運用地理信息系統(tǒng)創(chuàng)建空間圖形數(shù)據(jù)庫及其在地質(zhì)學中的.pdf

收稿日期 修回日期 5 6 9 AB 簡介 以計算機為核心的信息處理系統(tǒng)技術是第二次 世界大戰(zhàn)后科技革命的主要標志之一 在信息的諸 多類型中與空間相關的信息是十分重要的一類 與 人類生存的地球這個三維空間相關的信息是地理信 息系統(tǒng) A CDEBFGH IJ DKELG I MNLAKO 產(chǎn)生和 發(fā)展的原動力 技術在國防 城市規(guī)劃 交通運 輸 環(huán)境監(jiān)測和保護等與國民經(jīng)濟乃至國家命脈相關 的重要領域的成功應用 極大地推動了社會生產(chǎn)力的 發(fā)展 同時 也極大地刺激了 技術的迅速發(fā)展 使 之成為世界各國激烈競爭的高科技熱點之一 地理信息系統(tǒng)與其他傳統(tǒng)意義上的信息系統(tǒng)的 根本差異在于 不僅能夠處理其空間定位特征 而 且能將其空間和屬性信息有機地結(jié)合起來 從空間和 屬性兩方面對現(xiàn)實對象時行查詢 檢索和分析 并將 結(jié)果以各種直觀的形式 形象而不失精確地表達出來 因此 是較傳統(tǒng)意義上的信息系統(tǒng)更為高級的系 統(tǒng) 隨著 的迅速發(fā)展及廣泛應用 各種 軟件 如最著名的 0 9P6 已經(jīng)愈來愈多地為世界各 國地質(zhì)調(diào)查部門所采用 Q RO 并在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查 區(qū)域 礦產(chǎn)資源與環(huán)境評價 礦產(chǎn)資源與礦權管理中發(fā)揮愈 來愈重要的作用 本文將以具有自主版權的國產(chǎn) 基礎軟件平臺 01 為例 闡述 在地質(zhì)學 中的應用 運用 創(chuàng)建空間圖形數(shù)據(jù)庫 按照英國教育部 3ST 年的定義 Q RU 是一種 獲取 存儲 檢索 操作 分析和顯示地球空間數(shù)據(jù)的 計算機系統(tǒng) 這個定義是比較全面的 它表明地理 信息系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫 軟件工具 硬件設備的行政管理 的綜合 毫無疑問 的核心是數(shù)據(jù)庫 但它不是 傳統(tǒng)意義的屬性數(shù)據(jù)庫 而是空間圖形數(shù)據(jù)庫 Q O VR 建立空間圖形數(shù)據(jù)庫有兩個技術關鍵 其一是建立圖 形的拓撲關系 有了這種關系 對空間圖形信息才能 進行有效的管理 其二是建立圖形與屬性的聯(lián)動關 系 要保證在對圖形單元進行任何復雜操作的情況 下 都能得到一個合理的屬性表 任何地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫均由大量空間圖層 組成 圖 每個圖層中存放在邏輯上同一的 在類 型上一致的空間對象 如一張區(qū)域地質(zhì)圖可以分解 為斷層圖層 地層單元圖層 變質(zhì)帶圖層 產(chǎn)狀符號圖 層 侵入巖圖層 礦產(chǎn)圖層等 每個圖層的空間對象 如每條斷層 每個地層單元 每個礦床礦點等 都有 相應的屬性數(shù)據(jù) 當對空間圖形對象進行操作時 屬 性數(shù)據(jù)也隨之聯(lián)動 這樣 就把一張復雜的地質(zhì)圖變 地理信息系統(tǒng) 文章編號 A 和 A 中的 技術標準和規(guī)定進行設計 系統(tǒng)硬件和軟件配置 系統(tǒng)硬件主要由掃描儀 7888 計算機及打印機 繪圖儀組成 軟件采用中國地質(zhì)大學 B武漢C 開發(fā)的地理信息 系統(tǒng)基礎軟件平臺 567 萬空間圖 形數(shù)據(jù)庫 共分成 D 個圖類 E 個圖層 建立 F 種屬 性文件 其中地理圖類分成 G 個圖層共 種屬性文 件 地質(zhì)圖類分成 個圖層共有 D 種屬性文件 化 探圖類分 G 個圖層 物探圖類分 個圖層 系統(tǒng)圖形資料分類 圖形資料主要有 萬地質(zhì)圖 地質(zhì)礦產(chǎn)圖 E 萬變質(zhì)巖圖 侵入巖圖及相關地區(qū)的行政區(qū)劃 圖 這些圖件主要用于建立屬性文件 系統(tǒng)數(shù)據(jù)分類 數(shù)據(jù)主要分為文字資料及重力 航磁和化探的原 始數(shù)據(jù) 文字資料主要包括 地質(zhì)志 礦產(chǎn)總結(jié) 礦產(chǎn)儲量表 及有關圖幅的區(qū)調(diào)地質(zhì)報告等 這些 數(shù)據(jù)是建立地質(zhì)礦產(chǎn)類圖層屬性文件的主要根據(jù) 各圖層的圖元編碼建立 圖元編碼的長度定為 G 位數(shù)字 前面 位為圖幅 區(qū)分碼 后面 D 位是該圖幅內(nèi)的圖元編號 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 所示 系統(tǒng)功能 B C圖形資料輸入 將現(xiàn)有的圖件通過掃描儀輸入計算機 并用 567 年地質(zhì)與資源 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 年地質(zhì)與資源 型表達的預測思想轉(zhuǎn)換成 可操作的形式 提取有 關圖層進行相應操作 最后得到各種作為預測結(jié)果的 專題圖件 目前 通常用 8 72 05 和 A B 05 35 CDE大力倡導的證據(jù)權法FG5 18 2 2 C D F 1 7 G 1 1 9 B 2 1 FC2 2E1 1C 2 2 C D F 1 2F 2 F 17 2 2 C 9 L F 1 M2 1 O N9 B D1E1C C A1 2 7 G 1 9 B F 1D 2 C A C 2 1D C A1 2 C 1 1 1 2 H1CC 1 2 C 1 C 2 C E1A2 1 1C 2C D 2 2 6 49 9 B6 2 C 2C 1 1 1 22CJ CC2 L E2 3KK3 V KW V 3S8報道 美國加州大學的 地質(zhì)學家利用核子反應器的中子束來穿透巖石 在不破壞巖石的狀態(tài)下探測其中是否有生物 7 這種方法除了 可以應用在檢測地球上的古老巖石 也能夠偵測火星巖石中是否隱藏生命 7 這種偵側(cè)方法稱為 中子成像法 5 A8 利用這種方式 能夠得出巖石三度空間的結(jié)構(gòu)影 像 而又不需要將巖石切開 7 除了地質(zhì)學上的運用 中子成像法還可能應用在生物學上 7 例如 探測植物體內(nèi) 水分的流動狀況 7 中子對于水和氫與碳等輕元素會產(chǎn)生比較強的反應 所以能夠檢測出這些物質(zhì) 7 由于生命 與水 氫 碳密切相關 因此 中子成像法能夠用來探測隱藏在巖石中的生命