地理地質分析論文
地質災害是一種破壞性的地質事件,嚴重威脅人類的生命財產和生存環境,制約著人類的可持續發展。下面是小編為大家整理的，供大家參考。
篇一
《 地理資訊系統在地質工程勘察中的應用 》
【摘 要】隨著我國城市建設的發展，地質工程勘察資料也有所增加，其中勘察資料的管理工作，儲存以及查詢等方面都沒有得到合理的解決。而地理資訊系統恰好具有處理地理空間資料的特點，本文主要敘述地理資訊系統在地質工程勘察中的應用。
【關鍵詞】地理資訊系統;地質工程勘察;應用
地理資訊系統又稱為地學資訊系統，它可以處理空間實體以及空間關係，是一種特定的非常重要的空間資訊系統。隨著現代網路技術、圖形處理技術、資料庫技術以及計算機技術的發展，地理資訊系統在地質工程勘察中的應用也得到了重視。
1 地理資訊系統的概念
地理資訊系統***GIS***在計算機硬體和軟體系統的支援下，可以對整個或者部分地球表層中的地理分佈資料進行採集、儲存、管理、運算、分析、顯示以及描述。地理資訊系統可以分成人員、資料、硬體、軟體、過程這五個部分，人員是地理資訊系統中最重要的部分，首先開發人員要定義地理資訊系統中需要執行的每個任務，然後進行處理程式的開發，開發人員要具備熟練的操作水平，才能克服地理資訊系統中出現的問題。精確的資料會影響到查詢和分析的準確度。硬體的效能可以影響到軟體處理資料的速度。軟體除了地理資訊系統，還包含繪圖、資料庫、影像處理、統計等其他程式。
地理資訊系統有兩個主要特點，一是採取各種空間分析方法，將很多不同的資訊綜合起來進行分析。二是地理資訊系統可以管理數字、文字資訊屬性，還可以管理圖形資訊。
隨著計算機技術的發展，GIS的發展主要按WebGIS、ComGIS、OpenGIS、時態GIS、虛擬GIS、三維GIS以及3S整合的趨勢發展。
2 地理資訊系統在地質工程勘察中的應用例項
2.1 GIS在地質工程勘察中的設計思路
***1***通過地理資訊系統的應用，可以讓地質工程勘察中的資訊運用資料共享的方式，作為資料介面檔案提供給地質工程勘探的每個階段，起到資料共享的作用，這種方法可以提高工作進度，縮短勘察工作週期，提高經濟效益並且在人力上起到了緩解作用。而詳細的系統建立可以分以下幾個階段：資料錄入、運用的相關軟體、系統二次開發以及軟體的使用。
資料錄入。資料錄入就是指在深入調查的前，要先明確地質工程勘察系統的目的與需要，繼而收錄相關的勘察資訊，利如電子版的資料資訊。在經過基本的處理後，可以記錄到EXCEL以及資料表中去。
運用的軟體。可以利用Arcvicw、MapX以及MapInfo等相關軟體在本地地圖上進行分析工作。
系統二次開發。系統的二次開發就是指對系統中需要的外掛以及對軟體的二次開發，按照使用者的需要，採用功能適當的指令新增到工具欄中進行打包，最後形成可以應用的程式。
軟體的使用。軟體通過測試和除錯後，可以讓地質工程勘探資訊獲得更大的利用空間，發揮其最大的資訊資源價值。
***2***在進行地質工程勘察時，要根據該地區的地質特點對工程資料進行整理分析，可以促進勘察地區的發展及建設，而地理資訊系統的運用可以實現地質工程勘察的資訊管理系統化。
2.2 GIS在地質工程勘察中的實際應用
隨著資訊科技的發展，GIS技術的應用也取得了前所未有的展示，它在地質領域中的地質製圖、石油勘探資料管理、預測礦產資源以及地質災害方面都有更高的深入。下面我們就對GIS在地質製圖、石油勘探資料管理、礦產資源及地質災害預測等方面中的應用進行分析。
***1***GIS在地質製圖中的運用。因為石油在地下，我們看不到也摸不到，那麼石油勘探只能通過物探、鑽探、測井等方式進行資料和地圖的製作。而傳統的製圖不僅工作枯燥效率低，圖件使用率低，管理也比較複雜，並且受人為影響，不能實現專題圖的三維視覺化，傳統的地質製圖並不適應現在的發展需要，GIS可以實現專題圖的數字化，構造屬性與圖形雙結合的資料庫，方便地圖資料的管理、檢索及更新。
***2***GIS在石油勘探資料管理中的應用。可以利用dBASE中地質、地球物理、地球化學的勘測資料，利用GIS中的ARC進行分析，然後做出相關粉砂、深線的圖件。地理資訊系統具有空間資料分析能力，適用於石油勘探開發需要資料的綜合分析。國際上有很多利用GIS進行深海地質勘察的案例，提供了很多可靠的資料。
***3***GIS在礦產資源預測中的運用。傳統的礦產資源預測都是用人工的方法，這種傳統的方法不僅費力而且投資還大，預測的效果也不理想。隨著勘探技術的發展，計算機的普及讓資料的處理變的簡單，我國也利用GIS資源評價的特點，在西北的鄂爾多斯、柴達木盆地等地的煤氣層進行資源勘察，都獲得了不錯的效果。GIS可以產生一套完整的資源評價系統，通過多元分析的數學方式和手工疊加影象分析加以結合的方法，可以提高工作效率還節省了勞動力，也減少了勞動強度。
***4***GIS在地質災害預測中的研究利用。地質災害涉及的方面比較廣泛，有氣象、地貌、人文、地質、人類活動等。因為這是一個涉及諸多領域且複雜的綜合分析過程，因為地質災害資訊具有模糊、多源、隨機的特點，這就給地質災害的預測增大了難度。對於這點我國建立了很多種地質災害資訊系統，GIS對洪澇災害進行監測和評估的系統、對誘發地震以及滑坡危險區的預測功能、對岩溶塌陷做出預測評估系統等預測系統。
3 地理資訊系統對地質工程勘察的作用
我國經濟的發展與提高，影響了城鄉建設以及工程建設的發展程序，城鄉建設與工程建設都呈良好的發展趨勢，很多的建設專案也擴大了工程勘察的規模，所取得的結果具有非常可貴的資訊價值，對過去的工程建設具可重複利用的意義。
勘察可以分為初勘和祥勘等階段，初勘是指對勘察區域的地質資料進行初步的勘察，初勘的一大特點就是可以節省很多的時間和工程量，併為祥勘的工作打下基礎，可以提高祥勘階段的勘察水平。所以，勘察資料對於地質工程勘察是非常有價值的。雖然每個單位的勘察資料多且分散，但是把所有的資料都統合到一起，對整個地質工程勘察工作的幫助是非常大的。地理資訊系統可以管理地質工程中所有的資料，對這些資料進行有效的組織及分析。
地理資訊系統可以對地質工程勘察中的資料進行採集和分析，讓地質工程勘察中的資料更加優質準確。因為地質工程勘察中資料的形式多樣而且內容複雜，傳統的勘察方式並不能滿足這一要求，必須要運用圖形影象資料以及高度整合的屬性資料才能建立科學的設計模型及分析模型。
地理資訊系統還支援視覺化操作，讓地質工程勘察具有視覺化作業系統。地理資訊系統還具有空間分析能力，分析地質工程勘察中的數字地形的分析，還有拓撲疊以及緩衝區的分析，便於建立一個全面的評價分析，促進了決策模型的建立。
4 結語
雖然地理資訊系統在地質工程勘察中被廣泛利用，但還存在著需要解決的問題，怎樣有效的組織和管理地質資源預測中的資料，怎樣平衡每種地質變數之間的關係，這些都是有待解決的問題。相信隨著GIS技術的逐漸完善，GIS在地質工程勘察中的作用會更加廣泛。
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篇二
《 地理資訊系統在地質災害評估中的應用分析 》
摘 要：本文在對地理資訊系統***GIS***和地質災害評估簡要說明的基礎上，歸納總結了GIS應用於地質災害評估的研究方法，最後結合具體案例對GIS在地質災害評估過程中的應用進行分析。結果表明基於GIS的地理模型分析方法，實現了地形起伏度、坡度、坡向等地理因素對評估地理區域地形地貌特徵的定量描述，可以為地質災害的評估提供所需的動態地理空間資訊和地形分析資料，從而為地質災害的評估和決策部門提供科學依據。
關鍵詞：地理資訊系統 GIS 地質災害 評估 應用
中圖分類號：P208;P694 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791***2013***02***b***-0009-02
當前我國對地質災害的研究越來越重視，與此同時，對地質災害評估的研究也越來越向高準備、高要求、高預測以及高防治的方向發展。其中，新興的GIS作為當前在地質災害評估研究中應用最廣泛的資訊系統。做好地理資訊系統在地質災害評估中的應用研究就顯得尤為迫切和重要。
1 GIS及地質災害評估概述
1.1 認識GIS及地質災害評估
GIS即地理資訊系統，它是一門集資訊科學、空間科學和地球科學為一體的綜合技術學科，它實現了遙感技術、計算機資訊工程以及現代地學理論和方法的有機結合。作為一種基於資料庫系統、地理資訊的空間分析以及地圖視覺化的計算機系統。它是有效表達、處理以及分析與地理分佈有關的專業資料，併為人們提供了一種快速展示有關地理資訊和分析資訊的新的手段和平臺。GIS的主要功能有：資料採集和提取、轉換與編輯、資料整合、資料的重構與轉換、查詢與檢索、空間操作與分析、空間顯示和成果輸出及資料更新等。
地質災害災情評估是指對地質災害活動程度及破壞損失情況進行評定估算的工作，對於有發生可能但尚未發生的地質災害，地質災害評估是預測評價地質災害的可能程度。地質災害的評估內容包括如下兩點：一是分析評價地質災害活動的危險程度和地質災害危險區受災體的可能破壞程度，即地質災害的危險性評價和災害區的易損性評價。二是在做出地質災害的危險性評價和災害區的易損性評價基礎上進一步分析預測地質災害的預期損失，即進行地質災害的破壞損失評價。其中，地質災害評估的基本目的是通過綜合指標或單項指標定量化反映地質災害的破壞損失程度和主要特點，從而為相關部門規劃、部署和實施地質災害防治工作提供科學依據。
1.2 GIS在地質災害研究中的應用現狀分析
當前GIS在地質災害研究中的應用主要有以下三個方面：一是利用GIS開展的地質災害的評價和管理。通過建立基於GIS的地質災害空間資訊管理系統可以對某一特定空間分佈的地質災害調查資料以及空間分佈特徵資訊等進行評價和管理。二是利用地GIS可以實現地質災害的危險性分割槽，通過評價地質因素之間相互作用的複雜性，以及由於各種地質因素本身的不確定性，對研究區運用恰當的數學分析模型進行地質災害危險性等級的劃分，從而為地質災害的管理和防治提供科學依據。三是GIS在與地質災害相關的專家系統中的整合應用。其中，在整合的專家系統中，GIS主要負責時空資料的管理，利用專家知識和空間目標的事實推理，在進行空間分析的基礎上實習災害危險程度的自動判定，從而可以實現區域地質災害的動態管理。
2 GIS應用於地質災害評估的研究方法
應用GIS技術的基於多源資料和麵向突發性自然災害應急響應的地質災害風險快速評估研究方法是當前我國政府部門在地質災害風險管理中應用的最為廣泛的地址災害評估研究方法，該方法的應用為政府及地方社會應對各類突發性自然災害的救災、減災等提供了有效的資訊保障和科學的決策支援。該研究方法主要包括GIS資料準備、格網數字高程模型的構建以及地形因子的提取三個方面的內容。
2.1 GIS資料準備
在進行災害研究及評估前需要準備多項資料，主要是野外實測CAD資料的整理，然後提取CAD資料中的高程點資料為.dat檔案。將該.dat檔案作為研究的基礎資料，後面所有的應用分析都是基於野外實測CAD資料進行。CAD資料的處理軟體有多種，其中GIS資料準備常用的軟體主要有ArcGIS、MapInfo、MapGIS、TopMap、GeoBean等。
2.2 格網數字高程模型的構建
數字高程模型***DEM***區域地形的基礎資訊之一，是賴以構建區域地形型和進行各種地形研究的基礎資訊。數字高程模型是描述包括高程在內的各種地貌因子，如坡度、坡向、坡度變化率等因子在內的線性和非線性組合的空間分佈。它是用一組有序數值陣列形式表示地面高程的一種實體地面模型。而格網數字高程模型是把DEM覆蓋區劃分成規則格網，每個網格大小和形狀都相同，用相應矩陣元素的行列號來實現網格點的二維地理空間定位，第三維為特性值，可以是高程和屬性。以MapGIS軟體生成的格網DEM為例。在MapGIS工作平臺下，利用該軟體的強大地形分析功能模組DTM分析模組，採用基於距離冪函式反比加權網格的離散資料網格化方法，生成GRD地形資料。
2.3 地形因子的提取
地形因子的提取是指研究區坡度與坡向的提取。而坡度就是指GRID中畫素高程值的變化率，分別用0～90度來表示，每一定的度數間隔採用不同的顏色表示。坡向是指GRID中每個像素面的朝向，範圍為0～360度，其中0度代表北，90度代表東等。
3 GIS在地質災害評估過程中的實際應用案例分析
3.1 研究區域概況
陝西省府谷縣新區地處陝、晉、蒙三省***區***交界處，渭北黃土高原溝壑區，以丘陵、山地地貌為主，總的地勢是西北高、東南低，海拔高度在780～1426.5 m之間。區內屬中溫帶半乾旱大陸性季風氣候，溫差大、降水變化明顯。旱、澇、霜、雹自然災害加之溝壑地形結構，為地質災害創造了有利條件。而不合理的人為開挖和填埋等活動更加重了該區地質災害惡化的程度，境內地質災害頻發。因此該區迫切需要進行地質災害預報防患於未然。根據府谷縣新區地質災害評估的需要，通過建立以GIS技術為基礎的、用於地質災害評價的空間分析模型，調查、分析評估區內潛在的地質災害、工程建設可能引發或加劇地質災害及其危險性，以及工程建設和建成後可能遭受的地質災害及其危險性，進行地質災害危險性預測評估，對地質災害的風險評估意義重大。 3.2 基於GIS的三維地形圖的描述
三維地形圖是遙感、地理資訊系統、三維模擬等高新技術的結合。它主要以一種三維電子沙盤的形式反映研究區的地形起伏情況，根據高程的不同賦予不同顏色值，製作出三維地形圖，用以表達不同的地形起伏情況。其中，研究區的三維地形圖如圖1所示。
3.3 標高分析圖的生成
標高分析圖是由若干離散高程資料通過空間資料差值生成的地理曲面資料***.GRD格式資料***，然後進行等值線分析產生的。經過分層設色後，不同高程的範圍值被賦予一定的高程資料，顯示不同的顏色值，來反映不同的地形起伏情況。其中，研究區的標高分析圖如圖2所示。
3.4 基於數字高程模型的坡度分析和坡向分析
坡度是描述地形特徵資訊的重要指標，它能夠間接表示地形的形態起伏和結構特徵，並且反映地貌坡面的傾斜程度。坡向作為描述地貌特徵的重要引數，它反映坡面所面對的方向，也是通過數字高程模型***DEM***計算得到的。其中，研究區的坡度分析和坡向分析分別如圖3和圖4所示。
3.5 地質災害的危險性評價
經過上述的地質災害評估，可以發現陝西省府谷縣新區地形複雜，以及存在滑坡、泥石流等地質災害的潛在危害性較大，對於該地區農業、交通、經濟等埋下隱患;在新區存在潛在的地質災害、相關工程建設和建成後可能引發或加劇地質災害及其危險性，地質災害及其危險性，當地的相關部門需要結合評估結果提供科學有效的防治措施。
4 前景與討論
當前GIS在地質災害研究中應用的非常廣泛，將GIS技術應用於地質災害評估的中，可以成功進行地形分析，通過製作各種地形分析圖，給地質工作者提供了地形分析的資料，從而能夠使地質決策部門更好的掌握研究區可能出現的地質災害狀況。
由於預測地質災害系統是一個複雜的過程，基於GIS的計算機技術也在不斷革新。本文的思想技術方法可以為相關課題提供框架路線，相應的評估方法和應用手段還需進一步探討和研究。
參考文獻
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