地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

（河北省地質(zhì)調(diào)查院，河北 石家莊 050000）

1 地理信息系統(tǒng)技術(shù)簡介

地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)是以地理空間為基礎(chǔ)，利用地理模型分析方法，實時提供各種空間和動態(tài)地理信息，是地理研究和地理決策服務(wù)的計算機技術(shù)。在資源和環(huán)境領(lǐng)域，GIS技術(shù)在技術(shù)上起著主導(dǎo)作用[1]。

它不僅可以有效地管理空間屬性的各種資源環(huán)境信息，而且可以快速反復(fù)的分析和測試的管理、資源與環(huán)境、決策的實踐模式，科學(xué)和政策標準的評估，并能有效的多周期變化的資源環(huán)境條件和生產(chǎn)動態(tài)監(jiān)測和分析活動，而且數(shù)據(jù)采集、空間分析和決策過程中一種常見的信息流，極大地提高工作效率和經(jīng)濟效益，并為解決資源和環(huán)境問題、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)支持[2]。

本文主要研究GIS技術(shù)在地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的應(yīng)用。

2 地理信息系統(tǒng)（GIS）對地質(zhì)工程勘察的作用

我國經(jīng)濟的發(fā)展與提高，影響了城鄉(xiāng)建設(shè)以及工程建設(shè)的發(fā)展進程，城鄉(xiāng)建設(shè)與工程建設(shè)都呈良好的發(fā)展趨勢，很多的建設(shè)項目也擴大了工程勘察的規(guī)模，所取得的結(jié)果具有非?？少F的信息價值，對過去的工程建設(shè)具可重復(fù)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(qū)域的地質(zhì)資料進行初步的勘察，初勘的一大特點就是可以節(jié)省很多的時間和工程量，并為祥勘的工作打下基礎(chǔ)，可以提高祥勘階段的勘察水平[3]。

所以，勘察資料對于地質(zhì)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(tǒng)合到一起，對整個地質(zhì)工程勘察工作的幫助是非常大的。地理信息系統(tǒng)可以管理地質(zhì)工程中所有的數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)進行有效的組織及分析。

地理信息系統(tǒng)可以對地質(zhì)工程勘察中的數(shù)據(jù)進行采集和分析，讓地質(zhì)工程勘察中的數(shù)據(jù)更加優(yōu)質(zhì)準確。

因為地質(zhì)工程勘察中數(shù)據(jù)的形式多樣而且內(nèi)容復(fù)雜，傳統(tǒng)的勘察方式并不能滿足這一要求，必須要運用圖形圖像數(shù)據(jù)以及高度集成的屬性數(shù)據(jù)才能建立科學(xué)的設(shè)計模型及分析模型。

地理信息系統(tǒng)還支持可視化操作，讓地質(zhì)工程勘察具有可視化操作系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)還具有空間分析能力，分析地質(zhì)工程勘察中的數(shù)字地形的分析，還有拓撲疊以及緩沖區(qū)的分析，便于建立一個全面的評價分析，促進了決策模型的建立。

3 地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)勘察中數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用

3.1 創(chuàng)建模型

一般情況下地質(zhì)勘察調(diào)查的地形都較為復(fù)雜，包含了廣泛的自然地質(zhì)和人造設(shè)施。

因此，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件建立三維模型。根據(jù)原理：清晰的描述結(jié)構(gòu)，明確的關(guān)系，具有一定的空間精度，從而便于后續(xù)信息的分析和處理。

3.2 信息模型驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)用

地質(zhì)調(diào)查信息系統(tǒng)是以統(tǒng)一建模語言為基礎(chǔ)，由系統(tǒng)驅(qū)動的信息模型，保證系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的總體把握，為數(shù)據(jù)建模提供準確的依據(jù)。以統(tǒng)一建模語言構(gòu)建的信息系統(tǒng)模型基本上是系統(tǒng)的初始模型，對統(tǒng)一建模語言的模型系統(tǒng)進行了測試、分析、設(shè)置和實現(xiàn)。信息系統(tǒng)的建設(shè)可以分為幾個獨立的部分，即初始部分、細節(jié)部分、系統(tǒng)實現(xiàn)部分、交付部分等。每個部分都有統(tǒng)一的建模語言，并貫穿整個系統(tǒng)。

3.3 空間數(shù)據(jù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理的應(yīng)用

當前，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，地學(xué)信息技術(shù)的發(fā)展主要是面向空間數(shù)據(jù)庫的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理。它可以充分利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對大量的空間數(shù)據(jù)進行管理、控制、存儲等。使用結(jié)構(gòu)化查詢語言的擴展范圍來操作空間或非空間數(shù)據(jù)。此外，它也有助于管理版本和防止人為操作空間數(shù)據(jù)分區(qū)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的空間管理數(shù)據(jù)——面向?qū)ο罂臻g建模。該模型將GIS技術(shù)中屬性與圖形的分離轉(zhuǎn)換?？臻g反射的圖形只是一個屬性的字段，與關(guān)系表中的其他非空間數(shù)據(jù)一起存儲，使傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫模型完全結(jié)束。該模型有助于各類空間數(shù)據(jù)的地學(xué)調(diào)查，更好地進行地質(zhì)情況調(diào)查。

3.4 數(shù)據(jù)的空間查詢和空間分析功能

實現(xiàn)查詢?yōu)那樾畔⒃谡麄€地圖范圍的整體水平的地區(qū)，實現(xiàn)各地區(qū)地質(zhì)災(zāi)害信息的查詢；實現(xiàn)查詢根據(jù)范圍、圖形和表格和圖形數(shù)據(jù)的有機聯(lián)系。該系統(tǒng)基于ARC GIS平臺，建立了點、線、面特征的拓撲關(guān)系，實現(xiàn)了統(tǒng)計分析、緩沖區(qū)分析和危險顯示的功能。

GIS數(shù)據(jù)的性質(zhì)按相同或相似的性質(zhì)分類，形成數(shù)據(jù)層。地理信息系統(tǒng)用于單個或多幅地圖數(shù)據(jù)和屬性分析和索引。該應(yīng)用程序?qū)⒃紙D像作為輸入，而查詢和分析結(jié)果由原始圖像在空間操作后生成的新圖像表示。在空間定位上仍與原地圖一致。

因此，也可以稱之為空間函數(shù)變換。這種空間轉(zhuǎn)換包括疊加分析、緩沖區(qū)分析、拓撲空間查詢、空集合分析（邏輯運算、邏輯運算和邏輯差運算）。

4 結(jié)語

隨著地質(zhì)調(diào)查工作的不斷深入，建設(shè)項目范圍不斷擴大，地質(zhì)勘查也同步發(fā)展。需要找到一種更高效、更方便的信息傳播媒介技術(shù)。GIS技術(shù)能較好地滿足相應(yīng)的標準，地質(zhì)條件可以直觀準確的響應(yīng)，以提高工業(yè)人員的工作效率。因此，基于地理信息系統(tǒng)（GIS）的地質(zhì)調(diào)查信息系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用值得相關(guān)人員深入思考。

[1]翟航.GIS技術(shù)在地質(zhì)勘察中的應(yīng)用[J].電子世界，2014，（8）.

[2]魯玉紅.三維GIS技術(shù)在地質(zhì)勘察管理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013，（22）.

[3]蘆躍軍.基于3D-GIS技術(shù)的地質(zhì)勘察信息系統(tǒng)研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2012，（24）.