā)展，較為領(lǐng)先的主流較大的發(fā)展，較為領(lǐng)先的主流3D3D軟件有：軟件有：OpenGLOpenGL、QD3DQD3D（Quick Draw 3DQuick Draw 3D）和）和Direct3DDirect3D。 3.2數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫管理管理與與可可視視化手段化手段 Database management and visuali

15、zation toolsGIS在地質(zhì)繪圖中的應(yīng)用在地質(zhì)繪圖中的應(yīng)用 工程地質(zhì)通常利用勘探、物探、試驗和監(jiān)測等工程技術(shù)手工程地質(zhì)通常利用勘探、物探、試驗和監(jiān)測等工程技術(shù)手段段, , 調(diào)查、分析和評價區(qū)域調(diào)查、分析和評價區(qū)域( (又稱勘察場區(qū)又稱勘察場區(qū)) ) 的地質(zhì)、環(huán)的地質(zhì)、環(huán)境特征、巖土條件等境特征、巖土條件等, , 以獲取定性和定量的結(jié)果以獲取定性和定量的結(jié)果, , 并用專并用專題圖、報表和文字報告表現(xiàn)題圖、報表和文字報告表現(xiàn)要求：將GIS 應(yīng)用于工程地質(zhì)制圖, 關(guān)鍵要實現(xiàn)分析應(yīng)用結(jié)果或原始數(shù)據(jù)可視化表達與編輯, 如復(fù)雜地層的填充、地質(zhì)符號與線型表達; 圖面整飾; 注記和頁面輸出等關(guān)鍵問題

16、。應(yīng)用軟件：采用組件式GIS 桌面制圖組件Super Layout , 它封裝了頁面、制圖元素等對象, 創(chuàng)建了標注、符號、直線、折線、矩形、圓角矩形、橢圓、多邊形、地圖、復(fù)雜圖框、指北針、比例尺、圖例、圖片、表格等實體對象, 多個對象可以組合成復(fù)合對象; 可以對多個選中對象進行剪切、復(fù)制、對齊、等距、居中、移動、縮放等操作; 支持地圖的任意區(qū)域剪裁; 支持各種型號的打印機和繪圖儀, 并且可以根據(jù)設(shè)計紙面的大小進行智能分頁打印。這些為實現(xiàn)基于GIS 的工程地質(zhì)制圖奠定了基礎(chǔ)。圖形分類：工程地質(zhì)人員需要用平面圖、剖面圖、柱狀圖、等值線圖四類圖件, 從不同角度反映場區(qū)的地質(zhì)狀況工程地工程地質(zhì)質(zhì)制制圖

17、圖需求需求平面圖是最基本的工程地質(zhì)圖, 以常見的勘察點平面分布圖為例, 首先利用GIS 查詢分析在地圖上過濾顯示背景地形圖和地質(zhì)圖相關(guān)的重要圖層及要素, 并用不同線型表示場區(qū)邊界、剖面線。對具有不同試驗的鉆孔用不同的符號表示, 動態(tài)生成包括勘察孔號、工程內(nèi)勘察孔序號、勘察孔深度、孔口高程、地下水位等屬性不同組合形式的注記?？辈炜椎慕M合注記通常有以下形式, 見圖3。然后根據(jù)默認打印紙張大小, 利用GIS 制圖組件開發(fā)接 柱狀圖是根據(jù)鉆孔分層、原位測試數(shù)據(jù)以相對規(guī)范的圖表表現(xiàn)勘察點垂直方向上的地層分布及其巖土力學(xué)特征, 包括鉆孔柱狀圖、靜力觸探試驗成果圖、十字板剪切試驗成果圖、動力觸探試驗成果圖四

18、種剖面剖面圖圖工程地質(zhì)剖面圖是根據(jù)剖面線上所有鉆孔的分層特征及原位試驗數(shù)據(jù) 生成的垂直斷面圖件, 它可直觀地顯示出場區(qū)某一方向上地層、構(gòu)造、礦體變化和礦床成礦規(guī)律等?；贕IS 制作剖面圖, 是柱狀圖的擴展, 分三個步驟自動生成。第一步：自動生成圖名、圖框、圖例、垂直比例尺和水平比例尺、水平標高線、坐標線、剖面線及編號等要素;第二步： 根據(jù)水平和垂直比例繪鉆孔垂直線、每一層巖性花紋填充、層底界線及高程、鉆孔組合注記、地層標記、取樣符號和標貫擊數(shù)等, 若有夾層、異常段次類似柱狀圖自動異常填充、標出層底和層頂高程;第三步： 相同地層連線(包括地表) , 其主要難點是空間插值和復(fù)雜地層判斷連線。等等

19、值線圖值線圖 等值線圖是利用勘察孔分層數(shù)據(jù)得到某一地層的厚度、層底或?qū)禹斏疃鹊忍卣? 進行空間插值計算, 生成特征相等的連續(xù)的點, 自動連成光滑的曲線, 以表現(xiàn)地層的厚度(深度) 分布等情況。 生成步驟： 首先獲取具有相同地層特征的鉆孔層底(頂) 的離散數(shù)據(jù), 利用GIS 強大的空間分析功能, 自動成的TIN 或GRID 數(shù)據(jù), 再轉(zhuǎn)換成等值線數(shù)據(jù), 只需在新圖層上顯示等值線和高程、厚度等特征標注, 后面的工作就類似制作平面圖了。GIS生成的柱狀圖生成的柱狀圖GIS自動生成的自動生成的剖面剖面圖圖GIS生成的生成的等等值線圖值線圖首先可制作相應(yīng)格式的四種圖表模板。在地圖上選擇某個勘察孔, 根據(jù)

20、其相關(guān)的原位測試類型自動確定圖表類型, 調(diào)用相應(yīng)的柱狀圖制作接口函數(shù)。接口函數(shù)內(nèi)部自動讀取對應(yīng)的圖表模板, 在固定項如孔號工程名稱、建設(shè)單位、勘察孔坐標和深度等按預(yù)定字體、樣式附上內(nèi)容注記。第二步：在主體部分, 根據(jù)垂直比例尺依次從淺到深畫上勘察孔分層的層底界線, 并根據(jù)巖土類型進行柱狀填充。中間若有夾層、異常段次等, 要畫上層頂和層底界線,先對正常層上部分填充。第三步：對夾層等根據(jù)其類型自動填充,最后對夾層下面的正常層填充; 若有多個夾層、異常段次,依次進行, 以保證層序和填充的正確性。GIS 在石油地在石油地質(zhì)質(zhì)中的中的應(yīng)應(yīng)用用 專題制圖 GIS與盆地模擬 油氣資源評價 石油勘探開發(fā)管理

21、數(shù)據(jù)管理 綜合決策1、專題制圖、專題制圖 構(gòu)造圖、沉積相圖、儲層分布與評價圖、油氣資源評價與預(yù)測圖等圖件的制作一直是石油地質(zhì)的重要工作。地質(zhì)信息的分層分區(qū)域管理圖件的靈活添加信息的快速更新多要素綜合成圖。勞動強度大效率低圖件管理繁雜人為因素影響大圖件利用效率低綜合成圖能力差傳統(tǒng)作圖GIS作圖 2、數(shù)數(shù)據(jù)管理據(jù)管理 Data management 20%20%80%80%分析、解釋、評價、開分析、解釋、評價、開發(fā)發(fā)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)查找、收集、組織和驗查找、收集、組織和驗證證數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)石油勘探開發(fā)工作中石油勘探開發(fā)工作中各階段所投入精力扇形圖各階段所投入精力扇形圖 利用利用GIS GIS 進行數(shù)據(jù)管理，進行

22、數(shù)據(jù)管理，實現(xiàn)了圖形、屬性的一體化管實現(xiàn)了圖形、屬性的一體化管理，為地質(zhì)工作者提供一個完理，為地質(zhì)工作者提供一個完整、靈活和易于使用的資料管整、靈活和易于使用的資料管理和綜合的環(huán)境理和綜合的環(huán)境，使得項目數(shù)使得項目數(shù)據(jù)的尋訪變得非常容易。據(jù)的尋訪變得非常容易。3、GIS與與盆地模盆地模擬擬 GIS的許多空間分析功能可直接運用于盆地模擬中，隨著GIS的三維數(shù)據(jù)模型的建立和不斷完善，盆地的真三維模擬將實現(xiàn)，也使建立時空一體化的盆地演化和成藏動力學(xué)模型成為可能，具有十分廣闊的發(fā)展前景。GIS simulation of basin4、油油氣資氣資源源評評價價 Oil and gas resource

23、 evaluationGIS GIS 軟件軟件宏觀評價宏觀評價區(qū)帶評價區(qū)帶評價圈閉評價圈閉評價油油氣資氣資源源評評價可信度大價可信度大大提高大提高實現(xiàn)實現(xiàn)實現(xiàn)實現(xiàn)5、石油勘探開發(fā)管理、石油勘探開發(fā)管理管理GIS數(shù)據(jù)庫應(yīng)用與管理系統(tǒng)采集分析分析描述描述實現(xiàn)管理過程實現(xiàn)管理過程 程序化程序化 規(guī)范化規(guī)范化Petroleum exploration and development managementPetroleum exploration and development management6、綜綜合合決決策策 Comprehensive decision實現(xiàn)和完成實現(xiàn)和完成結(jié)結(jié)合合專業(yè)應(yīng)用模型

24、專業(yè)應(yīng)用模型巖性自動識別地質(zhì)圖件自動繪制、編輯與加工 1 .1 .GIS在在環(huán)環(huán)境地境地質(zhì)質(zhì)的的應(yīng)應(yīng)用用 Enviornmental geology第一PPT模板網(wǎng)：四四個個方面方面環(huán)境工程環(huán)境工程Environmental engineeringEnvironmental engineering流域綜合治理流域綜合治理Watershed comprehensive Watershed comprehensive managementmanagement環(huán)境健康研究環(huán)境健康研究Environmental healthEnvironmental health礦區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測分析礦區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測分

25、析Mining area ecologyMining area ecology 環(huán)境地質(zhì)信息管理環(huán)境地質(zhì)信息管理、預(yù)處理系統(tǒng)預(yù)處理系統(tǒng)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)標準化體系的建立標準化體系的建立多源空間多源空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫環(huán)境地質(zhì)數(shù)據(jù)環(huán)境地質(zhì)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)采集處理系統(tǒng)環(huán)境地質(zhì)評價、預(yù)測環(huán)境地質(zhì)評價、預(yù)測和防治決策系統(tǒng)和防治決策系統(tǒng)方法庫方法庫模型庫模型庫項目任務(wù)書項目任務(wù)書項目任務(wù)書項目任務(wù)書踏勘設(shè)計踏勘設(shè)計資料收集、野外調(diào)查資料收集、野外調(diào)查資料整理、預(yù)分析資料整理、預(yù)分析綜合分析、編制報告綜合分析、編制報告?zhèn)鹘y(tǒng)工作模式傳統(tǒng)工作模式基于基于GISGIS技術(shù)工作模式技術(shù)工作模式1 1 環(huán)

26、境工程規(guī)劃環(huán)境工程規(guī)劃：GISGIS在環(huán)境工程規(guī)劃方面具有很大的優(yōu)越性，在環(huán)境工程規(guī)劃方面具有很大的優(yōu)越性，它采用開放式的體系結(jié)構(gòu)，它采用開放式的體系結(jié)構(gòu)， 規(guī)劃人員可以利用現(xiàn)有的表格數(shù)據(jù)和數(shù)規(guī)劃人員可以利用現(xiàn)有的表格數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)查詢、使用各個部門的信息；它可以把各種數(shù)據(jù)按類型據(jù)庫管理系統(tǒng)查詢、使用各個部門的信息；它可以把各種數(shù)據(jù)按類型進行分類，并放在不同的圖層上，各層之間可以進行運算、變換、疊進行分類，并放在不同的圖層上，各層之間可以進行運算、變換、疊加旋轉(zhuǎn)等。加旋轉(zhuǎn)等。2 2 環(huán)境工程管理環(huán)境工程管理：環(huán)境工程管理的核心內(nèi)容是對重大污染源的控：環(huán)境工程管理的核心內(nèi)容是對重大污染源的

27、控制。利用制。利用GISGIS的空間拓撲關(guān)系進行查詢，可以把污染源的地理位置、的空間拓撲關(guān)系進行查詢，可以把污染源的地理位置、污染種類、排放量及其他狀況等清晰地反映出來。同時還可以對重點污染種類、排放量及其他狀況等清晰地反映出來。同時還可以對重點污染源的各種污染要素進行分析和綜合統(tǒng)一的管理，還可分不同層面污染源的各種污染要素進行分析和綜合統(tǒng)一的管理，還可分不同層面對污染源進行顯示處理。對污染源進行顯示處理。3 3 環(huán)境監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測：環(huán)境的演變是一個動態(tài)的過程，環(huán)境動態(tài)監(jiān)測的實：環(huán)境的演變是一個動態(tài)的過程，環(huán)境動態(tài)監(jiān)測的實現(xiàn)，有賴于信息的適時更新和對信息的空間分析與綜合處理。其關(guān)鍵現(xiàn)，有賴于信息

28、的適時更新和對信息的空間分析與綜合處理。其關(guān)鍵在于建立科學(xué)的監(jiān)測模型，對信息進行有效的。環(huán)境監(jiān)測包括大氣污在于建立科學(xué)的監(jiān)測模型，對信息進行有效的。環(huán)境監(jiān)測包括大氣污染的監(jiān)測、水體污染監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測等。染的監(jiān)測、水體污染監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境災(zāi)害監(jiān)測等。GISGIS強強大的專題制圖功能可將環(huán)境的變化情況、規(guī)律通過直觀的圖件資料予大的專題制圖功能可將環(huán)境的變化情況、規(guī)律通過直觀的圖件資料予以顯示。以顯示。1 1 預(yù)測與監(jiān)測：通過歷史資料和有效的數(shù)學(xué)模型對洪水進行定量分析預(yù)測與監(jiān)測：通過歷史資料和有效的數(shù)學(xué)模型對洪水進行定量分析預(yù)測和預(yù)報，為防洪和水庫調(diào)度的科學(xué)決策提供及時的信

29、息。預(yù)測和預(yù)報，為防洪和水庫調(diào)度的科學(xué)決策提供及時的信息。2 2 規(guī)劃與管理：規(guī)劃與管理：GISGIS多要素拓撲空間分析管理功能可為規(guī)劃管理部門多要素拓撲空間分析管理功能可為規(guī)劃管理部門快速地提供大量有價值的信息，如快速確定可利用而未利用的土地位快速地提供大量有價值的信息，如快速確定可利用而未利用的土地位置、為移民建鎮(zhèn)選擇最佳的新城建設(shè)地址、確定洪水期影響船泊運行置、為移民建鎮(zhèn)選擇最佳的新城建設(shè)地址、確定洪水期影響船泊運行的河段等。的河段等。 topology topology3 3 提供決策方案：如當河流全流域性地發(fā)生洪水災(zāi)害時，利用提供決策方案：如當河流全流域性地發(fā)生洪水災(zāi)害時，利用GIS

30、GIS可可以選擇最佳的防治方案，利用已有的防洪設(shè)施進行洪水的調(diào)節(jié)、根據(jù)以選擇最佳的防治方案，利用已有的防洪設(shè)施進行洪水的調(diào)節(jié)、根據(jù)分流洪水的總量選擇經(jīng)濟損失最小的分洪區(qū)、根據(jù)網(wǎng)絡(luò)分析功能挑選分流洪水的總量選擇經(jīng)濟損失最小的分洪區(qū)、根據(jù)網(wǎng)絡(luò)分析功能挑選出人員撤離到安全區(qū)的最佳線路、及時統(tǒng)計災(zāi)區(qū)受災(zāi)的人口和耕地出人員撤離到安全區(qū)的最佳線路、及時統(tǒng)計災(zāi)區(qū)受災(zāi)的人口和耕地。環(huán)環(huán)境健康境健康研研究究收集、存儲和組織空間與非空間數(shù)據(jù)；收集、存儲和組織空間與非空間數(shù)據(jù)；環(huán)境健康數(shù)據(jù)制圖，揭示健康事件的空間分布模式；環(huán)境健康數(shù)據(jù)制圖，揭示健康事件的空間分布模式；建立空間分析模型，模擬疾病生態(tài)因子的相互作用機理

31、建立空間分析模型，模擬疾病生態(tài)因子的相互作用機理和時空變化特性；和時空變化特性；運用統(tǒng)計分析方法探索健康事件與人口、環(huán)境、社會經(jīng)運用統(tǒng)計分析方法探索健康事件與人口、環(huán)境、社會經(jīng)濟等因子的關(guān)系；濟等因子的關(guān)系；尋求疾病病因的空間關(guān)聯(lián)尋求疾病病因的空間關(guān)聯(lián). .基于基于GISGIS技術(shù)，健康研究人員技術(shù)，健康研究人員可以迅速地查詢可以迅速地查詢和分析人口、環(huán)境、健康以及其他相關(guān)數(shù)據(jù)，為人口健和分析人口、環(huán)境、健康以及其他相關(guān)數(shù)據(jù)，為人口健康決策提供信息支持；康決策提供信息支持；1.1.實時監(jiān)測人口健康事件及其相關(guān)因子的發(fā)展變化并同步實時監(jiān)測人口健康事件及其相關(guān)因子的發(fā)展變化并同步更新人口健康數(shù)據(jù)庫

32、更新人口健康數(shù)據(jù)庫 礦區(qū)作為一種特殊的地理區(qū)域，其生態(tài)環(huán)境正日益受到重視。近礦區(qū)作為一種特殊的地理區(qū)域，其生態(tài)環(huán)境正日益受到重視。近2020年年來，不少國家加強了區(qū)域資源開發(fā)與環(huán)境保護的系統(tǒng)調(diào)控和可持續(xù)發(fā)來，不少國家加強了區(qū)域資源開發(fā)與環(huán)境保護的系統(tǒng)調(diào)控和可持續(xù)發(fā)展。在實施礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的過程中，必須正確處理資源開采與展。在實施礦區(qū)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的過程中，必須正確處理資源開采與環(huán)境保護、經(jīng)濟建設(shè)與環(huán)境治理的關(guān)系。環(huán)境保護、經(jīng)濟建設(shè)與環(huán)境治理的關(guān)系。 Mining areas are of great importance! Mining areas are of great importa

33、nce!將遙感將遙感(Rs)(Rs)、全球定位系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)(GPS)(GPS)和地理信息系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)(GIS)(GIS)與傳統(tǒng)的環(huán)境與傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)相結(jié)合，對礦區(qū)的環(huán)境和災(zāi)害現(xiàn)象進行動態(tài)綜合監(jiān)測，研究監(jiān)測技術(shù)相結(jié)合，對礦區(qū)的環(huán)境和災(zāi)害現(xiàn)象進行動態(tài)綜合監(jiān)測，研究礦山工程活動與礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的保護和治理，是礦區(qū)環(huán)境發(fā)展的重要礦山工程活動與礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的保護和治理，是礦區(qū)環(huán)境發(fā)展的重要方向。方向。 Rs+GPS+GIS Rs+GPS+GIShelpful toolshelpful toolsGIS在地在地質(zhì)質(zhì)災(zāi)害方面的災(zāi)害方面的應(yīng)應(yīng)用用 Application of GIS in ge

34、ological disasters地質(zhì)災(zāi)害geologicaldisasters地震earthquake泥石流mud-flow地面沉降land subsidence火山活動volcano水土流失soil erosion地面崩塌collapseEarthquake 地震Mudflow 泥石流HERE ARE THE PHOTOS 實際應(yīng)用實際應(yīng)用 Application 1 多多源源數(shù)數(shù)據(jù)集據(jù)集數(shù)數(shù)字化字化輸輸入和入和繪圖輸繪圖輸出。出。(Digital input and graphic output of the multi-source data set) Definition：數(shù)數(shù)字化

35、字化圖圖件及件及屬屬性性數(shù)數(shù)據(jù)都存據(jù)都存儲儲在在GIS系系統(tǒng)統(tǒng)中中,從從中可找出中可找出與與滑坡災(zāi)害滑坡災(zāi)害評評價相價相關(guān)關(guān)的因素的因素,利用利用GIS的存的存儲儲、更新、更新、網(wǎng)網(wǎng)格化、空格化、空間疊間疊加功能加功能,得到一得到一張張反映每反映每個個地地區(qū)區(qū)的的權(quán)權(quán)重重總總和的和的綜綜合合圖圖件件 store,renew,grid,overlaya useful picture 2 GIS結(jié)結(jié)合災(zāi)害合災(zāi)害評評價模型的價模型的擴擴展分析展分析 Use GIS to get a further analysis of disaster evaluation model 根據(jù)各因素的根據(jù)各因素的組

36、組成成分和災(zāi)害信息存成成分和災(zāi)害信息存儲儲、緩緩沖沖區(qū)區(qū)分析、分析、DEM模型及模型及疊疊加分析等功能加分析等功能,對對有有關(guān)關(guān)滑坡、洪水和河岸侵滑坡、洪水和河岸侵蝕蝕等災(zāi)害等災(zāi)害傾傾向地向地區(qū)進區(qū)進行了災(zāi)害分行了災(zāi)害分區(qū)區(qū)、并對并對某一具事件各某一具事件各構(gòu)構(gòu)成成因素的脆弱性因素的脆弱性進進行了行了評評價。價。 1 1地質(zhì)災(zāi)害致災(zāi)因子的分析地質(zhì)災(zāi)害致災(zāi)因子的分析 Disaster factorsDisaster factors2 2地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情模擬預(yù)報地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情模擬預(yù)報 Stimulation predictionStimulation prediction3 3地質(zhì)災(zāi)害的災(zāi)情模擬評價地質(zhì)

37、災(zāi)害的災(zāi)情模擬評價 Disaster evaluationDisaster evaluation4 4地理空間數(shù)據(jù)庫的建立地理空間數(shù)據(jù)庫的建立 data basedata base5 5地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū) Zoning varied degrees Zoning varied degrees 3 地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情模擬預(yù)報地質(zhì)災(zāi)害災(zāi)情模擬預(yù)報Stimulation predictionGIS進進行行礦產(chǎn)資礦產(chǎn)資源源綜綜合合評評價的一般流程價的一般流程空 間 數(shù) 據(jù) 庫 建 立地 質(zhì) 礦 產(chǎn)化 探物 探遙 感基于GIS可視化全信息數(shù)據(jù)處理區(qū)域成礦規(guī)律綜合研究GIS綜合信息找礦模型

38、的建立礦產(chǎn)資源定位預(yù)測資源潛力估算找礦工作部署建議成礦理論及成礦模式基于野外地質(zhì)調(diào)查GIS礦產(chǎn)資礦產(chǎn)資源源評評價的三價的三種種模型模型以MAPGIS為平臺的三種不同礦產(chǎn)資源評價的GIS模型1、經(jīng)驗?zāi)Ｐ头?Empirical model2、找礦信息量加權(quán)模型 Weighted model3、礦床模型法 Deposit model1、經(jīng)驗經(jīng)驗?zāi)Ｐ头Ｐ头ㄖ饕悄M一般礦床學(xué)家進行成礦分析的思路，根據(jù)地質(zhì)專家所建立的概念模型條件，然后運用該模型工具方便地將書籍概念模型地質(zhì)條件一致的區(qū)域圈定出來。1）構(gòu)造預(yù)測工程專題。即選擇空間數(shù)據(jù)庫與預(yù)測相關(guān)的專題圖層條件。2）提供用戶簡單的專題因素與礦產(chǎn)相關(guān)系統(tǒng)分析，提供各種因素與礦產(chǎn)相關(guān)統(tǒng)計分析，提供各種因素統(tǒng)計直方圖分析3）提供從專題數(shù)據(jù)進行因素選擇，允許用戶根據(jù)多條件檢索空間地質(zhì)體，如可以從地質(zhì)圖中檢索脆裂度高的花崗巖地質(zhì)體等4）根據(jù)多地質(zhì)