導(dǎo)語：如何才能寫好一篇地學(xué)空間分析，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

目前，對房地產(chǎn)價格的研究主要集中在兩個方面，一是從房地產(chǎn)價格構(gòu)成方面進(jìn)行研究，分析房價內(nèi)部組成的合理性和變化，二是從時間規(guī)律角度對房價進(jìn)行研究，其目的是在時間序列的情況下盡可能得出房地產(chǎn)價格的變化趨勢。

趙昕東（2010）利用1999年至2009年居民消費價格指數(shù)、國內(nèi)生產(chǎn)總值、貨幣供給與住宅價格指數(shù)的季度數(shù)據(jù)，應(yīng)用結(jié)構(gòu)向量自回歸模型估計了供給沖擊、需求沖擊與貨幣政策沖擊對中國房地產(chǎn)價格變動的動態(tài)影響以及房地產(chǎn)價格沖擊對通貨膨脹率、國內(nèi)生產(chǎn)總值增長率與貨幣存量增長率變動的動態(tài)影響。洪國志（2011）在研究中本文由收集整理認(rèn)為我國行政區(qū)經(jīng)濟(jì)導(dǎo)致市場分割的現(xiàn)象普遍存在，從房地產(chǎn)價格空間溢出角度，通過模型分析價格的空間自相關(guān)和價格溢出程度的基礎(chǔ)上，對城市內(nèi)部區(qū)一級的邊界效應(yīng)進(jìn)行了檢驗。

王鶴（2012）利用全局空間自相關(guān)指標(biāo)和局部空間自相關(guān)指標(biāo)和1999- 2009年的省際面板數(shù)據(jù)，運(yùn)用廣義空間面板數(shù)據(jù)模型分析全國范圍以及東、中、西部分區(qū)域房價，結(jié)果表明在考慮了房價空間相關(guān)性后，我國各區(qū)域房價的影響因素已不盡相同。陳浪（2012）采用動態(tài)面板數(shù)據(jù)模型和省際面板數(shù)據(jù)分析了我國房地產(chǎn)價格的區(qū)域互動，研究結(jié)果表明我國房地產(chǎn)價格互動存在空間滯后效應(yīng)和時間滯后效應(yīng)，且城鎮(zhèn)居民可支配收入、信貸擴(kuò)張、土地價格和房屋竣工面積是影響我國房價的重要因素。實證結(jié)果還表明，相鄰地區(qū)之間房價影響程度比其他不相鄰地區(qū)之間房價的影響程度大，經(jīng)濟(jì)特征相似地區(qū)間房價的相互影響程度比經(jīng)濟(jì)特征不相似地區(qū)間房價的相互影響程度小。

因此從宏觀角度說，房地產(chǎn)價格變化的規(guī)律除受時間和內(nèi)部組成影響之外，在空間分布上也存在一定的規(guī)律性。起源于20世紀(jì)60年代的地統(tǒng)計學(xué)，以區(qū)域化變量為理論基礎(chǔ)，以變異函數(shù)為主要工具，可以有效的用于分析房地產(chǎn)價格在一定區(qū)域范圍內(nèi)的空間分布狀況及規(guī)律。

地統(tǒng)計學(xué)在房價空間分布中的引入及應(yīng)注意的問題

地統(tǒng)計學(xué)處理的對象為區(qū)域變化量，即空間分布的變量，而房地產(chǎn)市場價格在空間上的分布，滿足地統(tǒng)計學(xué)中的兩個重要性質(zhì)：在房地產(chǎn)市場價格的某一點，區(qū)域化變量的取值是隨機(jī)的；在研究的整個房地產(chǎn)價格區(qū)域內(nèi)，存在一個總體或平均的結(jié)構(gòu)，相鄰區(qū)域化變量的取值具有該結(jié)構(gòu)所表達(dá)的相關(guān)關(guān)系。因區(qū)域化變量的特點是結(jié)構(gòu)性和隨機(jī)性，因此，結(jié)構(gòu)分析和空間局部是地統(tǒng)計學(xué)在房地產(chǎn)價格空間分布規(guī)律研究的主要內(nèi)容。結(jié)構(gòu)分析的目的是通過對房地產(chǎn)價格分布建立最優(yōu)的半方差函數(shù)模型，能定量的描述房價區(qū)域化變量的隨機(jī)性和結(jié)構(gòu)性，并進(jìn)行專業(yè)化的分析和解釋。而半方差函數(shù)模型能描述房價區(qū)域變化量空間結(jié)構(gòu)，揭示空間距離的變化使得區(qū)域化變量的變異情況。在地統(tǒng)計學(xué)中空間局部估計通常采用克立格法，該方法充分考慮房價在空間變化的相關(guān)性和隨機(jī)性，在結(jié)構(gòu)分析和半方差函數(shù)模型基礎(chǔ)上，對房價空間分析中具有相關(guān)性的變量取值在有限的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行無偏最優(yōu)估計，進(jìn)而從克立格制圖中了解房價空間格局的定量特征。

房價空間上分布的高低反映了房地產(chǎn)市場區(qū)域上的區(qū)位特征，從本質(zhì)上說是區(qū)域化的變量。由于房地產(chǎn)價格相鄰區(qū)域的同步發(fā)展趨勢能形成房屋結(jié)構(gòu)方面趨于相似和相鄰區(qū)域具有相似的便利性使房價具有空間上的相關(guān)性。運(yùn)用地統(tǒng)計學(xué)分析房價空間分布的關(guān)鍵問題在于對所分析區(qū)域內(nèi)房價空間結(jié)構(gòu)的分析和半方差函數(shù)模型的建立，并在此基礎(chǔ)上對房價進(jìn)行空間局部估計。在房價空間分布上，在不同的方向建立半方差函數(shù)，分析房地產(chǎn)價格在不同方位上的變異情況和房價空間相關(guān)距離并確定空間插值范圍。

房地產(chǎn)價格空間分布的研究方法

（一）基本模型分析

在房地產(chǎn)價格空間分布上，若用h表示間距，d表示位置，q（d）表示房地產(chǎn)價格的區(qū)域變化量，則利用地統(tǒng)計學(xué)中的半方差函數(shù)模型構(gòu)建為：

在理論研究中，對于半變異函數(shù)曲線用球狀模型、指數(shù)模型或直線模型進(jìn)行擬合，在本文的研究中，用球狀擬合模型為b（h）=c0+c1h+c2h2+c3h3（其中為c0為塊金值，c1、c2、c3為不同間距的基臺值）。針對模型中的克立格插值，若q（d0）為待估值點，在該待估值點附近有n個已知點di（i=1，2…n），對應(yīng)房地產(chǎn)價格調(diào)查值為q（xi），pi為樣本點di的權(quán)重系數(shù)，則q（d0）=σpi（xi） （i=1，2…n），其中pi可通過半變異函數(shù)進(jìn)行計算，使變量的估計值在點d0處的期望方差最小，且滿足條件σpi=1。

（二）研究數(shù)據(jù)來源及修正分析

成都市目前房地產(chǎn)開發(fā)主要以住宅為主，類型以普通住宅、電梯公寓、別墅等形式體現(xiàn)。為使所研究的結(jié)構(gòu)盡可能做到準(zhǔn)確性、代表性，資料數(shù)據(jù)選擇成都市三環(huán)以內(nèi)房地產(chǎn)市場相對比較活躍的區(qū)域（以普通住宅市場為主）。為了使所選取樣本點在數(shù)量上滿足相應(yīng)的要求，文章選取房地產(chǎn)住宅市場中交易數(shù)量較大、交易情況正常的普通商品房作為研究對象。

文章中所采用資料來源成都市春季、秋季的房地產(chǎn)交易會價格，考慮到價格上的誤差，因此依據(jù)交易會的價格資料，對其中具有代表性的部分房地產(chǎn)價格進(jìn)行實際調(diào)查，收集2009-2010年11月新開發(fā)普通商品房住宅價格信息416條，該價格信息分布在成都市三環(huán)路以內(nèi)。所采取資料的價格指標(biāo)確定。因房地產(chǎn)價格內(nèi)受到戶型、樓層、朝向等因素的影響體現(xiàn)出不同的交易價格，本文主要是研究房地產(chǎn)價格的空間分布規(guī)律，因此針對每一個樓盤的價格，采用各樓盤的均價數(shù)據(jù)來進(jìn)行分析，對開發(fā)商來說均價是每一個樓盤控制銷售價格的重要標(biāo)準(zhǔn)，具有代表性，能相對準(zhǔn)確的反應(yīng)各個區(qū)域的房地產(chǎn)價格水平。

為避免因時間因素導(dǎo)致房地產(chǎn)交易價格變化進(jìn)而影響到樣本點數(shù)據(jù)的合理性，在數(shù)據(jù)處理上對樣本點數(shù)據(jù)進(jìn)行房價修正，采用中房成都指數(shù)將全部的房地產(chǎn)價格數(shù)據(jù)修正到2010年11月。

運(yùn)用spass軟件計算出樣本數(shù)據(jù)統(tǒng)計特征值如表1所示?？芍儺愊禂?shù)為0.28，屬于一般的變異強(qiáng)度，運(yùn)用均值±3倍標(biāo)準(zhǔn)差的方法查找特征值，并用最大正常值代替，得到處理后的偏度系數(shù)由0.31降低為0.24，對處理后的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行p-p的正態(tài)概率圖檢驗，如圖1所示，結(jié)果說明本文數(shù)據(jù)服務(wù)正態(tài)分布。

成都市普通住宅房價結(jié)構(gòu)分析

（一） 各向異性下的價格變異特征分析

本文構(gòu)建了一個半方差函數(shù)模型，分析坐標(biāo)中00、300、700、1050四個方位的半方差函數(shù)，如圖2所示，可以得出在0-5km范圍內(nèi)，四個方位的半方差函數(shù)基本相似，當(dāng)范圍在5km以外時，四個方位的半方差函數(shù)開始出現(xiàn)較為明顯的差異，主要體現(xiàn)為東南和西南方位的半方差函數(shù)處于較高水平，而西北和東北方位開始出現(xiàn)下降狀態(tài)。房地產(chǎn)價格在空間上的變異其主要原因是在很大尺度上，房地產(chǎn)的區(qū)位因素差異大小、經(jīng)濟(jì)水平不同在不同方位上表現(xiàn)較為顯著。當(dāng)范圍在5km以外時，在東北方位上區(qū)位條件、經(jīng)濟(jì)條件的差異趨向增加，成為空間結(jié)構(gòu)性和相關(guān)性的主要因素，使該方位的房地產(chǎn)價格變異性維持在較高的水平上。其主要原因在于：隨著成都地鐵一號線的開通，區(qū)位因素因交通條件的改善而增加。因此，在該方位上區(qū)域差異明顯，而在其他方位上這種區(qū)位差異隨距離加大而變緩。

（二） 各向同性下的房價變異特征分析

在0-5km的范圍以內(nèi)，成都市住宅市場房地產(chǎn)價格空間結(jié)構(gòu)性特征為各向同性，在該范圍的半方差函數(shù)如圖3所示。依據(jù)前面論述，半方差函數(shù)曲線的形狀能反映變量空間分布的結(jié)構(gòu)性及相關(guān)類型，并揭示空間范圍的大小。而半方差函數(shù)中的球狀半方差函數(shù)表明聚集分布，它的空間結(jié)構(gòu)是在樣點間距達(dá)到變程之前，樣點的空間依賴性隨著他們之間距離的增大而降低。

在5km的范圍內(nèi)，成都市住宅市場價格的半方差函數(shù)符合球狀模型，其變程約為 4km。在圖3中可得出隨著間距的增大，半方差函數(shù)逐漸增加，這說明住宅市場房價的空間相關(guān)性開始逐漸變?nèi)?。在?km時，半方差函數(shù)達(dá)到最大并開始趨于穩(wěn)定，房價的空間相關(guān)性開始消失。即在某點的住宅房價對周邊房價影響程度的衰減半徑為4km，即相對于某一具體點而言，它的房價對周邊房價的影響程度隨著距離的增大而減小，到4km時達(dá)到最弱的程度，而對超過該范圍的房價無影響。

篇2

立體幾何

第二十三講

空間中點、直線、平面之間的位置關(guān)系

2019年

1.(2019全國III文8）如圖，點N為正方形ABCD的中心，ECD為正三角形，平面ECD平面ABCD，M是線段ED的中點，則

A．BM=EN，且直線BM、EN

是相交直線

B．BM≠EN，且直線BM，EN

是相交直線

C．BM=EN，且直線BM、EN

是異面直線

D．BM≠EN，且直線BM，EN

是異面直線

2.（2019全國1文19）如圖，直四棱柱ABCD–A1B1C1D1的底面是菱形，AA1=4，AB=2，∠BAD=60°，E，M，N分別是BC，BB1，A1D的中點.

（1）證明：MN∥平面C1DE；

（2）求點C到平面C1DE的距離．

3.（2019全國II文7）設(shè)α，β為兩個平面，則α∥β的充要條件是

A．α內(nèi)有無數(shù)條直線與β平行

B．α內(nèi)有兩條相交直線與β平行

C．α，β平行于同一條直線

D．α，β垂直于同一平面

4.（2019北京文13）已知l，m是平面外的兩條不同直線．給出下列三個論斷：

①lm；②m∥；③l．

以其中的兩個論斷作為條件，余下的一個論斷作為結(jié)論，寫出一個正確的命題：__________．

5.（2019江蘇16）如圖，在直三棱柱ABC－A1B1C1中，D，E分別為BC，AC的中點，AB=BC．

求證：（1）A1B1∥平面DEC1；

（2）BEC1E．

6.（2019全國II文17）如圖，長方體ABCD–A1B1C1D1的底面ABCD是正方形，點E在棱AA1上，BEEC1.

（1）證明：BE平面EB1C1；

（2）若AE=A1E，AB=3，求四棱錐的體積．

7.(2019全國III文19）圖1是由矩形ADEB、ABC和菱形BFGC組成的一個平面圖形，其中AB=1，BE=BF=2，∠FBC=60°.將其沿AB，BC折起使得BE與BF重合，連結(jié)DG，如圖2.

（1）證明圖2中的A，C，G，D四點共面，且平面ABC平面BCGE；

（2）求圖2中的四邊形ACGD的面積.

8.（2019北京文18）如圖，在四棱錐中，平面ABCD，底部ABCD為菱形，E為CD的中點．

（Ⅰ）求證：BD平面PAC；

（Ⅱ）若∠ABC=60°，求證：平面PAB平面PAE；

（Ⅲ）棱PB上是否存在點F，使得CF∥平面PAE？說明理由．

9.（2019天津文17）如圖，在四棱錐中，底面為平行四邊形，為等邊三角形，平面平面，，，，

（Ⅰ）設(shè)分別為的中點，求證：平面；

（Ⅱ）求證：平面；

（Ⅲ）求直線與平面所成角的正弦值.

10.（2019江蘇16）如圖，在直三棱柱ABC－A1B1C1中，D，E分別為BC，AC的中點，AB=BC．

求證：（1）A1B1∥平面DEC1；

（2）BEC1E．

11.（2019浙江19）如圖，已知三棱柱，平面平面,，分別是AC，A1B1的中點.

（1）證明：；

（2）求直線EF與平面A1BC所成角的余弦值.

12.（2019北京文18）如圖，在四棱錐中，平面ABCD，底部ABCD為菱形，E為CD的中點．

（Ⅰ）求證：BD平面PAC；

（Ⅱ）若∠ABC=60°，求證：平面PAB平面PAE；

（Ⅲ）棱PB上是否存在點F，使得CF∥平面PAE？說明理由．

13.（2019全國1文16）已知∠ACB=90°，P為平面ABC外一點，PC=2，點P到∠ACB兩邊AC，BC的距離均為，那么P到平面ABC的距離為___________．

14.（2019全國1文19）如圖，直四棱柱ABCD–A1B1C1D1的底面是菱形，AA1=4，AB=2，∠BAD=60°，E，M，N分別是BC，BB1，A1D的中點.

（1）證明：MN∥平面C1DE；

（2）求點C到平面C1DE的距離．

15.（2019天津文17）如圖，在四棱錐中，底面為平行四邊形，為等邊三角形，平面平面，，，，

（Ⅰ）設(shè)分別為的中點，求證：平面；

（Ⅱ）求證：平面；

（Ⅲ）求直線與平面所成角的正弦值.

16.（2019浙江8）設(shè)三棱錐V-ABC的底面是正三角形，側(cè)棱長均相等，P是棱VA上的點（不含端點），記直線PB與直線AC所成角為α，直線PB與平面ABC所成角為β，二面角P-AC-B的平面角為γ，則

A．β

B．β

C．β

D．α

17.（2019浙江19）如圖，已知三棱柱，平面平面,，分別是AC，A1B1的中點.

（1）證明：；

（2）求直線EF與平面A1BC所成角的余弦值.

2010-2018年

一、選擇題

1．(2018全國卷Ⅱ)在正方體中，為棱的中點，則異面直線與所成角的正切值為

A．

B．

C．

D．

2．(2018浙江)已知平面，直線，滿足，，則“∥”是“∥”的

A．充分不必要條件

B．必要不充分條件

C．充分必要條件

D．既不充分也不必要條件

3．（2017新課標(biāo)Ⅰ）如圖，在下列四個正方體中，，為正方體的兩個頂點，，，為所在棱的中點，則在這四個正方體中，直接與平面不平行的是

4．（2017新課標(biāo)Ⅲ）在正方體中，為棱的中點，則

A．

B．

C．

D．

5．（2016年全國I卷）平面過正方體ABCDA1B1C1D1的頂點A，∥平面CB1D1，平面ABCD=m，平面ABB1

A1=n，則m，n所成角的正弦值為

A．

B．

C．

D．

6．（2016年浙江）已知互相垂直的平面

交于直線l．若直線m，n滿足m∥α，nβ，則

A．m∥l

B．m∥n

C．nl

D．mn

7．（2015新課標(biāo)1）《九章算術(shù)》是我國古代內(nèi)容極為豐富的數(shù)學(xué)名著，書中有如下問題：“今有委米依垣內(nèi)角，下周八尺，高五尺，問”積及為米幾何？”其意思為：“在屋內(nèi)墻角處堆放米（如圖，米堆為一個圓錐的四分之一），米堆底部的弧長為8尺，米堆的高為5尺，問米堆的體積和堆放的米各為多少？”已知1斛米的體積約為1.62立方尺，圓周率約為3，估算出堆放的米約有

A．斛

B．斛

C．斛

D．斛

8．（2015新課標(biāo)2）已知、是球的球面上兩點，，為該球面上的動點．若三棱錐體積的最大值為36，則球的表面積為

A．

B．

C．

D．

9．（2015廣東）若直線和是異面直線，在平面內(nèi)，在平面內(nèi)，是平面與平面的交線，則下列命題正確的是

A．與，都不相交

B．與，都相交

C．至多與，中的一條相交

D．至少與，中的一條相交

10．（2015浙江）如圖，已知，是的中點，沿直線將翻折成，所成二面角的平面角為，則

11．（2014廣東）若空間中四條兩兩不同的直線，滿足，則下面結(jié)論一定正確的是

A．

B．

C．既不垂直也不平行

D．的位置關(guān)系不確定

12．（2014浙江）設(shè)是兩條不同的直線，是兩個不同的平面

A．若，，則

B．若，則

C．若則

D．若，，，則

13．（2014遼寧）已知，表示兩條不同直線，表示平面，下列說法正確的是

A．若則

B．若，，則

C．若，，則

D．若，，則

14．（2014浙江）如圖，某人在垂直于水平地面的墻面前的點處進(jìn)行射擊訓(xùn)練，已知點到墻面的距離為，某目標(biāo)點沿墻面的射擊線移動，此人為了準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)目標(biāo)點，需計算由點觀察點的仰角的大?。ㄑ鼋菫橹本€與平面所成角）。若，，則的最大值

A．

B．

C．

D．

15．（2014四川）如圖，在正方體中，點為線段的中點。設(shè)點在線段上，直線

與平面所成的角為，則的取值范圍是

A．

B．

C．

D．

16．（2013新課標(biāo)2）已知為異面直線，平面，平面．直線滿足，，則

A．且

B．且

C．與相交，且交線垂直于

D．與相交，且交線平行于

17．（2013廣東）設(shè)是兩條不同的直線,是兩個不同的平面，下列命題中正確的是

A．若,,,則

B．若,,,則

C．若,,,則

D．若,,,則

18．（2012浙江）設(shè)是直線，是兩個不同的平面

A．若∥，∥，則∥

B．若∥，，則

C．若，，則

D．若,

∥，則

19．（2012浙江）已知矩形，，．將沿矩形的對角線所在的直線進(jìn)行翻折，在翻折過程中，

A．存在某個位置，使得直線與直線垂直

B．存在某個位置，使得直線與直線垂直

C．存在某個位置，使得直線與直線垂直

D．對任意位置，三對直線“與”，“與”，“與”均不垂直

20．（2011浙江）下列命題中錯誤的是

A．如果平面，那么平面內(nèi)一定存在直線平行于平面

B．如果平面不垂直于平面，那么平面內(nèi)一定不存在直線垂直于平面

C．如果平面，平面，，那么

D．如果平面，那么平面內(nèi)所有直線都垂直于平面

21．（2010山東）在空間，下列命題正確的是

A．平行直線的平行投影重合

B．平行于同一直線的兩個平面平行

C．垂直于同一平面的兩個平面平行

D．垂直于同一平面的兩條直線平行

二、填空題

22．(2018全國卷Ⅱ)已知圓錐的頂點為，母線，互相垂直，與圓錐底面所成角為，若的面積為，則該圓錐的體積為_____．

三、解答題

23．（2018全國卷Ⅱ）如圖，在三棱錐中，，

，為的中點．

(1)證明：平面；

(2)若點在棱上，且，求點到平面的距離．

24．（2018全國卷Ⅲ）如圖，矩形所在平面與半圓弧所在平面垂直，是上異于，的點．

(1)證明：平面平面；

(2)在線段上是否存在點，使得平面？說明理由．

25．（2018北京）如圖，在四棱錐中，底面為矩形，平面平面，，=，，分別為，的中點．

(1)求證：；

(2)求證：平面平面；

(3)求證：∥平面．

26．（2018天津）如圖，在四面體中，是等邊三角形，平面平面，點為棱的中點，，，．

(1)求證：；

(2)求異面直線與所成角的余弦值；

(3)求直線與平面所成角的正弦值．

27．(2018江蘇)在平行六面體中，，．

求證：(1)平面；

(2)平面平面．

28．(2018浙江)如圖，已知多面體，，，均垂直于平面，，，，．

(1)證明：平面；

(2)求直線與平面所成的角的正弦值．

29．（2017新課標(biāo)Ⅱ）如圖，四棱錐中，側(cè)面為等邊三角形且垂直于底面，，．

(1)證明：直線∥平面；

(2)若的面積為，求四棱錐的體積。

30．（2017新課標(biāo)Ⅲ）如圖，四面體中，是正三角形，．

(1)證明：；

(2)已知是直角三角形，．若為棱上與不重合的點，且，求四面體與四面體的體積比．

31．（2017天津）如圖，在四棱錐中，平面，，，，，，．

（Ⅰ）求異面直線與所成角的余弦值；

（Ⅱ）求證：平面；

（Ⅲ）求直線與平面所成角的正弦值．

32．（2017山東）由四棱柱截去三棱錐后得到的幾何體如圖所示，四邊形為正方形，為與的交點，為的中點，平面，

（Ⅰ）證明：∥平面；

（Ⅱ）設(shè)是的中點，證明：平面平面．

33．（2017北京）如圖，在三棱錐中，，，，，為線段的中點，為線段上一點．

（Ⅰ）求證：；

（Ⅱ）求證：平面平面；

（Ⅲ）當(dāng)∥平面時，求三棱錐的體積．

34．（2017浙江）如圖，已知四棱錐，是以為斜邊的等腰直角三角形，，，，為的中點．

（Ⅰ）證明：∥平面；

（Ⅱ）求直線與平面所成角的正弦值．

35．（2017江蘇）如圖，在三棱錐中，ABAD，BCBD，平面ABD平面BCD，點E、F（E與A、D不重合）分別在棱AD，BD上，且EFAD．

求證：（1）EF∥平面ABC；

（2）ADAC．

36．（2017江蘇）如圖，水平放置的正四棱柱形玻璃容器Ⅰ和正四棱臺形玻璃容器Ⅱ的高均為32cm，容器Ⅰ的底面對角線的長為10cm，容器Ⅱ的兩底面對角線，的長分別為14cm和62cm．

分別在容器Ⅰ和容器Ⅱ中注入水，水深均為12cm．

現(xiàn)有一根玻璃棒，其長度為40cm．（容器厚度、玻璃棒粗細(xì)均忽略不計）

（1）將放在容器Ⅰ中，的一端置于點處，另一端置于側(cè)棱上，求沒入水中部分的長度；

（2）將放在容器Ⅱ中，的一端置于點處，另一端置于側(cè)棱上，求沒入水中部分的長度．

37．（2016年山東）在如圖所示的幾何體中，D是AC的中點，EF∥DB.

（I）已知AB=BC，AE=EC.求證：ACFB；

（II）已知G，H分別是EC和FB的中點.求證：GH∥平面ABC.

38．（2016年天津）如圖，四邊形ABCD是平行四邊形，平面AED平面ABCD，EFAB，AB=2，BC=EF=1，AE=，DE=3，∠BAD=60o，G為BC的中點.

(Ⅰ)求證：FG平面BED；

(Ⅱ)求證：平面BED平面AED；

(Ⅲ)求直線EF與平面BED所成角的正弦值.

39．（2016年全國I卷）如圖，已知正三棱錐的側(cè)面是直角三角形，，頂點在平面內(nèi)的正投影為點，在平面內(nèi)的正投影為點，連結(jié)并延長交于點．

（I）證明：是的中點；

（II）在圖中作出點在平面內(nèi)的正投影（說明作法及理由），并求四面體的體積．

40．（2016年全國II卷）如圖，菱形的對角線與交于點，點、分別在，上，，交于點，將沿折到的位置.

(Ⅰ)證明：；

(Ⅱ)若,求五棱錐體積．

41．（2016年全國III卷）如圖，四棱錐中，底面，，，，為線段上一點，，為的中點．

（Ⅰ）證明平面；

（Ⅱ）求四面體的體積．

42．（2015新課標(biāo)1）如圖四邊形為菱形，為與交點，平面．

（Ⅰ）證明：平面平面；

（Ⅱ）若，，三棱錐的體積為，求該三棱錐的側(cè)面積．

43．（2015新課標(biāo)2）如圖，長方體中，，，，點，分別在，上，．過點，的平面與此長方體的面相交，交線圍成一個正方形．

（Ⅰ）在圖中畫出這個正方形（不必說明畫法和理由）；

（Ⅱ）求平面把該長方體分成的兩部分體積的比值．

44．（2014山東）如圖，四棱錐中，，，

分別為線段的中點.

（Ⅰ）求證：；

（Ⅱ）求證：．

45．(2014江蘇)如圖，在三棱錐中，，E，F(xiàn)分別為棱的中點．已知，

求證：（Ⅰ）直線平面；

（Ⅱ）平面平面．

46．（2014新課標(biāo)2）如圖，四棱錐中，底面為矩形，平面，為的中點．

（Ⅰ）證明：∥平面；

（Ⅱ）設(shè)二面角為60°，=1，=，求三棱錐的體積．

47．（2014天津）如圖，四棱錐的底面是平行四邊形，，,,,分別是棱,的中點．

（Ⅰ）證明:

平面；

（Ⅱ）若二面角為，

（ⅰ）證明：平面平面；

（ⅱ）求直線與平面所成角的正弦值．

48．（2013浙江）如圖，在四棱錐PABCD中，PA面ABCD，AB=BC=2，AD=CD=，PA=，∠ABC=120°，G為線段PC上的點．

（Ⅰ）證明：BD面APC

；

（Ⅱ）若G是PC的中點，求DG與APC所成的角的正切值；

（Ⅲ）若G滿足PC面BGD，求

的值．

49．（2013遼寧）如圖，是圓的直徑，垂直圓所在的平面，是圓上的點．

（Ⅰ）求證：；

（Ⅱ）設(shè)為的中點，為的重心，求證：平面．

50．（2012江蘇）如圖，在直三棱柱中，，分別是棱上的點（點D不同于點C），且為的中點．

求證：（Ⅰ）平面平面；

（Ⅱ）直線平面．

51．(2012廣東)如圖所示，在四棱錐中，平面，，是中點，是上的點，且，為中邊上的高．

（Ⅰ）證明：平面；

（Ⅱ）若，求三棱錐的體積；

（Ⅲ）證明：平面．

52．（2011江蘇）如圖，在四棱錐中，平面PAD平面ABCD，AB=AD，∠BAD=60°，E、F分別是AP、AD的中點．

求證：（Ⅰ）直線EF∥平面PCD；

（Ⅱ）平面BEF平面PAD．

53．（2011廣東）如圖，在椎體P-ABCD中，ABCD是邊長為1的棱形，且∠DAB=60，,PB=2，E，F(xiàn)分別是BC,PC的中點．

（Ⅰ）證明：AD平面DEF；

（Ⅱ）求二面角P-AD-B的余弦值．

54．（2010天津）如圖，在五面體中，四邊形是正方形，平面，∥，=1，=，∠＝∠＝45°．

（Ⅰ）求異面直線與所成角的余弦值；

（Ⅱ）證明平面；

（Ⅲ）求二面角的正切值．

55．（2010浙江）如圖，在平行四邊形中，=2，∠=120°．為線段的中點，將沿直線翻折成，使平面平面，為線段的中點．

（Ⅰ）求證：∥平面；

（Ⅱ）設(shè)為線段的中點，求直線與平面所成角的余弦值．

專題八

立體幾何

第二十三講

空間中點、直線、平面之間的位置關(guān)系

答案部分

2019年

2019年

1.解析

如圖所示，聯(lián)結(jié)，.

因為點為正方形的中心，為正三角形，平面平面，是線段的中點，所以平面，平面，因為是中邊上的中線，是中邊上的中線，直線，是相交直線，設(shè)，則，，

所以，，

所以．故選B．

2.解析

（1）連結(jié).因為M，E分別為的中點，所以，且.又因為N為的中點，所以.

由題設(shè)知，可得，故，因此四邊形MNDE為平行四邊形，.又平面，所以MN∥平面.

（2）過C作C1E的垂線，垂足為H.

由已知可得，，所以DE平面，故DECH.

從而CH平面，故CH的長即為C到平面的距離，

由已知可得CE=1，C1C=4，所以，故.

從而點C到平面的距離為.

3.解析：對于A，內(nèi)有無數(shù)條直線與平行，則與相交或，排除；

對于B，內(nèi)有兩條相交直線與平行，則；

對于C，，平行于同一條直線，則與相交或，排除；

對于D，，垂直于同一平面，則與相交或，排除．

故選B．

4.解析

若②，過作平面，則，又③，則，又，同在內(nèi)，所以①，即.

5.證明：（1）因為D，E分別為BC，AC的中點，

所以ED∥AB.

在直三棱柱ABC-A1B1C1中，AB∥A1B1，

所以A1B1∥ED.

又因為ED?平面DEC1，A1B1平面DEC1，

所以A1B1∥平面DEC1.

（2）因為AB=BC，E為AC的中點，所以BEAC.

因為三棱柱ABC-A1B1C1是直棱柱，所以CC1平面ABC.

又因為BE?平面ABC，所以CC1BE.

因為C1C?平面A1ACC1，AC?平面A1ACC1，C1C∩AC=C，

所以BE平面A1ACC1.

因為C1E?平面A1ACC1，所以BEC1E.

6.解：（1）由已知得B1C1平面ABB1A1，BE平面ABB1A1，

故.

又，所以BE平面.

（2）由（1）知∠BEB1=90°.由題設(shè)知RtABE≌RtA1B1E，所以，故AE=AB=3，.

作，垂足為F，則EF平面，且.

所以，四棱錐的體積.

7.解析（1）由已知得ADBE，CGBE，所以ADCG，故AD，CG確定一個平面，從而A，C，G，D四點共面．

由已知得ABBE，ABBC，故AB平面BCGE．

又因為AB平面ABC，所以平面ABC平面BCGE．

（2）取的中點，聯(lián)結(jié)，.

因為，平面，所以平面，故.

由已知，四邊形是菱形，且得，故平面.

因此.

在中，，，故.

所以四邊形的面積為4.

8.解析（Ⅰ）因為平面ABCD，且平面，

所以．

又因為底面ABCD為菱形，所以．

又平面，平面，，

所以平面PAC．

（Ⅱ）因為PA平面ABCD，平面ABCD，

所以PAAE．

因為底面ABCD為菱形，∠ABC=60°，且E為CD的中點，

所以AECD．

又，所以ABAE．

又平面，平面，，所以AE平面PAB．

又平面，所以平面PAB平面．

（Ⅲ）棱PB上存在點F，且為的中點，使得CF∥平面PAE．

取F為PB的中點，取G為PA的中點，連結(jié)CF，F(xiàn)G，EG．

因為，分別為，的中點，則FG∥AB，且FG=AB．

因為底面ABCD為菱形，且E為CD的中點，

所以CE∥AB，且CE=AB．

所以FG∥CE，且FG=CE．

所以四邊形CEGF為平行四邊形，

所以CF∥EG．

因為CF平面PAE，EG平面PAE，

所以CF∥平面PAE．

9.解析

（Ⅰ）連接，易知，.又由，故，又因為平面，平面，所以平面.

（Ⅱ）取棱的中點，連接.依題意，得，又因為平面平面，平面平面，所以平面，又平面，故.又已知，，所以平面.

（Ⅲ）連接，由（Ⅱ）中平面，可知為直線與平面所成的角，

因為為等邊三角形，且為的中點，所以.又，

故在中，.

所以，直線與平面所成角的正弦值為.

10..證明：（1）因為D，E分別為BC，AC的中點，

所以ED∥AB.

在直三棱柱ABC-A1B1C1中，AB∥A1B1，

所以A1B1∥ED.

又因為ED?平面DEC1，A1B1平面DEC1，

所以A1B1∥平面DEC1.

（2）因為AB=BC，E為AC的中點，所以BEAC.

因為三棱柱ABC-A1B1C1是直棱柱，所以CC1平面ABC.

又因為BE?平面ABC，所以CC1BE.

因為C1C?平面A1ACC1，AC?平面A1ACC1，C1C∩AC=C，

所以BE平面A1ACC1.

因為C1E?平面A1ACC1，所以BEC1E.

11.（I）連接A1E，因為A1A=A1C，E是AC的中點，所以A1EAC.

又平面A1ACC1平面ABC，A1E平面A1ACC1，

平面A1ACC1∩平面ABC=AC，

所以，A1E平面ABC，則A1EBC.

又因為A1F∥AB，∠ABC=90°，故BCA1F.

所以BC平面A1EF.

因此EFBC.

（Ⅱ）取BC中點G，連接EG，GF，則EGFA1是平行四邊形．

由于A1E平面ABC，故AE1EG，所以平行四邊形EGFA1為矩形．

由（I）得BC平面EGFA1，則平面A1BC平面EGFA1，

所以EF在平面A1BC上的射影在直線A1G上.

連接A1G交EF于O，則∠EOG是直線EF與平面A1BC所成的角（或其補(bǔ)角）.

不妨設(shè)AC=4，則在RtA1EG中，A1E=2，EG=.

由于O為A1G的中點，故，

所以．

因此，直線EF與平面A1BC所成角的余弦值是．

12.解析（Ⅰ）因為平面ABCD，且平面，

所以．

又因為底面ABCD為菱形，所以．

又平面，平面，，

所以平面PAC．

（Ⅱ）因為PA平面ABCD，平面ABCD，

所以PAAE．

因為底面ABCD為菱形，∠ABC=60°，且E為CD的中點，

所以AECD．

又，所以ABAE．

又平面，平面，，所以AE平面PAB．

又平面，所以平面PAB平面．

（Ⅲ）棱PB上存在點F，且為的中點，使得CF∥平面PAE．

取F為PB的中點，取G為PA的中點，連結(jié)CF，F(xiàn)G，EG．

因為，分別為，的中點，則FG∥AB，且FG=AB．

因為底面ABCD為菱形，且E為CD的中點，

所以CE∥AB，且CE=AB．

所以FG∥CE，且FG=CE．

所以四邊形CEGF為平行四邊形，

所以CF∥EG．

因為CF平面PAE，EG平面PAE，

所以CF∥平面PAE．

13.

過點P作PO平面ABC交平面ABC于點O，

過點P作PDAC交AC于點D，作PEBC交BC于點E，聯(lián)結(jié)OD，OC，OE，

則

所以又,

故四邊形為矩形.

有所做輔助線可知，

所以，

所以矩形為邊長是1的正方形，則.

在中，，所以.

即為點P到平面ABC的距離，即所求距離為.

14.解析

（1）連結(jié).因為M，E分別為的中點，所以，且.又因為N為的中點，所以.

由題設(shè)知，可得，故，因此四邊形MNDE為平行四邊形，.又平面，所以MN∥平面.

（2）過C作C1E的垂線，垂足為H.

由已知可得，，所以DE平面，故DECH.

從而CH平面，故CH的長即為C到平面的距離，

由已知可得CE=1，C1C=4，所以，故.

從而點C到平面的距離為.

15.解析

（Ⅰ）連接，易知，.又由，故，又因為平面，平面，所以平面.

（Ⅱ）取棱的中點，連接.依題意，得，又因為平面平面，平面平面，所以平面，又平面，故.又已知，，所以平面.

（Ⅲ）連接，由（Ⅱ）中平面，可知為直線與平面所成的角，

因為為等邊三角形，且為的中點，所以.又，

故在中，.

所以，直線與平面所成角的正弦值為.

16.解析：解法一：如圖G為AC的中點，V在底面的射影為O，則P在底面上的射影D在線段AO上，

作于E，易得，過P作于F，

過D作，交BG于H，

則，，，

則，可得；

，可得.

解法二：由最小值定理可得，記的平面角為(顯然)，

由最大角定理可得；

解法三特殊圖形法：設(shè)三棱錐為棱長為2的正四面體，P為VA的中點，

易得，可得，，，

故選B．

17.（I）連接A1E，因為A1A=A1C，E是AC的中點，所以A1EAC.

又平面A1ACC1平面ABC，A1E平面A1ACC1，

平面A1ACC1∩平面ABC=AC，

所以，A1E平面ABC，則A1EBC.

又因為A1F∥AB，∠ABC=90°，故BCA1F.

所以BC平面A1EF.

因此EFBC.

（Ⅱ）取BC中點G，連接EG，GF，則EGFA1是平行四邊形．

由于A1E平面ABC，故AE1EG，所以平行四邊形EGFA1為矩形．

由（I）得BC平面EGFA1，則平面A1BC平面EGFA1，

所以EF在平面A1BC上的射影在直線A1G上.

連接A1G交EF于O，則∠EOG是直線EF與平面A1BC所成的角（或其補(bǔ)角）.

不妨設(shè)AC=4，則在RtA1EG中，A1E=2，EG=.

由于O為A1G的中點，故，

所以．

因此，直線EF與平面A1BC所成角的余弦值是．

2010-2018年

1．C【解析】如圖，連接，因為，所以異面直線與所成角等于相交直線與所成的角，即．不妨設(shè)正方體的棱長為2，則，，由勾股定理得，又由平面，可得，

所以，故選C．

2．A【解析】若，，∥，由線面平行的判定定理知∥．若∥，，，不一定推出∥，直線與可能異面，故“∥”是“∥”的充分不必要條件．故選A．

3．A【解析】由正方體的線線關(guān)系，易知B、C、D中，所以平面，

只有A不滿足．選A．

4．C【解析】如圖，連結(jié)，易知平面，所以，又，所以平面，故，選C．

5．A【解析】因為過點的平面與平面平行，平面∥平面，所以∥∥，又∥平面，所以∥，則與所成的角為所求角，所以，所成角的正弦值為，選A．

6．C【解析】選項A，只有當(dāng)或時，；選項B，只有當(dāng)時；選項C，由于，所以；選項D，只有當(dāng)或時，，故選C．

7．B【解析】由得圓錐底面的半徑，所以米堆的體積，所以堆放的米有斛．

8．C【解析】三棱錐，其中為點到平面的距離，而底面三角形時直角三角形，頂點到平面的最大距離是球的半徑，

故=，其中為球的半徑，

所以，所以球的表面積．

9．D【解析】若直線和是異面直線，在平面內(nèi)，在平面內(nèi)，是平面與平面的交線，則至少與，中的一條相交，故選A．

10．B【解析】解法一

設(shè)，，則由題意知．

在空間圖形中，連結(jié)，設(shè)=．

在中，．

過作，過作，垂足分別為．

過作，使四邊形為平行四邊形，則，

連結(jié)，則就是二面角的平面角，所以．

在中，，．

同理，，，故．

顯然平面，故．

在中，．

在中，

=

，

所以

，

所以（當(dāng)時取等號），

因為，，而在上為遞減函數(shù)，

所以，故選B．

解法二

若，則當(dāng)時，，排除D；當(dāng)時，，，排除A、C，故選B．

11．D【解析】利用正方體模型可以看出，與的位置關(guān)系不確定．選D．

12．C【解析】選項中均可能與平面平行、垂直、斜交或在平面內(nèi)，故選．

13．B【解析】對于選項A，若，則與可能相交、平行或異面，A錯誤；顯然選項B正確；對于選項C，若，，則或，C錯誤；對于選項D，若，，則或或與相交，D錯誤．故選B．

14．D【解析】作，垂足為，設(shè)，則，

由余弦定理，

，

故當(dāng)時，取得最大值，最大值為．

15．B【解析】直線與平面所成的角為的取值范圍是，

由于，，

所以的取值范圍是

16．D【解析】作正方形模型，為后平面，為左側(cè)面

可知D正確．

17．D【解析】A中可能平行、垂直、也可能為異面；B中還可能為異面；C中

應(yīng)與中兩條相交直線垂直時結(jié)論才成立，選D．

18．B【解析】利用排除法可得選項B是正確的，∥，，則．如選項A：∥，∥時，或∥；選項C：若，，∥或；選項D：若,

，∥或．

19．B【解析】過點作，若存在某個位置，使得，則面，從而有，計算可得與不垂直，則A不正確；當(dāng)翻折到時，因為，所以面，從而可得；若，因為，所以面，從而可得，而，所以這樣的位置不存在，故C不正確；同理，D也不正確，故選B．

20．D【解析】對于D，若平面平面，則平面內(nèi)的某些直線可能不垂直于平面，即與平面的關(guān)系還可以是斜交、平行或在平面內(nèi)，其余選項易知均是正確的．

21．D【解析】兩平行直線的平行投影不一定重合，故A錯；由空間直線與平面的位置關(guān)系及線面垂直與平行的判定與性質(zhì)定理可知、均錯誤，故選D．

22．【解析】由題意畫出圖形，如圖，

設(shè)是底面圓的直徑，連接，則是圓錐的高，設(shè)圓錐的母線長為，

則由，的面積為8，得，得，在中，

由題意知，所以，．

故該圓錐的體積．

23．【解析】(1)因為，為的中點，所以，且．

連結(jié)．因為，所以為等腰直角三角形，

且，．

由知，．

由，知平面．

(2)作，垂足為．又由(1)可得，所以平面．

故的長為點到平面的距離．

由題設(shè)可知，，．

所以，．

所以點到平面的距離為．

24．【解析】(1)由題設(shè)知，平面平面，交線為．

因為，平面，所以平面，故．

因為為上異于，的點，且為直徑，所以

．

又=，所以平面．

而平面，故平面平面．

(2)當(dāng)為的中點時，∥平面．

證明如下：連結(jié)交于．因為為矩形，所以為中點．

連結(jié)，因為為

中點，所以∥．

平面，平面，所以∥平面．

25．【解析】(1)，且為的中點，．

底面為矩形，，

．

(2)底面為矩形，．

平面平面，平面．

．又，

平面，平面平面．

(3)如圖，取中點，連接．

分別為和的中點，，且．

四邊形為矩形，且為的中點，

，

，且，四邊形為平行四邊形，

．

又平面，平面，

平面．

26．【解析】(1)由平面平面，平面∩平面=，，可得平面，故．

(2)取棱的中點，連接，．又因為為棱的中點，故∥．所以（或其補(bǔ)角）為異面直線與所成的角．

在中，，故．

因為平面，故．

在中，，故．

在等腰三角形中，，可得．

所以，異面直線與所成角的余弦值為．

(3)連接．因為為等邊三角形，為邊的中點，故，

．又因為平面平面，而平面，

故平面．所以，為直線與平面所成的角．

在中，．

在中，．

所以，直線與平面所成角的正弦值為．

27．【證明】(1)在平行六面體中，．

因為平面，平面，

所以∥平面．

(2)在平行六面體中，四邊形為平行四邊形．

又因為，所以四邊形為菱形，

因此．

又因為，∥，

所以．

又因為=，平面，平面，

所以平面．

因為平面，

所以平面平面．

28．【解析】(1)由，，，，得

，

所以．

故．

由，，，，得，

由，得，

由，得，所以，故．

因此平面．

(2)如圖，過點作，交直線于點，連結(jié)．

由平面得平面平面，

由得平面，

所以是與平面所成的角．

由，，

得，，

所以，故．

因此，直線與平面所成的角的正弦值是．

29．【解析】（1）在平面內(nèi)，因為，所以∥，

又平面，平面，故∥平面．

（2）取的中點，連結(jié)，．由及∥，

得四邊形正方形，則．

因為側(cè)面為等邊三角形且垂直于底面，平面平面=，所以，底面．因為底面，所以．

設(shè)，則，，，．取的中點，連結(jié)，則，所以．

因為的面積為，所以，解得（舍去），．于是，，．

所以四棱錐的體積．

30．【解析】（1）取的中點連結(jié)，.因為，所以．

又由于是正三角形，所以.從而平面，故BD.

（2）連結(jié)．

由（1）及題設(shè)知，所以．

在中，．

又，所以

，故.

由題設(shè)知為直角三角形，所以．

又是正三角形，且，所以．

故為BD的中點，從而到平面的距離為到平面的距離的，四面體的體積為四面體的體積的，即四面體與四面體的體積之比為1:1．

31．【解析】（Ⅰ）如圖，由已知AD//BC，故或其補(bǔ)角即為異面直線AP與BC所成的角．因為AD平面PDC，所以ADPD．在RtPDA中，由已知，得，故．

所以，異面直線AP與BC所成角的余弦值為．

（Ⅱ）證明：因為AD平面PDC，直線PD平面PDC，所以ADPD．又因為BC//AD，所以PDBC，又PDPB，所以PD平面PBC．

（Ⅲ）過點D作AB的平行線交BC于點F，連結(jié)PF，則DF與平面PBC所成的角等于AB與平面PBC所成的角．

因為PD平面PBC，故PF為DF在平面PBC上的射影，所以為直線DF和平面PBC所成的角．

由于AD//BC，DF//AB，故BF=AD=1，由已知，得CF=BC–BF=2．又ADDC，故BCDC，在RtDCF中，可得,在RtDPF中，可得．

所以，直線AB與平面PBC所成角的正弦值為．

32．【解析】（Ⅰ）取中點,連接，，

由于為四棱柱,

所以，，

因此四邊形為平行四邊形,

所以,

又面,平面,

所以∥平面,

（Ⅱ）．，分別為和的中點，

，

又平面，平面，

所以，

，所以，，

又，平面，

所以平面

又平面,

所以平面平面．

33．【解析】（Ⅰ）因為，，所以平面，

又因為平面，所以．

（Ⅱ）因為，為中點，所以，

由（Ⅰ）知，，所以平面．

所以平面平面．

（Ⅲ）因為平面，平面平面，

所以．

因為為的中點，所以，．

由（Ⅰ）知，平面，所以平面．

所以三棱錐的體積．

34．【解析】（Ⅰ）如圖，設(shè)PA中點為F，連結(jié)EF，F(xiàn)B．

因為E，F(xiàn)分別為PD，PA中點，所以EF∥AD且，

又因為BC∥AD，，所以

EF∥BC且EF=BC，

即四邊形BCEF為平行四邊形，所以CE∥BF，

因此CE∥平面PAB．

（Ⅱ）分別取BC，AD的中點為M，N．連結(jié)PN交EF于點Q，連結(jié)MQ．

因為E，F(xiàn)，N分別是PD，PA，AD的中點，所以Q為EF中點，

在平行四邊形BCEF中，MQ∥CE．

由為等腰直角三角形得

PNAD．

由DCAD，N是AD的中點得

BNAD．

所以

AD平面PBN，

由BC∥AD得

BC平面PBN，

那么，平面PBC平面PBN．

過點Q作PB的垂線，垂足為H，連結(jié)MH．

MH是MQ在平面PBC上的射影，所以∠QMH是直線CE與平面PBC所成的角．

設(shè)CD=1．

在中，由PC=2，CD=1，PD=得CE=，

在PBN中，由PN=BN=1，PB=得，

在中，，MQ=，

所以

，

所以，直線CE與平面PBC所成角的正弦值是．

35．【解析】證明：（1）在平面內(nèi)，因為，，所以.

又因為平面，平面，所以∥平面.

（2）因為平面平面，

平面平面=，

平面，，

所以平面.

因為平面，所以.

又，，平面，平面，

所以平面，

又因為平面，

所以．

36．【解析】（1）由正棱柱的定義，平面，

所以平面平面，．

記玻璃棒的另一端落在上點處．

因為，．

所以，從而．

記與水平的交點為，過作，為垂足，

則平面，故，

從而．

答：玻璃棒沒入水中部分的長度為16cm.

(

如果將“沒入水中部分”理解為“水面以上部分”，則結(jié)果為24cm)

（2）如圖，，是正棱臺的兩底面中心.

由正棱臺的定義，平面

，

所以平面平面，.

同理，平面平面，.

記玻璃棒的另一端落在上點處.

過作，為垂足，

則==32.

因為=

14，=

62，

所以=

，從而.

設(shè)則.

因為，所以.

在中，由正弦定理可得，解得.

因為，所以.

于是

.

記與水面的交點為，過作，為垂足，則

平面，故=12，從而

=.

答:玻璃棒沒入水中部分的長度為20cm.

(如果將“沒入水中部分”理解為“水面以上部分”，則結(jié)果為20cm)

37．【解析】（Ⅰ）證明：因，所以與確定一個平面，連接，因為

為的中點，所以；同理可得，又因為，所以平面，因為平面，．

（Ⅱ）設(shè)的中點為，連，在中，是的中點，所以，又，所以；在中，是的中點，所以，又，所以平面平面，因為平面，所以平面．

38．【解析】（Ⅰ）證明：取的中點為，連接，在中，因為是的中點，所以且，又因為，所以且，即四邊形是平行四邊形，所以，又平面，平面，所以平面．

（Ⅱ）證明：在中，，由余弦定理可，進(jìn)而可得，即，又因為平面平面平面；平面平面，所以平面.又因為平面，所以平面平面．

（Ⅲ）解：因為，所以直線與平面所成角即為直線與平面所成角.過點作于點，連接，又因為平面平面，由（Ⅱ）知平面，所以直線與平面所成角即為.在中，，由余弦定理可得，所以，因此，在中，，所以直線與平面所成角的正弦值為．

39．【解析】（Ⅰ）因為在平面內(nèi)的正投影為，所以

因為在平面內(nèi)的正投影為，所以

所以平面，故

又由已知可得，，從而是的中點.

（Ⅱ）在平面內(nèi)，過點作的平行線交于點，即為在平面內(nèi)的正投影.

理由如下：由已知可得，，又,所以，,因此平面，即點為在平面內(nèi)的正投影.

連接，因為在平面內(nèi)的正投影為，所以是正三角形的中心.

由（Ⅰ）知，是的中點，所以在上，故

由題設(shè)可得平面，平面，所以，因此

由已知，正三棱錐的側(cè)面是直角三角形且，可得

在等腰直角三角形中，可得

所以四面體的體積

40．【解析】（Ⅰ）由已知得，，

又由得，故

由此得，所以

（Ⅱ）由得

由得

所以

于是故

由（Ⅰ）知，又，

所以平面于是

又由，所以，平面

又由得

五邊形的面積

所以五棱錐體積

41．【解析】（Ⅰ）由已知得，取的中點，連接，由為中點知，.

又，故平行且等于，四邊形為平行四邊形，于是.

因為平面，平面，所以平面.

（Ⅱ）因為平面，為的中點，所以到平面的距離為．取的中點，連結(jié).由得，

.

由得到的距離為，故.

所以四面體的體積.

42．【解析】（Ⅰ）因為四邊形為菱形，所以，

因為平面，所以，故平面．

又平面，所以平面平面．

（Ⅱ）設(shè)=，在菱形中，由=120°，

可得=，=．

因為，所以在中，可得．

由平面，知為直角三角形，可得．

由已知得，三棱錐的體積．

故．

從而可得．

所以的面積為3，的面積與的面積均為．

故三棱錐的側(cè)面積為．

43．【解析】（Ⅰ）交線圍成的正方形如圖

（Ⅱ）作，垂足為，則，，．因為為正方形，所以．

于是，，．

因為長方形被平面分成兩個高為10的直棱柱，所以其體積的比值為（也正確）．

44．【解析】（Ⅰ）設(shè)，連結(jié)OF，EC，

由于E為AD的中點，，

所以,

因此四邊形ABCE為菱形，所以O(shè)為AC的中點，又F為PC的中點，

因此在中，可得.

又平面BEF，平面BEF，所以平面.

（Ⅱ）由題意知，，所以四邊形為平行四邊形，

因此．又平面PCD，所以，因此．

因為四邊形ABCE為菱形，所以.

又，AP，AC平面PAC，所以平面．

45．【解析】（Ⅰ）為中點，DE∥PA，

平面DEF，DE平面DEF，PA∥平面DEF，

（Ⅱ）為中點，，

為中點，，

，，DEEF，

，，

，DE平面ABC，

DE平面BDE，平面BDE平面ABC．

46．【解析】（Ⅰ）連接BD交AC于點O，連結(jié)EO．

因為ABCD為矩形，所以O(shè)為BD的中點。

又E為PD的中點，所以EO∥PB。

EO平面AEC,PB平面AEC，所以PB∥平面AEC.

（Ⅱ）因為PA平面ABCD，ABCD為矩形，所以AB，AD，AP兩兩垂直．

如圖，以A為坐標(biāo)原點，的方向為軸的正方向，為單位長，建立空間直角坐標(biāo)系，

則.

設(shè)，則。

設(shè)為平面ACE的法向量，

則即，

可?。?/p>

又為平面DAE的法向量，

由題設(shè)，即，解得．

因為E為PD的中點，所以三棱錐的高為．

三棱錐的體積．

47．【解析】（Ⅰ）證明：如圖取PB中點M，連接MF，AM.因為F為PC中點，

故MF//BC且MF=BC．由已知有BC//AD，BC=AD．又由于E為AD中點，

因而MF//AE且MF=AE，故四邊形AMFE為平行四邊形，

所以EF//AM，又AM平面PAB，而EF平面PAB，

所以EF//平面PAB.

（Ⅱ）（i）證明：連接PE，BE．因為PA=PD，BA=BD，而E為AD中點，

故PEAD，BEAD，所以PEB為二面角P-AD-B的平面角．在三角形PAD中，

由，可解得PE=2．

在三角形ABD中，由，可解得BE=1．

在三角形PEB中，PE=2，BE=1，，

由余弦定理，可解得PB=，從而，即BEPB，

又BC//AD，BEAD，從而BEBC，因此BE平面PBC．又BE平面ABCD，

所以平面PBC平面ABCD．

（ii）連接BF，由（i）知BE平面PBC．所以EFB為直線EF與平面PBC所成的角，

由PB=，PA=，AB=得ABP為直角，而MB=PB=，可得AM=，

故EF=，又BE=1，故在直角三角形EBF中，

所以直線EF與平面PBC所成角的正弦值為．

48．【解析】（Ⅰ）設(shè)點O為AC，BD的交點，

由AB＝BC，AD＝CD，得BD是線段AC的中垂線．

所以O(shè)為AC的中點，BDAC．

又因為PA平面ABCD，BD平面ABCD，

所以PABD．所以BD平面APC．

（Ⅱ）連結(jié)OG.由(1)可知OD平面APC，則DG在平面APC內(nèi)的射影為OG，所以∠OGD是DG與平面APC所成的角．

由題意得OG＝PA＝.

在ABC中，AC＝＝，

所以O(shè)C＝AC＝.

在直角OCD中，OD＝＝2.

在直角OGD中，tan∠OGD＝.

所以DG與平面APC所成的角的正切值為.

（Ⅲ）連結(jié)OG.因為PC平面BGD，OG平面BGD，所以PCOG.

在直角PAC中，得PC＝.

所以GC＝.

從而PG＝，

所以.

49．【解析】（Ⅰ）由AB是圓O的直徑，得ACBC．

由PA平面ABC，BC平面ABC，得PABC，

又PA∩AC=A，PA平面PAC，AC平面PAC，

所以BC平面PAC．

（Ⅱ）連OG并延長交AC與M，鏈接QM，QO.

由G為?AOC的重心，得M為AC中點，

由G為PA中點，得QMPC.

又O為AB中點，得OMBC.

因為QM∩MO=M，QM平面QMO．

所以QG//平面PBC．

50．【解析】（Ⅰ）因為是直三棱柱，所以平面ABC，又平面,所以，又因為平面，所以平面，又AD平面ADE，所以平面ADE平面.

（Ⅱ）因為，為的中點，所以．因為平面，且平面，所以又因為，平面，

，所以平面，所以AD．又AD平面，平面，所以平面．

51．【解析】（Ⅰ）平面，面

又面

（Ⅱ）是中點點到面的距離，

三棱錐的體積

，

（Ⅲ）取的中點為，連接，，

又平面面面面，

點是棱的中點

，

得：平面．

52．【證明】：（Ⅰ）在PAD中，因為E、F分別為AP，AD的中點，所以EF//PD．

又因為EF平面PCD，PD平面PCD，

所以直線EF//平面PCD．

（Ⅱ）連結(jié)DB，因為AB=AD，∠BAD=60°，

所以ABD為正三角形，因為F是AD的中點，所以BFAD．

因為平面PAD平面ABCD，BF平面ABCD，平面PAD平面ABCD=AD，

所以BF平面PAD．又因為BF平面BEF，所以平面BEF平面PAD．

53．【解析】法一：（Ⅰ）證明：取AD中點G，連接PG，BG，BD．因PA=PD，有，在中，，有為等邊三角形，因此，所以平面PBG

又PB//EF，得，而DE//GB得AD

DE，又，所以AD

平面DEF。

（Ⅱ），為二面角P—AD—B的平面角，

在，

在，

，

法二：（Ⅰ）取AD中點為G，因為

又為等邊三角形，因此，，

從而平面PBG．

延長BG到O且使得PO

OB，又平面PBG，PO

AD，

所以PO

平面ABCD．

以O(shè)為坐標(biāo)原點，菱形的邊長為單位長度，直線OB，OP分別為軸，z軸，平行于AD的直線為軸，建立如圖所示空間直角坐標(biāo)系．

設(shè)

由于

得

平面DEF．

（Ⅱ）

取平面ABD的法向量

設(shè)平面PAD的法向量

由

取

54．【解析】（Ⅰ）因為四邊形是正方形，所以//.故為異面直線與所成的角.因為平面，所以.故.

在中，=1，=，==3,

故==.

所以異面直線和所成角的余弦值為.

（Ⅱ）證明：過點作//,交于點，則.由,可得,從而,又,=,所以平面.

(Ⅲ)解：由（Ⅱ）及已知，可得=，即為的中點.取的中點，連接，則,因為//,所以//.過點作，交于，則為二面角--的平面角。

連接，可得平面,故.從而.由已知，可得=.由//,,得.

在中，,

所以二面角--的正切值為．

55．【解析】

(Ⅰ)取的中點G，連結(jié)GF，CE，由條件易知

FG∥CD，F(xiàn)G=CD．BE∥CD,BE=CD．所以FG∥BE，F(xiàn)G=BE．

故四邊形BEGF為平行四邊形，所以BF∥EG．

因為平面，BF平面，所以

BF//平面．

（Ⅱ）解：在平行四邊形,ABCD中，設(shè)BC=，則AB=CD=2，AD=AE=EB=，

連CE，因為．

在BCE中，可得CE=，

在ADE中，可得DE=，

在CDE中，因為CD2=CE2+DE2，所以CEDE,

在正三角形中，M為DE中點，所以DE.

由平面平面BCD,

可知平面BCD,

CE.

取的中點N，連線NM、NF，

所以NFDE，NF.

因為DE交于M，

所以NF平面，

則∠FMN為直線FM與平面新成角．

在RtFMN中，NF=,

MN=,

FM=，

篇3

1.1安全技術(shù)資金不足

煤炭的持續(xù)開采會受到地質(zhì)條件的直接影響，過去國家投入眾多的設(shè)施，使用至今均已出現(xiàn)老化，并且維修量非常大。隨著礦井的不斷延深，礦壓極度強(qiáng)化，巷道的維修任務(wù)更是不斷的增加，礦井的供電以及通風(fēng)、提升與排水等都不能適應(yīng)生產(chǎn)的需要。

1.2安全管理模式傳統(tǒng)

與西方發(fā)達(dá)產(chǎn)煤國家相比較，我國的煤礦使用技術(shù)研究起步很晚。并且人力、財力非常缺乏，某些重大的安全技術(shù)問題，比如沖擊地壓以及煤和瓦斯的突出、地?zé)嵋约巴凰葹?zāi)害不能進(jìn)行有效的預(yù)測和控制。且受到以往傳統(tǒng)運(yùn)營思想的直接作用與影響以及各個企業(yè)的經(jīng)濟(jì)實力的約束，我國的煤礦生產(chǎn)裝備和安全監(jiān)控設(shè)施相對落后。井巷的斷面設(shè)計以及支護(hù)強(qiáng)度的確定、支護(hù)材料的型號選擇較小。生產(chǎn)設(shè)施功率以及礦井的供風(fēng)量等富余參數(shù)非常低，極易出現(xiàn)事故。絕大多數(shù)的煤炭企業(yè)還是利用以往傳統(tǒng)的安全管理模式，各種報表計算仍是靠人工勞動并且精確度很低。信息傳送的時間較長，且速度較慢，管理者的工作重復(fù)性很大，資料查詢十分困難，并且工作效率很低。安全檢查以及等級鑒定等總是憑借主觀意念以及相關(guān)的經(jīng)驗。

1.3安全信息管理體制不健全

安全信息可以說是安全管理工作的重要依據(jù)，它主要包括事故和職業(yè)傷害的有效記錄與分析統(tǒng)計，職業(yè)的安全衛(wèi)生設(shè)施的相關(guān)研究與設(shè)計、生產(chǎn)以及檢驗技術(shù)，法律法規(guī)以及相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和其變化的動態(tài)，教育培訓(xùn)以及宣傳和社會活動，國內(nèi)的新型技術(shù)動態(tài)以及隱患評估與技術(shù)經(jīng)濟(jì)類分析和咨詢、決策的體系。信息體制的健全是安全體制工程以及計算機(jī)技術(shù)的有效結(jié)合，可促使安全工作轉(zhuǎn)型為定性和定量的超前預(yù)測，不過大多數(shù)礦井還是處于起步與摸索階段，并未呈現(xiàn)出健全的體制，真正的使用還有待進(jìn)一步的發(fā)展。

2空間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

數(shù)據(jù)挖掘研究行業(yè)的持續(xù)進(jìn)展，開始由起初的關(guān)系數(shù)據(jù)以及事務(wù)數(shù)據(jù)挖掘，發(fā)展至對空間數(shù)據(jù)庫的不斷挖掘?？臻g的信息還在逐漸地呈現(xiàn)各類信息體制的主體與基礎(chǔ)?？臻g數(shù)據(jù)是一項非常關(guān)鍵的數(shù)據(jù)，具有比普通關(guān)系數(shù)據(jù)庫和事務(wù)數(shù)據(jù)庫更豐富、復(fù)雜的相關(guān)語義信息，且蘊(yùn)含了更豐富的知識。所以，雖說數(shù)據(jù)的挖掘最初是出現(xiàn)在關(guān)系數(shù)據(jù)挖掘以及事務(wù)的數(shù)據(jù)庫，不過因為空間數(shù)據(jù)庫中的發(fā)掘知識，這就很快引起了各個研究者的關(guān)注與重視。很多的數(shù)據(jù)挖掘類研究工作都是從關(guān)系型以及事務(wù)型數(shù)據(jù)庫拓展至空間數(shù)據(jù)庫的。在地學(xué)領(lǐng)域中，隨著衛(wèi)星以及遙感技術(shù)的不斷使用，逐漸豐富的空間以及非空間的數(shù)據(jù)采集與儲存在較大空間數(shù)據(jù)庫中，大量的地理數(shù)據(jù)已經(jīng)算是超過了人們的處理能力，并且傳統(tǒng)的地學(xué)分析很難在這些數(shù)據(jù)中萃取并發(fā)現(xiàn)地學(xué)知識，這也就給現(xiàn)階段的GIS帶來了很大的挑戰(zhàn)，急切的需要強(qiáng)化GIS相應(yīng)的分析功能，提升GIS處理地學(xué)實際狀況的能力。數(shù)據(jù)挖掘以及知識發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)生能滿足地球空間的數(shù)據(jù)處理要求，并推進(jìn)了傳統(tǒng)地學(xué)空間分析的不斷發(fā)展。依據(jù)地學(xué)空間數(shù)據(jù)的特性，把數(shù)據(jù)挖掘的方式融進(jìn)GIS技術(shù)中，呈現(xiàn)地學(xué)空間數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)展的新地學(xué)數(shù)據(jù)分析理念與依據(jù)。

3煤礦安全管理水平的提升

3.1建設(shè)評價指標(biāo)體制庫

評價指標(biāo)體制庫是礦井的自然災(zāi)害危害存在的具體參數(shù)式的知識庫。模型的組建務(wù)必要根據(jù)礦井的瓦斯以及水害等自然災(zāi)害危害呈現(xiàn)的不同指標(biāo)體制和其臨界值構(gòu)建一定的指標(biāo)體制庫，危害的警報識別參數(shù)關(guān)鍵是采掘工程的平面圖動態(tài)開采面以及相應(yīng)的巷道。各種瓦斯的危害以及水害隱患和通風(fēng)隱患均呈現(xiàn)一定的評價指標(biāo)庫。

3.2構(gòu)建專業(yè)的分析模型庫

依據(jù)瓦斯以及水害等諸多不同的礦井自然災(zāi)害類別構(gòu)建相關(guān)的專業(yè)性模型庫，比如瓦斯的災(zāi)害預(yù)測，應(yīng)根據(jù)礦井的地質(zhì)條件以及煤層所賦存的狀況構(gòu)建瓦斯的地質(zhì)區(qū)分圖，再根據(jù)采掘工程的平面圖動態(tài)呈現(xiàn)的采掘信息以及相應(yīng)的瓦斯分區(qū)構(gòu)建關(guān)聯(lián)并實行相應(yīng)的比較分析，確定可以采集區(qū)域未來的可采區(qū)域是不是高瓦斯區(qū)域。

3．3構(gòu)建以GIS空間分析為基礎(chǔ)的方法庫

GIS空間分析可以說是礦井自然災(zāi)害的隱患高度識別的關(guān)鍵性方式，并且還是安全故障警報的主要路徑。比如斷層的防水層的有效劃分，關(guān)鍵是根據(jù)斷層的保安煤柱來實行可靠的確定。斷層的保安煤柱確定可以利用GIS緩沖區(qū)域的分析得到?？臻g的統(tǒng)計分析以及多源信息有效擬合和數(shù)據(jù)挖掘亦是瓦斯和水害等安全隱患監(jiān)測經(jīng)常使用GIS空間分析方式，如物探水文的異常區(qū)域確定以及瓦斯突出相應(yīng)的危險區(qū)域確定。

3．4決策支持體制與煤礦管理水平

評價指標(biāo)體制庫以及模型庫、方式庫與圖形庫均是礦井的自然災(zāi)害隱患識別和決策的最基礎(chǔ)。利用礦井的自然災(zāi)害隱患識別決策來支持體系具體的功能呈現(xiàn)礦井的自然災(zāi)害隱患識別以及決策分析，在根源處提高煤礦的安全管理水平。分類構(gòu)建礦井的自然災(zāi)害實時監(jiān)控體系，進(jìn)行動態(tài)跟蹤相應(yīng)的災(zāi)害實時數(shù)據(jù)，并事實呈現(xiàn)礦井的自然災(zāi)害數(shù)據(jù)或是信息和自然災(zāi)害的指標(biāo)體系庫以及模型庫與知識庫、空間數(shù)據(jù)庫的合理化比較，并運(yùn)用圖形庫的數(shù)據(jù)再通過GIS空間分析方式來確定安全隱患的，礦井自然災(zāi)害的隱患實時警報并進(jìn)行決策分析，以提交空間數(shù)據(jù)的自然災(zāi)害隱患識別以及分析處理的決策性報告。

4結(jié)語

篇4

關(guān)鍵詞： GIS；地質(zhì)勘查；找礦；預(yù)測

中圖分類號：F407.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

地質(zhì)勘查找礦工作離不開全面的空間信息的支持，因此，需要建立在完善的設(shè)計、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)結(jié)果和客觀的評價之上，而地理信息系統(tǒng)恰恰為其提供了可能。地理信息系統(tǒng)側(cè)重于對各種空間信息的采集、管理和分析，并利用自身強(qiáng)大的數(shù)據(jù)查詢、空間分析能力，為地質(zhì)勘查、設(shè)計、施工提供有效的信息支持。本文將從GIS具有的優(yōu)勢、特點及具體應(yīng)用進(jìn)行分析探討。

地理信息系統(tǒng)（GIS）在地質(zhì)勘查找礦工作中的優(yōu)勢

在地質(zhì)學(xué)、氣象學(xué)等自然資源與環(huán)境學(xué)科中，需要大量準(zhǔn)確的空間數(shù)字進(jìn)行模擬、分析、統(tǒng)計，例如地震數(shù)據(jù)處理、遙感數(shù)據(jù)處理、重磁數(shù)據(jù)處理、地球化學(xué)數(shù)據(jù)處理等。GIS的出現(xiàn)，其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集、分析、管理功能，為解決環(huán)境及資源問題提供了一條康莊大道。在具體的地質(zhì)勘查找礦工作中，具有以下的優(yōu)勢與特點：

強(qiáng)大的數(shù)據(jù)信息采集與處理能力

GIS簡單而言，是一種處理數(shù)據(jù)輸入/出、圖件產(chǎn)品的計算機(jī)軟、硬件系統(tǒng)，它集采集、存儲、管理、檢索和綜合分析各種地理空間信息為一體，涵蓋了計算機(jī)的各種應(yīng)用程序和各種地學(xué)信息數(shù)據(jù)，并且還可以有效地組織而成的現(xiàn)實空間信息模型。在地質(zhì)找礦勘查工作中，地質(zhì)人員可以通過輸入空間材料的數(shù)據(jù)，形成各種模型，并且可以從視覺、計量和邏輯上對現(xiàn)實空間進(jìn)行模擬、管理及預(yù)測；地質(zhì)人員可以隨意的抽取、組合、傳輸相關(guān)的空間信息，對各類數(shù)據(jù)所形成的圖片進(jìn)行仿真模型，有效地預(yù)測出成礦的規(guī)律及巖土成分。GIS強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集、管理及處理能力，為地質(zhì)工程勘查找礦工作提供了來源廣泛的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量更高、速度更加的快。

2、對圖形的處理更加靈活

我們可以把GIS看作是一個圖形處理和顯示的系統(tǒng)。圖形可以是矢量格式，也可以是柵格格式。在該系統(tǒng)中，包含有許多圖形的算法，可以充分地實現(xiàn)圖形的生成、修改、布局、裝飾、顯示、可視化等操作的需求。并且可以表達(dá)和描述復(fù)雜的空間實體，并且對所收集到的圖形、圖像數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)高度集成的地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，為全面管理地質(zhì)勘查找礦設(shè)計信息提供了可能，為建立完善的地質(zhì)模型、預(yù)測成礦、地形特點等，提高了全面可靠的信息。GIS的可視化操作能力，為地質(zhì)找礦勘查工作提供了一個可視化操作平臺，為判斷與決策提供了必要的信息數(shù)據(jù)支持。

3、強(qiáng)大的綜合分析能力

GIS可以進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)模擬與分析，例如地震數(shù)據(jù)處理、遙感數(shù)據(jù)處理、地球化學(xué)數(shù)據(jù)處理等。為豐富多彩的空間信息分析與綜合提供了有力的新工具。GIS的空間數(shù)據(jù)分析功能還有拓?fù)浏B加、緩沖區(qū)分析數(shù)字地形分析等，為建立完善的專業(yè)設(shè)計、分析、評價、輔助決策模型提供了強(qiáng)有力的分析工具。

二、GIS在地質(zhì)找礦成礦預(yù)測中的應(yīng)用

GIS成礦預(yù)測的經(jīng)驗方法只適用于具備足夠數(shù)量的已知礦床的地區(qū)，因為需要利用這些已知礦床來證實礦化的空間關(guān)系。然而，在工作程度較低的幾乎不含有已知礦床的地區(qū)，則需要借助于概念方法來進(jìn)行成礦預(yù)測，這種方法包括下述三個步驟：

1、建立知識庫

首先需要建立導(dǎo)致礦床形成因素及過程的知識庫，然后把它們轉(zhuǎn)化為局域范圍(數(shù)十公里)或區(qū)域范圍(數(shù)百公里)的GIS成因準(zhǔn)則。由于大多數(shù)礦床的面積都小于3k㎡，因而無論是在局域或大區(qū)域成礦預(yù)測中都不能直接提供目標(biāo)礦床的位置。不過，大多數(shù)礦床都是多種地質(zhì)過程共同作用的產(chǎn)物，其中的許多地質(zhì)過程在這樣的大范圍內(nèi)都是可以成圖的。從而，分析某個地區(qū)的成礦潛力，很重要的一點是把礦床看作是一個完整的區(qū)域成礦系統(tǒng)中的一個微小部分。根據(jù)這種認(rèn)識，成礦系統(tǒng)可以認(rèn)為包括六個主要的組成部分：(1)驅(qū)動成礦系統(tǒng)的能源；(2)配位體的來源；(3)礦質(zhì)的來源；(4)搬運(yùn)通道；(5)圈閉區(qū)；(6)出流區(qū)。這種方法要求證實上述每個成礦分量可能促成礦化的潛在要素。

建立GIS數(shù)據(jù)庫

條件優(yōu)越的成礦地質(zhì)、具有較多地學(xué)資料的區(qū)帶要優(yōu)先選擇，或在重點勘查區(qū)優(yōu)先試用地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù),只有在試行得以認(rèn)可的基礎(chǔ)上,我們才能使一套具有高度可行性的地理信息系統(tǒng)（GIS）系統(tǒng)的衡量標(biāo)準(zhǔn)得以建立，才地學(xué)建設(shè)處一個更具合理性和實用性的信息空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)，才能對信息進(jìn)行綜合分析。

證實了成礦系統(tǒng)的基本要素并轉(zhuǎn)化為成圖準(zhǔn)則后，還必須建立相關(guān)數(shù)據(jù)的GIS數(shù)據(jù)庫。為了能夠進(jìn)行快速成礦分析，可以從原始圖形數(shù)據(jù)中建立一系列專題數(shù)據(jù)庫，例如，為了便于度量距某個特征(如斷層或花崗巖體邊界)的距離，可以建立一系列由同心緩沖(以距這些特征的不同距離)組成的專題。

3、開發(fā)評價成礦潛力的子程序

這一步驟涉及到發(fā)展和改進(jìn)成礦預(yù)測的方法，澳大利亞地質(zhì)調(diào)查部門已在ARC／INFOGIS上開發(fā)了三個由菜單驅(qū)動的模塊：

(1)專用模擬模塊

該模塊實際上是一個簡單的“黑箱”專家系統(tǒng)，它能使用戶選擇某個特殊的礦床類型以及包括研究區(qū)的某個GIS數(shù)據(jù)庫的名稱，該模塊然后詢問該GIS數(shù)據(jù)庫并圈定滿足全部礦床預(yù)測準(zhǔn)則的區(qū)域。該模塊的不足之處在于：

A．必須定義礦床類型的特征，從而它不能圈定新的礦床類型的遠(yuǎn)景區(qū)；

B．它要求以嚴(yán)格的方式建立區(qū)域數(shù)據(jù)庫，所命名的所有專題和屬性都必須與該專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫相同。

(2)相互作用模擬模塊

相互作用模擬模塊更靈活，并能使地質(zhì)人員在一套指定的專題中定義專門的搜索參數(shù)而建立用戶模型。換句話說，該方法使地質(zhì)人員能夠定義構(gòu)成某個未知礦床類型的異常巖石類型和其他地質(zhì)特征；該模塊要求用戶具有廣博的成礦系統(tǒng)的知識。完成分析以后，研究區(qū)內(nèi)任何已知礦床都可用于檢驗相互作用模擬的結(jié)果。

(3)類模擬模塊

該模塊用于檢驗礦化已知區(qū)域GIS內(nèi)重要的地球物理異常。類模擬模塊能使用戶選擇某個重要的地區(qū)并根據(jù)GIS數(shù)據(jù)庫內(nèi)所有專題的內(nèi)容確定選擇區(qū)的特殊地學(xué)顯示，然后該模塊證實具有類似特征的所有其他地區(qū)，最后產(chǎn)生一份二元圖，把所選擇的地區(qū)分成類似或不類似于該重要區(qū)的區(qū)域。

三、小結(jié)

綜上所述，GIS成礦預(yù)測的經(jīng)驗方法和概念方法不是對立的，而是互補(bǔ)的。GIS能夠?qū)Τ傻V環(huán)境進(jìn)行定量化，因而在成礦規(guī)律和成礦預(yù)測中具有極強(qiáng)的功能；GIS還能建立勘查項目管理系統(tǒng)并能夠儲存與勘查項目有關(guān)的各種信息，諸如礦權(quán)地邊界、以前的勘查成果等。GIS正在改變著我們傳統(tǒng)的礦產(chǎn)勘查工作的方式，其巨大的應(yīng)用潛力正在越來越多地被認(rèn)識。

參考文獻(xiàn):

[1]李貴榮，郭建平.地理信息系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].南方冶金學(xué)院學(xué)報，2003(3):10―14.

[2]呂增泰.地質(zhì)勘查與找礦技術(shù)探析[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2010( 12) .

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關(guān)鍵詞：柳江盆地；油氣地質(zhì)；地質(zhì)實習(xí)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）07-0056-02

柳江盆地位于柳江國家地質(zhì)公園的核心區(qū)，薈萃了新太古代至新生代長達(dá)20多億年華北板塊地質(zhì)演化過程中的各種古生物地層、巖石、構(gòu)造和地貌現(xiàn)象之精華，集典型性、自然性、多樣性、系統(tǒng)性和完整性于一身，以其重大科學(xué)價值的層型剖面、生物化石組合帶地層剖面、巖性巖相建造剖面以及典型地質(zhì)構(gòu)造剖面且均為自然露頭而享有地學(xué)“天然實驗室”和“自然博物館”之美譽(yù)[1]。柳江盆地地質(zhì)研究歷史悠久，是中國現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)的發(fā)源地之一。自1923年北京大學(xué)首開柳江盆地野外實習(xí)的先河，迄今已近90年。2010年暑期始，中國石油大學(xué)（北京）地質(zhì)工程專業(yè)在柳江盆地開展綜合地質(zhì)實習(xí)，目的是在地質(zhì)認(rèn)知實習(xí)的基礎(chǔ)上，繼續(xù)強(qiáng)化野外基本技能訓(xùn)練、基礎(chǔ)知識教育和多學(xué)科知識的綜合運(yùn)用，重點提高學(xué)生收集、獲取、分析和解決問題的實踐、創(chuàng)新能力。

一、油氣地質(zhì)實習(xí)內(nèi)容擬定與實習(xí)路線選擇

油氣類地質(zhì)工程專業(yè)主要是為油公司培養(yǎng)油氣資源勘探開發(fā)、理論研究和評價管理的專業(yè)技術(shù)人才。為了適應(yīng)社會需求，完善油氣類地學(xué)實習(xí)基地的建設(shè)，亟待重視柳江盆地油氣地質(zhì)教學(xué)資源缺失的現(xiàn)狀，盡快補(bǔ)充相關(guān)的野外實習(xí)教學(xué)內(nèi)容。從現(xiàn)狀來看，目前可從兩方面著手，其一是油氣地質(zhì)理論方面，涉及疊合盆地和生儲蓋成藏要素內(nèi)容；其二是選擇具有對比意義的觀測路線和觀測點，突出油氣地質(zhì)專業(yè)的實習(xí)特點。

1.疊合盆地與成藏要素。疊合盆地是指不同構(gòu)造旋回、不同構(gòu)造類型的盆地先后疊合而成的沉積盆地，其原型盆地與大地構(gòu)造學(xué)中的構(gòu)造層概念相關(guān)。實習(xí)區(qū)發(fā)育新太古代末和二疊紀(jì)末兩個重要的角度不整合并分隔三大構(gòu)造層，即新太古代綏中花崗巖結(jié)晶基底構(gòu)造層、新元古代一二疊紀(jì)內(nèi)克拉通構(gòu)造層和后晚三疊世克拉通破壞（地臺活化）構(gòu)造層[2]。因此，疊合盆地是由新元古代一二疊紀(jì)內(nèi)克拉通盆地和晚三疊世以來柳江盆地疊置而成。在露頭點，觀察構(gòu)造、地層標(biāo)志確定具有重大變革意義的區(qū)域性不整合，恢復(fù)原型盆地性質(zhì)及空間展布范圍，是劃分盆地演化階段、研究疊合盆地發(fā)展過程的常規(guī)手段。針對不同期次的原型盆地，則需考慮構(gòu)造環(huán)境、應(yīng)力狀態(tài)的多次轉(zhuǎn)化，不同構(gòu)造樣式的互相疊加、利用、改造，明確拉張、擠壓、剪切及復(fù)合區(qū)域應(yīng)力場對不同層次、不同級別的地質(zhì)體構(gòu)造變形的控制作用。從成藏要素角度，山海關(guān)隆起兩側(cè)的冀東凹陷、冀北坳陷均已發(fā)現(xiàn)油苗或油藏。冀北坳陷中新元古界儲層見液體原油、稠油和固體瀝青[3]，儲集空間為裂縫、溶洞[4]。將其納入柳江盆地油氣地質(zhì)實習(xí)范圍，可為實習(xí)區(qū)油氣地質(zhì)的教學(xué)內(nèi)容補(bǔ)充經(jīng)典素材，同時也為今后與周鄰區(qū)域的油氣成藏要素比較奠定基礎(chǔ)。

2.油氣地質(zhì)實習(xí)路線選擇。①張巖子—東部落疊合盆地、變質(zhì)巖儲集空間分析路線，沿張巖子村西陡崖向西，在東部落東山坡采石場轉(zhuǎn)向北西，經(jīng)東部落村至西山溝。主要觀察綏中花崗巖、青白口系—寒武系層序，了解區(qū)域性不整合面、盆地基底巖性和內(nèi)克拉通盆地沉積充填特征，重點分析變質(zhì)巖儲集空間類型。渤海灣盆地埕北30、錦州25-1、興隆臺等太古宇變質(zhì)巖油氣藏的儲集空間為裂縫、溶蝕孔洞和微孔隙[5]，但研究手段單一，或為井下的一孔之見或為間接的地震反演。針對綏中花崗巖頂部儲集空間類型及性能的露頭研究，可為周鄰地區(qū)變質(zhì)巖儲集空間分析提供可靠的參照物，有助構(gòu)建宏觀的三維儲集空間模型。②潮水峪—砂鍋店灰?guī)r儲集空間、流體運(yùn)移分析路線，沿潮水峪村向東至砂鍋店東山坡，重點觀察奧陶系灰?guī)r巖溶地貌?；?guī)r淺部溶縫近乎直立，充填少，延伸最長達(dá)400m，寬5.5m，密度達(dá)3-8條/m。據(jù)25個鉆孔統(tǒng)計，計溶洞47個，總高度達(dá)52.17m[6]。巖溶強(qiáng)發(fā)育帶深度為60～80m，在斷裂部位深度>100m。斷裂構(gòu)造帶多為巖溶發(fā)育帶和富水帶，巖溶率達(dá)2.94～20.02%。因此，該線能夠觀察灰?guī)r儲集空間類型，了解巖溶地區(qū)的流體運(yùn)移網(wǎng)絡(luò)，可為渤海灣盆地千米橋、烏馬營、信安鎮(zhèn)北、老堡南1井等奧陶系灰?guī)r潛山油氣成藏研究提供直觀的對比模式。③冀北坳陷雙洞背斜古油藏考察路線，雙洞背斜古油藏距平泉縣城東南約6km，北距柳江盆地直線距離約100km，可列為油氣地質(zhì)實習(xí)的鄰區(qū)參考路線。該背斜位于冀北坳陷黨壩凹陷內(nèi)，由中新元古界、古生界組成，軸向北向東。考察路線由雙洞鄉(xiāng)南山自937高地沿南山梁經(jīng)825高地至876高地，全長約2km。沿線出露霧迷山組、洪水莊組、鐵嶺組、下馬嶺組和府君山組，可觀察烴源巖、儲集層和蓋層巖性、儲集空間、油氣顯示和瀝青等內(nèi)容。雙洞古油藏油源來自下馬嶺組、鐵嶺組和洪水莊組烴源巖[7]，印支期油氣沿斷裂向上運(yùn)移至鐵嶺組灰?guī)r裂隙、溶蝕孔洞聚集[3]。油苗常見于背斜核部鐵嶺組灰?guī)r的縫洞，也見于背斜北翼寒武系饅頭組紫紅色泥巖之下或夾層白云巖縫洞。

二、營造“以學(xué)生為中心”的教學(xué)氛圍，培養(yǎng)學(xué)生解決實際地質(zhì)問題的能力

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【關(guān)鍵詞】GIS技術(shù)；管理信息化；研究；分析

引言

隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在諸多行業(yè)中都有用到GIS技術(shù)。在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域，其應(yīng)用也逐漸開始轉(zhuǎn)為生產(chǎn)階段的運(yùn)用。找礦難度和找礦風(fēng)險逐漸增大，礦床勘查和開發(fā)成本不斷提高，勘探礦產(chǎn)資源效率隨之降低，人們開始探尋礦產(chǎn)勘查的新技術(shù)和新方法。目前，一些科研機(jī)構(gòu)嘗試?yán)肎IS在一定范圍內(nèi)進(jìn)行礦產(chǎn)資源的管理信息化測試，同時開發(fā)出了一些基于GIS的系統(tǒng)。從這些試點的結(jié)果可以看出，GIS在礦產(chǎn)資源的管理信息化方面有廣闊的應(yīng)用前景。

1 GIS概述

GIS技術(shù)即地理信息系統(tǒng)技術(shù)，在礦產(chǎn)資源管理與環(huán)境應(yīng)用中的作用比較重要。GIS技術(shù)有效的管理各種礦產(chǎn)資源的環(huán)境信息，對礦產(chǎn)資源環(huán)境管理進(jìn)行分析測試，便于組織進(jìn)行決策和對政策的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)評價；有效的對多個時期的礦產(chǎn)資源環(huán)境狀況及生產(chǎn)進(jìn)行動態(tài)分析，將數(shù)據(jù)收集、空間分析和決策過程綜合進(jìn)行分析，可以有效的提高工作效率，保障了礦產(chǎn)資源管理信息化的有效運(yùn)行。

1.1 GIS技術(shù)的發(fā)展歷程

GIS技術(shù)是一個解決地理數(shù)據(jù)的輸入、輸出、管理、查詢、分析等問題的計算機(jī)系統(tǒng)。它是在計算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、地理學(xué)、測量學(xué)、地圖學(xué)等多門學(xué)科的一門技術(shù)，它現(xiàn)在是一門新興的學(xué)科。

1963年，加拿大測量學(xué)家R.F.Tomlinson首先提出了地理信息這一術(shù)語，并于1971年建立了加拿大地理信息系統(tǒng)，它是世界上第一個GIS。隨后，美國哈佛大學(xué)也開發(fā)出了一套GIS軟件。20世紀(jì)80年代以后，計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展直接影響了GIS的研制，隨之就出現(xiàn)了一批十分具有代表性的GIS軟件，成熟的軟件推動了GIS的應(yīng)用。而不斷普及GIS軟件的應(yīng)用使GIS不斷完善，使GIS理論、方法和技術(shù)都在日趨成熟，能夠有效地解決人們生活和工作中所面臨的各種問題。

我國對GIS軟件的研究比較晚，到70年代末才提出開展GIS研究的倡議。進(jìn)入80年代后GIS迅速發(fā)展，在理論探索、實驗技術(shù)、軟件開發(fā)、系統(tǒng)建立、人才培養(yǎng)和區(qū)域性試驗等方面都取得了突破。其中北京大學(xué)遙感所的City Star和City Info、武漢大學(xué)的GEOSTAR等一批優(yōu)秀的國產(chǎn)GIS軟件的研制開發(fā)成功，推動了我國GIS學(xué)科的產(chǎn)業(yè)化及GIS理論研究的進(jìn)一步深入。

1.2 GIS技術(shù)的特點

GIS主要有以下幾個特點：

（1）具有先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫和圖庫管理能力，更加容易的保存及修改各種地學(xué)圖件和地質(zhì)數(shù)據(jù)。（2）提供集成管理的多源地學(xué)數(shù)據(jù)，具有方便建模及進(jìn)行空間模擬分析的能力，能定量化數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)的分析更有效。（3）快捷地查詢和檢索空間信息，既可以根據(jù)問題的屬性，又可以解決不同問題的數(shù)據(jù)空間交互條件進(jìn)行查詢。（4） 有效統(tǒng)計各種地質(zhì)體的幾何屬性。（5）對不同專題數(shù)據(jù)空間進(jìn)行自動的疊加分析，有效地解決地球化學(xué)的異常等問題。（6）利用DEM 和TIN 模型使各種空間的科學(xué)數(shù)據(jù)變的可視化，將礦產(chǎn)的信息數(shù)據(jù)處理與GIS有機(jī)相結(jié)合。 同時，GIS 技術(shù)能夠保證成礦檢測工作的透明度、可檢驗性。還可以提供高質(zhì)量的、高分辨率的預(yù)測成果圖件。

2 GIS 技術(shù)的主要基礎(chǔ)理論及技術(shù)研究的熱點

進(jìn)入21 世紀(jì)以后，GIS主要的理論和技術(shù)研究產(chǎn)生了新的熱點問題，表示地理信息系統(tǒng)的研究有了新的進(jìn)展，主要歸納如下：

2.1 GIS 數(shù)據(jù)系統(tǒng)變的更加快捷穩(wěn)定

GIS 檢測的數(shù)據(jù)來源主要有地圖掃描的采集系統(tǒng)、遙感數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)、局域和廣域差分?jǐn)?shù)據(jù)的采集系統(tǒng)等很多數(shù)據(jù)采集和更新系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集和更新系統(tǒng)的研究工作都將會設(shè)計很多方面的內(nèi)容，GIS的基礎(chǔ)理論和研究技術(shù)的主要問題在于數(shù)據(jù)源的采集和更新的系統(tǒng)。

2.2 GIS數(shù)據(jù)的質(zhì)量和不確定性的分析

GIS 走向產(chǎn)業(yè)化的前提是數(shù)據(jù)和軟件，其數(shù)據(jù)的質(zhì)量直接影響它的分析和礦產(chǎn)資源的信息化管理，同時還將影響到它的發(fā)展和生存。目前在GIS數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制和精度分析的研究中，從手工數(shù)字化數(shù)據(jù)的質(zhì)量到數(shù)字化數(shù)據(jù)的質(zhì)量、從矢量數(shù)據(jù)的誤差模型研究到影像的數(shù)據(jù)分析質(zhì)量的研究等的變化都可以看出GIS 數(shù)據(jù)質(zhì)量不確定性研究的內(nèi)容變得越來越多。

2.3 GIS數(shù)據(jù)查詢語言的研究

GIS 的空間數(shù)據(jù)描述了位置、屬性和時間的空間信息。在GIS 技術(shù)的應(yīng)用中，查詢空間數(shù)據(jù)是現(xiàn)在使用最廣泛的。目前諸多GIS 軟件提供的是常用的結(jié)構(gòu)化查詢語言，而這種語言存在有一定的缺陷。查詢的語言的有：（1）空間結(jié)構(gòu)化的查詢語言。（2）可視化的查詢語言。（3）自然查詢語言。

3 GIS技術(shù)與礦產(chǎn)資源管理信息化

3.1 GIS提供的主要功能和在礦產(chǎn)資源管理信息化的應(yīng)用途徑

GIS在礦產(chǎn)資源管理中可以提供以下7種主要的功能：（1）多源地學(xué)的信息綜合管理的功能。大量的信息進(jìn)入GIS系統(tǒng)后，這些信息的數(shù)據(jù)就可以被長期保存，保證了礦產(chǎn)資源信息化管理的動態(tài)性、經(jīng)常性。（2）多源地學(xué)的信息空間查詢的功能。這個功能能夠方便用戶對空間數(shù)據(jù)的查詢和運(yùn)用，有效提高工作效率。（3）空間信息疊加的功能。這行功能可以對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加并且進(jìn)行準(zhǔn)確分析，是GIS最明顯的功能。

GIS作為礦產(chǎn)資源信息化管理的輔助工具，它可以有效的解決這兩個方面的問題：第一是信息提取。對于現(xiàn)在的礦產(chǎn)資源淶水，信息數(shù)據(jù)越來越多，綜合性越來越強(qiáng)，難度也越來越大，大量的信息需要進(jìn)行深層次研究，如何有效地、非礦致異常區(qū)分開，如何管理一個礦產(chǎn)資源的利用和開采等，這就可以在GIS平臺上構(gòu)筑相應(yīng)的模型，進(jìn)行成礦信息的條件提取。第二是信息的綜合分析。礦產(chǎn)資源評價過程中需要進(jìn)行大量信息的綜合分析，并進(jìn)行成礦信息的疊加、綜合。

3.2 GIS技術(shù)在礦產(chǎn)資源管理信息化的發(fā)展前景

由于資源環(huán)境的空間和時間的非均勻性，利用GIS的空間信息管理及分析為主要功能對礦產(chǎn)資源環(huán)境進(jìn)行管理才能夠?qū)崿F(xiàn)真正的有效管理。

GIS在礦產(chǎn)資源管理信息化中的應(yīng)用，將大大提高地學(xué)資料的綜合利用程度和地質(zhì)工作者的效率，盡管目前一些基于GIS開發(fā)的預(yù)測系統(tǒng)還處于試運(yùn)行階段，也存在很多問題。但從它們用于已知礦床所取得的成果看，其預(yù)測結(jié)果有很高的可信度，給礦產(chǎn)資源管理信息化提供了很大的便利。因此，GIS在礦產(chǎn)資源管理信息化中有很廣闊的前景。

4 結(jié)論與建議

GIS技術(shù)作為新興的科研技術(shù)，應(yīng)該繼續(xù)對其科學(xué)研究和應(yīng)用進(jìn)行加強(qiáng)，解決GIS在研發(fā)過程中出現(xiàn)的各種問題，及時開發(fā)出適合礦產(chǎn)資源管理信息化的GIS軟件，這樣不但方便對礦產(chǎn)資源的管理，還可以減少員工的工作量，提高礦產(chǎn)資源的勘探和開采效率，降低工作成本。

參考文獻(xiàn)：

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[2]弓小平.礦產(chǎn)資源與礦政管理[M].地質(zhì)出版社，2011.

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關(guān)鍵詞許昌學(xué)院；虛擬大學(xué)；虛擬現(xiàn)實；WebGIS；網(wǎng)絡(luò)虛擬GIS

1網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS的科學(xué)構(gòu)想

目前，虛擬大學(xué)有兩種定義[1]。第一種定義是從因特網(wǎng)（萬維網(wǎng)）、虛擬現(xiàn)實技術(shù)和3S（GIS、GPS、RS）技術(shù)的角度出發(fā)，認(rèn)為虛擬大學(xué)是對現(xiàn)實大學(xué)的一個三維虛擬再現(xiàn)。第二種定義是從信息、網(wǎng)絡(luò)和媒體技術(shù)的角度出發(fā)，認(rèn)為虛擬大學(xué)是一個以計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)為平臺的、遠(yuǎn)程教育為目的信息主體。這兩種定義分別帶來了不同的研究和實踐。

地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem，簡稱GIS）是以采集、存儲、管理、描述、分析地球表面及空間和地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)[2]。由于虛擬大學(xué)與地理空間信息和屬性信息關(guān)系密切，而GIS又具有功能齊全的處理地理空間信息的能力和良好的模型結(jié)合與處理效果，所以虛擬校園與GIS的有機(jī)結(jié)合也成為必然趨勢。

許昌學(xué)院坐落在歷史悠久的文化名城----河南省許昌市。這里氣候宜人，交通便利；校園綠樹成蔭，花草爛漫；建筑布局合理有序，風(fēng)景小區(qū)精致典雅，堪稱“園林化校園”[3]。新校區(qū)建設(shè)更是以園林化、現(xiàn)代化為標(biāo)準(zhǔn)，堅持高起點、高品位、高質(zhì)量，規(guī)劃合理，建筑新穎。美麗的校園，將會吸引更多的人到里邊學(xué)習(xí)研究和休閑旅游。但由于時空所限，未必人人都能如愿。況且新校區(qū)正處于第一期工程階段，許多項目正在實施或尚未實施，即使身臨其境也無法一覽全貌。在建設(shè)好的許昌學(xué)院網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS中，人們可以通過頭盔、三維鼠標(biāo)、操縱桿等設(shè)備以漫步、駕駛小汽車等方式“進(jìn)入”校區(qū)，一覽校區(qū)概貌，或賞其樓閣布局，并可對不滿意的地方提供修改意見。通過這種視覺、觸覺和感覺上的沉浸感，身臨其境的觀察、了解和體驗網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS，實現(xiàn)對許昌學(xué)院校本部和新校區(qū)的虛擬旅游。

美國哥倫比亞大學(xué)學(xué)習(xí)技術(shù)研究所所長羅伯特·麥克林托克指出：“Internet—Web開辟了一個嶄新的學(xué)習(xí)世界”[4]。由于技術(shù)的進(jìn)步，全世界的學(xué)院和大學(xué)都在發(fā)生變化。斯坦福大學(xué)、牛津大學(xué)、哈佛大學(xué)等名校紛紛加入在線教育行列。在線教育使想深造的學(xué)生不再受地理位置的限制，學(xué)院和大學(xué)不費一磚一瓦即可增加滿足需要的課程。因此虛擬大學(xué)開始猛增。許昌學(xué)院不僅是中國教育科研計算機(jī)網(wǎng)許昌網(wǎng)絡(luò)中心，而且是豫南網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)點，覆蓋豫南七市，并被教育部定為IT&AT遠(yuǎn)程教育培訓(xùn)基地[5]。在建設(shè)好的許昌學(xué)院網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS中，人們可以通過Internet—Web在網(wǎng)上虛擬選課、在教室虛擬聽課等，幾乎所有的人文科學(xué)和自然科學(xué)的課程都能進(jìn)行，而且是交互的，師生之間即使遠(yuǎn)隔萬里，也能進(jìn)行討論和質(zhì)疑，也能進(jìn)行網(wǎng)上輔導(dǎo)。

本文的網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS是在第一種定義、研究和實踐的基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合設(shè)計的，并對這兩種定義的結(jié)合進(jìn)行了初步的探討。許昌學(xué)院網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS是對現(xiàn)實大學(xué)三維景觀和教學(xué)環(huán)境的數(shù)字化和虛擬化，用于支持對現(xiàn)實大學(xué)的資源管理、環(huán)境規(guī)劃和學(xué)校發(fā)展。

2對網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS有關(guān)技術(shù)的釋義

2.1虛擬現(xiàn)實技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(VirtualReality，簡稱VR)技術(shù)是集計算機(jī)圖形學(xué)、人工智能、傳感器技術(shù)等為一體，在計算機(jī)中生成一種具有三維世界效果的模擬環(huán)境。同時還可以通過各種傳感器設(shè)備，使用戶“投入”到該環(huán)境中，實現(xiàn)用戶與該環(huán)境進(jìn)行直接交互操作，并產(chǎn)生與現(xiàn)實世界相同的反饋信息，使人們得到與現(xiàn)實世界同樣的感受[6]。基于這樣的特點，它已廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)場模擬[7]、虛擬農(nóng)業(yè)、城市虛擬設(shè)計、虛擬旅游、古環(huán)境與古文化的再現(xiàn)等方面。現(xiàn)在，諸如科學(xué)可視化(ScientificVisualization)、合成環(huán)境(SyntheticEnvironment)、賽博空間(Cyberspace)、人工現(xiàn)實(ArtificialReality)、仿真器技術(shù)(SimulatorTechnology)等，逐漸發(fā)展成為未來虛擬現(xiàn)實的一部分或一個側(cè)面[8]。

2.2GIS與WebGIS

地理信息系統(tǒng)（GIS）是用于采集、模擬、處理、檢索、分析和表達(dá)的地理空間數(shù)據(jù)的計算機(jī)信息系統(tǒng)[9]。隨著信息技術(shù)的發(fā)展和人們對GIS需求的不斷增加，基于Internet技術(shù)的GIS—WebGIS應(yīng)用而生。WebGIS實際上是在Web上實現(xiàn)GIS的功能，也就是將GIS綜合進(jìn)Web以進(jìn)行信息。從互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的任意一個用戶上使用瀏覽器就可以瀏覽WebGIS站上的空間數(shù)據(jù)、制作專題地圖，進(jìn)行地理信息的空間分析和空間查詢，從而給Web的信息加上了GIS這一直觀工具，使人們通過Web瀏覽查詢信息更方便，也使GIS通過Web得到了普及[10]。

2.3虛擬GIS與虛擬現(xiàn)實GIS

GIS技術(shù)同虛擬現(xiàn)實技術(shù)和科學(xué)計算可視化的結(jié)合，拓展了多維GIS、特別是三維GIS研究的內(nèi)涵，提供了全新的空間數(shù)據(jù)分析模式和新的GIS應(yīng)用模式。當(dāng)前國際上把這種結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)和科學(xué)計算可視化而設(shè)計的多維GIS稱為虛擬GIS（VirtualGIS，簡稱VGIS）。人們可以充分利用虛擬GIS提供的“逼真”圖形顯示和高級的交互分析手段，充分發(fā)揮人在圖形空間思維能力上的優(yōu)勢，探索數(shù)據(jù)分析，解決地學(xué)問題。同時，虛擬GIS拓展了在時間維上的表達(dá)能力，結(jié)合地學(xué)分析模型，虛擬GIS為過去和未來的某一地理場景提供了更為便利的手段，從而為發(fā)展高級的空間決策支持環(huán)境提供了可能。

虛擬現(xiàn)實GIS（VirtualRealityGIS）是與虛擬GIS緊密相關(guān)的一個概念。虛擬GIS強(qiáng)調(diào)虛擬現(xiàn)實、科學(xué)計算可視化與GIS三者的結(jié)合，既強(qiáng)調(diào)高級人機(jī)接口在地學(xué)分析中的作用，又強(qiáng)調(diào)可視化思維和可視化分析在地學(xué)分析中的作用；而虛擬現(xiàn)實GIS主要強(qiáng)調(diào)虛擬現(xiàn)實與GIS的結(jié)合，強(qiáng)調(diào)高級人機(jī)接口在地學(xué)分析中的作用，所以虛擬現(xiàn)實GIS可以被理解為虛擬GIS的高級形式，是一種虛擬GIS[11]。

2.4網(wǎng)絡(luò)虛擬GIS

與網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合是當(dāng)前虛擬GIS發(fā)展的方向。目前網(wǎng)絡(luò)虛擬GIS主要采用兩種架構(gòu)方式：一種是以網(wǎng)絡(luò)GIS為基礎(chǔ)，將虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)同GIS的Client端連接起來，在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中提供簡單的空間分析功能或是將GIS的分析結(jié)果轉(zhuǎn)化為虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)支持的數(shù)據(jù)格式，供虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)觀察；另一種是基于分布式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)，在虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中擴(kuò)展空間數(shù)據(jù)類型的支持能力，提供簡單的空間分析功能。

虛擬GIS在結(jié)構(gòu)上一般都采用GIS+VR的方式。通過VR來創(chuàng)建虛擬信息空間和管理用戶與虛擬信息空間的交互，而GIS則是用來管理空間數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)虛擬GIS基本上延用了這種結(jié)構(gòu)，在GIS信息表達(dá)上是以三維GIS為基礎(chǔ)進(jìn)行擴(kuò)展，特別是以面三維為主體的三維地理實體表達(dá)方面；在VR信息表達(dá)上大多是以虛擬現(xiàn)實建模語言(VirtualRealityModelingLanguage，簡稱VRML)為基礎(chǔ)。

3網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS的系統(tǒng)設(shè)計

許昌學(xué)院網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS的構(gòu)建涉及用戶、應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)三個方面。根據(jù)上述三者之間的相互關(guān)系，可設(shè)計系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；考慮用戶需求，在客戶端，可設(shè)計用戶界面和系統(tǒng)功能；根據(jù)系統(tǒng)功能和特征，在服務(wù)器端，可設(shè)計數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用程序服務(wù)器；根據(jù)許昌學(xué)院網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS的數(shù)據(jù)維數(shù)、類型、大小和特點，可設(shè)計基于VRML的三維地理對象模型和數(shù)據(jù)流[12]，同時還應(yīng)考慮到系統(tǒng)的維護(hù)和網(wǎng)絡(luò)的安全性問題。

3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

許昌學(xué)院網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS應(yīng)采用Client/Server結(jié)構(gòu)。在服務(wù)器端，包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用程序服務(wù)器；在客戶端，包括HTML瀏覽器、VRML瀏覽器和應(yīng)用程序，其中應(yīng)用程序包括用戶對話交流管理模塊、數(shù)據(jù)量測模塊、二維圖形顯示管理模塊等。用戶的任務(wù)處理，有的在服務(wù)器端執(zhí)行，有的在客戶機(jī)端執(zhí)行。如果在服務(wù)器端，服務(wù)器接受請求后，運(yùn)行服務(wù)器端應(yīng)用程序，待處理完成后，就把結(jié)果傳回到客戶端。在客戶機(jī)端由應(yīng)用程序執(zhí)行。用戶對話交流管理模塊用于管理用戶的對話輸入、談話對象實時選擇、三維化身表情動作選擇等。數(shù)據(jù)量測模塊可讓用戶基于三維圖形界面查詢?nèi)我稽c的地理坐標(biāo)。二維圖形顯示管理模塊可讓用戶顯示二維的地學(xué)數(shù)據(jù)?？蛻舳说腍TML瀏覽器，可以采用InternetExplorer；VRML瀏覽器可以采用CosmoPlayer。它們均可從因特網(wǎng)上免費下載，從而可以把工作重點放在負(fù)責(zé)地學(xué)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備、建模，以及數(shù)據(jù)查詢、分析的應(yīng)用程序設(shè)計上。客戶端的VRML瀏覽器與客戶端的應(yīng)用程序的相互通信與交互，可采用VRMLEAI(ExternalAuthoringInterface)方式實現(xiàn)。

3.2用戶界面和系統(tǒng)功能

許昌學(xué)院網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS的最終用戶主要是學(xué)生和老師，所以用戶界面必須簡潔直觀、方便和易用。文本交談區(qū)、三維圖區(qū)、二維圖區(qū)、數(shù)據(jù)處理與分析區(qū)應(yīng)位于這一界面內(nèi)，界面的功能可以定制以滿足不同層次用戶的需要。“文本交談區(qū)”是讓用戶與其他在線的用戶進(jìn)行文本交談通訊，交換關(guān)于許昌學(xué)院網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS中各種信息，或進(jìn)行合作研究等?！叭S圖區(qū)”用于

顯示三維VRML世界，用戶可以在VRML瀏覽器中選擇不同的空間探索方式（如漫游）、行動速度、觀察方式（如當(dāng)事人或第三者）、指定路線等；“二維圖區(qū)”用于顯示與三維VRML世界緊密相連的二維圖，同時還可用于導(dǎo)航，即顯示用戶在三維地理世界中漫游時的空間位置與路線軌跡?！皵?shù)據(jù)處理與分析區(qū)”是讓用戶根據(jù)因特網(wǎng)的傳輸速率以及用戶計算機(jī)的處理能力，選擇合適的空間分辨率和屬性分辨率參數(shù)，選擇疊加的屬性種類，如水系、道路、居民點、植被等，可讓用戶編輯/增加/刪除地物對象，進(jìn)行點地物地理坐標(biāo)或地物對象屬性的查詢等。

文本交談區(qū)數(shù)據(jù)處理與分析區(qū)

二維圖區(qū)三維圖區(qū)

圖2用戶界面

3.3數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用程序服務(wù)器

許昌學(xué)院網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS的服務(wù)器端包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用程序服務(wù)器。而應(yīng)用程序服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS的核心部分，包括VRML世界生成服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理和分析服務(wù)器與多用戶管理服務(wù)器等。

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器是用于管理許昌學(xué)院網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS的三維地理對象和與多用戶有關(guān)的數(shù)據(jù)，一般可用Oracle等數(shù)據(jù)庫作服務(wù)器。VRML世界生成服務(wù)器在接到用戶的請求后，根據(jù)顯示范圍大小，要求的空間分辨率、屬性分辨率，顯示范圍內(nèi)地理目標(biāo)的選擇等參數(shù)，動態(tài)地與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接，把相應(yīng)的地理對象數(shù)據(jù)取出并轉(zhuǎn)換成VRML世界模型，供用戶瀏覽與交互。數(shù)據(jù)處理和分析服務(wù)器是執(zhí)行地理對象的查詢、增加/刪除/編輯后的地理對象管理和地理空間計算與分析（如最佳路徑分析）等。多用戶管理服務(wù)器用于管理在線用戶的相關(guān)信息，如用戶名、三維化身類型與地址、三維化身在網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS的位置和朝向及其用戶間的通信數(shù)據(jù)發(fā)送等。

3.4三維地理對象模型

在地理系統(tǒng)中，地理對象根據(jù)在空間維上的分布特性，可分為兩大類：一類是以場為基礎(chǔ)的對象。這類對象在空間上連續(xù)分布，稱為地形景觀對象，如地形、土壤種類分布等。另一類是以離散實體為特性的對象。這類對象以獨立的個體而存在，稱為地物對象，如建筑物、樹、電話亭、路燈等。

地形景觀對象的三維空間數(shù)據(jù)是三維地理世界建模的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，由于數(shù)據(jù)量大，是三維地形景觀實時圖形處理的瓶頸。地形景觀對象的建模是許昌學(xué)院網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS的關(guān)鍵部分。可以采用不同分辨率的空間和屬性數(shù)據(jù)表達(dá)地形景觀對象，即用不同三角形個數(shù)的三角網(wǎng)表達(dá)地形景觀對象的不同層次空間分辨率，用不同大小的紋理圖像表達(dá)屬性分辨率。對于地物對象，一般可用CAD模型、分形模型和人工生命技術(shù)等三維處理與表達(dá)，然后根據(jù)地物在實際校園中的地理位置坐標(biāo)、地物實際大小、地物朝向和紋理結(jié)構(gòu)等，建立網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS的三維地物對象庫。許昌學(xué)院網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS的地物對象從存在角度看，有兩類：一類是目前存在的地物對象；另一類是網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS運(yùn)行時加入的，但現(xiàn)實中未存在的地物。這兩類地物，在數(shù)據(jù)庫對象管理時應(yīng)區(qū)別對待。在網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS中，地物對象數(shù)目繁多，所以也必須應(yīng)用多層次表達(dá)法建立每一個對象的多層次空間和屬性模型，才能實現(xiàn)快速的圖形計算和顯示。

3.5數(shù)據(jù)流

許昌學(xué)院網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS的建立，從數(shù)據(jù)流角度，包括三維源數(shù)據(jù)、三維地理對象和VRML世界三個方面。三維地理數(shù)據(jù)的采集，可以通過野外測量、地形圖數(shù)字化和數(shù)字?jǐn)z影測量等方法獲取。一般應(yīng)用CAD和GIS等技術(shù)獲取，但用這些系統(tǒng)表達(dá)三維源數(shù)據(jù)時，由于主要考慮表達(dá)地理景觀的完備性，而對數(shù)據(jù)三維顯示與處理的效果與效率考慮較少，所以較難通過直接轉(zhuǎn)換應(yīng)用于VRML世界的構(gòu)建。對于三維地理對象，我們應(yīng)用面向?qū)ο竽Ｐ偷姆椒?，根?jù)三維源數(shù)據(jù)，建立三維地理對象模型。三維地理對象的建立，必須考慮VRML世界的實時可視與分析，即需考慮觀察者的存在與實時感覺，一般要應(yīng)用多層次法表達(dá)。VRML世界是根據(jù)用戶的參數(shù)設(shè)置，由三維地理對象模型轉(zhuǎn)化形成的。由于三維地理對象模型的建立，考慮了用戶的不同需求以及實際應(yīng)用效果，所以用戶可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸速率和用戶計算機(jī)處理能力，設(shè)置特定的參數(shù)。

3.6系統(tǒng)維護(hù)和安全性問題

由于許昌學(xué)院網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS運(yùn)行在Internet-Web上，可能會出現(xiàn)安全問題，所以必須采取一定的安全措施。防火墻作為對系統(tǒng)的訪問的控制是十分重要的有效方法，訪問控制是由許昌學(xué)院網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS系統(tǒng)管理中心統(tǒng)一嚴(yán)格管理，屬強(qiáng)制性控制。同時可以建立服務(wù)器端的用戶日志記錄，跟蹤用戶對系統(tǒng)的訪問情況；還可以運(yùn)用信息加密/解密、身份驗證等現(xiàn)代密碼技術(shù)，來保障網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的安全。

4總結(jié)與展望

虛擬GIS是在傳統(tǒng)多維GIS系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型的GIS系統(tǒng)，虛擬GIS在擴(kuò)展GIS應(yīng)用領(lǐng)域的同時，也給GIS設(shè)計帶來了新的問題，特別是網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS的設(shè)計更需要研究[11]。許昌學(xué)院網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS是分布式虛擬環(huán)境在教育和學(xué)習(xí)方面的應(yīng)用。本文從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、用戶界面和系統(tǒng)功能、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用程序服務(wù)器、三維地理對象模型、數(shù)據(jù)流、系統(tǒng)維護(hù)和安全方面，討論了分布式網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS的系統(tǒng)設(shè)計問題。在建成的許昌學(xué)院網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS中，用戶可以進(jìn)行三維空間漫游探索、點坐標(biāo)量測、地物屬性的查詢和地物的增加/刪除等操作，并可以基于三維化身和文本對話實現(xiàn)與其它在線用戶的交流和互動。但是網(wǎng)絡(luò)虛擬GIS設(shè)計是一個非常復(fù)雜的問題，本文旨在建立一個網(wǎng)絡(luò)虛擬校園GIS的設(shè)計方案，所做的工作還是比較初步的，還有許多尚待解決的問題。

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測繪科學(xué)技術(shù)涵蓋地球空間信息的獲取、管理、應(yīng)用等各方面，從數(shù)據(jù)獲取、組織到提供服務(wù)，主要包括天空地一體化的空間信息快速獲取技術(shù)，海量空間數(shù)據(jù)存儲與管理技術(shù)，空間信息可視化技術(shù)，空間信息分析與挖掘技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)技術(shù)。其中，空間信息可視化技術(shù)是指運(yùn)用地圖學(xué)、計算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將地學(xué)信息輸入、處理、查詢、分析以及預(yù)測的數(shù)據(jù)及結(jié)果采用圖形符號、圖形、圖像，并結(jié)合圖表、文字、表格、視頻等可視化形式顯示并進(jìn)行交互處理的理論、方法和技術(shù)。空間信息可視化包括地圖可視化(VisualizationinCartogra-phy)、地理可視化(VisualizationinGeography)、GIS可視化(VisualizationinGIS)及專業(yè)領(lǐng)域可視化?？臻g信息可視化技術(shù)培養(yǎng)模塊是在汲取模塊化思想方法的基礎(chǔ)上，將測繪學(xué)科空間信息可視化技術(shù)相關(guān)課程進(jìn)行組合，從而形成相對獨立的知識模塊單元或者是能力訴求單元。為實現(xiàn)對測繪工程專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)的既定目標(biāo)，在空間信息可視化理論與技術(shù)培養(yǎng)環(huán)節(jié)，課程的設(shè)置應(yīng)該依據(jù)空間信息可視化學(xué)科理論與技術(shù)架構(gòu)，形成相應(yīng)的課題體系?？臻g信息可視化顯示模塊課程設(shè)置應(yīng)充分考慮培養(yǎng)學(xué)生掌握空間信息可視化基本原理、技術(shù)方法及基于可視化成果的分析應(yīng)用。測繪工程專業(yè)設(shè)置是高等學(xué)校測繪學(xué)科人才培養(yǎng)規(guī)格的重要標(biāo)志，是為了使培養(yǎng)的人才具備扎實的基礎(chǔ)知識、較寬的專業(yè)口徑，并富有較強(qiáng)的工作適應(yīng)性和實踐能力［9］。測繪工程專業(yè)教學(xué)目標(biāo)的本質(zhì)為培養(yǎng)具有獲取、存儲、處理和顯示空間數(shù)據(jù)專業(yè)技能。其中，空間信息可視化顯示方面的教學(xué)目標(biāo)是，通過相關(guān)系列的課程學(xué)習(xí)，能夠掌握地圖學(xué)和圖形圖像學(xué)基本理論，運(yùn)用計算機(jī)地圖制圖、圖形圖像處理技術(shù)，將地學(xué)信息輸入、處理、查詢、分析以及預(yù)測的數(shù)據(jù)及結(jié)果，采用圖形符號、圖形、圖像，并結(jié)合圖表、文字、表格、視頻等可視化形式在某種介質(zhì)(如屏幕)上顯示出來，并進(jìn)行交互處理的理論、方法和技術(shù)。我國目前有近120多所高等院校開設(shè)了測繪工程專業(yè)。通過調(diào)查統(tǒng)計分析及參考部分高校網(wǎng)站上列出的專業(yè)教學(xué)計劃提供的課程設(shè)置資料，將課程設(shè)置情況匯編成表，見表1。通過該表可以看出我國當(dāng)前測繪工程專業(yè)人才培養(yǎng)在空間信息可視化顯示模塊所設(shè)置課程的現(xiàn)狀(所列高校涵蓋礦業(yè)、林業(yè)、地理、工程、交通等特色)。根據(jù)表1提供的信息，測繪工程人才培養(yǎng)空間信息可視化模塊單元，主要課程設(shè)置具有以下特點:1)空間信息可視化模塊課程設(shè)置得到重視，開設(shè)課程基本涵蓋了空間可視化原理、算法、實現(xiàn)技術(shù)及分析應(yīng)用等方面。2)不同院校課程設(shè)置突出了自身的特點，每所高校根據(jù)自身專業(yè)特色及其研究優(yōu)勢，所開設(shè)課程存在差異，但總體能夠滿足培養(yǎng)學(xué)生掌握空間信息可視化技術(shù)教學(xué)的目標(biāo)要求。

2空間信息可視化模塊課程教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容設(shè)置探討

2．1測繪計算機(jī)輔助成圖1)教學(xué)目標(biāo)利用計算機(jī)繪制各種比例尺的地形圖、地籍圖、宗地圖已成為專業(yè)測繪技術(shù)人員必須掌握的技能。本課程作為測繪工程專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，其教學(xué)目標(biāo)是掌握測繪計算機(jī)輔助成圖系統(tǒng)的基本操作，掌握地圖符號的定制、地形圖及地籍圖的繪制及測繪繪圖軟件開發(fā)的基本方法。同時本課程設(shè)置，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)《數(shù)字測圖原理》課程和進(jìn)行數(shù)字地形圖繪制奠定基礎(chǔ)。2)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置本課程教學(xué)內(nèi)容主要包括了軟件系統(tǒng)操作基礎(chǔ)、二維圖形的繪制和編輯、繪圖環(huán)境的設(shè)置、塊、屬性與外部參照的使用、測繪符號的制作和定制、地形圖和地籍圖的基本繪制方法以及系統(tǒng)二次開發(fā)。

2．2地圖學(xué)1)教學(xué)目標(biāo)地圖學(xué)為測繪工程專業(yè)基礎(chǔ)課程，其教學(xué)目標(biāo)是通過課程學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生對客觀世界地理事象空間認(rèn)知、抽象、地圖表達(dá)的能力，掌握在數(shù)字環(huán)境下基于主流GIS或繪圖軟件的普通地圖、專題地圖的設(shè)計與制作技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生掌握利用地圖進(jìn)行分析應(yīng)用的專業(yè)能力，為專業(yè)后續(xù)課程(如GIS)學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)，也為將來從事地學(xué)專業(yè)工作，提供堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。2)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置本課程內(nèi)容安排包括地圖及地圖學(xué)的基本概念、地圖數(shù)學(xué)基礎(chǔ)(地圖投影、坐標(biāo)系統(tǒng))、地圖數(shù)據(jù)源、地圖語言與符號設(shè)計、地圖的設(shè)計與編制、地圖綜合、普通地圖、專題地圖、數(shù)字地圖理論與制圖和地圖的分析與應(yīng)用。通過對《地圖學(xué)》上述內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以掌握地圖的本質(zhì)、構(gòu)成和基本要素，地圖符號設(shè)計原則及方法，掌握數(shù)字化背景下普通地圖、專題地圖要素的表示，以及地圖分析、應(yīng)用、輸出等專業(yè)知識。

2．3計算機(jī)制圖學(xué)1)教學(xué)目標(biāo)計算機(jī)制圖學(xué)是一門技術(shù)性較強(qiáng)的專業(yè)選修課，是應(yīng)用計算機(jī)處理圖形信息的一門學(xué)科。計算機(jī)制圖學(xué)是研究圖形生成，圖形在計算機(jī)中的表示，圖形信息的輸入、輸出和顯示，圖形的變換及人機(jī)交互式繪圖等問題，是計算機(jī)的一個應(yīng)用領(lǐng)域。該課程的學(xué)習(xí)能讓學(xué)生掌握計算機(jī)制圖的基本知識，掌握利用計算機(jī)來繪制圖形圖像及圖形圖像處理的基本流程與方法，通過對相關(guān)制圖軟件的學(xué)習(xí)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的獲取、設(shè)計、繪制和專業(yè)相關(guān)的各種圖形圖像(如地圖、遙感影像圖等)。通過對《計算機(jī)制圖學(xué)》的課程學(xué)習(xí)，學(xué)生可以了解計算機(jī)制圖學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀，掌握計算機(jī)制圖學(xué)的基本理論、基本方法以及根據(jù)具體的數(shù)據(jù)和要求，實現(xiàn)計算機(jī)圖形生成和進(jìn)行相關(guān)的分析應(yīng)用。2)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置該課程教學(xué)內(nèi)容主要包括計算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ)、計算機(jī)制圖理論基礎(chǔ)、計算機(jī)圖形處理算法、計算機(jī)制圖數(shù)據(jù)模型以及計算機(jī)制圖應(yīng)用。本課程教學(xué)內(nèi)容從計算機(jī)制圖學(xué)的基本概念著手，重點講解計算機(jī)圖形生成，圖形在計算機(jī)中的表達(dá)，計算機(jī)圖形處理算法，人機(jī)交互式圖形圖像制作及計算機(jī)制圖的應(yīng)用等方面。

2．4電子地圖1)教學(xué)目標(biāo)電子地圖是計算機(jī)技術(shù)引入地圖后產(chǎn)生的一個新的產(chǎn)品形式，也是空間信息可視化輸出的主要表現(xiàn)手段。通過本課程學(xué)習(xí)，使得學(xué)生掌握電子地圖的定義、電子地圖類別、電子地圖設(shè)計理論、電子地圖的生成與顯示、電子地圖的存儲、電子地圖的管理和應(yīng)用。2)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置該課程教學(xué)內(nèi)容主要包括電子地圖概述、電子地圖設(shè)計、電子地圖數(shù)據(jù)模型、電子地圖的邏輯結(jié)構(gòu)、電子地圖制作、電子地圖顯示技術(shù)和電子地圖應(yīng)用。

2．5遙感數(shù)字圖像處理1)教學(xué)目標(biāo)本課程為在遙感技術(shù)的基本理論、基本知識的基礎(chǔ)上，著重介紹遙感數(shù)據(jù)處理的一般原理、過程與方法，掌握遙感數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展動態(tài)與實際應(yīng)用。本課程主要教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生了解和掌握遙感信息處理的基本知識、方法、基本技能和發(fā)展動態(tài)，初步掌握應(yīng)用遙感信息處理技術(shù)分析和解決實際問題的能力。通過理論學(xué)習(xí)、上機(jī)實踐等環(huán)節(jié)，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生對本課程的理解，并在此基礎(chǔ)上使學(xué)生進(jìn)一步掌握遙感圖像成像的基本原理、基本理論和這些理論在遙感圖像處理中的應(yīng)用，掌握遙感數(shù)字圖像處理的基本方法，能夠熟練使用常用的遙感數(shù)字圖像處理軟件(ERDAS，ENVI等)進(jìn)行圖像處理。2)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置該課程包括理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩個環(huán)節(jié)，理論教學(xué)內(nèi)容主要包括數(shù)字圖像及遙感數(shù)字圖像處理基本概念、遙感數(shù)字圖像的獲取、遙感數(shù)字圖像預(yù)處理、遙感數(shù)字圖像增強(qiáng)處理、遙感數(shù)字圖像的計算機(jī)分類、遙感數(shù)字圖像分析方法等內(nèi)容。實驗教學(xué)環(huán)節(jié)基于遙感數(shù)字圖像處理軟件，經(jīng)過上機(jī)實踐訓(xùn)練，使學(xué)生掌握基本遙感圖像處理流程，具有遙感圖像分析的基本能力。

3結(jié)束語

篇9

【關(guān)鍵詞】影像；賦礦；地質(zhì)；依存性

遙感影像與地質(zhì)景觀的對應(yīng)性，在一定程度上遙感圖像是地表地質(zhì)景觀的真實縮影。因此，礦床展布的時空網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與遙感影像的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)間常具有同位對應(yīng)性，這就形成了遙感影像網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與礦床定位這一礦床遙感地質(zhì)的重要問題，礦床定位模型與預(yù)測標(biāo)志、礦床遙感地質(zhì)理論和方法的新思路[1]。從而提出了遙感影像網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與礦床定位這一具有理論意義和實用價值的新問題。這一新思路、新問題應(yīng)在國內(nèi)外均還未系統(tǒng)涉及。

1 遙感影像網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與構(gòu)造結(jié)點

礦物具有一定的晶體結(jié)構(gòu)，礦床的空間展布亦呈現(xiàn)一定的排列規(guī)律(一定的點陣、一定的間隔)，構(gòu)成一定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。礦床展布的時空結(jié)構(gòu)模型是表述礦床諸控制因素時空配置關(guān)系而導(dǎo)致相應(yīng)的礦床定位時空展布特征的綜合模型，是礦床模型研究前沿的重要課題。遙感影像中色調(diào)、陰影、線性體、環(huán)形體、影紋圖案等組成的影像單元亦總是顯示一定的組合形式、一定的影像結(jié)構(gòu)，從而呈現(xiàn)一定的影像網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

遙感圖像中不同色調(diào)色彩的線、帶、斑，不同影紋、形態(tài)、大小的影像單元或影像特征的差異，可識別和圈劃為線條(線性體)和環(huán)塊(環(huán)形體)。就此而言，線性體和環(huán)形體是遙感圖像組成的最基本要素、最基本的影像單元。鑒于遙感影像與地面地物波譜特征的對應(yīng)，而地質(zhì)特征及地質(zhì)景觀是地面地物特征的主導(dǎo)因素，影像線性體和環(huán)形體總代表一定的影像外延和內(nèi)涵、一定的地質(zhì)作用形成與其相關(guān)聯(lián)的具一定組合規(guī)律、結(jié)構(gòu)形式、自成體系的一系列地質(zhì)構(gòu)造形跡與地質(zhì)現(xiàn)象群體。與此相對應(yīng)，遙感圖像中包含有與地質(zhì)群體相對應(yīng)的線環(huán)群體[2]。遙感圖像是地質(zhì)景觀的綜合顯示，是各種地質(zhì)環(huán)境、地質(zhì)因素、地質(zhì)形跡、地質(zhì)現(xiàn)象等地物特征的總和效應(yīng)。地域的地質(zhì)景觀中包含有不同地質(zhì)作用事件所形成的不同系列的地質(zhì)形跡地質(zhì)現(xiàn)象群體；在遙感圖像中可分解為顯示不同地質(zhì)事件、地質(zhì)形跡群體的相應(yīng)的線環(huán)群體系列，它們各自為獨立體系。這種顯示不同地質(zhì)事件的線環(huán)群體系列的線性體、環(huán)形體規(guī)律組合形式的影像特征(影像外延和內(nèi)涵總和)，即稱為影像網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。影像網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有影像與地質(zhì)的雙重性，其影像特征與地質(zhì)特征的雙重含意，具影像―地質(zhì)的外延和內(nèi)涵。影像網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有多層次性，具規(guī)模級次序列和同生或疊加形成時間序次，以及與之相應(yīng)的群集系列體制。

影像網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的判別依據(jù)是：同一地域影像特征與地學(xué)特征的對應(yīng)性及關(guān)聯(lián)性。影像組合特征是地學(xué)要素組合關(guān)系的顯示，地質(zhì)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)與影像結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)具同一性；多地學(xué)線、環(huán)要素及其組合形式的同位呈現(xiàn)，多地學(xué)線、環(huán)具同位性。影像網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)判別的準(zhǔn)則是：影像―地質(zhì)單元的對應(yīng)性――單元劃分標(biāo)志；多地學(xué)線環(huán)的對應(yīng)性――線環(huán)要素對應(yīng)標(biāo)志；影像線環(huán)要素的趨群性、共擁性――影像要素的群集標(biāo)志；影像―地質(zhì)等級體制的對應(yīng)性――線環(huán)要素與影像單元組合的等級體制標(biāo)志；影像―地質(zhì)事件的對應(yīng)性――影像結(jié)構(gòu)要素逐層次按體制篩選標(biāo)志。影像網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)厘定的方法是：影像―地質(zhì)事件分析篩選法，將影像要素劃分為不同層次、不同序次相互關(guān)聯(lián)的群體系列；影像―地質(zhì)信息互反饋鑒別法，增強(qiáng)影像的地質(zhì)信息量，提高網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信息的可信度；影像―地質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的典型類比借鑒法，通過與已知網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信息借鑒對比，達(dá)到尋“同”求“異”的判釋效果。

2 影像網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與礦床定位

構(gòu)造結(jié)點巖石結(jié)構(gòu)脆弱，與交切構(gòu)造貫通，不僅是巖漿侵位的優(yōu)選部位，而且是巖源、熱源、熱液或其他流體(如對流氣液、表層循環(huán)水)易于聚集、易于疏散(擴(kuò)散)、易于分異演化聚集定位的場所。

在構(gòu)造應(yīng)力場變更應(yīng)力狀況(如多期次構(gòu)造作用下)，在應(yīng)力驅(qū)動下，成礦物質(zhì)一般由高壓力、高能量、高溫度、高濃度部位向低壓力、低能量、低溫度、低濃度部位遷移。因而，物化條件適宜的構(gòu)造結(jié)點部位成為成礦物質(zhì)聚集或流體擴(kuò)容的優(yōu)選部位。顯然，構(gòu)造結(jié)點是成巖成礦的有利部位，是巖體、礦床定位的最佳優(yōu)選部位。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其構(gòu)造結(jié)點是重要的成巖成礦構(gòu)造標(biāo)記。網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造、成礦環(huán)境、成礦動力、成礦物質(zhì)的統(tǒng)一性，有利于構(gòu)造結(jié)點部位形成形變、蝕變(變質(zhì))、礦化的同位性。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)定的物質(zhì)屬性―時間屬性―空間屬性的巖石礦物系列―演化系列―構(gòu)造巖漿礦化單元系列一致性的網(wǎng)絡(luò)、層次、體制信息可作為礦床定位網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)“標(biāo)志組”。

3 影像特征與賦礦地質(zhì)特征的依存性

遙感圖像是地表地質(zhì)體、地質(zhì)現(xiàn)象及地物電磁波譜特征的記錄，是地殼地質(zhì)景觀的真實縮影。金屬礦床所賦存的賦礦地質(zhì)體，由于其具有與區(qū)域地質(zhì)所不同的特殊的巖石礦物及其組合，并由于此而決定和與之相伴形成的地質(zhì)構(gòu)造異常、地球化學(xué)異常、地球物理異常，這些賦礦地質(zhì)體的地學(xué)信息在遙感圖像中形成了與之對應(yīng)的影像特征。

遙感影像是由色調(diào)、形態(tài)、影紋等所顯示的一個總體，可將其用線性體、環(huán)形體等表述為不同的影像基本組成及它們組合成影像單元。遙感影像是地表地質(zhì)特征地質(zhì)景觀的總和顯示，我們可據(jù)線性體、環(huán)形體的特定的組合形式將其劃分為一定的線一環(huán)結(jié)構(gòu)類型，也可將各種成因的遙感影像劃分為不同的相互關(guān)聯(lián)成組成套的影像線一環(huán)系列線一環(huán)體制[3]。一個地區(qū)的地質(zhì)現(xiàn)象是該區(qū)歷次地質(zhì)事件的綜合記錄，因此一個地區(qū)的地質(zhì)現(xiàn)象地質(zhì)構(gòu)造可劃分為不同成巖成礦作用、不同地質(zhì)事件的一些地質(zhì)構(gòu)造旋回及其產(chǎn)物，諸如不同構(gòu)造體系、不同構(gòu)造旋回、不同巖漿建造，同樣地，地區(qū)雖有多次成礦事件形成的礦床分布，亦可按其成礦事件劃分為在一定成礦地質(zhì)環(huán)境一定成礦地質(zhì)事件中形成的在時間、空間、成因上相互密切相關(guān)的礦床組合――成礦系列。

影像特征與地學(xué)信息的對應(yīng)性、遙感與多地學(xué)線環(huán)的同位性、影像線一環(huán)體制與地質(zhì)事件的同一性等分析表明影像特征與地質(zhì)特征間具有內(nèi)在的必然的聯(lián)系。從此也可得出進(jìn)一步的認(rèn)識：賦礦地質(zhì)體的地物波譜特征決定了賦礦遙感影像的特征，即賦礦影像特征(特別是賦礦影像線一環(huán)結(jié)構(gòu))依存于賦礦地質(zhì)體的特征(特別是其地質(zhì)構(gòu)造特征)，賦礦地質(zhì)體的信息構(gòu)成了賦礦遙感信息。金屬礦床遙感影像特征與地學(xué)信息的相關(guān)性構(gòu)成了遙感地質(zhì)方法研究礦床展布規(guī)律及開展成礦預(yù)測的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]楊世瑜，王瑞雪著. 礦床遙感地質(zhì)問題[M]. 云南大學(xué)出版社，2003.06.

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關(guān)鍵詞:RSGPSGIS地質(zhì)工作

中圖分類號:P62文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1672-3791(2011)09(c)-0054-01

1RS(遙感)在地質(zhì)工作中的應(yīng)用

RS(遙感)產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代初期,它作為一種獲取信息的手段,是利用衛(wèi)星、飛機(jī)或氣球所運(yùn)載的傳感器獲取地面資料。地球上的所有物體都在不停地吸收,發(fā)射和反射電磁波,并且不同物體的電磁波特性是不同的。遙感通過傳感器來探測地表物體發(fā)射及反射的電磁波,記錄的這些物體的波譜變化、空間變化和時態(tài)變化,從而提取這些物體的信息,完成遠(yuǎn)距離識別物體。

遙感技術(shù)一誕生,便在地質(zhì)工作中得到廣泛應(yīng)用,是地質(zhì)調(diào)查和環(huán)境資源勘查與監(jiān)測的重要手段,其優(yōu)點在于視域廣、影像直觀,立體觀察效果好,信息量豐富。就其在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用而言,它主要包含直接應(yīng)用和間接應(yīng)用。

直接應(yīng)用是指遙感蝕變信息的提取。所謂蝕變指的是巖漿熱液或汽水熱液使圍巖的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和成分發(fā)生改變的地質(zhì)作用,它通常與圍巖成分、礦床類型有一定的內(nèi)在聯(lián)系,是比較有效的找礦標(biāo)志,各種礦物都有自己獨特的電磁輻射,這樣,利用波譜儀對野外采樣進(jìn)行光譜測量,可以確定樣品的吸收谷,識別礦物組合。

間接應(yīng)用則主要是提取地質(zhì)構(gòu)造信息。通常來說,地質(zhì)構(gòu)造的邊緣部位、變異部位,板塊構(gòu)造不同塊體的結(jié)合部、邊界地帶是成礦比較集中的地方,這些地方就成了遙感找礦的地質(zhì)標(biāo)志,這樣的地址標(biāo)志主要有,斷裂、節(jié)理、推覆體、中酸性巖體、火盆地、火山機(jī)構(gòu),尤其是斷裂,對于遙感找礦具有特別重要的意義。

2GPS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))在地質(zhì)工作中的應(yīng)用

GPS是以在空中6個軌道上運(yùn)行的24顆人造地球衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線導(dǎo)航定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)由空間衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)、用戶系統(tǒng)組成,能為全球進(jìn)行實時、高精度的三維靜態(tài)、動態(tài)定位。其定位原理是以衛(wèi)星的瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù),計算待測點的空間坐標(biāo)(x、y、z)。就目前來說,他已經(jīng)成為獲取現(xiàn)勢空間數(shù)據(jù)的重要手段,在地質(zhì)測量、礦產(chǎn)管理以及調(diào)查等地質(zhì)工作中得到廣泛應(yīng)用。

就地質(zhì)測量來說,手持式GPS儀能夠進(jìn)行單點絕對定位,其精度能夠滿足平原、山區(qū)、高山區(qū)等地的地質(zhì)工程測量工作,不僅減少了控制測量環(huán)節(jié),同時也降低了成本,減輕了地質(zhì)測繪人員的工作強(qiáng)度。

就礦產(chǎn)管理來說,一方面,地質(zhì)找礦必須要用到測量;另一方面,利用GPS定位系統(tǒng),能夠?qū)ΦV產(chǎn)資源的分布及面積做出比較精確的測算和定位,為估算礦產(chǎn)量提供重要依據(jù),同時也為礦產(chǎn)管理提供精確邊界。

在地質(zhì)填圖方面,用差分GPS定位技術(shù)就可用1∶50000地形圖作為野外填圖的手圖。不僅省時,而且減少了誤差,它是將差分GPS采集的數(shù)據(jù)用電子手簿記錄,再將GPS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為GIS數(shù)據(jù)格式,從而在1∶5萬地形圖的圖框內(nèi)完成地質(zhì)填圖作業(yè),期間不需要對地形圖做相應(yīng)放大,因此精確性較高。

3Gis(地理信息息統(tǒng))技術(shù)在地質(zhì)工作中的應(yīng)用

GIS是一個建立在統(tǒng)一的地理坐標(biāo)基礎(chǔ)上的空間信息系統(tǒng),是由計算機(jī)硬件、軟件、空間數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)的輸入與輸出設(shè)備和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、通訊設(shè)備等組成的集成系統(tǒng),它結(jié)合了多門學(xué)科,如計算機(jī)科學(xué)、信息科學(xué)、空間科學(xué)、地學(xué)、環(huán)境科學(xué)、管理科學(xué)等,功能相當(dāng)廣泛,不僅能夠?qū)臻g數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,同時也能夠?qū)Φ乩憝h(huán)境與自然資源的信息進(jìn)行管理,監(jiān)測其動態(tài)變化,及時向人們提供預(yù)測及預(yù)報信息。因此,GIS在地質(zhì)工作中應(yīng)用非常廣泛,如礦產(chǎn)資源管理,地質(zhì)過程分析,地質(zhì)災(zāi)害的防治等。

就我國而言,我們以國產(chǎn)mapgis為平臺,建成了全國1∶50000的地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫,成功完成了空間與屬性數(shù)據(jù)的輸入、矢量化、編輯與建庫。利用此數(shù)據(jù)庫不僅能夠有效解決地址數(shù)據(jù)的管理、多層次大范圍的檢索、圖幅間的銜接處理等高難技術(shù),同時也能夠據(jù)此編繪各種比例尺的專題圖件,如基礎(chǔ)地質(zhì)信息庫、地質(zhì)災(zāi)害空間信息管理系統(tǒng)等。

43S的集成及應(yīng)用

RS、GPS、GIS各有其優(yōu)點,但是也各有其缺陷,隨著時代的發(fā)展,人們逐漸將他們結(jié)合起來。在3S集成技術(shù)中,GIS始終處于核心地位。根據(jù)實際需要,3S技術(shù)的結(jié)合主要有GIS+RS、GIS+GPS、3S的整體結(jié)合。其中GIS+RS形式,RS是外部信息源,是GIS數(shù)據(jù)更新的手段,GIS則能夠增加遙感圖像分辨率,提高解釋精度;GIS+GPS主要應(yīng)用于導(dǎo)航,可提高導(dǎo)航精度;3S的整體結(jié)合可構(gòu)成高度自動化、實時化和智能化的地理信息系統(tǒng),RS提供大量實時、動態(tài)的地理信息;GPS能夠為RS數(shù)據(jù)提供空間坐標(biāo);GIS強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能,可將RS、GPS所獲得的地理信息以及空間信息進(jìn)行綜合處理和集成,實現(xiàn)圖形、圖像處理系統(tǒng)的完全合一,為解決具體問題提供有力的技術(shù)支持。具體而言主要有如下方面。

4.1 在地質(zhì)基礎(chǔ)調(diào)查中的應(yīng)用

地質(zhì)基礎(chǔ)調(diào)查是一項綜合性的地質(zhì)工作,其目的在于為國土規(guī)劃、礦產(chǎn)普查、地質(zhì)科研、環(huán)境地質(zhì)普查等地質(zhì)工作提供基礎(chǔ)性資料。常規(guī)的地質(zhì)調(diào)查、研究通常基于實地調(diào)查,需要耗費大量的時間、物力、人力和財力,并且一些險要地段難以進(jìn)行實地考察,因此得出的數(shù)據(jù)往往并不全面。而采用3S技術(shù)進(jìn)行大范圍地質(zhì)調(diào)查和研究,不僅節(jié)約了大量的時間、人力、物力和財力,同時也更為全面。其主要工作內(nèi)容為1∶250000區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和重點地區(qū)1∶50000地質(zhì)調(diào)查。利用各類遙感圖像的優(yōu)勢,能夠?qū)^(qū)域地質(zhì)資源徹底摸清。利用GIS能夠建立多專業(yè),多門類,標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)庫,對這樣的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析評價,可得出一些列多專業(yè)成果,如礦產(chǎn)圖,航磁圖,地球化學(xué)圖等,并且通過技術(shù)分析可以找出相互關(guān)聯(lián)的圖件和相關(guān)信息資料。

4.2 在礦產(chǎn)資源調(diào)查中的應(yīng)用

礦產(chǎn)資源調(diào)查面向的通常都具有空間特征,如各類巖層、礦體、構(gòu)造等都是空間實體。而3S集成技術(shù)所解決的正是空間信息問題。因此,3S集成技術(shù)在礦業(yè)中有著非常廣泛的應(yīng)用。尤其是在一些高山峻嶺,地質(zhì)條件復(fù)雜地區(qū),常規(guī)的地面工作很難推進(jìn),3S技術(shù)可大顯身手,一方面資源衛(wèi)星可以超前調(diào)查,做好地質(zhì)工作的戰(zhàn)略部署,同時以3S技術(shù)為依托的計算機(jī)多元信息成礦預(yù)測,可以有效找出大批有價值的成礦靶區(qū)。