《城市地質環境信息系統》是“地質信息科學與技術叢書”的第二部,是作者團隊長期從事計算機輔助地質調查理論、方法和技術領域的探索性研究和開發的成果積累。《城市地質環境信息系統》著重介紹了城市地質環境調查信息化的技術體系,即以對象-關系數據庫為核心,以“多S”集成和計算機網絡為支撐,能夠實現地質-地理、空間-屬性數據一體化存儲、管理、處理和應用。其主要構成包括:野外地質數據采集技術、空間-屬性數據一體化管理技術、地質圖件機助編繪技術、三維城市地質環境建模技術、地質特征空間分析技術、數據挖掘和基于網絡的數據共享服務技術等。
第一章 城市地質調查信息化概述
隨著城市化進程的加速,城市人口急劇膨脹,城市范圍快速擴張,城市地質環境問題日益突出,水資源短缺、水與土地污染、地面沉降、地表塌陷、滑坡、崩塌、泥石流等地質災害頻繁發生,成為影響城市社會經濟可持續發展的重要因素。因此,深化城市地質工作,建立城市地質調查信息系統,對實施大數據戰略,全面推進“數字城市”和“智慧城市”建設,提升城市規劃、建設、管理與運行的水平,具有十分重要的意義。
1.1 城市地質調查的發展及現狀
1.1.1 城市地質調查工作的基本內容
城市地質調查工作的基本內容,是在城市及其周圍地區,或潛在城市化地區,綜合研究各種地質要素對城市發展所提供的資源和所施加的約束,以及城市發展對各種地質要素所產生的反作用,為城市規劃、建設和管理服務。具體地說,城市地質調查工作是研究城市的地質構造條件、工程地質條件、地基巖土穩定性,巖土體的出露和埋藏條件、城市土地合理利用、重大工程選址、地下空間可利用性等問題;研究水文地質結構和水文地質條件、地下水埋藏和分布規律、地下水的水質和水量、地下水的補給和排泄、地下水的可利用性和合理開發利用,以及城市供水水源地評價和保護問題;研究與城市有關的地震、活斷層、滑坡、泥石流、洪水、地面沉降與塌陷,以及水土流失等地質災害問題;研究城市建筑材料、地熱、礦產資源開發利用的經濟評價問題;研究城市中工業和生活垃圾的處理、地下水污染、土壤污染與環境保護問題,開展城市地質環境質量綜合評價。
國際上的城市地質工作的開展,是與城市化進程相伴隨的,大致開始于20世紀初,中間因第二次世界大戰而陷于停頓。第二次世界大戰以后,許多經濟發達的國家根據城市建設的需要,紛紛開展系統的城市地質調查工作。初期的城市地質調查工作內容,主要是基礎地質和工程地質填圖,至20世紀60~70年代,工作內容擴大到水土污染調查評價,城市廢棄物危害調查評價,以及各種相關地質資源的勘查評價。20世紀80年代以來,開始廣泛應用信息技術,使各項專題研究水平和為社會服務的能力,得到迅速的提升。
美國地質調查局(USGS)在21世紀初把加強城市地質災害研究,以及土壤污染問題的研究列為主要工作內容。他們借助GIS編制美國主要城市的多種災害和污染狀況數字化圖件,還繪制出了描述城市土壤潛力與限制的“地質潛力圖”。例如,在科羅拉多州格倫伍德斯普林斯市,開展了城市地質災害評價項目。該市位于山區河谷地區,崩滑流地質災害制約著城市的發展,城市規劃部門委托科羅拉多州立大學,利用GIS進行地質災害易損性和風險評價編圖研究。他們按14種土地利用適宜性等級,對評價區進行了土地利用區劃,圈出了未來城市發展的適宜地段和高風險區,在此基礎上建立了“城市整體化決策支持系統”。
加拿大的城市地質工作已有100多年的歷史。Henry Arm在1900年發表的“加拿大東部主要城市的地質”,被認為是加拿大城市地質的開創性成果。但是,加拿大系統開展城市地質工作是從20世紀50年代開始的。其目的是為市政規劃和發展提供基礎信息,主要成果是填制溫哥華和蒙特利爾地區表層內容豐富的地質圖。1971年,加拿大科學委員會出版的“加拿大地球科學”報告,高度強調了城市地質工作的重要意義。加拿大地質調查局在渥太華—赫爾地區啟動了環境地質項目,出版了綜合地質報告和一系列地質圖。與此同時,加拿大地質調查局還得到資助,在全國27個主要城市開展了城市地質計劃(WWSEP)。該計劃收集了大量的城市地區的巖土數據(包括11萬個鉆孔資料),建立了城市巖土數據庫,但由于財力等原因沒有進一步維護和開發。目前,一半數據已經遺失,一半數據轉換成PC格式,特別是在渥太華、溫哥華、圣約翰和多倫多地區,巖土數據已經綜合到GIS系統之中。加拿大近期的城市地質工作主要是解決海岸帶軟地基穩定性、隧道開挖、供水、廢物處置、岸邊侵蝕、冰磧物滑動、地震、洪水和火山噴發等地質問題。未來的挑戰一是使市政管理者支持并參與城市地質工作和計劃,二是開發出用戶界面友好的城市地質信息系統,從而促進在城市地區將地質知識和信息直接應用于解決城市環境與巖土工程問題之中。
澳大利亞的城市地質調查工作,基本是與全國系統化區調工作同步進行的。在20世紀80年代,澳大利亞地學機構在遙感技術應用、地下水調查、核監測和地質災害評估方面獲得進展,并建立了地震監測活動。隨后在20世紀90年代初期,制定了一項國家地球科學填圖協議(national geoscience mapping accord),進一步將新的科學方法與新的空間信息技術結合起來,開始填制數字化的第二代澳大利亞陸地地質圖。在此期間,為了減輕澳大利亞城市社區的地質災害風險,提高城市社區安全,促進城市的可持續發展,于1996年實施了一個“城市項目”。該項目以昆士蘭州凱恩斯市為首座試點研究的城市,開展了一系列地質災害風險試點研究,研發了城市地質災害填圖與評價的科學方法與技術。經過幾年的努力,研究人員完成了包括地震、滑坡、洪水和颶風等地質災害風險與社區地質災害脆弱性綜合評價圖。試點完成后,便將所取得的新方法、新技術成果向全國推廣。至21世紀初,隨著“玻璃地球”建設項目的設立和開展,澳大利亞的城市地質調查迅速采用了三維地質信息技術,迄今為止,基本完成了全國各大城市的地質調查。
德國也是最早開展城市地質調查工作的國家之一。20世紀90年代,隨著工業現代化程度的不斷提高,德國地質調查局也將工作重點由礦產資源勘查轉向環境地質調查研究。所開展的研究工作包括以下幾個方面:開展城市及其周圍地區的環境地球化學調查、土壤污染評價;開展垃圾場污染的調查、評價及污染監控、治理;建立了城市行政機關、地質調查所的綜合數據庫,繪制出了描述城市土壤潛力與限制的“地質潛力圖”,并獲取廣泛的其他地學知識,為城市規劃建設和地下水利用服務。與此同時,德國還與泰國、印度尼西亞、尼泊爾等開展了城市環境地質調查與規劃的技術合作。
荷蘭也是開展城市地質調查工作最早的國家之一。從20世紀90年代初開始,荷蘭地質調查機構與本國土壤調查所、應用地球科學研究所合作,進行了基于GIS平臺的數字化區域工程地質和環境地質填圖。其中,環境地質圖的比例尺主要是1∶5萬和1∶25萬,是根據現有數據情況和用戶需求進行生產的,其主題有水文地質系統、草地土壤穩定性、適宜于儲存核廢物的鹽丘構造、適宜于地下建筑的深層黏土層性質、地熱能的開采與儲存、工業建材、受開挖影響的地貌脆弱性、地下水遭受硝酸鹽污染的脆弱性、地下水水位波動、由于地下水開采易于發生土壤下沉的敏感性、建筑場地選址、城市擴展的區域地基深度等。在土地利用規劃中,注重自然潛力和限制條件,以及土地復墾對地面沉降的影響。目前,已經有200個城鎮進行了底土技術質量編圖,并建立了基礎地學信息數據庫。
英國地質調查局很早就把資源、環境和災害地質調查放在同等重要地位。特別是在20世紀末,針對21世紀的挑戰和機遇,提出了加強與環境、自然資源和災害相關的地質調查的21世紀新戰略,并先后提出了2000~2005年、2005~2010年和2009~2014年科學戰略規劃。這些規劃進一步使地質調查的內容和作用走向多樣化,并促進了空間信息技術的廣泛應用,加深了對環境及其過程的認識,同時革新了對新發現的解釋和傳播。例如,2005~2010年科學戰略規劃圍繞8個主題(英國大陸的3D地球科學框架;地球環境信息;海岸帶、大陸架及大陸邊緣的3D特征;可持續水資源管理;可持續土地管理;能源和礦產資源的可持續生產和安全供應;巖石圈的物理、化學和生物災害及其影響;監測全球變化過程)和5個交叉性問題(農村經濟與土地利用和土地質量、氣候變化、地球生命支持系統、能源和自然資源的安全性、國際發展)展開,而2009~2014年科學戰略規劃則在前一個戰略規劃的基礎上,進一步把重點放在海岸帶人口聚居地區的資源與環境地質調查,以及建立多尺度三維地層框架。顯然,城市地質調查是其重點。其中,英國地質調查局啟動的“倫敦計算機化地下與地表項目”(LOCUS),以2萬多份鉆孔描述資料為基礎,建立城市地質數據庫,形成了用于土地利用規劃、土木工程建設以及解決地質環境問題的各種地質主題圖件。
與此同時,歐洲其他國家如西班牙、比利時和俄羅斯,以及日本、新加坡、泰國、印度尼西亞、中國臺灣和中國香港等東亞和東南亞的一些國家和地區,也開展了城市地質調查工作,完成了不少城市的1∶2.5萬的地質填圖工作,并開始了城市地質數據庫建設。
所有這些研究,促成了一門新的地質學科——城市地質學的誕生。
在中國,城市地質調查起步較晚,直到近年來隨著城市化進程加快,城市人口急劇膨脹,城市范圍迅速擴大,城市地質資源、環境和地災問題突出,城市地質調查才成為基礎地質調查工作及其信息化的技術研發和應用的重點。
中國較為正式、系統的城市地質工作開始于20世紀80年代。最初于1983年,由北京市、地質礦產部和城鄉建設環境保護部聯合,開展了北京地區航空遙感方法調查。接著,在國家“七五”計劃期間(1986~1990年),地質礦產部組織了上海、天津、丹東、大連、福州、廣州、深圳、珠海、溫州、寧波等21個沿海城市的城市環境地質調查。從21世紀初開始,在全國更大范圍內開始大、中城市的1∶5萬、1∶25萬區域地質調查,其內容包括城市生態環境地球化學調查與城市工程地質、水文地質調查。另外地震、石油、化工、煤炭、建材、農業、城建、水利、航運、交通等部門,也從各自專業角度積累了大量的城市地質資料。隨著地質信息科學技術的迅速興起,中國地質調查局在2006~2010年完成了北京、上海、天津、南京、杭州和廣州六大城市的三維地質環境綜合調查試點,在相關高等學校的協助下,分別建立了這些城市的地質環境信息系統和三維地層框架模型。在總結這些新成果的基礎上,中國地質調查局于2013年出版了《中國城市地質調查工作指南》(程光華等,2013a)和《中國城市地質調查技術方法》(程光華等,2013b)。
綜上所述,開展城市地質環境、地災和資源主題的綜合地學填圖工作,促進地學信息為城市規劃、管理和運行服務,已經成為世界各國城市地質工作的要內容。基于三維地質信息平臺,開展以主題式數據庫為核心的城市地質信息系統建設,實現城市地質環境、地災和資源評價與決策的信息化,成為城市地質工作的發展趨勢。
1.1.2 城市地質調查信息化的概念與方法
城市地質調查的內容,主要涉及環境地質、工程地質、水文地質、土地利用和廢棄物處理等多個領域。由于研究對象與研究內容存在顯著差異,所采用的工作方法和工作手段有明顯的差異。其中,環境地質調查常采用地質觀察、物探、化探、遙感等方法;工程地質調查常采用地質觀察、物探、鉆探等方法;水文地質(含地熱)調查常采用地質觀察、物探、鉆探等方法;土地利用調查常采用遙感、測繪等方法;廢棄物處理場地調查常采用地質觀察、遙感、物探和鉆探等方法。在進行城市地質調查時,還需要搜集、整理并采用大量的前期物探、化探和鉆探資料。除了地質觀測之外,這種情況與傳統的野外區域地質調查(填圖)有明顯差異。為了提高這些多源異構異質地質數據的采集、存儲、管理、處理、建模和應用的效率和水平,需要采用三維地質信息科技,全面實現其信息化。
1. 地質調查信息化的概念
地質科學的發展、地質調查和其他地質勘查工作的深入開展,以及計算機和信息技術的應用,各個地區的地質資料和知識以空前的速度在積累著,使得已有地質圖內容迅速變得陳舊。同時,社會的進步和需求的提高,又要求地質調查提供更多豐富的地質信息服務。因此,地質調查需要定期重復進行,地質圖需要動態地填制和更新。
在一般情況下,1∶25萬的地質圖更新周期為20年左右,而1∶5萬的地質圖更新周期為10~15年。然而,由于傳統的基礎地質調查方式效率極低,嚴重地阻滯了地質圖的更新速度。一些發達的西方大國的地質圖更新率,通常每十年只有 10%左右。另外,最初的基礎地質調查成果比較單一,通常只要求填繪出一張區域地質圖。近年來,隨著
查看全部↓
第一章 城市地質調查信息化概述
隨著城市化進程的加速,城市人口急劇膨脹,城市范圍快速擴張,城市地質環境問題日益突出,水資源短缺、水與土地污染、地面沉降、地表塌陷、滑坡、崩塌、泥石流等地質災害頻繁發生,成為影響城市社會經濟可持續發展的重要因素。因此,深化城市地質工作,建立城市地質調查信息系統,對實施大數據戰略,全面推進“數字城市”和“智慧城市”建設,提升城市規劃、建設、管理與運行的水平,具有十分重要的意義。
1.1 城市地質調查的發展及現狀
1.1.1 城市地質調查工作的基本內容
城市地質調查工作的基本內容,是在城市及其周圍地區,或潛在城市化地區,綜合研究各種地質要素對城市發展所提供的資源和所施加的約束,以及城市發展對各種地質要素所產生的反作用,為城市規劃、建設和管理服務。具體地說,城市地質調查工作是研究城市的地質構造條件、工程地質條件、地基巖土穩定性,巖土體的出露和埋藏條件、城市土地合理利用、重大工程選址、地下空間可利用性等問題;研究水文地質結構和水文地質條件、地下水埋藏和分布規律、地下水的水質和水量、地下水的補給和排泄、地下水的可利用性和合理開發利用,以及城市供水水源地評價和保護問題;研究與城市有關的地震、活斷層、滑坡、泥石流、洪水、地面沉降與塌陷,以及水土流失等地質災害問題;研究城市建筑材料、地熱、礦產資源開發利用的經濟評價問題;研究城市中工業和生活垃圾的處理、地下水污染、土壤污染與環境保護問題,開展城市地質環境質量綜合評價。
國際上的城市地質工作的開展,是與城市化進程相伴隨的,大致開始于20世紀初,中間因第二次世界大戰而陷于停頓。第二次世界大戰以后,許多經濟發達的國家根據城市建設的需要,紛紛開展系統的城市地質調查工作。初期的城市地質調查工作內容,主要是基礎地質和工程地質填圖,至20世紀60~70年代,工作內容擴大到水土污染調查評價,城市廢棄物危害調查評價,以及各種相關地質資源的勘查評價。20世紀80年代以來,開始廣泛應用信息技術,使各項專題研究水平和為社會服務的能力,得到迅速的提升。
美國地質調查局(USGS)在21世紀初把加強城市地質災害研究,以及土壤污染問題的研究列為主要工作內容。他們借助GIS編制美國主要城市的多種災害和污染狀況數字化圖件,還繪制出了描述城市土壤潛力與限制的“地質潛力圖”。例如,在科羅拉多州格倫伍德斯普林斯市,開展了城市地質災害評價項目。該市位于山區河谷地區,崩滑流地質災害制約著城市的發展,城市規劃部門委托科羅拉多州立大學,利用GIS進行地質災害易損性和風險評價編圖研究。他們按14種土地利用適宜性等級,對評價區進行了土地利用區劃,圈出了未來城市發展的適宜地段和高風險區,在此基礎上建立了“城市整體化決策支持系統”。
加拿大的城市地質工作已有100多年的歷史。Henry Arm在1900年發表的“加拿大東部主要城市的地質”,被認為是加拿大城市地質的開創性成果。但是,加拿大系統開展城市地質工作是從20世紀50年代開始的。其目的是為市政規劃和發展提供基礎信息,主要成果是填制溫哥華和蒙特利爾地區表層內容豐富的地質圖。1971年,加拿大科學委員會出版的“加拿大地球科學”報告,高度強調了城市地質工作的重要意義。加拿大地質調查局在渥太華—赫爾地區啟動了環境地質項目,出版了綜合地質報告和一系列地質圖。與此同時,加拿大地質調查局還得到資助,在全國27個主要城市開展了城市地質計劃(WWSEP)。該計劃收集了大量的城市地區的巖土數據(包括11萬個鉆孔資料),建立了城市巖土數據庫,但由于財力等原因沒有進一步維護和開發。目前,一半數據已經遺失,一半數據轉換成PC格式,特別是在渥太華、溫哥華、圣約翰和多倫多地區,巖土數據已經綜合到GIS系統之中。加拿大近期的城市地質工作主要是解決海岸帶軟地基穩定性、隧道開挖、供水、廢物處置、岸邊侵蝕、冰磧物滑動、地震、洪水和火山噴發等地質問題。未來的挑戰一是使市政管理者支持并參與城市地質工作和計劃,二是開發出用戶界面友好的城市地質信息系統,從而促進在城市地區將地質知識和信息直接應用于解決城市環境與巖土工程問題之中。
澳大利亞的城市地質調查工作,基本是與全國系統化區調工作同步進行的。在20世紀80年代,澳大利亞地學機構在遙感技術應用、地下水調查、核監測和地質災害評估方面獲得進展,并建立了地震監測活動。隨后在20世紀90年代初期,制定了一項國家地球科學填圖協議(national geoscience mapping accord),進一步將新的科學方法與新的空間信息技術結合起來,開始填制數字化的第二代澳大利亞陸地地質圖。在此期間,為了減輕澳大利亞城市社區的地質災害風險,提高城市社區安全,促進城市的可持續發展,于1996年實施了一個“城市項目”。該項目以昆士蘭州凱恩斯市為首座試點研究的城市,開展了一系列地質災害風險試點研究,研發了城市地質災害填圖與評價的科學方法與技術。經過幾年的努力,研究人員完成了包括地震、滑坡、洪水和颶風等地質災害風險與社區地質災害脆弱性綜合評價圖。試點完成后,便將所取得的新方法、新技術成果向全國推廣。至21世紀初,隨著“玻璃地球”建設項目的設立和開展,澳大利亞的城市地質調查迅速采用了三維地質信息技術,迄今為止,基本完成了全國各大城市的地質調查。
德國也是最早開展城市地質調查工作的國家之一。20世紀90年代,隨著工業現代化程度的不斷提高,德國地質調查局也將工作重點由礦產資源勘查轉向環境地質調查研究。所開展的研究工作包括以下幾個方面:開展城市及其周圍地區的環境地球化學調查、土壤污染評價;開展垃圾場污染的調查、評價及污染監控、治理;建立了城市行政機關、地質調查所的綜合數據庫,繪制出了描述城市土壤潛力與限制的“地質潛力圖”,并獲取廣泛的其他地學知識,為城市規劃建設和地下水利用服務。與此同時,德國還與泰國、印度尼西亞、尼泊爾等開展了城市環境地質調查與規劃的技術合作。
荷蘭也是開展城市地質調查工作最早的國家之一。從20世紀90年代初開始,荷蘭地質調查機構與本國土壤調查所、應用地球科學研究所合作,進行了基于GIS平臺的數字化區域工程地質和環境地質填圖。其中,環境地質圖的比例尺主要是1∶5萬和1∶25萬,是根據現有數據情況和用戶需求進行生產的,其主題有水文地質系統、草地土壤穩定性、適宜于儲存核廢物的鹽丘構造、適宜于地下建筑的深層黏土層性質、地熱能的開采與儲存、工業建材、受開挖影響的地貌脆弱性、地下水遭受硝酸鹽污染的脆弱性、地下水水位波動、由于地下水開采易于發生土壤下沉的敏感性、建筑場地選址、城市擴展的區域地基深度等。在土地利用規劃中,注重自然潛力和限制條件,以及土地復墾對地面沉降的影響。目前,已經有200個城鎮進行了底土技術質量編圖,并建立了基礎地學信息數據庫。
英國地質調查局很早就把資源、環境和災害地質調查放在同等重要地位。特別是在20世紀末,針對21世紀的挑戰和機遇,提出了加強與環境、自然資源和災害相關的地質調查的21世紀新戰略,并先后提出了2000~2005年、2005~2010年和2009~2014年科學戰略規劃。這些規劃進一步使地質調查的內容和作用走向多樣化,并促進了空間信息技術的廣泛應用,加深了對環境及其過程的認識,同時革新了對新發現的解釋和傳播。例如,2005~2010年科學戰略規劃圍繞8個主題(英國大陸的3D地球科學框架;地球環境信息;海岸帶、大陸架及大陸邊緣的3D特征;可持續水資源管理;可持續土地管理;能源和礦產資源的可持續生產和安全供應;巖石圈的物理、化學和生物災害及其影響;監測全球變化過程)和5個交叉性問題(農村經濟與土地利用和土地質量、氣候變化、地球生命支持系統、能源和自然資源的安全性、國際發展)展開,而2009~2014年科學戰略規劃則在前一個戰略規劃的基礎上,進一步把重點放在海岸帶人口聚居地區的資源與環境地質調查,以及建立多尺度三維地層框架。顯然,城市地質調查是其重點。其中,英國地質調查局啟動的“倫敦計算機化地下與地表項目”(LOCUS),以2萬多份鉆孔描述資料為基礎,建立城市地質數據庫,形成了用于土地利用規劃、土木工程建設以及解決地質環境問題的各種地質主題圖件。
與此同時,歐洲其他國家如西班牙、比利時和俄羅斯,以及日本、新加坡、泰國、印度尼西亞、中國臺灣和中國香港等東亞和東南亞的一些國家和地區,也開展了城市地質調查工作,完成了不少城市的1∶2.5萬的地質填圖工作,并開始了城市地質數據庫建設。
所有這些研究,促成了一門新的地質學科——城市地質學的誕生。
在中國,城市地質調查起步較晚,直到近年來隨著城市化進程加快,城市人口急劇膨脹,城市范圍迅速擴大,城市地質資源、環境和地災問題突出,城市地質調查才成為基礎地質調查工作及其信息化的技術研發和應用的重點。
中國較為正式、系統的城市地質工作開始于20世紀80年代。最初于1983年,由北京市、地質礦產部和城鄉建設環境保護部聯合,開展了北京地區航空遙感方法調查。接著,在國家“七五”計劃期間(1986~1990年),地質礦產部組織了上海、天津、丹東、大連、福州、廣州、深圳、珠海、溫州、寧波等21個沿海城市的城市環境地質調查。從21世紀初開始,在全國更大范圍內開始大、中城市的1∶5萬、1∶25萬區域地質調查,其內容包括城市生態環境地球化學調查與城市工程地質、水文地質調查。另外地震、石油、化工、煤炭、建材、農業、城建、水利、航運、交通等部門,也從各自專業角度積累了大量的城市地質資料。隨著地質信息科學技術的迅速興起,中國地質調查局在2006~2010年完成了北京、上海、天津、南京、杭州和廣州六大城市的三維地質環境綜合調查試點,在相關高等學校的協助下,分別建立了這些城市的地質環境信息系統和三維地層框架模型。在總結這些新成果的基礎上,中國地質調查局于2013年出版了《中國城市地質調查工作指南》(程光華等,2013a)和《中國城市地質調查技術方法》(程光華等,2013b)。
綜上所述,開展城市地質環境、地災和資源主題的綜合地學填圖工作,促進地學信息為城市規劃、管理和運行服務,已經成為世界各國城市地質工作的要內容。基于三維地質信息平臺,開展以主題式數據庫為核心的城市地質信息系統建設,實現城市地質環境、地災和資源評價與決策的信息化,成為城市地質工作的發展趨勢。
1.1.2 城市地質調查信息化的概念與方法
城市地質調查的內容,主要涉及環境地質、工程地質、水文地質、土地利用和廢棄物處理等多個領域。由于研究對象與研究內容存在顯著差異,所采用的工作方法和工作手段有明顯的差異。其中,環境地質調查常采用地質觀察、物探、化探、遙感等方法;工程地質調查常采用地質觀察、物探、鉆探等方法;水文地質(含地熱)調查常采用地質觀察、物探、鉆探等方法;土地利用調查常采用遙感、測繪等方法;廢棄物處理場地調查常采用地質觀察、遙感、物探和鉆探等方法。在進行城市地質調查時,還需要搜集、整理并采用大量的前期物探、化探和鉆探資料。除了地質觀測之外,這種情況與傳統的野外區域地質調查(填圖)有明顯差異。為了提高這些多源異構異質地質數據的采集、存儲、管理、處理、建模和應用的效率和水平,需要采用三維地質信息科技,全面實現其信息化。
1. 地質調查信息化的概念
地質科學的發展、地質調查和其他地質勘查工作的深入開展,以及計算機和信息技術的應用,各個地區的地質資料和知識以空前的速度在積累著,使得已有地質圖內容迅速變得陳舊。同時,社會的進步和需求的提高,又要求地質調查提供更多豐富的地質信息服務。因此,地質調查需要定期重復進行,地質圖需要動態地填制和更新。
在一般情況下,1∶25萬的地質圖更新周期為20年左右,而1∶5萬的地質圖更新周期為10~15年。然而,由于傳統的基礎地質調查方式效率極低,嚴重地阻滯了地質圖的更新速度。一些發達的西方大國的地質圖更新率,通常每十年只有 10%左右。另外,最初的基礎地質調查成果比較單一,通常只要求填繪出一張區域地質圖。近年來,隨著
查看全部↓