地理地質應用研究論文
地理地質應用研究論文
地理信息系統是一門空間數據管理科學和智能化高新技術,它是由地理學、地圖學、計算機科學、遙感技術、數學等相互作用相互交叉而形成的,有向數據自動化處理研究、數據結構研究、空間關系理論研究、人工智能和專家系統研究發展的趨勢。下面是學習啦小編為大家整理的地理地質應用研究論文，供大家參考。
地理地質應用研究論文篇一
《 地理信息系統在水文地質方面的應用 》
【摘要】GIS(Geographic Information System)是運用信息技術，全面分析和管理地表空間的地理數據的專業性系統。基于我國信息化技術的發展，GIS在我國的發展時間較短。在近二十年的高速發展中，水文方面的應用也逐漸發展。本文從基本的GIS概念為切入點，主要講述了幾例在水文地質的運用。
【關鍵詞】GIS;管理;水文
1.定義
GIS(Geographic Information System)是綜合類的技術學科。是基于計算機技術的發展、遙感技術的廣泛運用，再與地質學科相互輔助和結合的新型科學理論。即屬于又區別于信息科學。
地理信息系統的定義最早由西方國家確定，主要目的是為了獲取空間數據，并將這些數據做儲存和整理，方便檢索和分析，這里的數據主要指空間定位數據。對這些數據運用信息化技術進行管理，就是西方地理中心對地理信息系統的定義。在我國，對它的定義則內容涵蓋的更加廣泛和全面一些。國內的定義認為地理信息系統，是對承載地理信息的所有物質進行一系列的分析整理活動(數據的輸入、數據的存放、數據的修改以及進行計算和分析，再輸出的過程)。這里的物質，包含文字材料、圖片信息、各類型的數據。
由上，我們將地理信息系統的定義歸納總結為：針對地表空間，具有采集信息、存儲數據、并能夠便捷的進行維護、及時更新的功能。具有綜合分析、管理和預測的特征;它的主要工具是使用計算機的軟件、硬件的作用，結合地理理論知識，快速有效的分析復雜的地表空間信息。
地理信息系統的主要核心來源于計算機系統，另一方面管理和使用者則是地理信息系統表現形式和運行方式的決定者。主要內容則是通過空間的數據來體現。因此，完整的地理信息系統的構成，必須含有其核心：計算機硬件系統以及軟件系統;其內容的體現：空間數據的收集。運行方式的決定者，操作人員。
2.地理信息系統的內容
(1)特定的專題信息。這一方面的內容是某一地理資源體系或地理形態的專項信息類別。是專項為某種目的服務的，具有很強的專業性和目的性。
(2)根據地域形態或區域劃分不同，設定的地理信息系統。這一內容主要服務于相應的區域。是地區內對氣候、資源、生態環境等地理情況的綜合分析和了解的主要工具。比如國家地理信息系統。
(3)主要的系統工具。主要是計算機軟件系統的工具運用。一般性是以軟件包形式出現。將所有圖片信息、文字材料組合形成綜合信息，借助數字化軟件，將其數字化，以方便于管理和查詢;
3.GIS的主要運用
國際上，地理信息系統的首次出現是在加拿大，于1964年由加拿大政府批準，稱為CGIS(加拿大國家地理信息系統)。這為后期GIS的發展做了鋪墊。在這之后，GIS在美國得到了高速發展，在二十年間，由美國研究開發的GIS軟件已超過兩百個。
國內GIS的發展從上世紀80年代初才開始萌芽，主要由國家科技發展委員會進行組織，建立了專項的研究小組，主要規范研究我國國家資源和生態環境體系。隨著遙感技術得到越來越廣泛的運用，一些專門性研究所和國家高等院校開始加入到研究隊伍中來。豐富了研究體系，并取得了明顯的研究成績。
關于地理信息系統的運用，在國內外主要在土地和資源的規劃、勘測方面。例如城市的規劃、水土流失的研究、水資源管理等方面。地理信息系統逐步發展，不再是單一的在地理、自然科學領域的運用。同時在社會科學領域中，它可以幫助社會經濟的發展，進行規劃管理，協助研究的作用。
3.1水文地質的地理信息系統運用
由于GIS在我國的發展時間較短，在水文地質方面的應用還處于基礎萌芽階段。其實，水文地質方面的GIS運用在一些發達國家已經發展的較為成熟，為我國的GIS實踐，提供了寶貴的經驗。
3.1.1國外對水文地質方面GIS的應用的發展
上世紀90年代初，美國亞拉巴馬州的莫比爾市，開展了專題討論會。討論了地下水模型以及水文資源運用方面的問題。這次專題討論會還討論了GIS的主要技術問題。比如計算機軟件的應用，硬件的使用以及結合遙感系統的發展等各個方面。
緊接著美國“地理信息系統和水資源專題討論會”的召開，在奧地利的維也納也召開了同類型的學術討論會，主要討論了水文學和水資源管理的實際應用。這次討論會比較全面的提出了GIS在水文地質專業的應用。包含了相關的決策系統，遙感技術的具體應用方法，三維立體技術以及四維技術的問題研究，低下水系統如何運用GIS系統等。
3.1.2 GIS在水文地質方面的應用形式
(1)決策支持系統：主要運用于地下水管理中，由操作者即信息管理工作人員、操作工具即主要的計算機硬件、軟件系統，主要的載體即用戶操作體系組成。主要作用是幫助決策者進行決策。主要方式的是數據庫和基本模型庫的綜合利用，以構建半結構化的過程。主要的研究成果是識別和分析采集到的空間數據庫。并形成相應的圖像顯示出來。以Sandia國家實驗室為例，在環境保護的決策系統中，提出了定量化的概率形式來評估監測井網。因為按照美國的環境恢復法要求，必須設置地下水監測系統。但是只規定了關于數量的設定，監測井網的質量和其他方面的細節之處則需要通過管理者的主觀判斷。這就容易形成較大的誤差和環境保護結果的區別。
(2)地下水系統：主要是地下水流模型的運用。可以有效準確的模擬地下水的具體位置、地下水流量的大小以及根據測算結果，進行地下水量補給的過程。這一系列活動的原理，來源于GIS的各個方面，例如對專業模型的開發和設計。方便清楚模擬情景展示等。以水量的平衡模型來舉例。主要利用數學微積分，根據水文數據、地形遙感圖像，運算出區域年降水量平衡、構建一維模型。來研究某一區域的年水量是否平衡。
(3)不同的含水層確定：這一應用，可以判斷出沖擊含水層和深層含水層。首先運用信息軟件生成地域空間圖像。采集已挖掘水井的含水層深度。分析出供水的主要含水層。
(4)地下水監測網的設計：為了促使GIS性能的一體化，運用分析法和排列法等方式，驗證實例已達到對空間數據的管理。因為其具有靈活形象的顯示功能，在評價權重方案和監測最優監測點方面，有非常重要的作用。
(5)數據的比較和計算設置：GIS在地下水流模型邊界的排列方面、以及地質圖和地區地表厚度圖的數據比較是非常有效的，結果也十分準確。這給社會學科的部分解釋提供了有力依據。但是對寬闊的山谷、高原地區等起伏較小的地表高度數據的形成，有部分錯誤性。需要進一步的檢查。
GIS在水文地質方面的應用形式多樣，比如在水源保護方面：GIS可以開發出相應的用戶界面。儲存水源保護區的GIS數據庫。提供給用戶自由提取信息。方便對水源保護區的管理和描述。例如對潛在污染源的識別和預防機制的建立。在研究地下水方面：通過遙感技術可以有效辨別地表形態，利用高分辨率的衛星數據，可以為地下水的開采確定目標區域，提高地下水開采的質量和效率。還有編制水文地質圖方面都有較為廣泛和有效的應用。
4.總結
GIS是一種新型的綜合類信息系統，在如今這樣一個信息爆炸的時代。GIS會隨著信息化技術的不斷發展，更加便捷和靈活的對空間數據進行管理和分析。特別是在地下水系統的探測和分析決策方面有重要作用。完善地理信息系統的開發，對在水文地質方面的應用，有十分重要的意義，使地下水資源的管理逐步智能化、實現高效管理。
參考文獻：
[1] 侯小凱， 基于GIS的民勤盆地水資源利用現狀的時空格局和優化模式研究， 蘭州大學 ，2010.
地理地質應用研究論文篇二
《 地理信息系統及其在地質礦產勘查中的應用 》
[摘要]隨著計算機技術的發展，地理信息系統廣泛應用于各行各業，其多學科綜合且快捷高效的特點使得人們在資料管理、勘查預測方面對其情有獨鐘，特別是在地質礦產勘查領域。本文介紹了地理信息系統的發展背景、地理信息系統的發展歷程以及地理信息系統在地質勘查中的應用。
[關鍵詞]地理信息系統 地質 礦產 勘查
[中圖分類號] P624 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-3-124-1
1前言
地理信息系統，簡稱GIS，是用于處理地理信息的系統。它綜合地理學、計算機科學、數學、信息學、測繪學等學科，以地理和測繪為基礎，依靠計算機技術作為技術支撐，廣泛應用于與空間信息有關的領域。
地理信息系統有三個基本特征。首先，地理信息系統是以計算機軟件為基礎的應用系統，其使用職能為通過計算機接收外部信息進行空間數據整理。其次，地理信息系統以多媒體數據庫系統為媒介，它的功能和使用范圍將隨著多媒體技術和數據庫的技術發展而發展。第三，地理信息系統經由內部處理器完善生成的數據具有兩大特點，分別是統計性和空間地理性。
2地理信息系統的發展背景
地理信息系統的發展只有50多年的歷史[1]，了解地理信息系統出現的背景對于更好的認識地理信息系統有重要的意義。
首先，地理信息系統以地理學為認識基礎。從概念上看，地理信息系統就是處理和地理有關的信息。在經歷了傳統地理學、計量地理學之后，地理學如今走向了信息化的道路。通過計算機技術的引用，將過去紙面上、手頭上的數據進行信息處理與加工，進而系統化、統一化、定量化、動態化。地理信息系統作為一種新思想、新技術豐富了解決地理問題的手段，是地理學科走向多元化發展的道路。
其次，地理信息系統以地圖學為方法基礎。傳統的地圖表達方式具有更新慢、效率低等缺陷，如今計算機技術的引入使得地圖學以信息的形式存在于系統中，計算機通過外部輸入獲得信息，通過內部程序進行加工處理，從而獲得精確可靠的地理信息。而且由于計算機網絡的發展，其更新快、實時性強、精度高的特點更為突出。不過，傳統的地圖學提供的地理信息系統以地圖學色彩設計與表示方法、地圖制圖綜合、地圖量算與分析、專題數據處理與
表示方法等都在地理信息系統得到了延續。
第三，地理信息系統以空間對地觀測獲得新的信息源。如何獲得可靠、豐富且實時的信息源一直以來是地理信息系統發展過程中的重要問題。傳統的信息來源是在地圖學發展的基礎上出現的，如實地測繪、航空攝影、探險考察等。如今計算機網絡和數據庫的發展很好的解決了困難。衛星、航天飛機、無人機等實時化、全球化通信網絡成為了地理信息系統獲取新信息的重要工具，對地理信息系統來說，這是其發展過程中極其重要的一環。
3地理信息系統的發展
地理信息系統從上世紀60年代誕生到現在已經發展了50多年，世界各國已經開始應用地理信息系統來進行空間數據的儲存、獲取、傳輸和處理等，給管理人員和決策人員提供巨大的信息保障。在了解了地理信息系統產生的背景之后，我們更要知道地理信息系統50多年的發展歷史，更好的認識地理信息系統以便在今后的使用中得心應手。
地理信息系統的最初構想由加拿大的Roger F.Tomlinson 和美國的 Duane F.Marbel 在二十世紀六十年代初分別提出。之后加拿大人Tomlinson 于1962年提出使用計算機技術的方法建立加拿大地理信息系統，簡稱CGIS，其功能主要是進行地圖的疊加和量算。這是地理信息系統發展的第一階段，屬于開拓期。這一時期內，研究人員利用計算機技術開發了一些簡單的軟件，后人稱之為地理信息系統軟件包。然后利用這些軟件包進行空間數據的地學處理。1972年CGIS在簡單完善后投入使用，美、英也開始進行相關研究的工作。二十世紀七十年代是地理信息系統的平穩發展階段，注重管理是這一階段的主要內容。進入八十年代，地理信息系統實現了技術上的重大突破，空間決策支持分析的出現使得地理信息系統的應用越來越廣，各國政府也從中獲得了利益，因此，相關的研究機構被設立，地理信息系統進入快速發展的階段。1992年，Goodchild提出地理信息科學概念，旨在研究應用計算機技術處理、儲存、管理、分析地理信息過程中的一系列基本問題。地理信息科學的提出使得地理信息系統理論化，這是地理信息系統發展的必然結果。二十世紀九十年代地理信息系統已經服務于多種行業，特別是地理信息科學的提出使得它將有更加廣闊的未來。時間進入二十一世紀，近十年來，遙感、全球定位系統、國際互聯網等現代信息技術與地理信息系統相互聯系、相互滲透，它們之間已經發展形成了以地理信息系統為核心的集成化技術系統。新時代、新技術的蓬勃發展給地理信息系統注入了新的活力，而地理信息系統廣闊的應用前景必將使得它在今后擁有更好的未來。
4地理信息系統在地質礦產勘查中的應用
地理信息系統在現今高新技術層出不窮的背景下飛速發展，加之信息化技術和信息化產業的不斷完善，地理信息系統已經在地質學領域取得了重大發展。
地理信息系統在地質學領域的發展主要表現在地質制圖、地質災害預測、石油勘探資料管理和礦產資源預測等方面。我們著重介紹其在地質礦產勘察方面的發展。
首先是地理信息系統用于地質礦產勘探制圖。長久以來，礦產、石油勘探都需要通過地質、物探等得到相關資料做成地圖，以完成相關信息的綜合。不過傳統的地質制圖方法存在效率低下、利用率低、管理繁雜等不足，已經不適應如今迅速發展的油氣勘探、礦產開發等領域。地理信息系統的出現很好的解決了這一問題，它可以實現各種專題圖的可視化、數字化，并通過數據庫對其進行管理，存貯方便且查詢容易。
其次是地理信息系統用于地質礦產勘探數據管理。在地質礦產勘探過程中，如何對龐大的數據資料進行管理是很重要的問題。如今，地理信息系統通過將各種文本資料錄入，圖形資料數字化，從而完成由文本、圖形到數據的移植。這種方式便于保存，且通過識別碼連接實現對空間信息、屬性資料的一體化管理，繼而做到對礦產地質信息的全方位管理與應用。 第三是地理信息系統用于礦產資源預測。勘查人員在研究地質礦產資源的過程中會遇到很多棘手的問題。惡劣的地質環境，簡陋的分析設備以及不可預知的自然環境都使得研究人員頭痛欲裂。不過，地理信息系統的出現有效的降低了這一問題的難度。現今，大量的地源信息、地質資料已被獲得，研究人員要做的就是將它們錄入地理信息系統中，然后通過計算機技術進行處理就能獲得有價值的信息。
地理信息系統在地質礦產行業的發展中發揮了巨大作用，取得了很多成果。美國、加拿大、澳大利亞等過早在1985～1989年就將其應用于地質礦產調查和填圖[2]。2002年，澳大利亞得研究人員攜帶筆記本電腦于野外采集地質數據，并建立相關數據庫。Zhou[3]以其建成的中國金礦大型數據庫為基礎，使用地理信息系統進行成礦地理分析，預測區域成礦靶區。中國地質科學院方一平等建成1：500萬中國礦產資源數據庫，中國地質礦產信息研究院吳仲煌將GIS應用于礦產資源區域評價。此外，我國1：50萬數字地質圖數據庫[4]已經建立完成。總而言之，通過地理信息系統輔助，研究人員可以基于大量的信息進行空間采樣，從而對地質礦產勘查進行預測和指導。
5地理信息系統的未來展望
地理信息系統數據量龐大、信息多元化、定量化分析等特點正是傳統地質研究中所缺乏的。不過地理信息系統也存在著如分析對設備要求較高、硬件花費較大、收集資料耗時耗力等不足。隨著地理信息系統的應用被越來越廣泛的開發，地理信息系統在地質礦產勘查領域的發展將會朝以下幾個趨勢發展：高維化、網絡化、集成化和智能化。我們相信地理信息系統的研究將使其更加完善，并更好的服務于各行各業。
參考文獻
[1] 王家耀，成毅，吳明光，孫慶輝. 地理信息系統的演進與發展. 測繪科學技術學報. 2008， 8 (5)， No.4.
[2] 鄭貴洲.地理信息系統(GIS)在地質學中的應用[J]. 地球科學， 1998， 23(4)： 420～423.
[3] Zhou， J. Tectonics and Gold Deposits of China[M]. Ph. D.Thesis， University of New England， Australia.1999.
[4] 李軍. 全國1：50萬數字地質圖數據庫建成[N]. 中國國土資源報(地礦版)， 2000，1，8.
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