淺談地理地質(zhì)研究論文范文
地理信息系統(tǒng)技術(GIS)已經(jīng)廣泛滲透到了多種學科領域,從比較簡單的、單一功能的、分散的系統(tǒng)發(fā)展到多功能的、共享的綜合性信息系統(tǒng),并向多媒體GIS、智能化、三維、虛擬現(xiàn)實及網(wǎng)絡方向發(fā)展。下面是學習啦小編為大家整理的淺談地理地質(zhì)研究論文范文，供大家參考。
淺談地理地質(zhì)研究論文范文篇一
《 淺談地理信息系統(tǒng)在野外工程地質(zhì)方面的運用 》
摘要：近年來，隨著地理信息系統(tǒng)的發(fā)展與完善，在諸多領域中得到了應用和推廣，在野外工程地質(zhì)方面，也發(fā)揮了重要的作用。本文主要從資源管理、工程地質(zhì)、礦山規(guī)劃和設計、礦山管理幾個方面進行了研究。
關鍵詞：地理信息系統(tǒng);野外工程;地質(zhì)
一、前言
地理信息系統(tǒng)作為一種大型基礎軟件，擁有自主版權，將數(shù)據(jù)庫管理、數(shù)字制圖和空間分析融成一體。具有空間數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)采集和編輯、數(shù)據(jù)輸出以及空間分析等功能。運用以上功能即可由原始數(shù)據(jù)中條件檢索或圖示檢索到所需實體數(shù)據(jù)，并且能夠?qū)ζ溥M行統(tǒng)計，作空間疊加分析。目前，地理信息系統(tǒng)已經(jīng)在諸多領域得到了廣泛的應用，例如，地質(zhì)、城市規(guī)劃、突刺管理、測繪及礦產(chǎn)等，是專業(yè)技術人員開展研究工作的重要工具。
二、地理信息系統(tǒng)在野外工程地質(zhì)方面的運用
在野外工程地質(zhì)方面，地理信息系統(tǒng)的運用可以分成兩大類，其中一類主要是對多源信息進行集成管理，而另一類則主要是對多源信息進行分析，也就是說在借助相關應用模型，以第一類為基礎來加以分析。總體來說，地理信息管理系統(tǒng)能夠采集、存儲并處理野外工程地質(zhì)方面的資源和環(huán)境信息，通過相關數(shù)據(jù)庫和軟件系統(tǒng)的建立，來查詢檢信息，并進行相應的綜合分析，經(jīng)過動態(tài)預測與評價之后，輸出信息，促進野外工程地質(zhì)的科學開發(fā)管理。
1、地理信息系統(tǒng)在資源管理中的運用
(1)礦山資源管理
在礦山資源管理中，品味管理與礦山資源儲量是基礎內(nèi)容，如果想對上覆巖土剝離量以及礦山資源儲量進行快速自動計算，則應采取GIS技術，從而實現(xiàn)動態(tài)的管理與分析表達，正確地礦山資源儲量及其分布狀況反應出來，以確保合理開采并充分利用資源。
(2)其它資源管理
其他資源主要包括兩個方面，一個是相應的伴生礦物，另一個是水資源。運用地理信息系統(tǒng)，可加強對伴生礦物的開發(fā)與利用。而在礦山生產(chǎn)活動進行的同時，其周圍水資源難免會遭到破快，這樣一來，使得水資源管理引起了人們的重視。通過地理信息系統(tǒng)，能夠有效清查水資源，將水資源分布的狀況反應出來，促進對水資源的保護與合理利用。
2、地理信息系統(tǒng)在工程地質(zhì)中的運用
地理信息系統(tǒng)中的空間數(shù)據(jù)庫可以有效的對野外工程地質(zhì)的最初勘探數(shù)據(jù)進行存儲和管理。該系統(tǒng)可以將礦山工程的地質(zhì)圖進行有效管理，并將圖形和相關屬性關聯(lián)起來，因此，該系統(tǒng)對于圖形的表達編輯功能要求很高。另外，該系統(tǒng)還可以模擬CAD繪制開發(fā)礦山資源所需的柱狀圖，并利用柱狀圖和鉆孔數(shù)據(jù)自動繪制等值線圖與剖面圖。不僅如此，在礦山的疏干排水與邊坡控制中，該系統(tǒng)還可以借助地理信息系統(tǒng)技術幫助相關工作人員解決一系列復雜的野外工程問題。
3、地理信息系統(tǒng)在礦山規(guī)劃和設計中的運用
當前，國際上許多工程已經(jīng)應用了GIS技術解決礦山的工程問題。比如，德國的露天煤礦就使用了GIS技術對工作面的作業(yè)計劃進行設計，并且，該煤礦的排土場位置以及礦巖運輸線路也應用了GIS技術。我國也有許多礦山應用了GIS技術，其主要集中在對底層的礦圖進行管理，但是，采用GIS技術建立分析模型，對野外工程地質(zhì)進行優(yōu)化分析的應用仍然較少。
此外，利用地理信息系統(tǒng)技術還可以對礦山的采場進行可視化的交互式設計。其主要是通過在GIS軟件當中建立一個專業(yè)的分析模型，從而分析采場的設計效果，以便對設計效果進行改進。此外，礦山的設計人員還可以應用GIS專業(yè)模型對露天礦的生產(chǎn)系統(tǒng)進行優(yōu)化，比如在對露天運輸線路的布局和位置進行優(yōu)化時，可以采用GIS的最佳路徑分析功能，以便縮短礦巖的運輸距離，降低運輸?shù)某杀尽?/p>
4、地理信息系統(tǒng)在礦山管理中的運用
(1)生產(chǎn)計劃及調(diào)度
在制定礦山的調(diào)度方案與生產(chǎn)計劃方面，可以采用地理信息系統(tǒng)技術來建立塊狀的礦床模型，其可以將礦山的礦巖分布狀況與開采狀況連接到計算機上，并用畫面顯示出來，從而建立開采優(yōu)化的模型，以便得出一個較為合理的開采方案。我國當前很多礦山均采用采用電鏟——卡車間斷工藝系統(tǒng)，其采運成本占據(jù)了總成本的六成以上，所以，建立基于地理信息技術的礦山生產(chǎn)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)勢在必行，其可以有效的實現(xiàn)對電鏟和卡車等設備的優(yōu)化調(diào)度，提高運輸系統(tǒng)的運行效率，進而使經(jīng)濟效益最大化。
(2)礦圖管理
當前GIS技術中二維礦圖管理的應用比較成熟，這也是其基礎應用的一方面。其中，MAP-GIS是以電子礦圖作為最終的輸出產(chǎn)品，而地理信息系統(tǒng)則主要用在對礦山的礦圖進行管理方面，其實質(zhì)是建立一個專門的空間數(shù)據(jù)庫，以便對礦圖及其相關屬性進行存儲、查詢、編輯以及輸出操作，并為另外的高層次應用建立基礎。
(3)人力資源管理、安全管理和決策支持系統(tǒng)
結合礦山的組織系統(tǒng)，可以建立以地理信息系統(tǒng)為基礎的人力資源數(shù)據(jù)庫，并和人員考勤系統(tǒng)聯(lián)系起來，以便實時監(jiān)測某一時刻的某一些人的工作動向，從而為管理人員提供可視化的采場人員分布情況，進而為相關決策提供可靠的依據(jù)。另外，利用地理信息系統(tǒng)還可以科學合理的對安全設施的布局進行規(guī)劃，從而可以保證礦山在安全生產(chǎn)的前提下最大程度的節(jié)約經(jīng)費，降低運營成本。同時，還可以利用地理信息系統(tǒng)對已經(jīng)發(fā)生的災害與事故進行影響評價與分析原因，以便預防類似事故的再次發(fā)生。除此之外，還可以建立基于地理信息系統(tǒng)的決策支持系統(tǒng)，換句話說，就是指在空間數(shù)據(jù)庫的基礎上，建立專業(yè)的專家知識庫和數(shù)據(jù)模型，從而為礦山的決策提供一系列解決方案。
5、 地理信息系統(tǒng)在礦山環(huán)境保護和生態(tài)恢復中的運用
通常情況下，開發(fā)礦山的礦產(chǎn)資源對于環(huán)境有著較大的破壞作用，而自然環(huán)境對于人類的重要性毋庸置疑，其在一定程度上比礦產(chǎn)資源更加重要。因此，應該利用地理信息技術統(tǒng)籌的解決環(huán)境問題。
(1)礦山環(huán)境影響評價
礦山在開發(fā)資源的過程中通常容易以下環(huán)境問題，如土地破壞、大氣污染、水體污染以及噪聲污染等等。借助地理信息系統(tǒng)技術可以有效的解決露天礦的環(huán)境問題，且這一應用在當前頁已經(jīng)比較成熟。具體說來，專家地理信息系統(tǒng)(EGIS)可以對露天礦的影響進行評價;地理信息系統(tǒng)中的緩沖區(qū)分析則可以對爆破導致的環(huán)境污染(飛出的巖石、煙塵以及噪音等)范圍進行準確的評價。
(2)環(huán)境規(guī)劃與土地復墾規(guī)劃
地理信息系統(tǒng)還可以在評價礦山環(huán)境影響的基礎上，科學的制定環(huán)境硅規(guī)劃，從而合理的布局環(huán)境治理的措施。比如在對到達邊界的排土場或者是廢棄的采場進行土地復墾的工作時，就可以建立基于地理信息系統(tǒng)的土地復墾信息系統(tǒng)，將當前和今后礦區(qū)的土地覆蓋變化在計算機的屏幕上動態(tài)地顯示出來，并對今后土地復墾完畢后的景觀進行預測和模擬操作，以便更好的指導與評價土地復墾作業(yè)。
三、結束語
總而言之，地理信息系統(tǒng)在礦山等野外工程地質(zhì)方面的應用非常廣發(fā)，其主要集中在資源管理、工程地質(zhì)、輔助勘探、礦山規(guī)劃設計、作業(yè)安排和監(jiān)測、實時開采模擬以及生態(tài)修復等領域。因此，為了促進礦山企業(yè)向集約化程度發(fā)展，就必須采用地理信息系統(tǒng)技術，充分利用空間信息的資源，建立數(shù)字化礦山系統(tǒng)，只有這樣，才能真正促進礦山企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
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淺談地理地質(zhì)研究論文范文篇二
《 論地理信息系統(tǒng)在礦井地質(zhì)信息系統(tǒng)中的應用 》
【摘 要】地質(zhì)勘查和地質(zhì)信息是煤礦安全高效開采的基礎，影響工作面回采安全性的地質(zhì)因素很多，如構造地質(zhì)條件、礦井水文地質(zhì)條件等。文章對如何利用地理信息系統(tǒng)來構建礦井地質(zhì)保障信息系統(tǒng)進行了討論和論述。
【關鍵詞】地理信息系統(tǒng);礦井地質(zhì);構建
礦井安全生產(chǎn)設計很大程度上是依賴于充分的、可靠的地質(zhì)條件基礎，實際工作面回采不可靠和事故因素也主要是對礦井開采地質(zhì)條件缺乏全面的系統(tǒng)掌握以及相關技術手段的預警預報。影響工作面回采安全性的地質(zhì)因素是多方面，比如構造地質(zhì)條件、礦井水文地質(zhì)與瓦斯地質(zhì)等，它們直接關系到礦井高產(chǎn)高效與地質(zhì)安全保障。為此，筆者結合計算機技術、GIS 技術以及空間數(shù)據(jù)庫技術和相關專業(yè)模型來構建礦井地質(zhì)保障信息系統(tǒng)，為礦井高產(chǎn)高效奠定基礎。
1 地理信息系統(tǒng)技術簡介
地理信息系統(tǒng)(GIS)技術是以地理空間為基礎，采用地理模型分析方法，實時提供多種空間和動態(tài)的地理信息，是一種為地理研究和地理決策服務的計算機技術系統(tǒng)。在資源與環(huán)境應用領域中，GIS技術發(fā)揮著技術先導的作用，它不僅可以有效地管理具有空間屬性的各種資源環(huán)境信息，對資源環(huán)境管理和實踐模式進行快速和重復的分析測試，便于制定決策、進行科學和政策的標準評價，而且可以有效地對多時期的資源環(huán)境狀況及生產(chǎn)活動變化進行動態(tài)監(jiān)測和分析比較，也可將數(shù)據(jù)收集、空間分析和決策過程綜合為一個共同的信息流，明顯地提高工作效率和經(jīng)濟效益，為解決資源環(huán)境問題及保障可持續(xù)發(fā)展提供技術支持。文中主要是對GIS技術應用于煤礦礦井地質(zhì)保障信息系統(tǒng)進行著重地闡述。
2 系統(tǒng)驅(qū)動模型
礦井地質(zhì)保障信息系統(tǒng)完全是一個基于分布式網(wǎng)絡環(huán)境下的數(shù)據(jù)驅(qū)動系統(tǒng)，是一個基于多層數(shù)據(jù)、信息與任務的協(xié)作體系模型，如圖1 所示。其頂層是目標任務層，即用戶請求需要完成的目標任務組，它是基于不同專業(yè)主體成員協(xié)調(diào)解決沖突、集成數(shù)據(jù)或信息協(xié)作處理完成;中間層是信息層，即為完成不同的目標任務提供所需的信息，包括空間與非空間信息兩部分，并在必要時不同信息需要相互協(xié)作;底層當然是分布于網(wǎng)絡中的異構數(shù)據(jù)源，含空間與屬性等多源數(shù)據(jù)，它是信息形成的基礎，也是一切任務成功處理的基礎。隨數(shù)據(jù)源(煤層厚度及其變化、頂?shù)装鍘r性空間分布與穩(wěn)定性、構造地質(zhì)、礦井水文地質(zhì)與瓦斯地質(zhì)等相關數(shù)據(jù))的變化，就可能引起地質(zhì)問題的產(chǎn)生，這必將引起相關信息層與任務層的變化，系統(tǒng)用戶層(主體成員)必須依據(jù)不同的目標任務實現(xiàn)影響礦井安全生產(chǎn)的地質(zhì)問題預測預報與決策報告分析。
圖1 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的分布式應用模型
數(shù)據(jù)層、信息層、任務層和用戶層之間的通信主要通過HTTP協(xié)議、網(wǎng)絡技術和空間元數(shù)據(jù)等實現(xiàn)，即集中管理的地測部門可以通過網(wǎng)絡通信實現(xiàn)不同礦井地質(zhì)問題的處理，同時可以提供給更高一級的主管部門應用。
3 系統(tǒng)體系構造
根據(jù)上述分析及介紹可以知道，礦井地質(zhì)保障信息系統(tǒng)屬于一個以數(shù)據(jù)驅(qū)動為基礎的系統(tǒng)，而且如果數(shù)據(jù)源不同，那么就會傳達不同的地質(zhì)問題的信息，那么在實際的分析過程中勢必會應用不同的地質(zhì)專業(yè)模型及空間分析的方法來加以實現(xiàn)，在實現(xiàn)的途中，需要緊密地聯(lián)系基礎地質(zhì)測量數(shù)據(jù)。那么，由此可知，系統(tǒng)并非一個孤立的信息系統(tǒng)，必須要以空間數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)多源動態(tài)數(shù)據(jù)信息的共同驅(qū)動來加以實現(xiàn)。下面就是對該系統(tǒng)中的各個組成部分進行闡述及分析。
3.1 數(shù)據(jù)源
數(shù)據(jù)源的提出主要是基于不同地質(zhì)問題的變化而提出的，這些可能會發(fā)生地質(zhì)變化的問題主要包括煤層厚度、頂?shù)装鍘r性空間分布及穩(wěn)定性、礦井水文地質(zhì)及瓦斯地質(zhì)等方面。數(shù)據(jù)源是通過信息層面加以傳遞和反映的，那么這就使得數(shù)據(jù)源的重要性有所體現(xiàn)。例如煤層厚度如果超過工作面采高且撇頂煤時，由于煤層松軟極易造成漏頂，導致頂板管理不便。這對于快速、準確地采取相關的措施是十分有必要的;又如構造地質(zhì)數(shù)據(jù)，其反映了瓦斯在礦井中的滯留情況，那么對于預防礦井瓦斯爆炸具有很大的作用。而且，高產(chǎn)高效礦井地質(zhì)保障信息系統(tǒng)的預測及分析報告、決策分析是與往常的動態(tài)地測量空間數(shù)據(jù)是分不開的，測空間數(shù)據(jù)主要包括被測圖形的數(shù)據(jù)及其相關屙I生數(shù)據(jù)。所有的數(shù)據(jù)源均來源于生產(chǎn)技術層應用不同的技術手段獲得，并依據(jù)相關專業(yè)系統(tǒng)實現(xiàn)動態(tài)存儲，為礦井安全生產(chǎn)提供重要數(shù)據(jù)保障。
(1)頂?shù)装鍘r性空間分布與穩(wěn)定性相關數(shù)據(jù)。頂?shù)装鍘r性及其厚度變化可能會導致頂板垮落、底鼓及煤巖層突出等危險。
(2)構造地質(zhì)數(shù)據(jù)。構造是瓦斯與礦井水突出的重要地帶，極其容易造成地質(zhì)災害。
(3)瓦斯地質(zhì)數(shù)據(jù)。主要是瓦斯含量與富集區(qū)的預測，主要結合瓦斯地質(zhì)圖與實時監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)預測預報。
(4)其他地質(zhì)異常數(shù)據(jù)。主要是巖漿侵人體、巖溶陷落柱與煤層沖刷帶等，它們的出現(xiàn)也將影響到綜采工作面的布置等。
3.2 該模型支持的專業(yè)軟件系統(tǒng)
一般而言，系統(tǒng)體系中的專業(yè)軟件系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)源管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、以及專家會診地質(zhì)問題系統(tǒng)。在這其中，數(shù)據(jù)源管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一個基礎性的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)一旦發(fā)生驅(qū)動，那么礦井發(fā)生的地質(zhì)問題就能夠很好地進行判斷。而且還有人應有空間分析方法形成基于空間數(shù)據(jù)的地質(zhì)問題決策報告，真正解決分布式環(huán)境下基于GIS的高產(chǎn)高效礦井地質(zhì)保障問題。
3.3 空間數(shù)據(jù)存儲平臺
對于礦井地質(zhì)保障信息系統(tǒng)而言，其依據(jù)是與礦井地質(zhì)、保障相關的數(shù)據(jù)源、信息必須對其存儲在空間等。而且，圖形庫主要存儲13常動態(tài)變化的采掘煤礦工程的平面、瓦斯地質(zhì)圖及礦井水文;知識庫主要是專家層形成的經(jīng)驗眭知識，便于地質(zhì)問題的辨別與分析;方法庫主要是不同數(shù)據(jù)源引發(fā)地質(zhì)問題來進行判斷的;根據(jù)瓦斯及水害等不同的危險數(shù)據(jù)源所建立起來的相應專業(yè)模型，可以建立起來一整套較為完整的專業(yè)模型，這個模型需要有2個依據(jù)，也就是要遵循一定的規(guī)則，這2個原則是：(1)需要建立礦井下的瓦斯地質(zhì)區(qū)域圖(這些區(qū)域主要包括瓦斯突出危險區(qū)域、高濃度瓦斯區(qū)域及瓦斯突出危險區(qū)等)，這個瓦斯地質(zhì)區(qū)域圖主要是依據(jù)礦井的地質(zhì)調(diào)經(jīng)及煤層賦存的情況所建立的;(2)對礦井一下可以采煤的區(qū)域及將來可以采煤的區(qū)域是否可以劃歸為瓦斯警戒區(qū)域進行確定，這個主要依據(jù)的是采掘工程平面圖的動態(tài)采掘信息及與之相關的瓦斯分區(qū)共同產(chǎn)生作用所建立起來的瓦斯分布區(qū)。
4 支持系統(tǒng)的幾種關鍵技術
4.1 鉆、物探技術
在礦井地質(zhì)保障信息系統(tǒng)之中，鉆、物探技術較為重要，而且這2種技術發(fā)展的也比較成熟，而且將這2種技術運用于實際的礦井保障信息系統(tǒng)之中的時間也相對較長，在實際的實踐過程中，得到了成功的驗證，因此成為了數(shù)據(jù)源獲取的較為重要的手段。
4.2 監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)
當前時期下，監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)主要應用于3個方面的監(jiān)測：礦井以下水位監(jiān)測、瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測及頂板壓力監(jiān)測，這就使得上述幾個方面的數(shù)據(jù)源能夠進行動態(tài)地監(jiān)控及及時地對報表進行分析。然而，對于GIS的空間分析目前還處于研發(fā)應用的推廣階段，也是礦井地質(zhì)保障信息系統(tǒng)的比較關鍵的技術。
4.3 空間數(shù)據(jù)存儲
系統(tǒng)數(shù)據(jù)的多源性決定了其數(shù)據(jù)存儲的復雜性，主要涉及的關鍵技術有海量數(shù)據(jù)存儲技術、空間數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)倉庫技術?；谄鋽?shù)據(jù)的復雜多元化，必須采用合理的技術組織才能提高海量數(shù)據(jù)的存儲、管理效率和質(zhì)量。
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