本科地质地理应用毕业论文
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地质灾害的频繁发生 ,给人类生命财产带来严重损失。因此 ,地质环境评价与地质灾害预测尤为重要。下面是学习啦小编为大家整理的本科地质地理应用毕业论文，供大家参考。
本科地质地理应用毕业论文篇一
《 基于SPOT―5遥感影像的地质地理底图更新研究 》
【摘 要】地理底图是地质专题地图的重要内容，一般使用大比例尺地形图缩编，现势性较差。提出了使用SPOT-5遥感影像进行地质地理底图更新的方法。将原有地质地理底图与SPOT-5遥感影像套合，采用人机交互的方法进行更新。分析了作业流程，该方法简单快捷、可操作性较强，具有一定的实际应用价值。
【关键字】SPOT-5;遥感影像;地质地理底图;更新
地质地理底图具备地图数学基础和基本地理要素(水系、居民地、道路交通、行政区界、地形等)是地质图的地理基础，它不仅是表示地质图专题内容的骨骼，在制图和用图时有定向和定位的作用，而且还表示制图现象的分布和地理环境相互联系的作用，因此数字地理底图是地质勘查工作中不可缺少的组成部分，其精度、制图综合、现势性直接影响到地质环境调查的成果质量。传统地理底图编制工艺方法有二种：一是利用大比例尺地图资料缩编小比例地理底图，二是利用同比例尺地图资料进行等比例编制地理底图。然而，目前所用的地质地理底图大多使用较老的地形图编绘，近年来，随着国民经济的迅速发展，道路、居民地、河流、行政区界等要素发生了巨大的变化，原地理底图现势性较差，已经无法满足地质工作的要求，需要进行更新。如何经济快捷地更新地理底图值得探讨。遥感技术具有覆盖范围广，资料获取周期短等优点，尤其是近年来遥感资料的空间分辨率逐渐提高，为地理数据更新提供了很好的数据源。
1 数据来源与数据处理
1.1 原始数据及更新数据来源：
(1)原始数据：原地质地理底图使用1：10000比例尺地形图编绘，部分地形、地物已经发生变化，现势性已经无法满足要求，需要进行更新。
(2)更新数据来源：用于更新的遥感资料选用近期的SPOT-5，包括5m的全色波段和10m的多光谱波段，现势性可以满足地理底图更新的需要。
1.2 SPOT-5遥感影像数据处理
1.2.1 遥感影像正射校正
首先根据全色影像全景或局部区域的地形特点，在影像均匀选取若干微分或多项式纠正所需控制点，基于物理模型对全色波段影像数据进行正射纠正，随机选取检查点，检查全色波段遥感影像的校正精度;然后以纠正好的全色波段影像数据为参考，对相同作业区多光谱影像数据进行配准。
1.2.2 影像融合
遥感影像融合是对较高空间分辨率的全色影像与较低空间分辨率的多光谱影像采用一定算法生成一组新的合成图像的过程。这样做不仅使融合影像提高了空间分辨率，增强了影像的空间纹理信 息，而且能保持影像光谱原始信息，不发生或尽可能少地发生信息失真，便于提取解译因子。选用ERDAS的主成分分析方法对影像进行融合处理。
1.2.3 调色与镶嵌
对融合后的影像按照红外、红光和绿光波段组合后进行伪真彩色调整，突出植被的绿色、水体的蓝色和居民地信息，对相邻影像进行镶嵌处理。
2 地质地理底图更新
2.1 更新的要求与流程
地理底图更新的目的是在保证基本图精度的前提下，提高底图的现势性和实用性。地图数据地物更新在平原和丘陵地区为图上0.5mm，在山地为图上0.75mm。因此，l：50000地质地理底图平原及丘陵地区地物变化在25m以上需要更新，山区在37.5 m以上需要更新。通常情况下人对纸质地图的目视分辨率在0.07～O.1 mm左右，地理底图更新要求影像分辨率一般应达到图上0.1mm，即1：50000地理底图更新要求影像的分辨率应该在5m以内。
在完成遥感影像的正射校正、融合、调色和镶嵌工作后，对其进行投影转换，使其与原地理底图数据具有相同的投影坐标信息，并在专业软件中叠合在一起;然后，基于遥感影像对基础地理数据进行更新操作，包括变化要素的修改，新地物的增加，以及删除消失的地物;对能确定属性信息的要素在采集更新完毕后随时更新，对不能确定属性信息的要素，之后通过其他数据源来确定更新。最后通过系列的质量控制措施和检查工作完成 1：50000地质地理底图的更新工作 。
相对1：50000比例尺地理底图，地面高程相对变化较小，一般不需要更新。
2.2 作业方法与技术要点
以SPOT-5遥感影像为底图，叠加待更新的矢量要素图层，通过人机交互解译，从发现变化信息的图像中手工修改变化区域。解译的基本要素包括色调、大小、形状、纹理、结构、高度、阴影、组合结构和所处的地理位置等。人机交互解译最大的优点是灵活，并且由于加入了解译者的思维和判断，故信息提取结果精度相对较高。不过，人机交互解译要求解译者具有多方面的经验和知识，包括计算机操作、基本图像处理知识、专业知识、工作区地理地貌知识等。
在进行地质地理底图更新时，应保证主要的、高等级的、具有整体意义的地形、地物的完整和位置正确。对于城镇居民地街区内房屋的综合取舍，保留其外围轮廓和街区平面图形的特征以及房屋走向、位置、排列的特点。随着比例尺缩小，道路、水系符号宽于实地大小并与居民地发生矛盾时，应保证水系、道路位置的准确，移动居民地，同等重要地物矛盾时采取相互移位。农村道路的取舍应根据地理位置的实际意义而定，村与村之间一般至少应选取一条主要连接道路。独立地物应根据重要性和分布密度选取，一般具有方位意义的地物应表示。地形、地貌编绘应正确表示自然形态和基本特征，如山顶、山脊、鞍部、斜坡、谷地等要素。
2.3 生产工艺流程和质量的评价
利用原有地质地理底图与最新的SPOT-5遥感影像进行更新时，具有较好的直观性和一览性，作业人员对图上各种地物有较为直接的判定，对地物形状特征、结构特征概括能较好地把握，具有很强的操作性。根据项目地质人员数字化填图，更新底图的平面和高程误差均在允许范围以内，其精度完全可以满足相关规范的规定。
3 结论
实践证明，利用遥感影像资料进行1：5万地质地理底图的更新编绘，是一种现势性强、低成本、准确可行的技术方法，主要表现在以下方面：
(1)应用遥感影像更新编绘地质地理底图，地理要素更新更及时、直观，该技术方法较野外更新补测方法在人力物力等方面投入大大地减少，成图时间缩短，大大降低生产成本，提高了社会效益和经济效益。
(2)利用高分辨率卫星遥感影像更新编绘中小比例尺地理底图的技术方法，更适合于大范围、大规模更新地理基础数据，能够较好解决地理信息数据的现势性问题，可以满足今后开展地质勘查、农业地质、水文地质、环境地质等工作的需要。
参考文献：
[1]焦红波，王平金继业.等.基于SPOT-5进行中国海岛海岸带1：5万基础地理数据更新[J].海洋通报，2010(5).
[2]王宏俊.基于Google Earth的1：50000地质地理底图更新[J].山东国土资源，2010(11).
[3]陈清平，罗碧梅.1：2.5万地质图地理底图编绘工艺研究-以广东省南岭成矿带和武夷成矿带1：2.5万地理底图编绘为例[J].科技视界，2012(17).
[4]杨映新，吴曼乔.应用遥感影像更新编绘1：2.5万地质地理底图
本科地质地理应用毕业论文篇二
《 地质灾害防治中地理信息系统建立及其研究分析 》
【摘 要】GIS首先是一门科学，也是一种技术。本文介绍了GIS技术的应用现状,建立基于GIS技术的地质灾害信息系统的必要性,讨论了基于GIS技术应用在地质灾害信息系统的主要功能及系统结构,并就建立地质灾害数据库和建立地质灾害模型做了初步探讨。
【关键词】GIS;地质灾害;地质灾害数据库;分析研究
1、前言
近年来,随我国经济建设的迅速发展,加速了GIS应用的进程,在城市规划管理、交通运输、测绘、环保、农业、制图等领域发挥了重要的作用,取得了良好的经济效益和社会效益。地质灾害防治工作仍处于被动状态。一个重要原因是:缺乏一种以先进技术为依托而建立起系统化的实用、有效的地质灾害防治系统。地质灾害自然有其难以准确预测预报的一面,但是地灾部门调查手段和管理的落后,往往造成对地质灾害数量、性质、规模、危害程度心中无数或是不完全有数,只是发生1处整治1处的极为被动的局面。因此,建立一套基于用GIS 技术的地质灾害信息系统对地质灾害的减灾防灾意义重大,可以使得地质灾害决策管理专家通过GIS提供的信息,全面的掌握可能发生的地质灾害的位置、性质、规模、危害程度、数量、通过合适模型的分析,并得到相应的整治措施,防患于未然。
2、地质灾害信息系统的主要功能
我们可以将GIS信息系统分解为3 个层次来表述(“地质灾害信息中应用GIS 示例图”所示) ,即数据层、逻层层和表示层。其中数据层用来输入、存储和管理数据;逻辑层用来对地质灾害信息系统中的数据进行综合和融合,处理地质灾害信息系统的建模和空间分析;表示层是将地质灾害中的信息展现给用户,提供查询、检索和统计等功能。
2.1地质灾害信息数据的输入、存储、管理
输入、存储、管理Arc GIS 支持的各种图形、图象数据文件。如Arc View SHP 文件、Arc Info Coverage 文件、Arc Info Grid 文件、CAD文件等。结合SQL输入、存储并管理各种以表格形式存在的属性数据等。
地质灾害数据录入的方式有很多种,能以有效的数据组织形式进行数据库管理、更新、维护、进行快速查询检索,以多种方式输出决策所需的地理空间信息,这使得GIS 在对空间数据管理上的应用日趋活跃。在此基础上综合叠加地下及地面的8大类管线(包括上水、污水、电力、通讯、燃气、工程管线) 以及测量控制网、规划道路等基础测绘信息。形成一个测绘数据的城市地下管线信息系统。从而实现了对地下管线信息的全面的现代化的管理。为城市规划设计与管理部门、市政工程设计与管理部门、城市交通部门与道路建设部门等提供地下管线及其它测绘部门的查询服务。
2.2数据的空间查询和空间分析功能
实现全图范围内各级单位所属区域的灾害信息的查询,实现各区域范围内地质灾害信息的查询;实现按范围方式、图形方式、表格方式的查询,同时将其与图形数据有机联系。基于Arc GIS平台,系统可建立点、线、面状要素的拓扑关系, 实现系统的统计分析功能,缓冲区分析功能,灾害的危害程度分级显示功能等。
GIS数据的性质分类,是以性质相同或相近的归并一起,形成一个数据层。这样GIS对单幅或多幅图件及其属性数据进行分析和指标量算。这种应用以原始图为输入,而查询和分析结果则是以原始图经过空间操作后生成的新图件来表示的。在空间定位上仍与原始图一致。因此,也可将其称为空间函数变换。这种空间变换包括叠置分析、缓冲区分析、拓扑空间查询、空集合分析(逻辑交运算、逻辑并运算、逻辑差运算) 。
2.3对属性数据进行综合和融合
在GIS技术应用中,有时将几个属性项的属性数值加以综合,构成一个具有某领域特定意义的新属性项。这种综合不是综合前属性数据值的简单反映,也不是它们的孤立集合,而是经过某领域研究人员深思熟虑的综合分析,用数量表示某领域问题的综合概念和结果特征。
地质灾害数据是典型的多源空间数据,它们的数量不一、形式多样。既有定量数据、又有定性文字描述数据。因此在数据融合前,必须统一量化、把定性数据定量化。然后筛选出独立、有用的变量(包括综合变量),选择相应的数学模型(包括定量模型、定性模型和定量定性混合模型) 和模型单元,确定地质异常临界值大小。根据它对未知单元进行异常圈定和异常评价,最后利用GIS其显示结果。通过GIS空间叠加分析,对其属性数据值的预处理、筛选、数据融合。利用GIS管理、显示,使其结果的应用范围与利用价值大大提高。
2.4综合分析评价与模拟预测功能
GIS能根据地质灾害的预测系统分析获得灾害发生的最佳组合因素。并结合当地的历史灾害数据,水文、气候数据,预测其发生的时间、危害程度,并提出防治措施。应用GIS技术不仅可以对地质灾害中的空间数据进行编码、存储和提取,而且还是现实世界模型。可以将对现实世界各个侧面的思维评价结果作用其上,得到综合分析评价结果。也可以将自然过程、决策和倾向的发展结果以命令、函数和分析模拟程序作用上这些数据上,摸拟这些过程的发生发展,对未来的结果作出定量的和趋势预测,从而预知自然过程的结果。对比不同决策方案的效果以及特殊倾向可能产生的后果,以作出最优决策,避免和预防不良后果的发生。
2.5建立专题信息系统和区域信息系统
目前大多数GIS系统已揉进图像处理功能,并把它作为其一个子模块。这种应用需要在地质灾害现场建立GIS与遥感的集成系统,它能用自动影像匹配和自动目标识别技术处理卫星获取的数字影像,及时地反映现场现状的正射影影像叠加到数字地图上,数据直接传送到数据工作处理中心站,为专家决策提供实时服务。
应用GIS技术的一些二次开发函数库开发出具有特定功能软件系统。如国家九五攻关项目“紧缺金属资源快速勘察评价系统”,这个系统中,分为地质变量信息提取模块、数据挖掘模块、物探数据处理模块、图像处理模块、综合预测模块等,其中地质变量信息提取模块使用了MAPGIS中基本输入函数、空间功能分析函数,目前这个系统已初具邹形。
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