地理信息系统在地质领域中的应用教材.docx

PAGE12 / NUMPAGES12 兰州交通大学博文学院 地理信息系统 在地质领域中的应用 系 别 ：工程管理系 班 级 ：11级测绘 姓 名 ：宇文彦龙 学 号 指导老师 ：赵琴香老师 地理信息系统在地质领域中的应用 摘要：地理信息系统是信息技术和信息产业发展的产物，是一项发展迅猛的高新技术。它的应用已经渗透到有关空间信息的各个领域。本文简要地分析了我国地理信息系统的发展概况及趋势，介绍了地理信息系统在地质制图、地质灾害的预测、石油勘探资料的管理、矿产资源的评价及预测等地质领域中的应用现状和部分科研成果，说明了地理信息系统在地质领域研究中的可行性及其广阔的前景。 关键词：地理信息系统 地质领域 应用 前景 一．引言 地理信息系统(Geographical Information System，简称 GIS)是发展于 20 世纪 60 年代，并于 20 世纪 80 年代取得突破性进展的一门空间数据管理科学和智能化高新技术。该系统不仅能将统计数据、图形数据和影像数据等多种空间信息及空间位置输入、存贮、检索、显示、更新与输出，而且还能对上述各类型数据进行编辑、测量、运算与综合分析。随着计算机科学、数学和空间技术的发展，地理信息系统已经超出了“地理学”的应用范畴，而应用于整个空间信息的处理领域。本文将对地理信息系统在地质领域中的应用进行简要的介绍。 二．地理信息系统的定义及其在我国的发展 地理信息系统是随着计算机技术的飞速发展在信息科学、计算机科学、现代地理学、地图学、测绘遥感学、空间科学、环境科学和管理科学等学科的交叉处派生出来的一门新兴的边缘学科（图1） 图1：地理信息系统与其相关学科的关系示意图 按照边馥苓[1]教授的定义，地理信息系统是反映各类空间数据及描述这些空间数据特征的属性，在计算机软件和硬件的支持下，以一定的格式输入、存储、检索、显示和综合分析应用的技术系统。它的基础是地图可视化、数据库系统以及空间分析，将三者有机的结合起来，其核心是利用计算机技术建立图形元素的拓扑关系与建立空间数据库及属性数据库的联动关系。 图2：地理信息系统组成示意图 GIS 有两个显著特征：一是它不仅可以像传统的数据库管理系统(DBMS)那样管理数字和文字信息属性信息，而且可以管理空间信息(图形信息)；二是它可以利用各种空间分析的方法，对多种不同的信息进行综合分析，寻求空间实体间的相互关系，分析和处理在一定区域内分布的现象和过程。 我国GIS的发展自 20 世纪 80 年代初开始，以 1980 年中国科学院遥感应用研究所成立全国第一个GIS研究室为标志，经历了准备（1980～1985 年）、发展（1985～1995 年）、产业化（1996 年以后）3 个阶段。尤其是近年来随着计算机硬件性能的提高以及面向对象、网络和数据挖掘等主流IT技术的发展，在科技部有关部门的倡导下，目前国内学术界又提出了第 4 代GIS技术[3]的概念。第 4 代GIS技术将主要有如下特点： ①支持“数字地球”或“数字城市”概念的实现，从二维向多维发展，从静态数据处理向动态发展，具有时序数据处理能力。 ②基于网络的分布式数据管理及计算、Web-GIS 和 B/S 体系结构，用户可以实现远程空间数据调用、检索、查询、分析，具有联机事务管理（OLTP）和联机分析 （OLA）管理能力。 ③面向空间实体及其相互关系的数据组织和融合，具有矢量和遥感影像数据互动等多源数据的装载与融合能力，多尺度比例尺数据无缝融合、互动。 ④具有统一的海量数据存储、查询和分析处理能力、基于空间数据的数据挖掘和强大的模型支持能力。 ⑤具有与其他计算机信息系统的整体集成能力。例如与 MIS、ERP、OA 等各种企业信息化系统的无缝集成；微型、嵌入式 GIS 与各种掌上终端设备集成，如 PDA、手机、GPS接收设备等。 ⑥具有虚拟现实表达及自适应可视化能力，针对不同的用户出现不同的用户界面及地图和虚拟现实效果。 三．GIS 在地质领域中的主要应用 随着信息化技术和信息化产业的日益成熟，GIS 也取得了突飞猛进的发展，功能不断增强，应用领域越来越广。GIS 具有强大的数据库管理功能、空间数据分析功能及辅助决策功能而成为一种全新的区域空间研究决策支持系统，这使得它能够高效率、高精度、定量的实现真正地学意义