本科地質地理應用畢業論文
地質災害的頻繁發生 ,給人類生命財產帶來嚴重損失。因此 ,地質環境評價與地質災害預測尤為重要。下面是小編為大家整理的，供大家參考。
篇一
《 基於SPOT―5遙感影像的地質地理底圖更新研究 》
【摘 要】地理底圖是地質專題地圖的重要內容，一般使用大比例尺地形圖縮編，現勢性較差。提出了使用SPOT-5遙感影像進行地質地理底圖更新的方法。將原有地質地理底圖與SPOT-5遙感影像套合，採用人機互動的方法進行更新。分析了作業流程，該方法簡單快捷、可操作性較強，具有一定的實際應用價值。
【關鍵字】SPOT-5;遙感影像;地質地理底圖;更新
地質地理底圖具備地圖數學基礎和基本地理要素***水系、居民地、道路交通、行政區界、地形等***是地質圖的地理基礎，它不僅是表示地質圖專題內容的骨骼，在製圖和用圖時有定向和定位的作用，而且還表示製圖現象的分佈和地理環境相互聯絡的作用，因此數字地理底圖是地質勘查工作中不可缺少的組成部分，其精度、製圖綜合、現勢性直接影響到地質環境調查的成果質量。傳統地理底圖編制工藝方法有二種：一是利用大比例尺地圖資料縮編小比例地理底圖，二是利用同比例尺地圖資料進行等比例編制地理底圖。然而，目前所用的地質地理底圖大多使用較老的地形圖編繪，近年來，隨著國民經濟的迅速發展，道路、居民地、河流、行政區界等要素髮生了巨大的變化，原地理底圖現勢性較差，已經無法滿足地質工作的要求，需要進行更新。如何經濟快捷地更新地理底圖值得探討。遙感技術具有覆蓋範圍廣，資料獲取週期短等優點，尤其是近年來遙感資料的空間解析度逐漸提高，為地理資料更新提供了很好的資料來源。
1 資料來源與資料處理
1.1 原始資料及更新資料來源：
***1***原始資料：原地質地理底圖使用1：10000比例尺地形圖編繪，部分地形、地物已經發生變化，現勢性已經無法滿足要求，需要進行更新。
***2***更新資料來源：用於更新的遙感資料選用近期的SPOT-5，包括5m的全色波段和10m的多光譜波段，現勢性可以滿足地理底圖更新的需要。
1.2 SPOT-5遙感影像資料處理
1.2.1 遙感影像正射校正
首先根據全色影像全景或區域性區域的地形特點，在影像均勻選取若干微分或多項式糾正所需控制點，基於物理模型對全色波段影像資料進行正射糾正，隨機選取檢查點，檢查全色波段遙感影像的校正精度;然後以糾正好的全色波段影像資料為參考，對相同作業區多光譜影像資料進行配準。
1.2.2 影像融合
遙感影像融合是對較高空間解析度的全色影像與較低空間解析度的多光譜影像採用一定演算法生成一組新的合成影象的過程。這樣做不僅使融合影像提高了空間解析度，增強了影像的空間紋理信 息，而且能保持影像光譜原始資訊，不發生或儘可能少地發生資訊失真，便於提取解譯因子。選用ERDAS的主成分分析方法對影像進行融合處理。
1.2.3 調色與鑲嵌
對融合後的影像按照紅外、紅光和綠光波段組合後進行偽真彩色調整，突出植被的綠色、水體的藍色和居民地資訊，對相鄰影像進行鑲嵌處理。
2 地質地理底圖更新
2.1 更新的要求與流程
地理底圖更新的目的是在保證基本圖精度的前提下，提高底圖的現勢性和實用性。地圖資料地物更新在平原和丘陵地區為圖上0.5mm，在山地為圖上0.75mm。因此，l：50000地質地理底圖平原及丘陵地區地物變化在25m以上需要更新，山區在37.5 m以上需要更新。通常情況下人對紙質地圖的目視解析度在0.07～O.1 mm左右，地理底圖更新要求影像解析度一般應達到圖上0.1mm，即1：50000地理底圖更新要求影像的解析度應該在5m以內。
在完成遙感影像的正射校正、融合、調色和鑲嵌工作後，對其進行投影轉換，使其與原地理底圖資料具有相同的投影座標資訊，並在專業軟體中疊合在一起;然後，基於遙感影像對基礎地理資料進行更新操作，包括變化要素的修改，新地物的增加，以及刪除消失的地物;對能確定屬性資訊的要素在採集更新完畢後隨時更新，對不能確定屬性資訊的要素，之後通過其他資料來源來確定更新。最後通過系列的質量控制措施和檢查工作完成 1：50000地質地理底圖的更新工作 。
相對1：50000比例尺地理底圖，地面高程相對變化較小，一般不需要更新。
2.2 作業方法與技術要點
以SPOT-5遙感影像為底圖，疊加待更新的向量要素圖層，通過人機互動解譯，從發現變化資訊的影象中手工修改變化區域。解譯的基本要素包括色調、大小、形狀、紋理、結構、高度、陰影、組合結構和所處的地理位置等。人機互動解譯最大的優點是靈活，並且由於加入瞭解譯者的思維和判斷，故資訊提取結果精度相對較高。不過，人機互動解譯要求解譯者具有多方面的經驗和知識，包括計算機操作、基本影象處理知識、專業知識、工作區地理地貌知識等。
在進行地質地理底圖更新時，應保證主要的、高等級的、具有整體意義的地形、地物的完整和位置正確。對於城鎮居民地街區內房屋的綜合取捨，保留其外圍輪廓和街區平面圖形的特徵以及房屋走向、位置、排列的特點。隨著比例尺縮小，道路、水系符號寬於實地大小並與居民地發生矛盾時，應保證水系、道路位置的準確，移動居民地，同等重要地物矛盾時採取相互移位。農村道路的取捨應根據地理位置的實際意義而定，村與村之間一般至少應選取一條主要連線道路。獨立地物應根據重要性和分佈密度選取，一般具有方位意義的地物應表示。地形、地貌編繪應正確表示自然形態和基本特徵，如山頂、山脊、鞍部、斜坡、谷地等要素。
2.3 生產工藝流程和質量的評價
利用原有地質地理底圖與最新的SPOT-5遙感影像進行更新時，具有較好的直觀性和一覽性，作業人員對圖上各種地物有較為直接的判定，對地物形狀特徵、結構特徵概括能較好地把握，具有很強的操作性。根據專案地質人員數字化填圖，更新底圖的平面和高程誤差均在允許範圍以內，其精度完全可以滿足相關規範的規定。
3 結論
實踐證明，利用遙感影像資料進行1：5萬地質地理底圖的更新編繪，是一種現勢性強、低成本、準確可行的技術方法，主要表現在以下方面：
***1***應用遙感影像更新編繪地質地理底圖，地理要素更新更及時、直觀，該技術方法較野外更新補測方法在人力物力等方面投入大大地減少，成圖時間縮短，大大降低生產成本，提高了社會效益和經濟效益。
***2***利用高解析度衛星遙感影像更新編繪中小比例尺地理底圖的技術方法，更適合於大範圍、大規模更新地理基礎資料，能夠較好解決地理資訊資料的現勢性問題，可以滿足今後開展地質勘查、農業地質、水文地質、環境地質等工作的需要。
參考文獻：
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[4]楊映新，吳曼喬.應用遙感影像更新編繪1：2.5萬地質地理底圖
篇二
《 地質災害防治中地理資訊系統建立及其研究分析 》
【摘 要】GIS首先是一門科學，也是一種技術。本文介紹了GIS技術的應用現狀,建立基於GIS技術的地質災害資訊系統的必要性,討論了基於GIS技術應用在地質災害資訊系統的主要功能及系統結構,並就建立地質災害資料庫和建立地質災害模型做了初步探討。
【關鍵詞】GIS;地質災害;地質災害資料庫;分析研究
1、前言
近年來,隨我國經濟建設的迅速發展,加速了GIS應用的程序,在城市規劃管理、交通運輸、測繪、環保、農業、製圖等領域發揮了重要的作用,取得了良好的經濟效益和社會效益。地質災害防治工作仍處於被動狀態。一個重要原因是:缺乏一種以先進技術為依託而建立起系統化的實用、有效的地質災害防治系統。地質災害自然有其難以準確預測預報的一面,但是地災部門調查手段和管理的落後,往往造成對地質災害數量、性質、規模、危害程度心中無數或是不完全有數,只是發生1處整治1處的極為被動的局面。因此,建立一套基於用GIS 技術的地質災害資訊系統對地質災害的減災防災意義重大,可以使得地質災害決策管理專家通過GIS提供的資訊,全面的掌握可能發生的地質災害的位置、性質、規模、危害程度、數量、通過合適模型的分析,並得到相應的整治措施,防患於未然。
2、地質災害資訊系統的主要功能
我們可以將GIS資訊系統分解為3 個層次來表述***“地質災害資訊中應用GIS 示例圖”所示*** ,即資料層、邏層層和表示層。其中資料層用來輸入、儲存和管理資料;邏輯層用來對地質災害資訊系統中的資料進行綜合和融合,處理地質災害資訊系統的建模和空間分析;表示層是將地質災害中的資訊展現給使用者,提供查詢、檢索和統計等功能。
2.1地質災害資訊資料的輸入、儲存、管理
輸入、儲存、管理Arc GIS 支援的各種圖形、圖象資料檔案。如Arc View SHP 檔案、Arc Info Coverage 檔案、Arc Info Grid 檔案、CAD檔案等。結合SQL輸入、儲存並管理各種以表格形式存在的屬性資料等。
地質災害資料錄入的方式有很多種,能以有效的資料組織形式進行資料庫管理、更新、維護、進行快速查詢檢索,以多種方式輸出決策所需的地理空間資訊,這使得GIS 在對空間資料管理上的應用日趨活躍。在此基礎上綜合疊加地下及地面的8大類管線***包括上水、汙水、電力、通訊、燃氣、工程管線*** 以及測量控制網、規劃道路等基礎測繪資訊。形成一個測繪資料的城市地下管線資訊系統。從而實現了對地下管線資訊的全面的現代化的管理。為城市規劃設計與管理部門、市政工程設計與管理部門、城市交通部門與道路建設部門等提供地下管線及其它測繪部門的查詢服務。
2.2資料的空間查詢和空間分析功能
實現全圖範圍內各級單位所屬區域的災害資訊的查詢,實現各區域範圍內地質災害資訊的查詢;實現按範圍方式、圖形方式、表格方式的查詢,同時將其與圖形資料有機聯絡。基於Arc GIS平臺,系統可建立點、線、面狀要素的拓撲關係, 實現系統的統計分析功能,緩衝區分析功能,災害的危害程度分級顯示功能等。
GIS資料的性質分類,是以性質相同或相近的歸併一起,形成一個數據層。這樣GIS對單幅或多幅圖件及其屬性資料進行分析和指標量算。這種應用以原始圖為輸入,而查詢和分析結果則是以原始圖經過空間操作後生成的新圖件來表示的。在空間定位上仍與原始圖一致。因此,也可將其稱為空間函式變換。這種空間變換包括疊置分析、緩衝區分析、拓撲空間查詢、空集合分析***邏輯交運算、邏輯並運算、邏輯差運算*** 。
2.3對屬性資料進行綜合和融合
在GIS技術應用中,有時將幾個屬性項的屬性數值加以綜合,構成一個具有某領域特定意義的新屬性項。這種綜合不是綜合前屬性資料值的簡單反映,也不是它們的孤立集合,而是經過某領域研?a href='//' target='_blank'>咳嗽鄙釧際炻塹淖酆戲治?用數量表示某領域問題的綜合概念和結果特徵。
地質災害資料是典型的多源空間資料,它們的數量不一、形式多樣。既有定量資料、又有定性文字描述資料。因此在資料融合前,必須統一量化、把定性資料定量化。然後篩選出獨立、有用的變數***包括綜合變數***,選擇相應的數學模型***包括定量模型、定性模型和定量定性混合模型*** 和模型單元,確定地質異常臨界值大小。根據它對未知單元進行異常圈定和異常評價,最後利用GIS其顯示結果。通過GIS空間疊加分析,對其屬性資料值的預處理、篩選、資料融合。利用GIS管理、顯示,使其結果的應用範圍與利用價值大大提高。
2.4綜合分析評價與模擬預測功能
GIS能根據地質災害的預測系統分析獲得災害發生的最佳組合因素。並結合當地的歷史災害資料,水文、氣候資料,預測其發生的時間、危害程度,並提出防治措施。應用GIS技術不僅可以對地質災害中的空間資料進行編碼、儲存和提取,而且還是現實世界模型。可以將對現實世界各個側面的思維評價結果作用其上,得到綜合分析評價結果。也可以將自然過程、決策和傾向的發展結果以命令、函式和分析模擬程式作用上這些資料上,摸擬這些過程的發生發展,對未來的結果作出定量的和趨勢預測,從而預知自然過程的結果。對比不同決策方案的效果以及特殊傾向可能產生的後果,以作出最優決策,避免和預防不良後果的發生。
2.5建立專題資訊系統和區域資訊系統
目前大多數GIS系統已揉進影象處理功能,並把它作為其一個子模組。這種應用需要在地質災害現場建立GIS與遙感的整合系統,它能用自動影像匹配和自動目標識別技術處理衛星獲取的數字影像,及時地反映現場現狀的正射影影像疊加到數字地圖上,資料直接傳送到資料工作處理中心站,為專家決策提供實時服務。
應用GIS技術的一些二次開發函式庫開發出具有特定功能軟體系統。如國家九五攻關專案“緊缺金屬資源快速勘察評價系統”,這個系統中,分為地質變數資訊提取模組、資料探勘模組、物探資料處理模組、影象處理模組、綜合預測模組等,其中地質變數資訊提取模組使用了MAPGIS中基本輸入函式、空間功能分析函式,目前這個系統已初具鄒形。
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