张军

摘 要：近年来，地理信息技术在城市规划等诸多领域得到了有效广泛应用，但在山地地震勘探中的应用基本是一片空白。本课题以在川东南地震采集施工为例，以地理信息技术基本理论、Global Mapper软件、Google Earth软件和地震勘探采集设计相关软件等为平台，进行了地理信息技术的研究和应用。通过研究地理信息技术在山地地震勘探中的应用这一新技术和方法，形成了一套地理信息技术应用系列和方法技术。

关键词：地理信息技术   山地地震勘探   Global Mapper  Google Earth

引言：地理信息技术的核心是3S技术，包括地理信息系统（GIS）、遥感（RS）和全球定位系统（GPS），但是地理信息技术并不局限于3S技术，还包括虚拟环境、网络GIS等其他技术。随着地理信息技术的发展，其在城市规划、水利、土木、环境保护、电力等领域已经得到了广泛的应用，但在山地地震勘探采集中的应用基本是一片空白。

一、地理信息技术在地震采集中的应用情况与分析

1、地理信息技术的应用现状

国外地理信息系统GIS在地震勘探部署、油气储运方面得到了广泛应用，但在地震采集中应用较少。在国内，吐哈、江苏油田率先将GIS 应用于勘探领域，之后大庆油田、玉门油田也先后开发了GIS 应用，辽河物探公司近几年也开始进行了地理信息方面的前期研究工作，准备摸索出一套从地图、图件矢量化、检索、出图到系统二次开发的方法并将应用于今后的生产。

2、优势与难点

2. 1 应用优势分析

地理信息技术软件如Global、Google可以实现地图数据处理、数据库管理、图像的叠加、空间数据属性综合管理、数据分析、数据格式转化、综合评价、三维立体可视化等功能。

2.2应用难点分析

由于地理信息技术在山地地震勘探应用没有先例，分析主要受到以下几个方的制约：

（1）网上共享的卫星图片一般只能进行免费浏览，下载和定位困难。

（2）地形图一般年代较早，信息量有限，同时提取信息难度大。

（3）部分地理信息数据精度低、地物位置准确性差，不能完全满足地震勘探需求。

以上问题严重制约了地理信息技术在地震勘探采集工作中的应用。

二、山地勘探地理信息技术研究思路及内容

通过对地理信息技术应用优势和难点分析，结合山地地震勘探地理信息特點，下面进行山地地震勘探地理信息技术研究。

1、 研究思路

通过对现阶段互联网共享数据库研究，地理信息技术和数据格式研究，Global、Google和其他设计软件的研究。形成了一套从数据源到应用的研究思路。在研究中形成了山地地震勘探地理信息的数据分类筛选、分层管理、数据交互、数据共享、专业软件与地理信息技术软件结合技术系列。

2、 研究内容

分析山地地震勘探采集需求，主要进行了三方面的研究：数据源的研究、数据层管理研究和软件联合应用研究。

2.1 数据源研究

（1）数据识别与分析：针对数据出处，可信度、精度、数据量、价值等进行对比和筛选，确定合适的数据源。

（2）统一地理坐标系：以测量使用的坐标系为统一坐标系。

（3）图片资料的矢量化及信息提取：将图片资料导入Global软件进行矢量化，即可直接使用，或提取部分所需地理信息作为基础数据。

通过以上研究，掌握数据精度，图像误差范围，完成复合图形及数据体配准，进行数据核实和校准，以便下一步应用过程的可用性分析。基本完成了基于地理信息技术的山地地震勘探复合信息数据库基础数据准备。

2.2 数据层管理研究

（1）地理信息数据分类。首先对地理信息数据分类，地理信息广义分类复杂，但就山地地震勘探而言，根据工区具体情况和施工需求而定。

根据需要将山地地震勘探地理信息数据大体分为：DEM数据（高程数据集）、交通数据、行政区数据、景点数据、河流数据、村庄乡镇数据及其他数据。特别注意，数据分类随数据重要性、数据量、施工情况设定。

（2）进行数据层的控制和管理。以Global软件为平台，建立复合数据图层，保存为Global工作区。

2.3 软件联合应用研究

（1）共享数据应用。采用Global软件将地理信息数据转换成各种格式，供Google、绿山和Surfer等软件共享使用。

（2）软件联合应用。软件联合主要应用于地形可视化、测线调整、施工方案设计、施工指导、图件制作等。

三、应用实例

1、建立工区地理信息数据库

本区地理信息数据主要通过互联网共享资源下载、纸质图纸扫描提取、向有关部门借阅、针对性实地踏勘和其他途径获取。通过对以上数据整理分类，然后在Global软件中对数据进行校正、核实，完成本区地理信息数据库层的建立。

2、DEM（高程）数据特征分析

以Global软件为基础完成高程特征分析，通过不同颜色清晰、准确的显示出河流、断崖、山脉等分布特征。

3、三维可视化展示

通过Global、Google、Surfer软件进行可视化展示，可以全方位、多角度了解测线高程情况，有利于指导施工方案。

4 应用效果分析

1、通过地理信息技术在山地地震勘探中的研究，其Global、Google软件得到了有效的应用。

2、通过地理信息技术应用，减少了踏勘时间。在测线调整过程中减少踏勘次数15次以上，节约踏勘时间约9天;在测线施工方案设计过程中节约踏勘时间94小时（约10天）。保证了测量等后期工序有序进行，缩短生产周期19天。

3、完成了本区障碍物分布图，制图提供给甲方，以便下次部署有效避让大型障碍物区。

5 认识与建议

通过本课题研究，得出以下认识及建议：

1、通过本次山地勘探新技术、新方法的应用研究，建立了适用于山地地震勘探的地理信息应用技术系列，实现了地理信息数据库服务。

2、地理信息技术在山地地震勘探中的应用刚刚起步，因此其规范化和软件联合应用有待进一步提高和完善。

3、诸多的信息源在使用过程需要大量的校对和校正工作，探索一种更为有效手段需要进一步研究。

4、多软件联合应用，其过程、手段繁琐，缺乏地震采集专业性的地理信息技术软件。

相信不久的将来地理信息技术必将在山地地震勘探采集工作得到广泛应用。

参考文献：

[1] 陈士军，袁晓铭;基于GIS地震地面破坏预测系统的初步研究;国家科技部社公益研究专项;2005.

[2] Stephen Coulson，Andrew Cutts，Ralph Hinsch等;卫星遥感技术在控制地震勘探风险中的应用;油田新技术;2008.

[3] 黄世敏，倪永军，冯志强等;地理信息系统在画内城市翰震减灾中的应用研究综述;四川建筑科学研究;2007.

[4] 姜文红，张登豪，谢永红等;共享地理信息在地震勘探中的应用;工程技术;2011.