淺談測繪與地質(zhì)學(xué)之間的學(xué)術(shù)聯(lián)系

（中國人民解放軍61287部隊 四川成都610036）

（中國人民解放軍61287部隊 四川成都610036）

在人類長期對自身賴以生存的地球有了越來越深刻的認識，逐步形成了自然科學(xué)的一個重要分支——地質(zhì)學(xué)。地質(zhì)學(xué)不同于其他與地球有關(guān)的學(xué)科（地理學(xué)、海洋學(xué)、氣象學(xué)等），它研究的主要對象是巖石圈，即地表以下到幾十千米主要由巖體巖石組成的圈層。測繪學(xué)是研究地理信息的獲取、處理、描述和應(yīng)用的一門學(xué)科。其內(nèi)容包括：研究測定、描述地球的形狀、大小、重力場、地表形態(tài)以及確定自然和人工物體的空間位置及屬性，制成各種地圖和建立有關(guān)信息系統(tǒng)。當(dāng)今3S技術(shù)的廣泛應(yīng)用為提高地質(zhì)工作的開展實現(xiàn)了更多豐富的方法，為提高效率和準(zhǔn)確性提供了可能。測繪學(xué)是地質(zhì)學(xué)的重要工具，而地質(zhì)學(xué)為測繪學(xué)的發(fā)展提供了一定的方向和參考。

地質(zhì)學(xué)研究內(nèi)容測繪學(xué)發(fā)展方向3S技術(shù)

1 引言

地質(zhì)學(xué)和測繪學(xué)相輔相成，互相協(xié)助，與其他學(xué)科相比，它們有以下特點。（1）學(xué)科的實踐性。從農(nóng)田水利的興修到火山、地震的觀測，從遙感圖像的判讀和野外實地的考察，測繪學(xué)和地質(zhì)學(xué)都離不開大量的實踐工作。同時，工作者只有深入到自然和野外實地工作中去，才能對各類現(xiàn)象、情況有真正的了解，確保數(shù)據(jù)的有效、成果的準(zhǔn)確。（2）現(xiàn)象的復(fù)雜性。作為自然現(xiàn)象的一種，地質(zhì)現(xiàn)象具有獨特的復(fù)雜性。在空間上，它涉及地表的任何部分，無論山地或谷地、河流或海洋、沙漠或沼澤無不存在地質(zhì)作用和地質(zhì)現(xiàn)象。而測繪學(xué)同樣復(fù)雜，單從理論角度和經(jīng)驗出發(fā)，很難得出準(zhǔn)確的結(jié)果。需要大量的計算和實地測量。因此對于測繪工作來說，戶外的控制測量、調(diào)繪、數(shù)據(jù)重復(fù)檢測都是至關(guān)重要的。（3）時空的變化性。無論是地質(zhì)現(xiàn)象、地質(zhì)構(gòu)造，或是地圖上的各類地物都在隨時間的變化有所改變，或快或慢。因此，地圖數(shù)據(jù)的更新、地質(zhì)現(xiàn)象的運動方式、演化規(guī)律都是各自學(xué)科研究和工作的重點。

此外，地質(zhì)學(xué)還具備認識的局限性。例如，大部分的地質(zhì)事件都經(jīng)歷過漫長的演化時期，例如第四紀(jì)冰川變化、板塊的移動等。這對于生命短暫和歷史較短的人類來說，無法認識地質(zhì)事件的全過程，因此地質(zhì)學(xué)只能對已發(fā)生的事情努力的接近現(xiàn)實。

2 地質(zhì)學(xué)和測繪的相互配合、相互聯(lián)系

2.1 制圖技術(shù)對于地質(zhì)工作的用途

地質(zhì)工作經(jīng)常需要對某地進行礦產(chǎn)的勘探和成因分析，這類工作不能全部依賴于野外的測量，先今通常是利用3S技術(shù)獲取遙感圖像，圖像校正之后，首先進行圖像的判讀，隨后在野外實地開展調(diào)繪工作，畫出各個地層的地質(zhì)年代的地質(zhì)界線（地類界），還要詳細測量、定位礦體的長度、寬度、厚度，出露標(biāo)高、傾角等各種屬性[2]，在地理信息系統(tǒng)軟件下開展專題制圖工作，添加圖例、比例尺等地圖要素。完成制圖工作，目前常用的GIS軟件有MapGIS、ArcGIS等。

地質(zhì)考察結(jié)合當(dāng)今3S技術(shù)，可以制作出某地區(qū)的地質(zhì)圖或地質(zhì)礦產(chǎn)分布示意圖，這對礦產(chǎn)的布局、開發(fā)利用規(guī)劃、地質(zhì)特征分析以及礦產(chǎn)成因分析有著顯著的幫助和參考價值，豐富了地質(zhì)工作的手段。

2.2 地質(zhì)學(xué)和測繪工作對地震前后的監(jiān)測和重建

地震是巖石圈內(nèi)能量積累到一定強度后，短時間釋放的一種形式，也是自然界經(jīng)常發(fā)生的一種地質(zhì)作用，屬于地質(zhì)災(zāi)害的范疇，地震伴隨的地表沉降與升起，甚至發(fā)生山崩地裂。能導(dǎo)致河道堵塞、水壩坍塌、建筑物倒塌，電力、水利中斷。

地震發(fā)生之前，可依據(jù)地質(zhì)學(xué)的知識對地震進行檢測，例如我國從1966年形態(tài)地震后的五十年以來，已建立了由24個基準(zhǔn)地震臺組成的國家級地震臺網(wǎng)，其范圍覆蓋全國，用于檢測國內(nèi)基本的地震情況[3]。各省市或一些特大型的工礦企業(yè)、如三峽水電站等也會建立地方地震臺檢預(yù)報本地區(qū)的活動情況，覆蓋范圍通常在方圓幾十千米間[4]。

地震發(fā)生前的地震孕育是很復(fù)雜的自然現(xiàn)象，伴隨著較多的地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域中的異?，F(xiàn)象。這些異常主要有：地殼變形、重力地磁變化、地下流體（水、氣、油）變動、地電變化、水文地球化學(xué)變化、氣象異常、地電異常、應(yīng)力應(yīng)變以及宏觀的前兆現(xiàn)象，每一種前兆有包括不同的、多種的檢測手段和異常分析方向。例如地殼變形監(jiān)測需要大量的斷層移位處測量和大地水準(zhǔn)測量、湖面觀測，地面傾斜觀測，這些需要有針對性的專業(yè)水準(zhǔn)儀進行測量，地震前兆分析項目是最豐富的，包括地震活動分布的條帶、空區(qū)集中、應(yīng)變、b值、地光、噴油、地氣霧、井口變形等現(xiàn)象。

總之地震孕育和發(fā)生的復(fù)雜性，決定了其前兆豐富，多樣性的特點詳細分類目前可分為十大類，檢測項目和觀測方法可達近百種，其中大部分方法理論都包括了測量學(xué)和地質(zhì)學(xué)知識的結(jié)合。

對于地震的在后重建就更離不開航測技術(shù)，災(zāi)后地質(zhì)構(gòu)造的破壞，河道的變遷，災(zāi)區(qū)交通阻斷，常規(guī)車輛較難入內(nèi)，依靠航測技術(shù)可以清晰、實效的獲取災(zāi)區(qū)內(nèi)部影像，在影像上測量、定位并分析實地情況。并根據(jù)余震的監(jiān)測情況開始布局重建工作。

2.3 地磁變化對磁偏角的影響

地球可以比做一個磁化的球體，地磁軸與地球的自轉(zhuǎn)軸并不重合，地磁南北極與地理的南北極位置也不一致，并且刺激位置并不是固定不變的，磁極位置逐年都有變化，如表1所示。經(jīng)研究和測量發(fā)現(xiàn)，磁極有向西緩慢移動的趨勢。

表1 近代磁極位置

地磁共分為7個要素，其中磁偏角對于測繪工作者并不陌生，在地圖制圖中，圖外整飾部分要添加三北方向（正北、磁北方向、坐標(biāo)北）和磁偏角等要素，不同的區(qū)域磁偏角也不相同，對于地質(zhì)工作而言，每到一個新的地方開展地質(zhì)勘測工作，首先需要把羅盤按照當(dāng)?shù)氐拇牌钦{(diào)整到實地的磁北方向，從這點而言，地質(zhì)的磁探測量為地圖制圖提供了關(guān)鍵的要素。

3 結(jié)論

地質(zhì)學(xué)和測繪學(xué)作為研究和測量地球的科學(xué)，雖相輔相成，互相協(xié)助，卻存在著本質(zhì)的不同，測繪更像一門工具，有了測繪的深入，才能更好的進行地質(zhì)研究和勘測，并為其他學(xué)科的研究帶來便利。地質(zhì)學(xué)更注重于理論，通過理論來實踐，完成對地球表面及以下巖石圈層的研究和勘測，也對測繪的發(fā)展方向提出了要求。兩個學(xué)科雖然不同，缺密不可分，在地震監(jiān)測和災(zāi)后重建、在磁偏角測量和重力測量中、在地質(zhì)礦產(chǎn)專題制圖等方面，兩個學(xué)科發(fā)揮了各自的優(yōu)勢，提供了更好的服務(wù)。

淺談測繪與地質(zhì)學(xué)之間的學(xué)術(shù)聯(lián)系

■唐選勝

P5[文獻碼]B

1000-405X（2016）-10-161-1