地理信息系统在地质勘查中的应用

陆国玲

（广州市城市规划勘测设计研究院,广东 广州 510060）

目前，在地质工程建设信息化的过程之中，地理信息系统发挥出越来越显著的优势。地质勘查定是基于数字化的地质工程，而且数字化必须依赖地理信息系统来实现。通过利用地理信息系统，能分析处理空间信息，可视化应用与体系化研究空间数据，方便地分析管理数据，提高数字化操作智能化水平。所以，在地质工程的快速发展之中，地理信息系统起着至关重要的作用。

1 概述地理信息系统

GIS是地理信息系统的简称，该系统的本质是借助计算机技术，识别分析并描述地理信息，当下的地理信息系统能转化三维地理空间数据，并加以清晰、简便地显示和表述。地理信息系统主要包括数据、逻辑、执行这三大部分。在数据部分中，储存着必需的全部地理信息系统信息与数据，并利用地理位置，建立了一个立体、形象的模型，以方便处理和观察。一般逻辑部分用于处理在地理信息系统之中包含的数据，规范系统定位和识别的目标位置，工作职能囊括一切的地理信息系统业务功能。最后的执行部分主要负责有效连接地理信息系统和其用户，提供给用户丰富、简便的空间场景，并经由用户实行个性化的修改及查阅，促使用户更智能、便捷地处理地理信息。目前，地质三维GIS的应用范围最广泛，具体的构架图见图1。

2 概述地质勘查工程

目前，随着我国地质勘查化进程的持续加深，地质工程概念也备受提倡。地质工程实质上就是指在地质勘查建设和发展各行各业的过程之中，充分发挥信息技术的独特优势，以科学、高效地对地质勘查施以信息化管理。所以，作为地质建设新的理念，相较于常规勘查，地质工程更为高级和复杂。目前，地质工程应大力引进信息技术，将其视为发展所必需的一项核心科技，并以智慧应用为主体。地质勘查现阶段的发展成果主要包括智能勘测、建筑、通信等方面。近些年来，我国地质工程进步空前的大，与此同时，也迎来了更大的挑战和机遇，正值发展中的关键时期。在现代城市的建设之中，地质经济水平是一个重要的基础元素，刚好地质勘查有益于管理经济成本有效降低以及经济收益的快速提升，能促进现代地质工程实现可持续发展。

图1 地质三维地理信息系统总构架图

3 在智慧城市中先进地理信息系统的有效应用

（1）地质工程建设规划应用GIS。收集到测绘数据后，就地质表面的地理信息展开三维建模，并以此为参考来规划和建设工程。通过三维模型，能更加立体、更加直观地表达地物信息和物物间的各种空间位置关系，以方便工作人员综合考虑、统筹规划地质工程的整体建设。针对基础设施建设，通过对比现行地理信息系统中的大量数据库数据，结合这个地质资源、地质资料等，来知晓地质勘查的基础设施数量、种类、密度等方面。这相较于传统简单的二维地理数据，表现出很显著的优势，促使地质勘查得以更科学、合理地规划和建设。

（2）地质勘查便捷化服务应用GIS。基于位置服务的数据支撑是地理信息系统，它的英文名是Location Based Service，且简称LBS，现已发展成为人们日常生活之中，具有最广泛应用范围的一种服务。

通过智能手机，以位置服务为基础，走进人民大众的生活之中。在地质勘查中，实现了信息的共享。在共享数据和信息时，势必会使用：时空与实时这两种大数据。同时针对这两种大数据，均可以在地理信息系统中，实现采集和储存操作，并进行实时分享。在各种数据均被上传至云平台，便可从个体需求出发，借助智能网络、信息遥感等个人终端设备，将服务推送给有需求的个体。在企业预备出行时，便可以向其推送那种最快的出行方法；在企业需骑行时，便可以为其推举最近位置的共享单车并将其开锁。“自动遥感检测”和“精细导航”是地理信息系统的另一大用途。与过去几年相比，市场导航系统现阶段的用户体验已大幅升级。但在室内导航与空间位置关系方面，还有待进一步的改进完善，恰好地理信息系统可以将其有效解决。借助三维建模，能真实地重现立交桥各层、地质表面、建筑群集中内部，从而很好地回避了传统二维地图导航体现不了空间位置关系的缺陷，将实景导航三维化。在无人机勘查上，可利用雷达与摄像头来感知地质表面，通过有机配合地理信息与实时定位系统，来实时导航并将最优行驶线路规划出来。

（3）地质勘查精细化管理应用GIS。通过地理信息系统，能收集并利用地质勘查基础设施数据。例如，收集到地质表面信息后，便可以知晓每个井盖的具体位置，一旦地质设备丢失或地质工程下沉而导致地质表面不平或破损，借助系统便能立刻告知有关管理机构，及时修复井盖，以防事故出现。目前，具有诸多数据采集方式，从最初的人工采集一直发展至目前的无人机采集器，极大地节省了人工成本投入，将工作效率大幅提高了。现阶段，许多地质企业通过无人机数据来进行采集，并巡查地质运输轨道和输电线路，从而保障了地质勘查基础设施日常运转的顺利展开。另外，地理信息技术还可和环保监测系统联网，以实时监测城市污染源，并实时掌控污染问题。

（4）地质勘查应急管理应用GIS。针对火灾、洪水、地质自然灾害等有害人身、威胁经济财产安全的灾害和事故，利用地理信息中的大数据，便可以快速知晓灾害和事故发生位置四周应急物资的总量及其位置。同时还可以借助3D建模，可视化灾害与事故出现地点的有关地物信息，或其建筑体内结构，以帮助救援人员将救援路线规划好，及时建立施救方案、给出救援方法。

（5）地质勘查自我修复纠错应用GIS。地质勘查以其实时共享信息和数据的特点，让其大多企业皆能加入完善和建设智慧城市之中。借助智能网络、信息遥感等个体终端设施，实时采集各种数据，并借助互联网，将其上传到地理信息系统中的数据云平台上，以完善、准确化地理信息中的大数据，促使地质勘查实现自我更新和维护。

4 结语

总而言之，目前，建设和发展现代地质勘查以地质工程为重要方向之一，地质勘查中的信息化管理是现代地质工程的核心所在。在地质工程建设的过程之中，通过有效应用先进地理信息系统，能够有效实现管理的数字信息化，促进地质工程的进一步快速发展建设。