地理信息系统在地震勘探测量中的应用

摘 要： 根据地震勘探测量数据的特点以及ArcGIS软件数据库的数据特征要素的分类特点，结合这两方面的特点和实际应用，探讨地震勘探测量数据如何在ArcGIS数据库中建立特征要素数据，并把测量数据统一规范化后入库的方法。文章阐述了如何把勘探测量数据加入到建立的数据库中，实现对测量数据的规范化管理，同时利用库中的测量数据生成专题图件和进行空间数据的分析对数据质量进行监控。

关键词： ArcGIS；空间分析；ArcGIS Geodatabase；

0引言

随着地震勘探规模的扩大，海量的地震勘探测量数据的管理与应用变得很重要，对数据的广泛性、精确性、快速性及综合性要求越来越高，随着计算机技术的不断发展，对空间位置信息及其他属性类信息统一管理的信息系统也快速的发展起来。

目前在地震勘探方面，应用较广泛的GIS软件有MapInfo, ArcGIS等，利用这些GIS软件应用于地震勘探测量，主要是用来处理勘探基础数据，对这些数据进行管理、描述分析，共享、显示输出、三维分析等；在实际应用中，应用较广泛的是制作各种专题图件对野外生产提供指导；利用GIS软件的空间分析模块，形成空间数据三维分析模型，对勘探数据进行三维立体分析。本文结合地震勘探测量数据的特点，把测量数据分类加入数据库，对如何基于 ArcGIS Desktop平台建立数据库存储和管理地震勘探测量数据，并且在此基础上对这些数据进行实时管理和应用以及数据分析提出了应用方案。

1勘探测量数据管理方法

1.1 勘探测量数据类型

地震勘探测量数据，在GIS数据库里主要表现有以下特征：点主要是分布在测线上的各种物理点；线主要有地震勘探测线、道路、等高线等；面主要有地震勘探施工边界、测量参数区、坐标投影度带等。地震勘探野外生产采集的数据主要有：地震测线，即是数据库中线的数据特征；勘探物理点，即数据库中点的数据特征；勘探施工边界、满次边界等，这些即是数据库中面的数据特征。可以建立File Geodatabase（.gdb）数据库[1]，根据数据类型建立属于同一类别的数据要素集以及要素类，对于勘探测量数据，可以建立存储勘探测量数据的数据集[2]，数据集里建立点、线、面等不同数据类型的要素类。在建立要素类时，根据地震勘探数据的类型特征，分别建立点、线、面的要素类来存储勘探测量数据，在各个要素类里，根据需要存储的数据内容和格式，建立相应的字段，有了这些准备，就可以把数据加载入库。在数据库中，常见的地震勘探数据主要有二维测线、二维勘探物理点、三维施工区块、三维勘探物理点、测量控制点等。

1.2勘探测量数据的入库

数据集和要素类建立后，可以将数据录入到数据库中去，数据可以包括野外物理点、测线、三维勘探区块等。在建立的数据库里可以根据不同的属性类别建立不同的要素类，在数据集下分别建立点、线、面的要素类，对于二维勘探生产数据，可以建立二维数据要素集，包括二维勘探的物理点和测线的要素类。同样对于三维勘探数据，也需要建立物理点和三维测线的要素类，以及三维勘探区块的要素类。在建立要素集时，需要统一坐标系统。

对于点要素数据入库，可以利用GIS软件实现模块化的数据导入，这样使得入库工作更有条理性和目的性，也可简化操作，提高效率。在实际应用中，既可以实现单个测线号的点数据要素类，也可以通过把多个测线数据合成为一个总的点数据要素类，在以后的查询调用中，可以根据不同的测线号调用数据。

对于线属性数据的入库，例如测线的入库，可以根据合并的点属性的要素类，转换成线属性的要素类。线属性的要素类用测线号作为索引,这样可以根据线号进行检索。

对于面属性的数据，例如三维区块的边界，可以先把勘探区块的特征点作为点属性的数据入库，然后利用这些特征点转换线，然后根据线围成的区域转换成三维施工区块。即从点转化为线，再从线转换为面，这个过程比较繁琐，因此为了简化这一过程，可以使用模块化设计，把整个的转换过程更加条理化、完整化。

2 GIS在勘探测量中的应用

地震勘探野外生产需要各个生产环节紧密配合才能保证整个生产过程有条不紊地进行，因此就需要在生产组织环节有一个全面的安排，GIS可以在工区踏勘、野外施工、项目管理以及勘探生产需要的各种专题图件的生成等方面发挥重要作用，而这些功能恰恰是勘探生产组织中的重要环节，在生产组织中，我们往往会遇到需要了解与工区相关的地理数据等信息的问题，以便于组织野外生产[3]。随着勘探测量数据的不断增加和更新，在数据库中需要定期更新或增加的地震勘探数据主要有：新部署的二维勘探测线和三维勘探区块，这些需要更新到数据库中存储的设计测线和区块的要素集里去。在有了数据库里的勘探数据以及GIS软件的支持，就可以克服传统模式下的一些弊端，使得生产组织更加高效顺畅。GIS结合地震勘探在野外生产组织方面起到重要作用，主要表现在以下几个方面：

1）野外踏勘，勘探项目在生产采集前，需要对工区进行野外踏勘，在数据库数据的支持下，利用GIS软件可以制作野外踏勘图。

2）测量班组在布设GPS控制网时，利用数据库中各种不同等级的GPS控制点，可以形成专题图件指导野外如何布设控制网；在测线施工时，需要准确地知道测量施工参数在测线上的分布情况，以及测线在哪个投影度带，通过GIS软件的协助，可以很容易地划分测线的测量参数以及投影带。

3）制作等高线图，利用野外采集的物理点高程，在GIS软件中制作等高线图，指导野外生产。

4）根据项目的测线施工顺序，我们需要知道有哪些测线或区块已经完成，下一条施工的是哪一个测线或区块，以及相应的完成情况，可以制作施工进度图，以便更好了解项目的施工动态。

GIS在勘探测量生产中的一个重要的功能是空间数据分析[4]，利用GIS软件的三维分析模块可以把勘探生产中具有空间属性的数据，更直观地可视化显现出来，并能表现出数据的空间位置、分布、形态演变等信息，对数据分析和质量监控起到很大的作用。GIS软件的三维分析模块在勘探数据的三维分析过程中能发挥重大作用，且能够直观地表现出来。

3结束语

文章所阐述的地理信息系统在地震勘探测量生产方面的应用，在目前笔者参与的勘探项目中得到了很好的应用，笔者总结的GIS在地震勘探生产应用的流程也给了以后的勘探生产工作提出了很好的指导。本文阐述了地震勘探结合GIS可以很好地做好数据管理和输出，可以在生产中，输出生产部署图、进度图等很多专题图件，给生产施工带来指导和数据支持，提高生产效率，利用勘探数据库里的数据可以根据数据的属性很好地建立三维立体模型，给出施工区块的立体展示，通过以上的实践研究，证实了GIS在勘探测量中的应用前景，其在勘探生产过程中发挥了重要的作用。

参考文献

[1]杨晓燕.地理空间数据库模型（Geodatabase）特点分析.测绘技术装备[J].2008,10(3) :32-34.

[2]张忠沈.浅谈ArcGIS数据模型GeoDatabase[J].中国地名,2012(4):48.

[3]吴经龙.物探生产综合信息可视化管理系统的开发与应用[D].中国海洋大学,2003：14-17. 

[4]田清波.GIS系统在地震勘探生产中的应用[D].中国地质大学(北京),2010:22-25.