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基于组件GIS的地质、地球物理空间数据叠置处理

2020-12-02阅读(738)

基于组件GIS的地质、地球物理空间数据叠置处理

论文摘要

当今地质与地球物理研究具有复杂性、系统性、综合性强、数据来源广等特点。为了更清晰的认识研究区域的地质、地球物理背景,突出反映该区域地貌高程、断裂、地层等地质特征及重力场、磁场分布等地球物理特征,构建该区域的三维场景,本文运用主流的、面向对象的组件GIS技术—ArcObjects组件库,并结合TeeChart图表控件,在Visual Basic6.0开发环境下进行GIS软件的定制与二次开发,开发了GIS桌面应用软件,实现了融合、叠置处理地质、地球物理及基础地理空间数据。软件实现了从多图层(矢量、栅格图层)提取信息重组成新的空间信息并绘制各类二维剖面、三维曲面的创新;实现了地图初步编辑、信息可视化、三维场景模拟等新功能。提高了地质、地球物理研究工作的效率和可视化程度,为地质、地球物理研究领域的前期工作提供参考数据和决策支持。利用ArcObjects组件库提供的各功能接口,提高了通用GIS软件同时处理多类数据的能力,反映了GIS应用软件向多源、多类别综合数据处理方向发展的趋势。软件以图层为基础,叠置DEM、断裂带、地层、重力场、磁场及基础地理信息数据,实现了以下主要功能:1)实现地图的初步编辑、光照渲染,并叠加DEM、断裂带、地层及基础地理信息图层,输出具有立体地貌高程效果的地图;2)绘制单(多)纵坐标的高程、重磁地质构造叠加剖面。该剖面绘制了沿测线方向的高程、重力场、磁场变化曲线,描述了测线所经过的断裂带、地层区域及属性信息;3)绘制了研究区域的高程、重力场、磁场的三维变化曲面,实现高程、重力场、磁场数据叠加三维模拟;4)实现了研究区域的三维场景的构建。该场景包括地形模拟、断裂带分布、地层分布、测线及城镇、交通干线、河流等基础地理信息。本文借助ArcObjects组件库提供的二次开发接口,阐述了软件的开发与应用过程,并最终通过在安徽庐枞矿集区二维反射地震方法实验项目、台湾海峡地震活动性与深部构造研究中的实际应用说明以ArcObjects组件为基础的GIS软件开发框架流程及应用效果。该软件为将来进一步开发基于OpenGL的综合地学数据融合处理三维GIS软件提供了参考,同时也为其他GIS地学应用软件的开发,提供有效的借鉴。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 GIS在地质、地球物理中的研究意义及现状
  • 1.3 组件式GIS技术
  • 1.4 ArcGIS ArcObjects组件库
  • 1.5 TeeChart4.0图表控件
  • 1.6 本文的研究内容和技术方法
  • 1.6.1 研究内容
  • 1.6.2 技术方法
  • 第二章 数据预处理
  • 2.1 矢量、栅格图层坐标系的定义
  • 2.2 矢量、栅格图层投影变换
  • 2.3 矢量、栅格、文本数据的导入
  • 2.4 栅格数据的分色显示处理
  • 2.5 图像配准
  • 2.5.1 图像配准的一般方法
  • 2.5.2 控制点的格式转换、投影变换和容错处理
  • 2.5.3 控制点的导入与导出
  • 2.6 Personal GeoDatabase的应用
  • 第三章 地图初步编辑
  • 3.1 地图符号化
  • 3.2 文字注记编辑
  • 3.3 图层编辑
  • 3.4 创建shapefile文件和属性表格
  • 3.5 地图裁剪
  • 3.6 点事件图层的编辑
  • 3.8 地图导出与工程文件保存
  • 第四章 空间、属性双向定位查询
  • 4.1 图层属性表与文件信息
  • 4.2 空间定位查询
  • 4.3 属性查询（SQL）
  • 第五章 绘制二维剖面
  • 5.1 栅格数据结构与数据提取
  • 5.2 空间距离的测量
  • 5.3 线形参考系统的应用
  • 5.4 绘制单（多）纵坐标高程、重磁剖面
  • 第六章 叠置处理
  • 6.1 叠加方式与实现方法
  • 6.2 叠加分析
  • 6.3 绘制高程、重磁、地质构造叠加剖面
  • 6.4 剖面统计信息
  • 第七章 三维模拟
  • 7.1 三维地形模拟
  • 7.1.1 模拟方法
  • 7.1.2 DEM数据加载
  • 7.1.3 叠加矢量数据和影像数据
  • 7.2 颜色编辑和属性查询
  • 7.3 高程、重力、磁场数据叠加三维模拟
  • 第八章 制图与输出
  • 8.1 预览输出地图
  • 8.2 添加经纬网格
  • 8.3 图例的添加
  • 8.4 文本、比例尺、指北针的添加
  • 8.5 输出编辑与打印输出
  • 第九章 台湾海峡地震活动性与深部构造
  • 9.1 台湾海峡构造特征
  • 9.2 台湾海峡地震活动性
  • 9.3 推测海峡内断裂带
  • 9.4 研究结论
  • 第十章 庐枞矿集区二维反射地震项目中的实际应用
  • 10.1 庐枞地区三维地图
  • 10.2 绘制多纵坐标二维剖面
  • 10.3 绘制矿区多纵坐标三维曲面
  • 10.4 地形、重磁的相关分析
  • 第十一章 结论与展望
  • 参考文献
  • 硕士期间的研究成果
  • 致谢

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