地理信息系统在地震应用
1. 遥感技术在地震,火山等地质灾害的防灾减灾方面,有哪些作用
遥感技术在地震,火山等地质灾害的防灾减灾方面主要是获取地理信息系统需要的信息数据,更新后得到第一手最新资料进行分析,了解在地震、火山等地质灾害形成新的变化、地质灾害发生的地点、规模,预测可能形成新的地质灾害的可能。最典型的是汶川地震运用遥感技术发现了唐家山堰塞湖,及时排除了溃坝的潜在危险。
2. 地理信息系统有何用途
其基本功能抄包括对数据的采集、管理、处理、分析和输出。同时,地理信息系统依托这些基本功能,通过利用空间分析技术、模型分析技术、网络技术和数据库集成技术等,更进一步演绎丰富相关功能,满足社会和用户的广泛需要。
从总体上看,地理信息系统的功能可分为:数据采集与编辑、数据处理与存储管理、图形显示、空间查询与分析以及地图制作。
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所需要的知识能力:
1、掌握数学、物理、计算机科学等方面的基本理论和基本知识;
2、掌握地理信息系统和地图学的基本理论、基本知识和基本实验技能,以及地理信息系统技术开发的基本原理和基本力法;
3、了解相邻专业如地理学、资源环境与城乡规划管理、测绘工程等的一般原理和方法;
4、了解国家科学技术政策、知识产权、可持续发展战略等有关政策和法规;
5、了解地理信息系统的理论前沿、应用前景和最新发展动态,以及地理信息系统产业发展状况;
6、掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有-定的实验设计、创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。
3. 可以用于检测地震发生的地理信息技术是
可以用于检测地震发生的地理信息技术是遥感。
遥感是利用遥感器从空中来专探测地面物体性质的,属它根据不同物体对波谱产生不同响应的原理,识别地面上各类地物,具有遥远感知事物的意思。也就是利用地面上空的飞机、飞船、卫星等飞行物上的遥感器收集地面数据资料,并从中获取信息,经记录、传送、分析和判读来识别地物。
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遥感主要特点:
1、可获取大范围数据资料。遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右,陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右,从而,可及时获取大范围的信息。
2、获取信息的速度快,周期短。由于卫星围绕地球运转,从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料,以便更新原有资料,或根据新旧资料变化进行动态监测,这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟的。
3、获取信息受条件限制少。在地球上有很多地方,自然条件极为恶劣,人类难以到达,如沙漠、沼泽、高山峻岭等。采用不受地面条件限制的遥感技术,特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝贵资料。
参考资料:网络-地理信息技术
4. 地理信息系统目前主要应用到哪些领域
GIS 的应用领域
地理信息系统在最近的30多年内取得了惊人的发展,广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输、军事公安、水利电力、公共设施管理、农林牧业、统计、商业金融等几乎所有领域。 (加测绘、应急、石油石化等国民经济各个领域。)
以下地理信息系统的应用领域分别回答了在各自领域内的作用
◆ 资源管理 (Resource Management)
主要应用于农业和林业领域,解决农业和林业领域各种资源(如土地、森林、草场)分布、分级、统计、制图等问题。主要回答“定位”和“模式”两类问题。
◆ 资源配置 (Resource Configuration)
在城市中各种公用设施、救灾减灾中物资的分配、全国范围内能源保障、粮食供应等到机构的在各地的配置等都是资源配置问题。GIS在这类应用中的目标是保证资源的最合理配置和发挥最大效益。
◆ 城市规划和管理 (Urban Planning and Management)
空间规划是GIS的一个重要应用领域,城市规划和管理是其中的主要内容。例如,在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如何保证学校、公共设施、运动场所、服务设施等能够有最大的服务面(城市资源配置问题)等。
◆ 土地信息系统和地籍管理 (Land Information System and Cadastral Applicaiton)
土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容,借助GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。
◆ 生态、环境管理与模拟 (Environmental Management and Modeling)
区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。
◆ 应急响应 (Emergency Response)
解决在发生洪水、战争、核事故等重大自然或人为灾害时,如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施的问题。
◆ 地学研究与应用 (Application in GeoScience)
地形分析、流域分析、土地利用研究、经济地理研究、空间决策支持、空间统计分析、制图等都可以借助地理信息系统工具完成。
◆ 商业与市场 (Business and Marketing)
商业设施的建立充分考虑其市场潜力。例如大型商场的建立如果不考虑其他商场的分布、待建区周围居民区的分布和人数,建成之后就可能无法达到预期的市场和服务面。有时甚至商场销售的品种和市场定位都必须与待建区的人口结构(年 龄构成、性别构成、文化水平)、消费水平等结合起来考虑。地理信息系统的空间分析和数据库功能可以解决这些问题。房地产开发和销售过程中也可以利用GIS功能进行决策和分析。
◆ 基础设施管理 (Facilities Management)
城市的地上地下基础设施(电信、自来水、道路交通、天然气管线、排污设施、 电力设施等)广泛分布于城市的各个角落、且这些设施明显具有地理参照特征的。它们的管理、统计、汇总都可以借助GIS完成,而且可以大大提高工作效率。
◆ 选址分析 (Site Selecting Analysis)
根据区域地理环境的特点,综合考虑资源配置、市场潜力、交通条件、地形特征、环境影响等因素,在区域范围内选择最佳位置,是GIS的一个典型应用领域,充分体现了GIS的空间分析功能。
◆ 网络分析 (Network System Analysis)
建立交通网络、地下管线网络等的计算机模型,研究交通流量、进行交通规则、处理地下管线突发事件(爆管、断路)等应急处理。 警务和医疗救护的路径优选、车辆导航等也是GIS网络分析应用的实例。
◆ 可视化应用 (Visualization Application)
以数字地形模型为基础,建立城市、区域、或大型建筑工程、著名风景名胜区的三维可视化模型,实现多角度浏览,可广泛应用于宣传、城市和区域规划、大型工程管理和仿真、旅游等领域。
◆ 分布式地理信息应用 (Distributed Geographic Information Application)
随着网络和Internet技术的发展,运行于Intranet或Internet环境下的地理信息系统应用类型,其目标是实现地理信息的分布式存储和信息共享,以及远程空间导航等。
5. 地理信息系统的应用有哪些
地理信息系统的应用有:城市规划、建设管理,农业气候区划,大气污染监测管理,道路交通管理,地震灾害和损失估计,医疗卫生,军事。
城市规划、建设管理
城市是人类活动高度集中的区域,同时也是信息、物质高度集中的区域。随着科技的进步和经济的发展,城市系统越来越复杂,数据和信息越来越多,服务要求越来越高。城市管理面临着新的挑战,为了城市的现代化、生态平衡和持续发展,城市需要全面的规划,而地理信息系统给城市的规划和管理带来了新的工
农业气候区划
采用新技术、新方法、新资料,开发"农业气候区划信息系统(Agriculture & Climate Distributed Information System,简称ACDIS)"软件,建立气候资源开发利用和保护监测体系,实行资源平面与立体,时间与空间全方位优化配置;发挥区域气候优势,趋利避害减轻气候灾害损失,提高资源开发的总体效益。为各级政府分类指导农业生产,农村产业结构调整,退耕还林防止水土流失等提供决策依据,为地方政府服务。
大气污染监测管理
随着经济的发展,环境污染直接影响了人们的生活质量,环境质量问题也得到了越来越多的重视。污染环境包括水污染、大气污染、固体废弃物污染等,其中就大气污染而言,城市区域由于受到工业生产、居民生活的影响,成为大气污染发生的集中区域,历史上几次严重的污染事故,如伦敦烟雾事件(1952)、洛杉矶光化学烟雾事件(1943),都是发生在大城市。近几十年来,研究者对大气污染问题进行了大量研究,并且通过实验或计算来建立适合于特定区域的大气污染物扩散模式以及确定相关参数的计算方法。
道路交通管理
近年来,GIS在交通方面的应用得到了广泛的重视,并形成了专门的交通地理信息系统GIS-T,以满足道路交通管理方面的要求。路廓设计是公路设计中的一个重要环节,是定出公路最终线向的一个步骤。在路廓设计中,要综合分析多种空间数据,包括大比例尺的土地利用图、地形图以及现有的道路网等。
地震灾害和损失估计
对地震灾害以及地震次生灾害的评估对于一个区域的降低危险,资源分配以及紧急响应规划具有重要的意义,而通过存储和分析地质构造信息,利用GIS可以预测地震发生的"场景"并估计该区域由于地震引发的潜在损失。此外,GIS也提供了有力的工具使得在地震实际发生时,分析灾害严重程度的空间分布,帮助政府分配紧急响应资源。
地貌
地貌学理论发展和生产实践需要加强计量地貌研究。然而,由于地貌现象的复杂性、地貌数据的庞大等多方面的原因,需要在地貌研究中采用GIS工具,使其成为地貌定量研究的一个有效途径。
医疗卫生
由于流行病是用于描述和解释某种疾病的发病率,从空间的角度来看,流行病学需要很好地描述流行病发病率空间分布特征的手段,进而可以研究发病率模型,以发现流行病和周围环境的关系。通常,GIS在流行病研究中主要提供了如下三个方面的功能:流行病数据的可视化,空间数据分析,流行病模型等。
军事
军事是以准备和实施战争为中心的社会活动。一切军事行动都是在一定的地理环境中进行的,地理环境对军事行动有着极其重要的影响与作用。随着人类社会向信息化迅速发展,未来高技术战争中信息对抗的含量将越来越高,特别是高技术条件下的局部战争,由于战争爆发突然,战争进程加快、战机稍纵即逝等特点,对作战指挥的时效性有了更高的要求。指挥决策智能化、作战指挥自动化、武器装备信息化成为未来战争取胜的关键。在这种需求下,出现了数字化战场,数字化的地理环境信息已成为指挥决策的必要条件之一。因此,作为空间军事信息保障的军事地理信息系统已成为现代化军事斗争的一项重要内容。
6. GIS空间分析在地震灾害和损失估计中的应用
GIS可以提供地图背景,还可以分析地震受灾面积,受灾沉降三维图等。
7. 地理信息系统的主要应用领域有哪些
遥感与地理信息系统跟化学的联系确实比较远,遥感和地理信息系统都是宏观的东西,化学是很微观的领域,交叉点很少,要是非说有什么联系也是和宏观化学的联系,比如说用遥感监测一下海洋的化学污染,看一看河流有没有富营养化,高光谱遥感还有望区分出不同的化学污染物;用地理信息系统的空间分析功能分析一下化学污染物的排放浓度在地理上的分布特征,规划一下城市中的什么位置建化工厂污染能达到最小等。
8. 地理信息系统在塔北油气勘探和评价中的应用
安精文陈新刚李新华
(西北石油局规划设计研究院,乌鲁木齐830011)
摘要作者阐述了利用地理信息系统(GIS)建立塔北综合地学信息系统的技术方法。系统分别建立了地理信息属性库和图库,并通过链接将二者联系起来,实现了图形与数据库的统一。系统可支持各类绘图设备、数字化仪、扫描仪,为生产提供了极大的方便。工作站系统与微机系统的局域网络的建成,大大推动了各项工作的顺利进行,已成为生产、科研中不可缺少的工具。目前已广泛投入了生产应用。
关键词地理信息系统数据视图图层数据库管理系统
随着塔北油气勘查工作的不断发展,地理信息日益复杂,处理各种与环境、地理密切相关的信息,已成为必不可少的繁杂而又重要的工作。因此,迫切需要把地图、图像、属性数据互相结合起来,对信息资源进行快速处理。通过GIS技术,融地理、信息管理、计算机科学和应用于一体,建立塔北综合地学信息系统,并与地震解释的应用软件链接,形成具有地质专业特色的地理信息管理系统,这一系统已成为塔北油气勘探管理及决策的重要手段。
1技术原理
塔北地区积累了十分丰富的地质、地球物理、地球化学资料。我们针对各个具体的用户视图进行了综合、汇总,根据关系数据库模型有关理论,设计了数据视图,即概念模型(图1)。
为了充分发挥现有设备的作用,在上述概念模型基础上,将SPARC STATION 2设为GIS主控平台,完成数据库的建库及程序的研制工作,将微机作为应用平台,完成数据的准备及图件的录入工作,整个系统通过局域网络实现。
考虑到数据库系统的完整性、一致性、可恢复性、安全性及有效性,将概念模型转化为具体数据库管理系统(DBMS)要求的数据模型,对此我们进行了逻辑设计。这一步实质是进行模型转化,即将原始的概念模型转化为具体的DBMS所能接受的数据模型,并用数据定义语言DDL定义它,从而得到模式。INFO子系统是GIS系统的一个DBMS,它可以描述关系模型系统。另外,针对不同的地质要求,对区域重力背景、布格重力异常、航磁、大地构造区划、地理背景及不同时代沉积相、沉积环境等分别建立图库,这些图库均在INFO管理下,可以通过功能指令在AML语言控制下,方便地执行复杂的空间分析,地图编制以及其它数据管理功能。
在INFO的图层设计(表1)中,我们将图上的各种地理特征抽象为点、线、面,它们的特征以颜色、符号及注释来区分,并由图例、图符、描述性文本来解释。为了有效地管理数据和空间数据中的标识码,属性数据由DBMS进行存贮和管理,空间数据通过GIS软件进行存贮和管理。
在上述图层基础上,我们可以进行地理分析,基本的方法和过程如下:
图1系统设计原理Fig.1Principle of System Designing
确定地理分析的目标和标准。目标就是用户用地理数据去回答或解决的问题,标准就是解决的方式和达到的程度。
准备空间操作的数据。目前,信息库中已有大量的图层及数据,但根据需要仍需作必要的数据准备,如度量单位、比例尺、坐标系统的变化等。
执行空间操作命令:空间操作命令可根据使用目标去选择相应的菜单,并给定相应的参数。
执行表分析。表分析是最常用的方法,因为在表数据中,既定量又定位,远远超过传统的地理数据的意义和作用,根据一定的数据模型和评价原理,可以得出新的结果和结论。
表1常用图层Table1Common Map layers
评价结果。由上述表分析结果,按照开始确定的目标和标准进行评价,检查是否符合,若不符合,则从第3步重做。
完善分析结果。如果上面的评价结果基本符合要求,仅是个别地方需要加工,则进行局部修改,直到满意为止。
绘制最终成果图件。根据评价生成的图层,设计图件中使用的点、线、面状符号库,并通过指令控制直接绘制成果图件或形成数据文件输出。
2应用效果
GIS应用系统提供了综合分析及综合信息提取的各类计算方法,如复合叠加、区域合并、区域剪裁、区域生成、区域条件提取等,实现了测线底图的图形文件输出功能,其中包括LANDMARK地震解释软件和AUTOCAD应用软件接口,为地质制图提供了数据基础。该系统的实现大大提高了工作效率及成图的精度,系统地提供大量的数据和图层信息,为领导的正确决策提供了依据,也为进一步研究提供良好的基础。系统在拉依苏、雅东、永丰庄、大尤都斯、亚松迪、雅西、雅肯及桑南工区投入了广泛使用,应用范围主要有数据处理,辅助分析,工作部署及图件生成。
LANDMARK地震解释工作站可以完成合成记录的制作,它需要测井、钻井、地质数据等多种信息,查找起来比较繁琐。GIS为此提供了软件接口,可以直接输出各类信息,并提供了指定井段数据提取、数据插值、数据排序等多种数据预处理程序,为合成地震记录的制作以及岩性解释、储层描述、油藏模拟提供测井、钻井、测试地质等数据。系统提供了合成地震记录的开发应用接口,通过这些数据集可以很方便地制作分层地震记录。
GIS应用系统使得一个数字化的空间数据库中不同数据集之间(以及从这些数据中提取的特征之间)的空间的及统计的相关关系的查明更为简便。在实际应用中,通过数据库可对钻井地质分层进行纵向对比、横向对比以及指定深度范围内分层数据的提取。表2和表3列出了纵向对比和横向对比的部分数据。在这些数据的基础上,可以应用统计软件对数据进行图形分析。
表2N1j岩性按大类分类统计横向对比Table2Transverse Comparison According to Statistics of N1j Lithology Clasiification
表3沙22井岩性按大类分类统计纵向对比Table3Vertical Comparison According to Statistics of S22 Lithology C assification
3结束语
塔北地理信息系统的建成,为应用人员提供了全面的数据基础,扭转了各类地质资料缺乏科学管理的局面,在生产、科研中取得了明显的经济效益。GIS系统提供的空间分析功能为地质、物化探等各类专业人员充分发挥经验和专家意识作用,以及领导决策提供了工具,为油气评价系统的建立奠定了坚实的基础。
参考文献
[1]冯玉才.数据库系统基础.武汉:华中理工大学出版社,1989.315~370
GIS application in petroleum and gas exploration in northern Tarim basin and its evaluation
An JingwenChen XingangLi Xinhua
(Academy of Planning and Designing, Northwest Bureau of Petroleum Geology,Ürümqi 830011)
Abstract:In this article,the technology of building up an integrated Northern Tarim geo-sctence in formation system with the common geographic information system is explained in detail.In this system,two main libraries,the geographic information property library and the image library,are linked with each other,and thus make the images and database uniform.This system can support most kinds of recent plotters, digitizing equipments and scanners. Since the LAN of Northwest Bureau of Petroleum(NWBP)has built up,which enlarges the use of this system,the system has made great convenience to all the users of the NWBP LAN.
Key words:Geographic Information SystemViews of DataLayers of MapDatabase Management System