地質(zhì)信息技術(shù)導(dǎo)論

前言

　　本教材由教育部地質(zhì)工程教學(xué)分指導(dǎo)委員會(huì)組織編寫。適用于地質(zhì)資源與地質(zhì)工程學(xué)科各專業(yè)研究生，也可作為地質(zhì)理科各二級(jí)學(xué)科研究生的教學(xué)參考書。本教材側(cè)重于理論與方法的闡述，進(jìn)行學(xué)時(shí)為40～60學(xué)時(shí)?！　〉刭|(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)資源勘查工作每日每時(shí)都在采集信息、加工信息、存貯信息、處理信息和利用信息。近年來，隨著地球空間信息學(xué)（Geomatics）、地理信息科學(xué)（Geographic Information Sciences）和地球信息科學(xué)（Geo-Information Sciences）的興起，以及多種信息技術(shù)在地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)資源勘查中的應(yīng)用，信息技術(shù)已經(jīng)滲透到地礦工作的全過程，大大加快了地礦工作信息化和現(xiàn)代化進(jìn)程。在這種形勢下，地質(zhì)與礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域的研究生應(yīng)該努力學(xué)習(xí)和掌握地質(zhì)信息技術(shù)，才能適應(yīng)地礦資源勘查工作信息化和數(shù)字國土建設(shè)的需求，成為合格的高級(jí)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工程技術(shù)人才。　　由于地質(zhì)信息和地質(zhì)信息處理本身的極端復(fù)雜性，地質(zhì)信息科學(xué)的理論框架及其技術(shù)體系至今仍未形成，還未見有對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)的概括和總結(jié)的論文，許多信息技術(shù)的應(yīng)用仍舊停留在分散、孤立的狀態(tài)。為了使研究生們對(duì)地質(zhì)信息科學(xué)及其技術(shù)體系有一個(gè)初步了解，本書編者們根據(jù)所了解和掌握的資料，借鑒地球空間信息學(xué)和地理信息科學(xué)的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)，盡可能地進(jìn)行嘗試性的總結(jié)和歸納。在此基礎(chǔ)上，著重介紹目前在地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域應(yīng)用較多的信息技術(shù)原理、方法與應(yīng)用，其中包括地質(zhì)信息科學(xué)與信息系統(tǒng)的基本概念，地礦勘查的數(shù)據(jù)管理、空間分析、信息處理、地質(zhì)信息三維可視化、地質(zhì)圖件機(jī)助編繪、地質(zhì)過程計(jì)算機(jī)模擬等方面的基本原理、設(shè)計(jì)知識(shí)與應(yīng)用技能。書中融入了編者們多年的科研成果和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)?！　”窘滩脑诰帉戇^程中力求體現(xiàn)如下特色：①系統(tǒng)性。系統(tǒng)地介紹了信息科學(xué)、地球信息科學(xué)和地質(zhì)信息技術(shù)的基本知識(shí)、基本原理和基本方法。②先進(jìn)性。所闡述的理論、方法和技術(shù)，一部分取自國內(nèi)外文獻(xiàn)、專著和相近教材中的新成果；另一部分取自本書編者近年來的研究成果。③實(shí)用性。

內(nèi)容概要

本書著重介紹目前在各類地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)資源勘查和工程地質(zhì)勘察領(lǐng)域應(yīng)用較多的信息技術(shù)原理、方法與應(yīng)用，其中包括地質(zhì)信息科學(xué)與信息系統(tǒng)的基本概念，地礦勘查的數(shù)據(jù)管理、空間分析、信息處理、地質(zhì)信息三維可視化、地質(zhì)過程計(jì)算機(jī)模擬等方面的基本原理、設(shè)計(jì)知識(shí)與應(yīng)用技能。書中融入了地質(zhì)信息科技領(lǐng)域的國內(nèi)外最新研究成果，也包括編者們多年的科研成果和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。在編寫過程中力求體現(xiàn)系統(tǒng)性、先進(jìn)性、實(shí)用性和實(shí)踐性特色。本書適合作為地質(zhì)資源與地質(zhì)工程學(xué)科各專業(yè)研究生和地質(zhì)理科各二級(jí)學(xué)科研究生的教學(xué)參考書。由于涵蓋范圍較寬，本書側(cè)重于理論與方法的闡述，使用時(shí)應(yīng)當(dāng)結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)而有所取舍。

作者簡介

　　吳沖龍，男，1945年10月生，福建惠安人。教授。畢業(yè)于北京地質(zhì)學(xué)院?，F(xiàn)任國土資源部資源定量勘查評(píng)價(jià)開發(fā)實(shí)驗(yàn)室主任，中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地礦信息系統(tǒng)研究所所長，兼任政協(xié)湖北省常委、中國地質(zhì)學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)地質(zhì)專業(yè)委員會(huì)副主任。主要從事地礦信息系統(tǒng)、數(shù)學(xué)地質(zhì)、煤及石油天然氣地質(zhì)等方面的教學(xué)和科研工作。先后主持、參與并完成了20幾個(gè)國家級(jí)、省部級(jí)科技攻關(guān)項(xiàng)目、自然科學(xué)基金項(xiàng)目及國際科技合作項(xiàng)目。提出了地礦點(diǎn)源信息系統(tǒng)的概念模式，并且建立了較為完善的理論和方法體系，先后主持了“三峽壩區(qū)工程地質(zhì)信息系統(tǒng)”、“南水北調(diào)中線工程地質(zhì)信息系統(tǒng)”、“全國煤炭資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”、“1∶5吳沖龍教授萬區(qū)域地質(zhì)填圖計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)”和“淮油氣成藏動(dòng)力學(xué)模擬與勘探目標(biāo)評(píng)價(jià)系統(tǒng)”等大型軟件的研究和設(shè)計(jì)工作。在盆地地質(zhì)過程計(jì)算機(jī)模擬、盆地構(gòu)造演化及其整體構(gòu)造反轉(zhuǎn)、陸相超厚煤層的“異地—微異地一原地混合堆積”新模式方面，都曾取得過重要的新成果。

書籍目錄

第一章 緒論　第一節(jié) 信息科學(xué)的概念　第二節(jié) 一般信息科學(xué)的發(fā)展歷程　第三節(jié) 地球空間信息學(xué)的興起和發(fā)展　第四節(jié) 地質(zhì)信息科學(xué)的萌芽與現(xiàn)狀　思考題第二章 地質(zhì)信息系統(tǒng)開發(fā)的方法原理　第一節(jié) 地質(zhì)信息系統(tǒng)的基本概念　第二節(jié) 地質(zhì)信息系統(tǒng)的開發(fā)方法　第三節(jié) 地質(zhì)信息系統(tǒng)的開發(fā)過程　思考題第三章 地質(zhì)數(shù)據(jù)的數(shù)字化采集與加工　第一節(jié) 地質(zhì)數(shù)據(jù)采集與加工　第二節(jié) 野外地質(zhì)數(shù)據(jù)的采集　第三節(jié) 遙感地質(zhì)數(shù)據(jù)的獲取　第四節(jié) 空間數(shù)據(jù)的編輯、轉(zhuǎn)換　思考題第四章 地質(zhì)數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)管理　第一節(jié) 關(guān)系數(shù)據(jù)庫原理概述　第二節(jié) 主題式點(diǎn)源地礦屬性數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)　第三節(jié) 主題式點(diǎn)源地礦空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)　第四節(jié) 中國地質(zhì)科學(xué)數(shù)據(jù)庫群　思考題第五章 地質(zhì)數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)處理　第一節(jié) 地質(zhì)特征的空間分析　第二節(jié) 地質(zhì)遙感數(shù)據(jù)的處理　第三節(jié) 礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量的計(jì)算　思考題第六章 地質(zhì)數(shù)據(jù)可視化與機(jī)助編圖　第一節(jié) 地質(zhì)數(shù)據(jù)可視化技術(shù)概述　第二節(jié) 地質(zhì)結(jié)構(gòu)的三維可視化表達(dá)與分析　第三節(jié) 地礦勘查圖件機(jī)助編繪　思考題第七章 地質(zhì)過程的動(dòng)態(tài)模擬　第一節(jié) 構(gòu)造一地層格架演化的二維模擬　第二節(jié) 構(gòu)造一地層格架演化的三維模擬　第三節(jié) 盆地古地?zé)釄雠c有機(jī)質(zhì)熱演化模擬　第四節(jié) 盆地古構(gòu)造應(yīng)力場模擬　第五節(jié) 盆地模擬和油氣系統(tǒng)模擬　思考題第八章 地礦資源評(píng)價(jià)與決策支持技術(shù)　第一節(jié) 基于數(shù)據(jù)倉庫的決策支持技術(shù)概述　第二節(jié) 地質(zhì)勘查決策支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)　第三節(jié) 地質(zhì)勘查決策支持系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)　思考題第九章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與地質(zhì)數(shù)據(jù)傳輸　第一節(jié) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述　第二節(jié) 主流計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)方法　第三節(jié) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　第四節(jié) 地質(zhì)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與應(yīng)用　思考題第十章 地質(zhì)信息系統(tǒng)集成　第一節(jié) 地質(zhì)信息系統(tǒng)集成概述　第二節(jié) 地質(zhì)信息系統(tǒng)的應(yīng)用集成　第三節(jié) 地質(zhì)信息系統(tǒng)集成的實(shí)例　思考題參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第一章　緒論　　地質(zhì)勘查（察）各專業(yè)的工作過程，本質(zhì)上都是信息的獲取、管理、處理、解釋和應(yīng)用過程。地質(zhì)信息技術(shù)可理解為以信息科學(xué)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為手段，以基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)（金屬、非金屬、煤、油氣）地質(zhì)勘查和工程地質(zhì)勘察等的信息獲取、管理、處理、解釋和應(yīng)用為內(nèi)容，以實(shí)現(xiàn)地質(zhì)資源、地質(zhì)環(huán)境和地質(zhì)災(zāi)害勘查和管理信息化為目標(biāo)的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、措施和技能。地質(zhì)信息技術(shù)是在借鑒和引進(jìn)遙感技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。隨著各種信息技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用，地質(zhì)信息技術(shù)體系初步形成，地質(zhì)信息科學(xué)已經(jīng)初露端倪?！暗刭|(zhì)信息科學(xué)”是基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)、礦產(chǎn)地質(zhì)學(xué)、環(huán)境地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)、礦產(chǎn)勘查學(xué)、數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、地球化學(xué)與一般信息科學(xué)、地理信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等多學(xué)科交叉融合的邊緣科學(xué)。它將與“地理信息科學(xué)”、“大氣信息科學(xué)”、“水文信息科學(xué)”、“海洋信息科學(xué)”一起，成為“地球信息科學(xué)”的重要組成部分?！　〉谝还?jié)　信息科學(xué)的概念　　為了正確地理解地質(zhì)信息技術(shù)的含義，有必要首先了解一般信息科學(xué)的概念。信息科學(xué)是一門新興的科學(xué)，其理論基礎(chǔ)是信息論、控制論、系統(tǒng)論和哲學(xué)，而實(shí)踐基礎(chǔ)是各行各業(yè)的信息獲取、加工、傳輸、交換、管理、處理和利用。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，各學(xué)科之間相互交叉融合，人類對(duì)自然界和社會(huì)的認(rèn)識(shí)不斷深入，導(dǎo)致信息量激增，并呈“爆炸”態(tài)勢。而隨著以計(jì)算機(jī)應(yīng)用為代表的信息技術(shù)迅速發(fā)展，各種完善的通訊設(shè)施和信息網(wǎng)絡(luò)，極大地提高了信息獲取、傳輸、交換和處理的速度和效率。信息科學(xué)正是在這種形勢下應(yīng)運(yùn)而生的。它一誕生，就給人類的社會(huì)生活和思維方式帶來重大的變革，成為當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的三大支柱之一。　　一、信息科學(xué)的含義　　信息科學(xué)目前正處于它發(fā)展的初期，是一門正在迅速成長的年輕學(xué)科。對(duì)該學(xué)科的研究領(lǐng)域、范圍、內(nèi)容和對(duì)象的認(rèn)識(shí)，還存在著許多差別。

編輯推薦

　　本教材側(cè)重于理論與方法的闡述。本書編者們根據(jù)所了解和掌握的資料，借鑒地球空間信息學(xué)和地理信息科學(xué)的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)，盡可能地進(jìn)行嘗試性的總結(jié)和歸納。在此基礎(chǔ)上，著重介紹目前在地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域應(yīng)用較多的信息技術(shù)原理、方法與應(yīng)用，其中包括地質(zhì)信息科學(xué)與信息系統(tǒng)的基本概念，地礦勘查的數(shù)據(jù)管理、空間分析、信息處理、地質(zhì)信息三維可視化、地質(zhì)圖件機(jī)助編繪、地質(zhì)過程計(jì)算機(jī)模擬等方面的基本原理、設(shè)計(jì)知識(shí)與應(yīng)用技能。

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