關于地理地質研究論文
隨著科學技術的不斷進步,地理信息系統(tǒng)技術已經從理論研究過渡到實用化、產業(yè)化階段,在諸多領域中得到了廣泛應用。下面是學習啦小編為大家整理的關于地理地質研究論文，供大家參考。
關于地理地質研究論文篇一
《 地理信息系統(tǒng)的開發(fā)工具及其在地質災害研究中的應用進展 》
摘要： 地理信息系統(tǒng)技術(GIS)已經廣泛滲透到了多種學科領域，從比較簡單的、單一功能的、分散的系統(tǒng) 發(fā)展 到多功能的、共享的綜合性信息系統(tǒng)，并向多媒體GIS、智能化、三維、虛擬現(xiàn)實及 網絡 方向發(fā)展，新興的地理信息系統(tǒng)將運用專家系統(tǒng)知識，進行 分析 、預報和輔助決策。本文介紹了地理信息系統(tǒng)的開發(fā)工具，從專業(yè)開發(fā)工具的組成結構上，可以歸納為集成式GIS、模塊化GIS、組件式GIS和網絡GIS等幾個主要類別; 總結 了地理信息系統(tǒng)在地質災害 研究 中的 應用 及其在地質災害評價和管理、地質災害的危險度區(qū)劃評價和GIS與專家系統(tǒng)的集成應用的進展態(tài)勢。
關鍵詞： 地理信息系統(tǒng) 集成式GIS 模塊化GIS 組件式GIS 網絡GIS 地質災害
1地理信息系統(tǒng)的基本概念
地理信息系統(tǒng) (Geographic Information System，GIS) 是介于信息 科學 、空間科學和地球科學之間的交叉科學與新技術學科，它是 計算 機科學、遙感技術、信息工程與 現(xiàn)代 地學 理論 和 方法 的有機結合。地理信息系統(tǒng)是基于數據庫系統(tǒng)、地圖的可視化和地理信息的空間分析的計算機系統(tǒng)，處理的數據是具有地理特征和表征地學現(xiàn)象之間空間關系的屬性數據。地理信息系統(tǒng)的主要功能有：采集、存儲、管理、檢索、查詢、分析、顯示和輸出多種數據[1，2]，進行數據維護與更新、區(qū)域空間分析、多要素綜合分析和動態(tài)預測[3]等。
地理信息系統(tǒng)，按其 內容 可以分為三大類[ 4] ： (1)專題信息系統(tǒng)，它是具有有限目標和專業(yè)特點的地理信息系統(tǒng)，為特定的專門目的服務，如水資源管理信息系統(tǒng)、礦產資源信息系統(tǒng)和水土流失信息系統(tǒng)等。(2)區(qū)域信息系統(tǒng)，主要以區(qū)域綜合研究和區(qū)域的信息服務為目標，可以有不同的規(guī)模，如加拿大國家地理信息系統(tǒng)和我國黃河流域信息系統(tǒng)等。(3)地理信息系統(tǒng)工具，它是一組具有圖形圖像數字化、存儲管理、查詢檢索、分析運算和多種輸出等地理信息系統(tǒng)基本功能的軟件包。地理信息系統(tǒng)的任務，就是對地球表層人文 經濟 (包括人類工程活動)和 自然 資源及環(huán)境多種信息進行綜合管理與分析。
2 地理信息系統(tǒng)的開發(fā)工具
近年來 GIS應用系統(tǒng)發(fā)展迅猛，GIS工具軟件版本也不斷更新升級，比較鮮明的發(fā)展動向有[5]：(1)各GIS軟件工具廠商在優(yōu)化性能的同時，重視發(fā)展Internet 上的GIS;(2)更換開發(fā)語言和開發(fā)模式，更換或擴展到Windows NT 平臺;(3)在空間數據庫管理方面，客戶/服務器體系結構仍是GIS 軟件追求的目標;(4)除了屬性數據外，人們也希望圖形數據采用關系數據庫管理系統(tǒng)或面向對象的數據庫管理系統(tǒng);(5)理論研究方面，時空數據的處理及其三維或四維GIS仍然是一個研究熱點;(6)為了進行空間數據共享和交換，各國都制定了空間數據的交換格式;(7)元數據(Metadata)的記錄、處理與標準也是GIS技術發(fā)展的一項重要內容;(8)對GIS軟件 影響 較為深刻的技術還有組件對象模型(COM)，軟件廠商已由原來向用戶提供系統(tǒng)轉為提供對象類型庫或ActiveX控件。
在地理信息系統(tǒng)的發(fā)展過程中， 目前 已出現(xiàn)了大量的 GIS系統(tǒng)專業(yè)開發(fā)工具。從這些專業(yè)開發(fā)工具的組成結構上，可以歸納為集成式GIS、模塊化GIS、組件式GIS和網絡GIS等幾個主要類別[6]。
(1) 集成式 GIS
集成式 GIS指集合各種功能模塊的大型GIS系統(tǒng)軟件包。ESRI公司推出的Arc/Info，Genasys公司的GenaMap, MapInfo 公司的MapInfo，AutoDesk公司的AutoMap，Maptitude[7], MapGIS, MapEngine[8], TitanGIS等都是集成式的GIS開發(fā)工具。集成式GIS系統(tǒng)的優(yōu)勢是各項功能已形成獨立的完整系統(tǒng)，提供了強大的數據輸入輸出功能、空間分析功能、良好的圖形平臺和可靠性能，缺點是系統(tǒng)復雜、龐大和成本較高，并且難于與其它應用系統(tǒng)集成。
(2) 模塊化 GIS
模塊化 GIS系統(tǒng)是把GIS系統(tǒng)按功能劃分成一系列模塊，運行于統(tǒng)一的基礎環(huán)境中。Intergraph公司的MGE是具有代表性的模塊化GIS系統(tǒng)。模塊化GIS系統(tǒng)具有較強的工程針對性，便于開發(fā)和應用。
(3) 組件式 GIS
組件式 GIS是隨著近年來計算機軟件技術的發(fā)展而產生的，代表了GIS系統(tǒng)的發(fā)展潮流。組件式GIS具有標準的組件式平臺，各個組件不但可以進行自由、靈活的重組，而且具有可視化的界面和使用方便的標準接口。組件式GIS平臺的核心技術是Microsoft的組件對象模型(Component Object Model，簡稱COM)技術[9]，新一代組件式GIS大都是采用ActiveX控件技術來實現(xiàn)的，如Intergraph 公司推出的Geomedia，ESRI公司推出的MapObjects, MapInfo公司推出的MapX，中科院地理信息產業(yè)發(fā)展中心開發(fā)的ActiveMap, 北京靈圖公司開發(fā)的三維虛擬現(xiàn)實地理信息系統(tǒng)VRMap等。這類GIS系統(tǒng)提供的是為完成GIS系統(tǒng)而推出的各種標準ActiveX控件和類型庫(Type Library),使GIS系統(tǒng)開發(fā)者不必掌握專門的GIS系統(tǒng)開發(fā)語言，只需熟悉基于Windows平臺并且支持ActiveX控件技術的通用集成開發(fā)環(huán)境，了解組件式GIS各個控件(包括對象)的屬性、方法和事件，就可以實現(xiàn)GIS系統(tǒng)。所以，組件式GIS在系統(tǒng)的無縫集成和靈活方面具有優(yōu)勢，從一定意義上講，它代表了GIS系統(tǒng)的發(fā)展方向。
(4) ( 4)網絡GIS(Web GIS)
進入上世紀 90年代后期，信息技術迅猛發(fā)展，新的信息技術層出不窮。隨著電信網、有線電視網、Internet三網融合步伐的加快和第二代Internet技術的日趨成熟，Internet正日益成為信息化 社會 人們聯(lián)系、交流、獲取信息的重要工具。Internet技術改變著世界。戈爾所倡導的“數字地球”概念引起了人們廣泛的關注，Internet環(huán)境下的空間信息處理技術也愈來愈受到重視，它把多維虛擬現(xiàn)實技術(Virtual Reality)、計算技術、遙感技術(Remote Sensing)、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)(Global Position System)、網絡技術等作為主要的技術支撐系統(tǒng)。GIS的網絡化應用趨勢已成為必然。Web GIS 是指基于Internet平臺的地理信息系統(tǒng)，又稱為因特網GIS(Internet GIS)。Internet技術的發(fā)展，使地理信息系統(tǒng)發(fā)生了質的飛躍，對傳統(tǒng)意義上的GIS帶來了極大的沖擊，導致了Web GIS 時代 的開始。以單機或局域網為操作平臺的工作模式終將被Internet 操作平臺所取代。
利用這種新方法，從 WWW的任意一個節(jié)點，Internet的用戶都可以瀏覽到Web GIS站點上的地理數據，制作專題圖件，進行空間查詢檢索以及空間分析，地理數據的概念已經擴展為分布式、超媒體特點的、相互關聯(lián)的數據，使GIS進入千家萬戶。終端用戶可以在任何時候、任何地點共享、使用各GIS服務商或政府機構提供的空間信息、應用服務。通過一個簡單的瀏覽器就可以訪問經過復雜的專業(yè)GIS分析產生的簡潔、直觀的結果。可以交互式訪問動態(tài)更新的地圖網址，在Internet網上完成單機系統(tǒng)常見的各種基于地圖的GIS信息查詢功能。另外，Internet與組件對象模型技術相結合，進一步發(fā)展了基于分布式組件模型的Web GIS。空間數據庫供應商在服務器上存儲數據的同時，根據數據元的格式安裝操縱該數據的控制，用戶在網上可調用不同的控件和數據，在本機或某個服務器上進行分布式組件的動態(tài)組合和空間數據的協(xié)同處理與分析，完全實現(xiàn)遠程異構數據的共享。
已經有一些公司推出了 Web GIS，如AutoDesk公司的MapGuide，MapInfo公司的MapInfo ProSever，Intergraph公司的GeoMedia Web Map，ESRI公司的MapObjects Internet Map Sever for AcrView等。已經推出的Web GIS是利用現(xiàn)有的GIS軟件通過CGI或者Sever API構造的過渡產品，隨著組件式GIS的發(fā)展和分布式對象Web技術的逐漸成熟，未來的Web GIS將是基于COM/ActiveX或CORBA/Java技術開發(fā)的分布式對象GIS系統(tǒng)。
3 地理信息系統(tǒng)在地質災害 研究 中的 應用 進展
目前 ，國內外利用地理信息系統(tǒng)，主要用于研究國土和城市規(guī)劃、地籍測量、農作物估產、森林動態(tài)監(jiān)測、水土流失、地下水資源管理[ 4] 和礦產資源勘查[ 10] 、潛力評價及開發(fā)[ 11] 等眾多領域。 GIS在地質災害研究中的應用大致有以下幾個方面：
(1) 地質災害評價和管理
利用地理信息系統(tǒng)的各種功能，建立地質災害空間信息管理系統(tǒng) [12，13，14] ，管理地質災害調查資料，顯示并查詢地質災害的空間分布特征信息，評價地質災害的危害程度， 分析 地質災害和 影響 因素之間的關系，提出減輕和防治地質災害的措施，對將來可能發(fā)生的地質災害進行預測[ 15，16] 。戴福初等利用 GIS對香港地區(qū)的滑坡災害進行 歷史 滑坡編錄，分析滑坡的時空分布特征與動態(tài)和靜態(tài)環(huán)境因素之間的相關關系，對滑坡災害風險進行評價和危險區(qū)域劃分[17]。
(2) 地質災害的危險度區(qū)劃評價
由于各種地質因素本身的不確定性，以及地質因素之間相互作用的復雜性，在收集大量的基礎地質環(huán)境資料前提下，利用 GIS對這些基礎資料進行有效地處理來提高數據的可靠性，通過選取合適的評價預測指標[18]，運用恰當的數學分析模型[19，20，21]，對研究區(qū)進行地質災害危險性等級的劃分，從而為地質災害的管理及防治和預警決策提供依據。
(3) GIS與專家系統(tǒng)的集成應用
GIS與專家系統(tǒng)的集成應用中，GIS所起的作用主要是管理時空數據，進行空間分析;專家系統(tǒng)所起的主要作用是利用專家知識和空間目標的事實推理判定災害的危險度[22]。二者的結合將使專家經驗得到推廣，減少野外和室內手工作業(yè)工作量，使區(qū)域地質災害的動態(tài)管理成為可能。
4 結語
( 1)地理信息系統(tǒng)技術已經廣泛滲透到了多種學科領域，從比較簡單的、單一功能的、分散的系統(tǒng) 發(fā)展 到多功能的、共享的綜合性信息系統(tǒng)，并向多媒體GIS、智能化、三維、虛擬現(xiàn)實及 網絡 方向發(fā)展，新興的地理信息系統(tǒng)將運用專家系統(tǒng)知識，進行分析、預報和輔助決策。
( 2)地理信息系統(tǒng)的開發(fā)工具，從專業(yè)開發(fā)工具的組成結構上，可以歸納為集成式GIS、模塊化GIS、組件式GIS和網絡GIS等幾個主要類別。其中組件式GIS在系統(tǒng)的無縫集成和靈活方面具有優(yōu)勢，代表了GIS系統(tǒng)的發(fā)展方向。
( 3)地理信息系統(tǒng)在地質災害研究中的應用方興未艾，尤其在地質災害評價和管理、地質災害的危險度區(qū)劃評價和GIS與專家系統(tǒng)的集成應用方面進展很快。
關于地理地質研究論文篇二
《 高師地理教育中地質學與地貌學教學中的焦點問題研討 》
[摘 要]地質學和地貌學是地理科學專業(yè)的重要課程，二者都是以地殼為研究對象，前者是側重于研究地球物質組成、地殼變動和地殼發(fā)展、演化規(guī)律的一門自然學科;而后者是研究地球表面各種地貌類型及其發(fā)生發(fā)展和分布規(guī)律的一門自然地理學科。雖然二者研究的側重點有所不同，但是課程的特點均有綜合性、復雜性、實踐性等幾個特點。此兩門課程所講授的基本知識、基本理論和野外工作的某些基本技能、方法有著密切的因果關系。筆者針對目前地質學與地貌學課程所面臨的地位、實踐環(huán)節(jié)、任課教師素質等一些焦點問題進行了研究，并提出了相應的解決方法，以提高高師地理教學中地質學和地貌學的教學水平。
[關鍵詞]高師地理教育 地質與地貌學 教學 焦點問題
[中圖分類號] G652 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)06-0073-02
地質學和地貌學是地理科學專業(yè)的重要課程，二者的側重點有所不同，但其課程均有綜合性、復雜性、實踐性等特點，課程的基本知識、基本理論和野外工作的某些基本技能、方法有著密切的因果關系。筆者根據長期從事地質學與地貌學教學的經驗，針對目前該課程所面臨的一些焦點問題進行了研討。
一、地質學與地貌學課程教學中面臨的焦點問題
(一)地質學與地貌學課程在地理專業(yè)中的地位不斷弱化
地質學與地貌學在研究和解決自然環(huán)境與人類密切相關的現(xiàn)實問題過程中，其獨特視角和研究方法是其他學科無可替代的，作為應用學科其實用價值日益彰顯。[1]
但是，目前地理科學明顯存在重人文地理、輕自然地理的傾向，同時地理科學專業(yè)為了開設新興課程和選修課程，將原本非常必要的基礎理論教育和基礎課程大量消減，地質、地貌學課程自然不能幸免，直接表現(xiàn)就是課時量大減，經費投入不足，其地位和重要性不斷弱化。[2]
(二)地質學與地貌學課程的實踐環(huán)節(jié)亟待加強
地質學與地貌學課程是研究地球的自然科學，研究對象具有鮮明的地域性特點，這就要求課程除了室內理論教學之外，還要有實踐教學。地質學與地貌學課程的實踐教學包括實驗室實習、野外實習和社會實踐等環(huán)節(jié)。目前，我國地理科學專業(yè)的教育和研究中，存在著重室內、輕野外，重建模、輕實踐，重理論、輕應用，重論文發(fā)表、輕成果轉化等令人擔憂的傾向。因此，高校地理科學的實踐教學亟待加強。
地質學與地貌學課程的難點是在講述地球的物質組成、地殼的構造變動、地理環(huán)境變遷、地貌形成與演化時需要學生建立起一定的空間感，這是實驗室實習解決不了的。因此學習地質、地貌知識的學生還需有一定的野外實習經歷。但由于經費問題、課時問題、安全問題、學生問題、師資問題等諸多因素的制約，目前許多師范院校的野外實習環(huán)節(jié)被大大地打了折扣，原來的短途實習取消，野外實習被壓縮，大多數院校的野外實習壓縮成一周的時間，而實習效果令人不敢恭維。
(三)地質學與地貌學基礎理論的教育和研究不斷削弱
筆者在研究上世紀初葉至30年代發(fā)行的《地學雜志》中發(fā)現(xiàn)，這一中國最早的地球科學刊物登載了許多有關地球科學基礎理論的學術文章，辯證地論述了人地關系，地球上內外力地質作用的關系及其對地表形態(tài)和人文環(huán)境的影響等科學命題。[3]這在科學尚未普及的中國近代極大地開闊人們的科學視野，激發(fā)了地球科學工作者深入社會和投身大自然探索地球奧秘的激情。在地球科學的各個領域，許多學者就一些重大的基礎理論問題提出了具有獨到見解的系統(tǒng)學說。
改革開放以來，我國地球科學工作者積極參與了一系列重大的自然資源調查項目、國土開發(fā)和旅游資源開發(fā)等項目，并產生了巨大的經濟效益和社會效益。但是現(xiàn)階段我國地球科學界存在只重視為實踐服務而忽視基礎理論研究和教學的傾向，地球科學基礎理論研究在上世紀一度出現(xiàn)“百花齊放、百家爭鳴”的繁榮景象，但如今早已風光不再，以至于近些年來我國地球科學領域在重大基礎理論研究方面并沒有突破性的進展。
(四)地質學和地貌學教師的專業(yè)素質有待提高
教育的首要問題是教師的問題，作為一名高校的專業(yè)課教師擔負著教書育人的雙重使命。作為一名有發(fā)展前途的地理專業(yè)的地質、地貌學任課教師必須有廣博的知識，從宏觀上密切關注現(xiàn)代地理學的內涵和科學體系及發(fā)展趨勢，從中觀上能夠熟知高等師范院校地理學的學科體系與各分支學科的關系，從微觀上能夠駕馭自己教授的地質學與地貌學課程。
目前，各高校引進的地質學與地貌學教師的學歷很高，大多具有博士學位。然而這些教師雖然在某一領域有較高深的造詣，但是知識單一，不夠廣博，對地質學與地貌學總體把握不夠，且野外實踐的基本功底非常薄弱。同時，由于職稱壓力，教師從事科學研究的熱情高漲，但對教學的投入不足，沒有激情。
二、高師地理教育中地質學與地貌學課程教學的改革
(一)正確認識地質學與地貌學課程的重要地位
地理科學本來就是自然地理和人文地理相互統(tǒng)一的科學，只有將自然地理學尤其是地質、地貌學課程放在應有的重要位置上，在基礎教育和在高等師范教育中普及地質、地貌學知識，使學生建構起必備的地質、地貌學知識結構，這才是提高學生科學素質、培養(yǎng)現(xiàn)代化有用人才的明智之舉。
(二)多渠道強化實踐教學環(huán)節(jié)
1.豐富室內試驗環(huán)節(jié)。重視常規(guī)的實驗室實習環(huán)節(jié)，同時為提高學生學習的興趣，實習必須與現(xiàn)實生活相結合，應在實驗室及展覽室增添與日常生活有密切關系的各種礦產標本、裝飾石材標本、觀賞石和寶玉石標本，使實習更加貼近生活和生產實際，提高本課程實習的實用性和趣味性。[4]
2.強化野外實踐環(huán)節(jié)。在實習經費、時間都比較緊張的情況下，地質學與地貌學野外實習要本著綜合利用實習資源的原則，精心設計實習路線和安排實習內容，力求取得事半功倍的效果。此外，野外實習更要密切聯(lián)系當前人類關注的資源、環(huán)境問題，使實踐教學更具有社會針對性和應用價值。 3.補充社會實踐環(huán)節(jié)。要鼓勵和引導高校地理專業(yè)的學生與附近地區(qū)的地質公園、自然保護區(qū)、博物館、科技館建立密切聯(lián)系，利用課余時間以青年志愿者活動形式擔當講解員和導游員，利用所學的本領向社會大眾普及地球科學知識，這種實踐活動既豐富了學生的業(yè)余文化生活，又鞏固了本課程的學習效果。
(三)從根本上提高師資隊伍素質
作為一名合格的地質學和地貌學的教師必須有正確的教育理念和科學的學術思想。在教書方面，教師最重要的職責是教育學生如何運用所學知識和技能有效地解決生活和工作中的實際問題。在育人方面，教師應將自己對地球科學知識的學習和教學感悟，升華成對宇宙觀、世界觀、人生觀的理解，并通過言傳身教滲透給學生。
作為一名受學生歡迎的專業(yè)教師在教學工作中要有激情。教師要把個人的興趣愛好與所從事的專業(yè)工作有機結合起來。更何況隨著地質、地貌學的發(fā)展延伸，賞石文化、寶玉石鑒賞、地質旅游在民間悄然興起，我們作為專業(yè)學者不妨也插上文化藝術的翅膀，使原本枯燥的教學內容不再索然無味，讓學生感知冰冷的石頭中蘊藏著科學的真諦和豐富的文化內涵。
(四)加強地質學與地貌學基礎理論的教育和研究
近幾十年來，隨著人類對自然系統(tǒng)的影響在程度和節(jié)奏上的不斷加大，地球表層系統(tǒng)處于持續(xù)的快速變化之中，人類對自然系統(tǒng)的關注度也日益增強，這為加強地質學與地貌學基礎理論的教育和研究提供了一個重要契機。
針對目前全球環(huán)境變化和社會經濟大規(guī)模的發(fā)展給現(xiàn)代地球科學提出的一系列重大理論問題和實際問題，將地質學與地貌學的研究和教育納入地球科學的整體系統(tǒng)進行深入探討，鼓勵學生們在上述有關基礎理論方面進行深入探究，使地球科學在基礎理論研究方面有重大的突破。
三、結束語
地質學和地貌學作為高等師范院校地理專業(yè)中相當重要的專業(yè)基礎課程，具有內容豐富、實踐性強、高度綜合的特點。培養(yǎng)一支高素質的專業(yè)教師隊伍，建立系統(tǒng)、完善的知識結構，設置生動的實踐教學體系，掌握先進的教學理念和創(chuàng)新性教學手段，是提高地質學和地貌學的教學水平的有力保障，將為培養(yǎng)高素質的復合型地理人才打下堅實的基礎。
[ 注 釋 ]
[1] 王穎.關于地球科學教育發(fā)展建議[J].中國大學教學，2010(12)：3-4.
[2] 王心源，常月明，高超，等.21世紀高等師范院校地理專業(yè)地質學教學體系改革研究[J].中國地質教育，2006(1)：98-103.
[3] 李兆江，劉焱.試論《地學雜志》與中國近代地球科學[J].科學，2012(2)：50-54.
[4] 楊鳳根，駱祖江，候玉賓.從基礎地質學教學入手培養(yǎng)大學新生學地質的興趣[J].中國地質教育，2009(1)：132-135.
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