本科地質(zhì)地理應用畢業(yè)論文
本科地質(zhì)地理應用畢業(yè)論文
地質(zhì)災害的頻繁發(fā)生 ,給人類生命財產(chǎn)帶來嚴重損失。因此 ,地質(zhì)環(huán)境評價與地質(zhì)災害預測尤為重要。下面是學習啦小編為大家整理的本科地質(zhì)地理應用畢業(yè)論文，供大家參考。
本科地質(zhì)地理應用畢業(yè)論文篇一
《 基于SPOT―5遙感影像的地質(zhì)地理底圖更新研究 》
【摘 要】地理底圖是地質(zhì)專題地圖的重要內(nèi)容，一般使用大比例尺地形圖縮編，現(xiàn)勢性較差。提出了使用SPOT-5遙感影像進行地質(zhì)地理底圖更新的方法。將原有地質(zhì)地理底圖與SPOT-5遙感影像套合，采用人機交互的方法進行更新。分析了作業(yè)流程，該方法簡單快捷、可操作性較強，具有一定的實際應用價值。
【關鍵字】SPOT-5;遙感影像;地質(zhì)地理底圖;更新
地質(zhì)地理底圖具備地圖數(shù)學基礎和基本地理要素(水系、居民地、道路交通、行政區(qū)界、地形等)是地質(zhì)圖的地理基礎，它不僅是表示地質(zhì)圖專題內(nèi)容的骨骼，在制圖和用圖時有定向和定位的作用，而且還表示制圖現(xiàn)象的分布和地理環(huán)境相互聯(lián)系的作用，因此數(shù)字地理底圖是地質(zhì)勘查工作中不可缺少的組成部分，其精度、制圖綜合、現(xiàn)勢性直接影響到地質(zhì)環(huán)境調(diào)查的成果質(zhì)量。傳統(tǒng)地理底圖編制工藝方法有二種：一是利用大比例尺地圖資料縮編小比例地理底圖，二是利用同比例尺地圖資料進行等比例編制地理底圖。然而，目前所用的地質(zhì)地理底圖大多使用較老的地形圖編繪，近年來，隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，道路、居民地、河流、行政區(qū)界等要素發(fā)生了巨大的變化，原地理底圖現(xiàn)勢性較差，已經(jīng)無法滿足地質(zhì)工作的要求，需要進行更新。如何經(jīng)濟快捷地更新地理底圖值得探討。遙感技術(shù)具有覆蓋范圍廣，資料獲取周期短等優(yōu)點，尤其是近年來遙感資料的空間分辨率逐漸提高，為地理數(shù)據(jù)更新提供了很好的數(shù)據(jù)源。
1 數(shù)據(jù)來源與數(shù)據(jù)處理
1.1 原始數(shù)據(jù)及更新數(shù)據(jù)來源：
(1)原始數(shù)據(jù)：原地質(zhì)地理底圖使用1：10000比例尺地形圖編繪，部分地形、地物已經(jīng)發(fā)生變化，現(xiàn)勢性已經(jīng)無法滿足要求，需要進行更新。
(2)更新數(shù)據(jù)來源：用于更新的遙感資料選用近期的SPOT-5，包括5m的全色波段和10m的多光譜波段，現(xiàn)勢性可以滿足地理底圖更新的需要。
1.2 SPOT-5遙感影像數(shù)據(jù)處理
1.2.1 遙感影像正射校正
首先根據(jù)全色影像全景或局部區(qū)域的地形特點，在影像均勻選取若干微分或多項式糾正所需控制點，基于物理模型對全色波段影像數(shù)據(jù)進行正射糾正，隨機選取檢查點，檢查全色波段遙感影像的校正精度;然后以糾正好的全色波段影像數(shù)據(jù)為參考，對相同作業(yè)區(qū)多光譜影像數(shù)據(jù)進行配準。
1.2.2 影像融合
遙感影像融合是對較高空間分辨率的全色影像與較低空間分辨率的多光譜影像采用一定算法生成一組新的合成圖像的過程。這樣做不僅使融合影像提高了空間分辨率，增強了影像的空間紋理信 息，而且能保持影像光譜原始信息，不發(fā)生或盡可能少地發(fā)生信息失真，便于提取解譯因子。選用ERDAS的主成分分析方法對影像進行融合處理。
1.2.3 調(diào)色與鑲嵌
對融合后的影像按照紅外、紅光和綠光波段組合后進行偽真彩色調(diào)整，突出植被的綠色、水體的藍色和居民地信息，對相鄰影像進行鑲嵌處理。
2 地質(zhì)地理底圖更新
2.1 更新的要求與流程
地理底圖更新的目的是在保證基本圖精度的前提下，提高底圖的現(xiàn)勢性和實用性。地圖數(shù)據(jù)地物更新在平原和丘陵地區(qū)為圖上0.5mm，在山地為圖上0.75mm。因此，l：50000地質(zhì)地理底圖平原及丘陵地區(qū)地物變化在25m以上需要更新，山區(qū)在37.5 m以上需要更新。通常情況下人對紙質(zhì)地圖的目視分辨率在0.07～O.1 mm左右，地理底圖更新要求影像分辨率一般應達到圖上0.1mm，即1：50000地理底圖更新要求影像的分辨率應該在5m以內(nèi)。
在完成遙感影像的正射校正、融合、調(diào)色和鑲嵌工作后，對其進行投影轉(zhuǎn)換，使其與原地理底圖數(shù)據(jù)具有相同的投影坐標信息，并在專業(yè)軟件中疊合在一起;然后，基于遙感影像對基礎地理數(shù)據(jù)進行更新操作，包括變化要素的修改，新地物的增加，以及刪除消失的地物;對能確定屬性信息的要素在采集更新完畢后隨時更新，對不能確定屬性信息的要素，之后通過其他數(shù)據(jù)源來確定更新。最后通過系列的質(zhì)量控制措施和檢查工作完成 1：50000地質(zhì)地理底圖的更新工作 。
相對1：50000比例尺地理底圖，地面高程相對變化較小，一般不需要更新。
2.2 作業(yè)方法與技術(shù)要點
以SPOT-5遙感影像為底圖，疊加待更新的矢量要素圖層，通過人機交互解譯，從發(fā)現(xiàn)變化信息的圖像中手工修改變化區(qū)域。解譯的基本要素包括色調(diào)、大小、形狀、紋理、結(jié)構(gòu)、高度、陰影、組合結(jié)構(gòu)和所處的地理位置等。人機交互解譯最大的優(yōu)點是靈活，并且由于加入了解譯者的思維和判斷，故信息提取結(jié)果精度相對較高。不過，人機交互解譯要求解譯者具有多方面的經(jīng)驗和知識，包括計算機操作、基本圖像處理知識、專業(yè)知識、工作區(qū)地理地貌知識等。
在進行地質(zhì)地理底圖更新時，應保證主要的、高等級的、具有整體意義的地形、地物的完整和位置正確。對于城鎮(zhèn)居民地街區(qū)內(nèi)房屋的綜合取舍，保留其外圍輪廓和街區(qū)平面圖形的特征以及房屋走向、位置、排列的特點。隨著比例尺縮小，道路、水系符號寬于實地大小并與居民地發(fā)生矛盾時，應保證水系、道路位置的準確，移動居民地，同等重要地物矛盾時采取相互移位。農(nóng)村道路的取舍應根據(jù)地理位置的實際意義而定，村與村之間一般至少應選取一條主要連接道路。獨立地物應根據(jù)重要性和分布密度選取，一般具有方位意義的地物應表示。地形、地貌編繪應正確表示自然形態(tài)和基本特征，如山頂、山脊、鞍部、斜坡、谷地等要素。
2.3 生產(chǎn)工藝流程和質(zhì)量的評價
利用原有地質(zhì)地理底圖與最新的SPOT-5遙感影像進行更新時，具有較好的直觀性和一覽性，作業(yè)人員對圖上各種地物有較為直接的判定，對地物形狀特征、結(jié)構(gòu)特征概括能較好地把握，具有很強的操作性。根據(jù)項目地質(zhì)人員數(shù)字化填圖，更新底圖的平面和高程誤差均在允許范圍以內(nèi)，其精度完全可以滿足相關規(guī)范的規(guī)定。
3 結(jié)論
實踐證明，利用遙感影像資料進行1：5萬地質(zhì)地理底圖的更新編繪，是一種現(xiàn)勢性強、低成本、準確可行的技術(shù)方法，主要表現(xiàn)在以下方面：
(1)應用遙感影像更新編繪地質(zhì)地理底圖，地理要素更新更及時、直觀，該技術(shù)方法較野外更新補測方法在人力物力等方面投入大大地減少，成圖時間縮短，大大降低生產(chǎn)成本，提高了社會效益和經(jīng)濟效益。
(2)利用高分辨率衛(wèi)星遙感影像更新編繪中小比例尺地理底圖的技術(shù)方法，更適合于大范圍、大規(guī)模更新地理基礎數(shù)據(jù)，能夠較好解決地理信息數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性問題，可以滿足今后開展地質(zhì)勘查、農(nóng)業(yè)地質(zhì)、水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)等工作的需要。
參考文獻：
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本科地質(zhì)地理應用畢業(yè)論文篇二
《 地質(zhì)災害防治中地理信息系統(tǒng)建立及其研究分析 》
【摘 要】GIS首先是一門科學，也是一種技術(shù)。本文介紹了GIS技術(shù)的應用現(xiàn)狀,建立基于GIS技術(shù)的地質(zhì)災害信息系統(tǒng)的必要性,討論了基于GIS技術(shù)應用在地質(zhì)災害信息系統(tǒng)的主要功能及系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并就建立地質(zhì)災害數(shù)據(jù)庫和建立地質(zhì)災害模型做了初步探討。
【關鍵詞】GIS;地質(zhì)災害;地質(zhì)災害數(shù)據(jù)庫;分析研究
1、前言
近年來,隨我國經(jīng)濟建設的迅速發(fā)展,加速了GIS應用的進程,在城市規(guī)劃管理、交通運輸、測繪、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、制圖等領域發(fā)揮了重要的作用,取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。地質(zhì)災害防治工作仍處于被動狀態(tài)。一個重要原因是:缺乏一種以先進技術(shù)為依托而建立起系統(tǒng)化的實用、有效的地質(zhì)災害防治系統(tǒng)。地質(zhì)災害自然有其難以準確預測預報的一面,但是地災部門調(diào)查手段和管理的落后,往往造成對地質(zhì)災害數(shù)量、性質(zhì)、規(guī)模、危害程度心中無數(shù)或是不完全有數(shù),只是發(fā)生1處整治1處的極為被動的局面。因此,建立一套基于用GIS 技術(shù)的地質(zhì)災害信息系統(tǒng)對地質(zhì)災害的減災防災意義重大,可以使得地質(zhì)災害決策管理專家通過GIS提供的信息,全面的掌握可能發(fā)生的地質(zhì)災害的位置、性質(zhì)、規(guī)模、危害程度、數(shù)量、通過合適模型的分析,并得到相應的整治措施,防患于未然。
2、地質(zhì)災害信息系統(tǒng)的主要功能
我們可以將GIS信息系統(tǒng)分解為3 個層次來表述(“地質(zhì)災害信息中應用GIS 示例圖”所示) ,即數(shù)據(jù)層、邏層層和表示層。其中數(shù)據(jù)層用來輸入、存儲和管理數(shù)據(jù);邏輯層用來對地質(zhì)災害信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行綜合和融合,處理地質(zhì)災害信息系統(tǒng)的建模和空間分析;表示層是將地質(zhì)災害中的信息展現(xiàn)給用戶,提供查詢、檢索和統(tǒng)計等功能。
2.1地質(zhì)災害信息數(shù)據(jù)的輸入、存儲、管理
輸入、存儲、管理Arc GIS 支持的各種圖形、圖象數(shù)據(jù)文件。如Arc View SHP 文件、Arc Info Coverage 文件、Arc Info Grid 文件、CAD文件等。結(jié)合SQL輸入、存儲并管理各種以表格形式存在的屬性數(shù)據(jù)等。
地質(zhì)災害數(shù)據(jù)錄入的方式有很多種,能以有效的數(shù)據(jù)組織形式進行數(shù)據(jù)庫管理、更新、維護、進行快速查詢檢索,以多種方式輸出決策所需的地理空間信息,這使得GIS 在對空間數(shù)據(jù)管理上的應用日趨活躍。在此基礎上綜合疊加地下及地面的8大類管線(包括上水、污水、電力、通訊、燃氣、工程管線) 以及測量控制網(wǎng)、規(guī)劃道路等基礎測繪信息。形成一個測繪數(shù)據(jù)的城市地下管線信息系統(tǒng)。從而實現(xiàn)了對地下管線信息的全面的現(xiàn)代化的管理。為城市規(guī)劃設計與管理部門、市政工程設計與管理部門、城市交通部門與道路建設部門等提供地下管線及其它測繪部門的查詢服務。
2.2數(shù)據(jù)的空間查詢和空間分析功能
實現(xiàn)全圖范圍內(nèi)各級單位所屬區(qū)域的災害信息的查詢,實現(xiàn)各區(qū)域范圍內(nèi)地質(zhì)災害信息的查詢;實現(xiàn)按范圍方式、圖形方式、表格方式的查詢,同時將其與圖形數(shù)據(jù)有機聯(lián)系?；贏rc GIS平臺,系統(tǒng)可建立點、線、面狀要素的拓撲關系, 實現(xiàn)系統(tǒng)的統(tǒng)計分析功能,緩沖區(qū)分析功能,災害的危害程度分級顯示功能等。
GIS數(shù)據(jù)的性質(zhì)分類,是以性質(zhì)相同或相近的歸并一起,形成一個數(shù)據(jù)層。這樣GIS對單幅或多幅圖件及其屬性數(shù)據(jù)進行分析和指標量算。這種應用以原始圖為輸入,而查詢和分析結(jié)果則是以原始圖經(jīng)過空間操作后生成的新圖件來表示的。在空間定位上仍與原始圖一致。因此,也可將其稱為空間函數(shù)變換。這種空間變換包括疊置分析、緩沖區(qū)分析、拓撲空間查詢、空集合分析(邏輯交運算、邏輯并運算、邏輯差運算) 。
2.3對屬性數(shù)據(jù)進行綜合和融合
在GIS技術(shù)應用中,有時將幾個屬性項的屬性數(shù)值加以綜合,構(gòu)成一個具有某領域特定意義的新屬性項。這種綜合不是綜合前屬性數(shù)據(jù)值的簡單反映,也不是它們的孤立集合,而是經(jīng)過某領域研究人員深思熟慮的綜合分析,用數(shù)量表示某領域問題的綜合概念和結(jié)果特征。
地質(zhì)災害數(shù)據(jù)是典型的多源空間數(shù)據(jù),它們的數(shù)量不一、形式多樣。既有定量數(shù)據(jù)、又有定性文字描述數(shù)據(jù)。因此在數(shù)據(jù)融合前,必須統(tǒng)一量化、把定性數(shù)據(jù)定量化。然后篩選出獨立、有用的變量(包括綜合變量),選擇相應的數(shù)學模型(包括定量模型、定性模型和定量定性混合模型) 和模型單元,確定地質(zhì)異常臨界值大小。根據(jù)它對未知單元進行異常圈定和異常評價,最后利用GIS其顯示結(jié)果。通過GIS空間疊加分析,對其屬性數(shù)據(jù)值的預處理、篩選、數(shù)據(jù)融合。利用GIS管理、顯示,使其結(jié)果的應用范圍與利用價值大大提高。
2.4綜合分析評價與模擬預測功能
GIS能根據(jù)地質(zhì)災害的預測系統(tǒng)分析獲得災害發(fā)生的最佳組合因素。并結(jié)合當?shù)氐臍v史災害數(shù)據(jù),水文、氣候數(shù)據(jù),預測其發(fā)生的時間、危害程度,并提出防治措施。應用GIS技術(shù)不僅可以對地質(zhì)災害中的空間數(shù)據(jù)進行編碼、存儲和提取,而且還是現(xiàn)實世界模型?？梢詫ΜF(xiàn)實世界各個側(cè)面的思維評價結(jié)果作用其上,得到綜合分析評價結(jié)果。也可以將自然過程、決策和傾向的發(fā)展結(jié)果以命令、函數(shù)和分析模擬程序作用上這些數(shù)據(jù)上,摸擬這些過程的發(fā)生發(fā)展,對未來的結(jié)果作出定量的和趨勢預測,從而預知自然過程的結(jié)果。對比不同決策方案的效果以及特殊傾向可能產(chǎn)生的后果,以作出最優(yōu)決策,避免和預防不良后果的發(fā)生。
2.5建立專題信息系統(tǒng)和區(qū)域信息系統(tǒng)
目前大多數(shù)GIS系統(tǒng)已揉進圖像處理功能,并把它作為其一個子模塊。這種應用需要在地質(zhì)災害現(xiàn)場建立GIS與遙感的集成系統(tǒng),它能用自動影像匹配和自動目標識別技術(shù)處理衛(wèi)星獲取的數(shù)字影像,及時地反映現(xiàn)場現(xiàn)狀的正射影影像疊加到數(shù)字地圖上,數(shù)據(jù)直接傳送到數(shù)據(jù)工作處理中心站,為專家決策提供實時服務。
應用GIS技術(shù)的一些二次開發(fā)函數(shù)庫開發(fā)出具有特定功能軟件系統(tǒng)。如國家九五攻關項目“緊缺金屬資源快速勘察評價系統(tǒng)”,這個系統(tǒng)中,分為地質(zhì)變量信息提取模塊、數(shù)據(jù)挖掘模塊、物探數(shù)據(jù)處理模塊、圖像處理模塊、綜合預測模塊等,其中地質(zhì)變量信息提取模塊使用了MAPGIS中基本輸入函數(shù)、空間功能分析函數(shù),目前這個系統(tǒng)已初具鄒形。
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