GIS与采矿工程

第一篇：GIS与采矿工程

GIS与采矿工程 引言

随着我国对煤矿安全生产的重视，煤矿安全生产管理信息逐渐成为现代煤矿安全生产管理中的最显著特征。信息的采集、传递、处理、控制和管理成为现代煤矿安全管理科学中重要的技术基础，也成为实现矿山生产、管理、安全保障等现代化程度的技术保障。目前在工业技术发达国家和多数发展中国家都已经形成了比较完善的安全生产管理信息网，其内容包括安全生产法规及其查询系统、安全卫生信息统计决策支持系统等。作为安全生产过程中的安全信息管理，是目前煤矿生产管理过程中最薄弱的环节之一。煤矿安全生产地理信息系统的概念及体系结构

2.1煤矿安全生产地理信息系统

地理信息系统（GIS）是描述、储存、分析和输出空间信息的理论和方法的一门交叉学科，是以地理空间数据库为基础采用地理模型的分析方法，适时提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。目前，煤矿安全生产地理信息系统的开发包括两方面的内容，一是利用计算机语方言（VB、VC等）结合其它软件（AutoCAD等）开发具有自己知识产权的信息系统，二是基于GIS的基础，利用它的函数库二次开发功能，开发出专用的地理信息系统软件。而煤矿安全生产地理信息系统是将地理信息技术与煤矿安全生产信息结合起来，充分发挥地理信息系统的作用，实现煤矿安全生产信息资源的共享与应用，是地理信息系统在煤矿中的具体应用。2.2基本体系结构

基于INTERNET的煤矿安全信息管理系统，是结合煤矿安全监察的需要和当代先进的因特网技术构建的。基体系结构主要由：文本数据库（包括新闻类、政策法规类、学术论文类、煤矿安全监察类）、图形数据库和INTERNET网络组成。

基于Web GIS技术支持，集成地测数据并实时跟踪井下安全监测系统，全部数据统一存储于后台数据库构建的煤矿安全信息共享与网络决策平台，主要由空间数据存储平台，安全专业杨关应用平台和Web协作服务平台三部分组成。

基于GIS的煤矿安全管理系统，以生产安全为中心提供监测、分析、规划、决策等功能。整修系统按功能可分为：生产安全决策管理（生产调度）系统、矿崇山峻岭地理信息管理系统、矿崇山峻岭全面质量监控系统和网络服务支持系统。

总之，现阶段国内煤矿安全生产地理信息系统体系结构主要由安全生产系统个息库、图形信息库、属性信息库、网络支持系统及用户系统组成，主要是通过企业局域网在企业内部实现信息共享。

2.3煤矿安全生产地理信息系统的现状

矿山灾害十分频繁，安全管理技术还需要投入较大力度，特别是在安全信息管理技术方面开展不同程度的控制害的模型研究与系统开发工作网络组成。2.3.1异构数据切换查询的系统

基于VB、VC语言开发环境结合关系型数据库及AutoCAD数据库，实现煤矿图形处理与非图形物一般性处理。友好的用户界面，各个子系统上网并入综合信息系统，各类用户可以进行直接查询，为煤矿安全、生产、经营管理发挥了巨大的作用。系统的图形信息通过AutoCAD 数据库实现定期添图，反映实际生产情况，采用拼图方式来满足实际需要，缺点是如果需要在同一坐标位置下了解多个煤层的空间关系时就无能为力了。如果同时调用数据，只能浏览数据报表，而无法实现图形和数据链接。图形的处理和非图形的一般属性数据往往是分离的，用户必须在两者之间切换，导致系统性能降低。2.3.2 具有分析功能的信息系统

基于美国环境系统研究所（ESRI）研制的Arc View GIS开发平台，结合关系型数据库的煤矿安全生产地理信息系统，除了能够实现地理信息系统的一些基本功能，存储、分析和表达对象的属性信息，而且能够处理其空间定位特征，能将空间信息和属性信息有机的结合起来，从空间和属性两个方面对现实对象进行查询、检索和分析，并将结果以各种直观的形式，形象而又不失精确地表示出来。如果应用Arc View GIS提供的面向对象的编程语言Avenue，用于建立符合用户特定要求的图形界面和二次开发。其空间分析功能，为安全决策者提供了有力的辅助决策依据。但Arc View GIS无法进行地理坐标的投影和配准，在线要素编辑方面线型圆滑等方面还无法实现。

2.3.3具有图形编辑和空间数据采集功能的系统

煤矿安全生产地理空间特性决定了煤矿安全生产信息系统必须采用空间与属性分析相结合的综合地理思维分析工具。基于美国MapInfo公司研发的MapInfo平台的煤矿安全生产地理信息系统以数据表示空间分布，数字和图形融为一体，支持数字思维与空间思维同时进行，能够建立准确、一致的信息来源渠道，加快安全生产信息的流通速度，实现安全生产管理的科学化。箉是其强大的编图工具箱，用户可以对各种图形元素任意进行增加、删除、修改等编辑，且操作简单、方便，同时提供的高斯投影，在线要素的编辑等功能，同时克服了Arc View GIS不能提供线型圆滑，空间数据采集功能等多种数据库及远程数据库的缺点。可见MapInfo是适合我国国情开发又适合煤矿特殊性行业的地理系统软件。但其空间数据结构是不具备拓扑关系的，因此相对部门级、企业级地理系统而言其空间分析能力较弱。2.3.4 具有生产信息智能决策的系统

以计算机和空间数据库技术为基础，以Internet技术为纽带，基于GIS技术支持的煤矿安全信息共享与网络决策平台，实现了安全生产数据的动态管理与分析、通风隐患情况的自动报警。其独具特色的基于Web协作服务平台，实现了管理决策层、专家层的实时联机处理分析决策与监督管理。

煤矿安全生产地理信息系统需完善的方面

3.1 实现多元数据的无缝缝合

灾害有其孕育、发生、发、转化的时间与空间位置和范围，灾害发生的环境背景信息对于灾害防治决策的制定以及对灾害评价有十分重要的作用，因此地理空间信息在灾害控制中始终占有非常重要的地位。灾害信息各种各样，其数据有历史的、现代的、实时的，有孕育灾害环境的、致灾因子的。掌握灾害这一系列与地理空间分布有关的数据，对地理信息系统分析极为重要。依据导致事故的理论原则和条件，一个完善的安全信息系统应该有一个设计完善的地理空间数据库、各种属性数据库以及各种导致事故的事件数据库支持。而事件的获得只有依靠对生产一线情况的了解才能得到。因此，煤矿安全生产地理信息系统数据应包括如下内容：自然环境背景数据库、经济背景数据库、灾害历史数据库、安全生产监测系统信息库、空间图形信息库、空间属性信息库、煤矿地质信息库等。通过数据融合技术实现多元数据的无缝缝合，以多尺度、多方式形象地反映灾情与灾害背景信息。3.2 模拟仿真技术有待进一步发展

模拟仿真技术是通过图形（图像）反映灾害状况的最好手段，煤矿灾害同其它地理现象一样，具有空间定位性。通过模拟仿真技术可将各种数据或分析成果，如灾害类型分布、灾害危险程度分区、灾情动态演变、损失及救灾措施、规划等直观而有效地交互式的显示在电子地图上。管理人员通过查看历史曲线，利用实践经验，科学预测灾变或发展趋势，做出准确的分析判断，并给出相应的反馈信息和决策，进而做到科学指挥，将灾害消灭于萌芽状态或将灾害损失降到最低限度。利用GIS技术还可以进行灾害模拟，使我们可以在无损现场数据的条件下，研究灾害的发生、发展规律，检验防灾系统和方案是否合理。

进一步模拟仿真技术还应支持虚拟现实技术，当观察者进入虚拟的开拓系统中，应能观察到巷道的支护情况，顶底板及两帮岩性，机电设备的运转状况等。使决策者如同身临其境，各种可能方案的优劣比较也清楚明白，在防灾减灾决策时减少盲目性。3.3 自动化控制功能的欠缺

煤矿安全生产生产信息系统从开发起就把重点放在信息的监测等方面，并没有投入足够力量研究自动控制。而安全生产是一项系统工程，涉及信息科学、控制科学、管理科学等。在事故即将发生的千钧一发之际，生产控制系统能利用安全生产信息系统的信息启动安全防护设备，控制灾害发生，减少灾害损失。

现代采矿科技论文集 杨鹏，蔡嗣经主编 / 1998  采矿系统工程 张幼蒂，王玉浚主编 / 2000   基于GIS的矿区土地复垦信息系统与辅助规划研 陈秋计，胡振琪，武继军等著

煤矿开采方法 宪臣，王永祥主编 / 2007.01

 最新矿业高产高效新技术应用手册 第4卷 王振华主编 / 2004.03 

第二篇：GIS与银行业

GIS与银行业

GIS（Geographic Information System）--地理信息系统，可以对在地球上存在的东西和发生的事件进行成图和分析。GIS技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。这种能力使GIS与其他信息系统相比有着独到的优势，从而使其在广泛的公众、个人和企事业单位中，对展现资源、解释事件、预测结果、规划战略等过程都具有实用价值。

GIS目前已越来越多的应用于各家银行的管理体系之中，包括公众服务、商业分析、实体渠道管理（包括ATM、自助银行及网点的管理）、加钞押运管理、规划选址等各个方面。GIS技术的运用也逐渐成为银行业提高未来综合竞争力的重要手段。目前我行将GIS运用于渠道管理及押品估值中。

金融服务机构通过GIS建立空间信息服务平台，动态发布和管理对应商业资源数据，吸引目标消费群并密切与商业资源机构的合作。利用GIS提供的基于电子地图的地理查询、分析比对等多样化的客户服务，为提高银行服务质量及其竞争力提供了有力支撑。这种服务模式也使得用户更容易找到需要的商业数据，获得高效率、高满意度的金融服务体验。除了为公众提供基于地理的分析查询，GIS另一个主要应用是服务于银行内部相关管理部门，基于GIS的实体渠道监控为及时、直观地了解自助设备（网点）的运营状况提供帮助，各级主管部门和人员可以基于地图来及时准确地查看到各种信息，同时还可以利用这些基本信息，加强对各级主管部门和人员的监督管理。

此外，GIS将帮助金融分析专家从地理空间的角度进行商业分析，为自助设备（网点）布局评估，提升网点应用价值提供技术支撑，结合区域经济数据来明确营业区域；分析市场渗透；衡量市场活动的效果；定位潜在市场区域并进行市场开发，定位可获得高增长的微型市场；确定有效的目标市场多样化等等，各种商业分析手段将为银行管理人员决策提供依据。

第三篇：GIS与公安工作

GIS在公安行业中的应用

福州天创电子新技术有限公司

2007年8月

前言

1998年公安部为适应我国在现代经济和社会条件下实现动态管理和打击犯罪的需要，实现“科技强警”，增强公安系统统一指挥、快速反应、协调作战、打击犯罪的能力，提高公安工作效率和侦察破案水平，提出建设“金盾工程”。“金盾”工程实质上就是公安通信网络与计算机信息系统建设工程。它是利用现代化信息通信技术，增强公安机关快速反应、协同作战的能力；提高公安机关的工作效率和侦察破案水平，适应新形式下社会治安的动态管理。目的是实现以全国犯罪信息中心（CCIC）为核心，以各项公安业务应用为基础的信息共享和综合利用，为各项公安工作提供强有力的信息支持。2006年是“金盾”工程一期进行验收的一年，“金盾”二期在“一期”验收结束后也将正式立项。“金盾”一期主要强调了一、二、三级信息通信网络以及大部分应用数据库和共享平台的建设，这些内容侧重打好信息化基础，并不是以如何解决业务需求为主。而“金盾”二期则主要从业务需求角度开展工作，主要包括侦察破案、社会管理和治安行政管理、办公信息化三个方面的业务。从这一系列的行动和计划来看，国家已经投入了很大的资金和人力进行公安行业的信息化。

GIS是公安业务信息化的一个重要的基础性工具，在很多的业务中都需要GIS的支持。天创公司结合自己的GIS技术优势，以及多年公安GIS方面的应用研究和工程经验，提出了编撰《 GIS在公安行业中的应用》。本方案从宏观上按照金盾工程的要求，构建公安部、省级公安部门和城市级公安部门的GIS应用解决方案，以及的技术和产品解决方案。概述

警务工作几乎涵盖了所有与我们生活安全相关的事情，比如社区的治安管理、刑事案件侦查、消防、人口管理以及反恐等等。仔细分析一下，这些活动都具有很强的空间特征。比如城市的治安案件管理，警察在接到110任务派单后，需要选择最佳的路线以最短时间到达目的地，这个最佳路线的选择很多警察都是凭经验来做，对于新上岗的警察就很难承担这个任务，如果有GIS的自动最优路径选择的支持，这种情况就会有很大的改观。其实公安行业的GIS应用还有很多，比如刑事案件侦查模拟分析、森林火灾扑救警力布局策略分析，都可以在GIS的支持下来实现。GIS可视化及辅助决策等优点，能有效地利用警力、信息、资源等，增强公安部门统一指挥、通用协调、快速反应、协同作战及应付各类突发事件的能力，因此GIS技术可以极大地提高公安部门的工作效率。

目前，随着金盾工程的实施，一些警种业务信息化已经采用GIS技术。但由于没有全面考虑，在数据更新、交换以及配合不同部门进行联合作战等方面还存在着一些问题，致使系统无法发挥其应有的巨大潜力和威力。因此，福州天创公安行业解决方案将全面考虑警务工作，全面规划公安地理信息系统，以此作为整个警务系统的基础，充分发挥地理信息系统的作用，全面提高对警务工作的帮助。警用GIS的应用

2.1 指挥中心接处警

案发地点的快速定位是快速出警和准确出警的前提。软件系统能够帮助接警人员迅速判别事故发生地点，指挥中心根据语音系统、电话号码或者移动电话等快速在地图上标绘事故地点。具体方法是通过模糊查询定位，通过报警电话号码快速定位，通过打电话的人提供的一些标志性建筑物（城市地标）来定位，通过门牌号码来定位等，这些技术的应用将为案发地点的定位提供高效支持。

2.2 视频监控

视频监控系统具有强大的威慑犯罪的作用。数以千计的摄像头被安置在街道、商业区、停车场等中心城区的公共场所。现场即时拍摄下交通违法和其他犯罪分子的照片，为警察提供罪犯的面部肖像，同时也为法庭提供定罪的证据。系统不仅能拍摄下犯罪过程，而且还可以不断地巡视大街小巷，以发现可能出现的事件或犯罪活动，然后立即将影像和信息及时地转发到公安指挥系统。在控制中心，操作员可以反复扫描各主要街道，争取在情况出现前发现问题。这样，在犯罪活动出现时公安系统可以及时采取行动，在粉碎犯罪行动方面具有重要意义。

地图窗口

视频窗口

遥感影像

2.3 车辆监控

警务车辆的GPS监控是集中调度指挥的前提，能够从宏观上了解执行任务的车辆的状态，并能够通过系统发送一些调度的指令，按照指挥中心的意图来执行任务。

2.4 查询分析和辅助决策

城市信息综合查询几乎在所有警种的警务工作中都是需要的。根据数据库和事发地点，快速查询事故发生地附近的警情、警力、安防以及交通和建筑分布情况。在执行警务过程中，警务人员了解这些重要目标周边的详细信息，以便进行决策，分析罪犯逃跑线路和部署警力布控罪犯等。

2.5 影响范围分析

帮助制定作战方案、根据事故蔓延趋势进行影响范围分析和区域划定，从数据库中提取各种有价值信息，进行分析和出图。

2.6 人员疏散分析

绘制疏散路线，指挥受难者迅速撤离。定位紧急避难所。根据避难所的接收能力和距离，到达时间分配受难者，进行紧急救援物资的合理配给。

2.7 专题统计分析

专题查询分析可针对数据库中的各个专题进行定制查询并进行基于目标的专题分析，如：人口分布，犯罪发生地点分布，人口年龄分布，火灾发生区，火灾多发季节。

2.8 动态预案制作

包括火灾的应对、刑事案件的应对和反恐行动中，都需要事先制订预案，动态预案是更加便于使用的预案系统，能够实现警力的布置和作战指挥更加直观、准确。动态预案能够支持预案的推衍，模拟整个案件事态的发展变化。

刑事侦查案件围捕方案的制定要在地图上，根据当地的地形、交通、人口分布等情况，制定警力分布计划和围捕路线，并生成一整套的作战方案。森林大火的扑救工作的预案制定也是非常类似的，但除了地形、交通、人口信息外，还需要加入风力、分向、天气预报、水源、植被的类型和分布等信息，在这些信息基础上进行火灾扑救预案的制定。

2.9 应急指挥系统建设

应急指挥系统是以指挥中心为主要载体，以多个警用GIS系统和警用GPS系统为核心的指挥调度系统。应急指挥系统通过召集相关的领导和专家，使用警用GIS系统的信息查询、预案管理、动态预案制订、决策分析等功能，实现案件应对的决策，并通过GPS系统了解现场警力的部署情况，并对其进行新的部署调整。同时，各级公安部门和其它部门在应急情况下需要进行数据资源的共享，所以系统应该参照相关的国家和地方的一些数据标准来建设，如果一些部门之间的数据格式不同，也应有相关的工具能够支持不同部门的数据交换。

2.10 快速到达案发地点的路径选择分析

GIS的网络路径分析能够提供多种条件下的最快准确到达案发地点的路径分析。通过路径分析和模拟，以图形方式精确直观地表示出在多种交通状态下的多个出警方案。

2.11 移动警用GIS应用

移动警用GIS是警务工作新的需求，很多警务工作需在办公室以外来进行。移动警用GIS是一个简版的GIS系统，能够支持导航、信息查询、网络路径分析等功能，公安干警能够在户外也能方便的使用GIS辅助工作。

2.12 三维生成与分析应用

将案件发生地的地形通过三维模拟出来，可以有效地分析罪犯可能逃跑的方向和进行警力部署，在消防中可以预测火情的发展趋势，行车路线选择等决策分析。

2.13 遥感影像在警用GIS系统中的应用

下图是基于高分辨率遥感影像数据为背景的公安GIS系统，能够非常清晰地看到城市的实际情况。GIS在公安行业的应用优势

3.1 丰富完整的产品体系，满足各类公安应用需要

GIS是我公司大型地理信息系统软件系列，适用于从嵌入式设备到个人电脑、从工作站到大型服务器、从单机环境到网络环境、从局域网到互联网、移动通信网络等多种应用环境，是一个技术领先、产品体系齐全、性价比高，适合公安系统应用的主流GIS软件平台。GIS产品体系完整，包括桌面系统、开发组件、WebGIS平台和嵌入式GIS，产品体系图如下：

具体介绍如下：

1)

SDX+ 5 —支持海量空间数据管理的大型空间数据库引擎； 将基础地图、警用公共地图、警用专有地图统一存储和管理；

2)

Objects 5 —适合大型C/S(Client/Server)架构专业应用系统建设的全组件式GIS平台；

3)

IS.NET 5 —用于建立B/S(Browser/Server)架构大型网络GIS服务的Internet GIS平台；

4)e 5 —适用于移动警务终端设备的嵌入式GIS开发平台，是移动警务办公的理想选择；

5)

Deskpro 5 —用于公安地理空间数据处理与分析建模的大型桌面GIS软件；

6)

Express 5 —用于公安地理空间数据编辑与处理的桌面GIS软件； 7)

Viewer 5 —用于浏览公安地理空间数据的工具软件。

这些产品已经覆盖了目前公安行业GIS的主流应用。在具体项目中，根据应用的需求，可选择桌面产品 Deskpro进行数据处理工作；

Objects进行C/S应用的开发平台，实现需要进行复杂交互操作的应用； IS.NET/JAVA作为B/S应用的开发平台，主要应用在信息浏览查询分析，实现基于Internet的GIS应用。

3.2 国产GIS平台，数据保密性和安全性高

和其他行业相比，科技强警有着其特殊性，需要高度的保密性和安全性做保障。GIS软件平台是地理信息管理的软件工具，是科技强警信息化建设的关键基础技术。从保密性和安全性意义上讲，公安行业的信息化工作从长远考虑，宜尽可能采用我国自主创新的技术为支撑。

根据政府采购的最新要求，政府部门的信息化将优先考虑国产软件。这里边有鼓励国产软件的成分，更多是基于对软件安全性的考虑。GIS是完全自主知识产权的软件产品，系统从最底层的代码都是由福州天创设计和编写，完全不存在国外软件对政府来说是安全黑箱的问题，能够保证用户在使用系统过程中的安全隐患。

3.3 支持主流的操作系统和数据库平台

GIS目前已经支持主流的操作系统平台：  Windows Server 2003；  Windows XP；  Linux；  Unix。

GIS目前支持的数据库平台：  Oracle；  SQL Server；  Sybase；  DB2；

 DM（国产达梦数据库）；

 Kingbase（国产人大金仓数据库）。

3.4 成熟的公安专用符号库让系统开发事半功倍

福州天创利用 GIS平台的优势，开发了专门用于公安和军事的军标符号库，这套符号库是在福州天创长期的项目经验中总结和积累的成果，是完全符合公安

安全行业标准的。从这个角度来讲，很多功能用其它的GIS平台实现可能需要花费很大的代价，或许也实现不了，但是采用 GIS平台将取得事半功倍的效果。

3.5 动态预案的定制

GIS基于在公安军事行业应用需求，开发出了一套用于制定公安抓捕预案定制的工具，能够结合GIS路径分析、影响范围分析和三维分析功能，制定罪犯抓捕方案，并制作成能够推演势态变化的一整套罪犯抓捕的动态预案，办案民警能够根据这个抓捕的动态预案进行警力部署和开展抓捕工作。

3.6 产品性价比高

GIS专用版完全是为科技强警工作的顺利开展而推出的软件产品，能够建立一个稳固、安全、开放、高效、功能强大的综合警务平台，软件产品的性价比很高。警用GIS应用解决方案

4.1 警用GIS应用体系

公安行业GIS的应用分三个层次的应用，即公安部、省级公安部门和城市级公安部门。在这个应用体系中，部级、省级和城市级公安部门通过数据共享平台实现各级的互联互通。

(1)部级警用GIS应用

 构建部级空间数据共享与交换平台，实现全国1:25万数据、省级警用地理信息数据和省会城市数据的交换与共享；  建立全国标准警用地理信息符号库；

 全国重大案件指挥系统，包括重大案件管理、预案管理、动态预案制作、指挥调度和决策支持等功能；

 全国三维地形可视化系统，为部级宏观决策和应急处置提供支撑；  实现对主要重点城市基于电子地图的图像监控；

 警用电子地图服务，全国民警通过Internet浏览全国、省、市、县的信息和使用系统提供的服务；

 统计分析，实现全国的警务工作的统计分析。(2)省级警用GIS应用

 搭建全省警用地理信息共享与发布平台，实现全省警用地理信息资源共享与发布；

 信息查询系统，实现全省地形情况、交通状况、公安机关布控堵截卡点和公安机关、警力的分布状况等；

 省内重大案件指挥系统，包括重大案件管理、预案管理、动态预案制作、指挥调度和决策支持等功能；  省级公安统计和专题分析；

 警用电子地图服务，全省民警通过Internet浏览省内的市、县的信息和使用系统提供的服务。(3)城市警用GIS应用

城市警用GIS系统主要使用单位包括基层的公安局、公安派出所、交通支大队、消防支大队等单位，这些单位的工作深入一线和具体警务工作。其主要的业务需求包括以下几个方面：

 警务工作所需的空间信息查询，如道路、地形、门牌号、周边信息等多种查询的需求；

 治安管理应用，包括治安重点管理对象管理，如交通枢纽、娱乐场所等的管理；  刑事侦查应用；  公安交通管理；  消防管理；  人口管理；

 警力的分布管理和决策；  车辆的监控和调度；  统计分析；  分析决策；  信息发布；  数据共享和交换。

4.2 警用GIS系统总体构架 4.2.1 系统构架图

警用GIS系统构架是由基础硬件网络支撑平台、软件支撑平台、数据库系统、基础公共服务平台、专业应用系统组成。公安专业应用系统还包括公安110指挥系统、公安122指挥系统、公安119指挥系统、其它专业应用系统和公安辅助决策系统等部分组成。下图是公安GIS系统的体系构架图：

4.2.2 软件平台体系构架

在警用GIS系统中，GIS的应用是B/S和C/S并存的，这主要是根据实际应用需求来选择的。

数据显示、检查、编辑和入库是采用基于 Deskpro来实现的，这部分系统是基于C/S模式实现的。可以读取文件格式的地图数据，进行数据的显示、查询、编辑等工作；在数据处理合格后，通过 SDX+将这些数据存入到大型关系型数据库Oracle中，对数据进行显示、查询、编辑等工作。

对于复杂的业务处理也采用C/S结构，公安决策分析和GPS车辆调度都将采用C/S结构体系来实现，对应的产品是 Objects+ SDX+组成的平台。这主要是由C/S系统在处理大数据量的运算和复杂的分析运算时所需要的系统资源所决定的。

对于简单的信息查询和信息发布，采用WebGIS来实现，也就是B/S机构。所采用的平台是 IS.net+ SDX+组成的平台。

4.3 基础数据资源库建设

基础数据资源库的建设包括如下内容：(1)基础地形图库

 全国范围内的应用宜采用1：4000000、1：1000000、1：250000比例尺，最宜采用1：250000比例尺；

 在全国范围内对重点区域如省、边界等区域可采用1：50000比例尺；  直辖市、省会城市、重点城市可采用1：50000、1：10000比例尺，有条件的地区可采用1：5000比例尺电子地图；

 城区的基础地形图数据用1：2000以上的大比例尺数据，郊区可采用1：10000的数据；

 在城区可辅以高分辨率的遥感影像，如1：2000航空影像、1米或0.61分辨率的卫星影像，郊区可辅以中高分辨率的遥感影像，如5米或者10米分辨率的卫星影像，1：10000航空影像等。(2)社会经济数据库(3)警用数据库  地址地名数据库  常驻人口数据库  重点人口数据库  警情数据库  刑侦数据库  火灾数据库  交通数据库  重大案件数据库  ……

(4)共享交换数据库

4.4 警用GIS系统功能 4.4.1 警用GIS基础平台

4.4.1.1 基础GIS管理服务平台

基础地理信息管理平台包括数据建库及更新、信息查询和统计、系统管理和维护等三大类的基础功能和高级扩展功能。

(1)数据建库及更新是关于数据的转换、入库、数据版本管理等一系列的功能组成。

 空间数据导入，实现多种常用空间数据格式的数据转入；  空间数据导出，实现多种常用空间数据格式的数据导出；  地图编辑，实现对空间数据对象的增加、删除、修改等功能；  符号库管理，针对警用GIS的特殊需要建立警用符号库并进行管理和维护，能够根据需求定制所需要的特殊符号；  图例管理，根据地图的变化对图例进行更新维护；

 版本管理，对各个时期的不同版本的数据进行归档和管理，能在必要的时候提供临时的使用；

 元数据管理，根据数据的变化对原数据进行更新维护。(2)信息查询和统计

 查询，采用多种方式实现图形到属性的查询和属性到图形的查询，如常见的模糊查询、条件查询、点图查询、范围查询等；  空间定位，根据地名或地址信息在地图上进行空间定位；

 统计，按照给定的条件进行属性或图形的统计，并通过地图和表单两种方式展示统计结果；

 专题图制作，将某一个或某几专题指标通过地图的色彩变化或直方图的方式来展示；

 地名库管理，对地名库中的信息进行管理和维护；

 场所管理，对相关的公安场所进行管理和维护，如公安机构、消防用的水源、大型公共场所、交通枢纽的管理，为公安业务活动提供支持。

(3)系统管理和维护

 系统管理，包括系统初始化、系统日志、数据库的备份与恢复等；  用户管理，对使用系统的用户的按角色管理，并赋予不同的权限，包括模块级的权限和功能级的权限。(4)高级扩展功能  三维显示；  三维模型的生成；  动态预案制作；  身份认证接口；  异地备份。

4.4.1.2 GPS监控平台

警用GPS监控平台主要监控警务车辆和警务人员。警用GPS监控平台由中心信息接收设备、中心处理软件系统、通讯系统和GPS终端系统（车载GPS设备或手持GPS设备）组成。GPS监控系统通过实时采集车辆或人员的位置信息，了解公安干警的工作状态，并根据案情的发展，结合一线警力的分布，通过系统及时调动警力应对案情的变化。GPS监控平台实现一下功能：

(1)监控中心部分的主要功能

 数据跟踪功能：将移动车辆的实时位置以帧列表的方式显示出来。如车号、经纬度、速度、航向、时间、日期等。

 图上跟踪功能：将移动车辆的定位信息在相应的电子地（海）图背景上复合显示出来。电子地（海）图可任意放大、缩小、还原、切换。有正常接收与随意点名接收两种接收方式。还可提供是否要车辆运行轨迹的选择功能。

 模拟显示功能：可将已知的目标位置信息输入计算机并显示出来。 决策指挥功能：决策指挥命令以通信方式与移动车辆进行通信。通信方式可用文本、代码或语音等，实现调度指挥。(2)车载部分的主要功能

 定位信息的发送功能：GPS接收机实时定位并将定位信息通过电台发向

监控中心。

 数据显示功能：将自身车辆的实时位置在显示单元上显示出来。如经度、纬度、速度、航向。

 调度命令的接收功能：接收监控中心发来得调度指挥命令,在显示单元上显示或发出语音。

 报警功能：一旦出现紧急情况，司机启动报警装置，监控中心立即显示出车辆情况、出事地点、车辆人员等信息。

4.4.1.3 数据交换平台

公安管理部门的数据交换根据部门所处层次的需求，如公安部只需要从下级获取数据和向下级共享数据，省公安厅则需要向上下两级共享和交换数据，城市级主要是向省级报送数据。数据交换的内容如下：

(1)重大案件数据；

(2)公安月、季度、统计报表；(3)其他需要共享交换的数据。

4.4.2 警用GIS专业应用系统

4.4.2.1 110指挥系统

公安110指挥系统是以110接处警系统为核心的业务系统，系统以接警、处警、案件分析、决策分析、动态预案制作和警力部署为主要的业务线索开展工作。

(1)110接处警平台，是在Call Center系统上，加入以GIS为核心的报警定位系统。当接线员输入报警人员提供的地址信息后，能够快速地在地图上进行定位，以提高处警的效率和准确程度。

(2)案件分析是在综合查询各种资料的基础上对案件的分析，包括交通道路、河流、居民地、公共场所、主要交通线路等基础信息。

(3)决策分析是在对案件的详细情况了解以后，采用GIS的分析工具，分析案情的发展趋势。如可能逃逸方向、抓捕路线、三维分析等。(4)动态预案制作时采用GIS技术综合案件发展的时序特征和空间变化特

征，制作案件动态演变预案，对于作战指挥起到辅佐作用。(5)警力部署，根据预案实现警力部署。

4.4.2.2 119指挥系统

消防119指挥系统是以火警119的接处警为核心的业务系统。消防119子系统包括消防案件管理、火情预测、救火路线选择、救火决策分析等功能模块。

(1)119接处警平台，是在Call Center系统上，加入以GIS为核心的报警定位系统。当接线员输入报警人员提供的地址信息后，能够快速地在地图上进行定位，以提高处警的效率和准确程度。(2)火灾分布分析；(3)消防装备和设施管理；(4)消防预案管理；(5)救火路线选择；

(6)救火决策分析，包括火灾的影响范围等分析。

4.4.2.3 122指挥系统

交通122指挥系统是以122交通台为核心的业务系统，包括交通管制方案制定、交通疏堵方案制定、交通视频监控系统。

(1)突发交通事故管理；(2)交通指挥调度；(3)交通设备设施管理；(4)交通管制方案制订；(5)交通疏堵方案；(6)交通视频监控系统；(7)交通预案管理；

(8)决策分析，包括网络路径分析、故障影响范围分析。

4.4.2.4 重大案件管理系统

重大案件包括重大刑事案件、反恐、重大火灾等影响比较重大的案件。重大案件管理的功能包括案件的情况查询和统计、预案的管理、动态预案制作等。

其中动态预案制作是根据案件的发生发展过程进行模拟分析。根据案件发生的时间、地点的变化，同时考虑周围的地理情况和干警的破案工作的进展等信息，模拟案件的发展以及可能的结果，为案件的侦破提供参考。

4.4.2.5 警用统计分析系统

公安管理统计分析系统包括对、季度的发案情况以及其详细指标的统计，分析社会治安状况和犯罪特点的分析，为领导的决策提供参考依据。同时还包括公安统计专题地图的功能。通常公安常用的专题信息如下：

(1)公安治安统计专题分析；(2)刑事案件统计专题分析；(3)消防信息统计专题分析；(4)公安交通统计专题分析；(5)刑事案件统计专题分析；(6)重大案件统计专题分析；(7)人口信息统计专题分析。

4.4.2.6 其他警用专业应用系统

公安行业还有一些专用的业务子系统，包括刑侦系统、治安系统、巡特警系统、外管系统、禁毒系统和公交系统，但其功能比较类似，主要有以下功能：

(1)查询统计，包括人口、犯罪、出入境、监管人员、禁毒等信息的查询统计和分析；(2)历史案件管理；(3)警力分布与查询；(4)案件定位；

(5)决策分析，包括网络分析、邻域分析等。

4.4.2.7 警用辅助决策系统

辅助决策系统包括如下功能：

(1)人口分析，实现对人口分布、年龄、职业、婚姻、生育、家庭结构等的分析，为人口管理、社会治安管理、交通管理等提供决策依据；(2)犯罪分析，对犯罪的作案手段、工具、作案地点、案件性质等进行联合分析；

(3)交通分析，对交通的方式、拥堵状况等进行空间专题分析，发现其中的一些特点，为交通指挥决策提供依据；

(4)叠加分析，将不同指标的信息通过GIS的空间叠加进行分析，发现其中的一些共性特点和差异性特点。

(5)警力配置，从全局的角度分析警力分配的合理程度；

(6)指挥调度，根据对事件（案件）和各种活动所涉及的警务信息的分析结果对警力进行动态指挥调度；

(7)预案管理，对一些预设的情况制定处置预案，并能够对当前的案件进行动态预案的制定；

(8)一线公安机构分布合理性评价；

(9)趋势分析，通过对人口、犯罪等信息的统计分析，给出其未来发展变化的趋势；

(10)综合分析，综合考虑经济、人口、交通等多种因素对案件进行分析。方案特点

1)方案完全满足国家金盾工程的总体要求

福州天创公安行业GIS解决方案是在充分了解金盾工程一期的基础上提出来的，已经充分考虑了公安行业信息化的现状及存在的问题。据此，福州天创提出的公安行业解决方案将充分满足公安行业的GIS应用的需要，并能够对现有的一些应用进行优化和提升。

2)GIS良好的兼容性可继承现有资源

GIS平台具有良好的扩展性和兼容性，能够非常好地兼容已有的数据资源和软硬件资源。

3)为领导提供辅助决策的强大工具

领导需要及时的信息和辅助决策工具。本系统根据公安行业的特点，重点解决了中央、省到地县的数据交换和共享。在此基础上，实现对公安行业信息的可视化展示、分析，并对大案要案以及反恐行动进行管理和指导。本系统最终成为领导业务管理的强有力工具。

4）是公安干警的得力助手

系统提供针对各类警务的功能和服务，能够满足目前大部分警务工作的需要。比如信息综合查询、案发地点的快速定位、作战模拟分析等功能都是公安一线人员工作所需要的。如果系统数据比较好，干警的计算机水平到位，最终这套系统将会给警务人员办案的理念带来革新——通过GIS技术支撑，推动工作模式的改变，实现从依靠经验向依靠科学技术、从人力密集型向科技集约型转变。软件配置

基础软件平台包括操作系统、数据库平台、地理信息系统平台、辅助软件系统等组成，成为公安行业GIS建设的基础软件支撑平台。

在本系统中推荐使用如下的软件平台：

操作系统：Windows Server 2003/Windows XP/Linux/Unix； 数据库平台：Oracle/SQL Server/Sybase/DB2/DM/Kingbase 地理信息系统平台： GIS系列产品，包括

Deskpro Objects IS.net/Java SDX+

第四篇：采矿工程

采矿工程——矿长：采矿人的“最高境界”

周剑波谈起采矿工程专业，大多数人都有一种“神秘”的感觉：采矿就是下矿井挖矿石吧，一定会干很多苦活累活吧！的确，所谓采矿，是指将有用矿物从地壳内或地表开采出来，并运送到选矿厂或其它使用地点的一种生产过程和作业。简单来讲，就是“挖矿”。但是，这仅仅是“采矿”二字的含义，加上“工程”，就不能单纯地理解为到矿山“挖矿”了。采矿工程是一种规模最大、最复杂的岩土工程，是应用工程学知识和科学方法，来圈定、设计、开拓和回采含有用矿物的矿床。而我们采矿工程专业的学生，正是要学习这种矿床开采的理论和方法。

采矿工程专业分为煤、金属及非金属方向，培养的是能掌握固体矿床开采的基本知识、基本理论和基本技术，具备采矿工程师的基本能力，能从事矿区开发规划、矿床开采(露天、地下)设计、矿山安全技术、工程监察、生产技术管理以及科学研究与技术创新的高级应用型工程技术人才。我们老师曾自豪地说过：矿业公司的总工程师无一例外都是采矿工程专业出身，采矿人的“最高境界”是矿长。

要成为总工程师或矿长，必须具备全面的知识与素养。而采矿工程专业开设的课程所涉及的学科领域是非常广泛的，包括各种公共基础课程，如高等数学、综合外语、大学物理、计算机基础、经济管理等，还有矿床开采的基本理论与专业知识以及岩土开挖的基本知识。其中，主干学科是力学与矿业工程，主干课程包括工程制图、工程力学、VB程序设计、地质学、测量学、岩石力学、爆破工程、采掘机械、井巷工程、矿床地下开采、矿床露天开采、矿井通风与安全。当然，课程的设置会因学校和专业方向的不同而有所差异。

在目前的采矿工程专业培养中，课程虽然涉及面广，但是真正“专业”的课程却相对不足，采矿方法的创新比较困难。老师曾说，我们现在用的教材跟上世纪七八十年代的教材的内容是大同小异的，采矿方法在本质上是基本相同的，近年来才发展创造了一些爆破技术和数字化矿山技术。与国外先进矿山相比，我国的采矿技术与装备、安全规范等都相对落后。因此，这也给我们新时代的采矿学子提供了广阔的推陈出新的契机。

采矿工程专业的实践性非常强，这也弥补了专业课相对不足的缺陷。主要的实验和实习有：工程训练、物理实验、电工电子技术实验、岩石力学实验、爆破实验、测量学实习、采矿专业认识与地质实习、生产实习、毕业实习。通过这些实践，学生能将理论与实际结合起来，既增加了趣味性，又掌握了知识、开拓了视野。这也是采矿工程专业的优势之处。选择这个专业必须要有足够的心理准备！因为矿山不可能建在城市里面或郊外，它只能在偏僻的地方。条件好点的矿山可能有自己的职工宿舍、娱乐设施，福利待遇也不错，还可以安置家属；那些处在深山老林、穷乡僻壤的矿山就算有很好的福利待遇，也抵不过艰苦的环境。所以，选择这个专业必须要有吃苦耐劳、奉献的精神，这不是嘴上说说能吃苦耐劳就可以的！我国矿山的安全隐患一直是个严重的问题，尤其是煤矿，随着技术的不断发展与法律法规的不断完善，矿山的安全系数越来越高了，安全事故逐年减少，矿山的安全隐患并不是人们想象中的那样可怕。我们去矿山工作同样必须掌握好技术，并时刻保持安全意识。此外，很多开设采矿工程专业的院校是不招收女生的，就算招也不过几个女生，这是由人的身体条件决定的，这并不是对女性的歧视，相反是出于尊重和保护。而男生到矿山工作，也可

能因为缺少女性而面临着无法结婚生子的问题。因此，选择专业必须慎重考虑，结合自己的家庭因素与个人的兴趣爱好，真正喜爱这个专业，全心全意地从事这个行业，才可能有所作为。

2011年6月，麦可思研究院发布的就业蓝皮书《2012年中国大学生就业报告》中指出，采矿工程专业是2012年全国本科就业十大“绿牌”发展专业之一。“绿牌”专业是指：月收入、就业率持续走高，失业量较低且就业满意度较高的专业，为需求增长型专业。可见，在我国经济增长面临较大压力、部分矿产品价格下降的背景下，采矿工程毕业生仍然保持着较高的就业率，采矿工程专业人才仍是社会发展急需的人才。但是，高就业率不可能一成不变，四年过后国家政策、经济形势可能发生转变，就业形势也会随之改变。

除了直接面向矿山就业外，毕业后可以进入政府管理部门从事能源开发与规划工作，进入安监局从事矿山安全监管工作，也可进入矿山设计研究院从事矿山开采设计工作。但能够得到这种“铁饭碗”工作的本科生在极少数，一般情况下最低门槛是硕士研究生。如今，越来越多的同学选择继续深造，考研[微博]甚至考博，因为研究生毕业能进入全国各大冶金设计院和省级设计院。

另外，对于学习采矿工程专业的学子来说，也可以跨专业领域就业。这就得益于较广的课程学习。比如你对爆破感兴趣，将来可以进入爆破领域；采掘机械学得好，你可以从事机械制造行业；计算机技术过硬，你可以进入矿山软件公司；你也可以到与采矿工程专业毫不相关的行业工作。总之，只要你有能力、够努力，相信“条条道路通罗马”，你一定会找到属于你自己的路！

拥有本专业国家特色专业院校名单：中国矿业大学、东北大学、重庆大学[微博]、贵州大学[微博]、西安科技大学、河北工程大学、内蒙古科技大学、华北科技学院、江西理工大学、河南理工大学等。

第五篇：采矿工程课程设计

煤矿地质实习报告

院

系:中国矿业大学银川学院

矿业工程系

专

业：采矿工程09级四班

姓

名： 王彪彪

学

号：120090201243

指导老师：黄利华

蒋福兴

高常青

徐志平

编写日期：2011年6月26日

目录 绪言

第一章 岩石

第一节 概述 第二节 沉积岩

第二章

第三章

其它

结束语 第三节 火成岩 第四节 变质岩

地层与化石

第一节 概述

第二节 前寒武纪地层 第三节 古生代地层与化石第四节 中生代地层与化石地质构造

第一节 概述 第二节 褶皱 第三节 断层 第四节 节理

第一节 外力地质作用

绪言

本次实习实在6月21日到6月23日进行的，经过一学期的煤矿地质学习使我们掌握和了解了许多关于地质方面的知识和技能。而这次实习给了我们实地考察的机会，一方面，通过实习理论结合实际加深了我们对课堂知识的理解和巩固，提高了在野外识别地质现象的能力。另一方面，通过这次实习使我们长了见识，也锻炼了体质和吃苦的精神。对我们今后的学习和生活有很大帮助。我们这次实习主要在银川周围的贺兰山和黄河沿岸进行。

贺兰山是中国宁夏回族自治区西北山岭。南北长220公里，东西宽20～40公里。南段山势缓坦，三关口以北的北段山势较高，海拔2,000～3,000公尺。主峰亦称贺兰山，海拔3,556公尺。山地东西不对称，西侧坡度和缓，东侧以断层临银川平原。贺兰山为强烈地震带，1739年银川附近发生8级地震，1561年在中宁、1709年在中卫都发生过7.5级地震。贺兰山北段煤藏丰富，新建有贺兰山煤炭工业基地。包兰铁路有支线由平罗伸至贺兰山的汝箕沟。贺兰山脉海拔2000~3000米，主峰敖包圪垯位于银川西北，海拔3556米，是宁夏与内蒙古的最高峰。贺兰山脉为近南北走向，绵延200多公里，宽约30公里，是中国西北地区的重要地理界线。山体东侧巍峨壮观，峰峦重叠，崖谷险峻。向东俯瞰黄河河套和鄂尔多斯高原。山体西侧地势和缓，没入阿拉善高原。贺兰山植被垂直带变化明显，有高山灌丛草甸、落叶阔叶林、针阔叶混交林、青海云杉林、油松林、山地草原等多种类型。其中分布于海拔2400~3100米的阴坡的青海云杉纯林带郁闭度大，更新良好，是贺兰山区最重要的林带。植物有青海云杉、山杨、白桦、油松、蒙古扁桃等665种。动物有马鹿、獐、盘羊、金钱豹、青羊、石貂、蓝马鸡等180余种。1988年国务院公布贺兰山自然保护区为国家级保护区，面积6.1万公顷。贺兰山自然资源丰富。山前冲积平原上草场辽阔，是宁夏滩羊的重要产区，所产滩羊二毛皮古称“千金裘”，毛色细润，卷曲如云。山区富含优质煤炭，有石嘴山等10座大型矿区。另外还有磷灰岩、石英砂岩、灰岩、粘土岩等矿产，其中小滚钟口生产的粘板岩质地细润，清雅莹柔，用它雕成的贺兰石砚是宁夏“五宝”之一。黄河沿岸主要考察了沙坡头和青铜峡。沙坡头黄河入川口风景区与国家AAAAA级旅游区沙坡头首尾相连、沙水相依，是沙坡头旅游区不可分割的重要组成部分，景区自然风光奇特，规模宏大，交通便捷。景区由3000余亩沙漠和5公里多长的沙漠河岸线组成，东西长4.3公里，南北宽5.2公里。地势呈西高东低，落差166米，这里集大漠、黄河、青山、绿洲、大型沙雕、大型滑沙场、世界上最大的沙生植物园和世界上第一条沙漠铁路为一体。黄河在这里转了个S大湾形成了天然的巨幅太极八卦图。有享誉世界的麦草方格治沙成果，创造了人进沙退的治沙奇迹，让世界属目，被联合国授予“全球环保50 黄河入川口，一面是香山耸立而起的山湾，一面是浩瀚的腾格里大模。古时候，这片沙滩和山湾，是闻名大河上下的黄河渡口，渡口叫黄河九渡。是古丝绸之路，黄河航道、驮盐古道以及胡汉贸易，茶马互市的古码头之一。码头北岸是浩如瀚海的腾格里沙漠，当年那些横走大漠的商队、跋涉沙海的驼队，就从黄河九渡过河，爬上对岸的沙坡，走向大漠深处，在黄沙滚滚的腾格里大漠里，洒下一路驼铃声，远走蒙古大草原，远走中亚和西亚。

君不见黄河之水天上来，东流到海不复回。从青藏高原到东海海口，屹立在青山大漠间的黄河入川口，与黄河的源头、黄河入海口并列成黄河水系的三颗星座，成为黄河上游、中游和下游的三颗明珠，照亮了大河万里奔流的航程。从高原峡谷到一马平川绿州，从夺腾急流到温柔缠绵，千里而来的黄河水在黄河入川口上，唱响了母亲河“横流千川，育我中华”的千古绝唱！奔流的黄河、巍峨的香山、葱郁的绿洲，广阔的卫宁平原、浩瀚的大沙漠形成了独特的塞上景观，不仅国内唯一，而且世界罕见。如梦如幻的大漠日出、壮丽如画的沙海夕阳、幻如魔境的月夜星空、梦魅般神秘的海市蜃楼景观，被誉为腾格里大沙漠“四绝景”。腾格里沙漠还具有沙层最厚、沙粒最细、沙质金黄、观赏性最强、沙漠野生动植物资源最丰富（植物453种，动物40多种）等特点。说起青铜峡，当然离不开黄河，黄河这条中华民族的母亲河，自青藏高原奔流而下，从甘肃省的黑山峡进入宁夏境内，婉蜒地穿过了牛首山，便形成了8公里长，高出水面数十米的陡壁，这就是青铜峡。峡谷两岸的高山峻岭上，奇岩怪石，姿态万千，古木森森，映蔽江面。然而从前这里却因为地势险峻，成了兵家必争之地。相传汉代名将马贤和唐代名将李靖都曾在此作战，古人有诗吟道：“青铜峡里韦州路，十去从军九不回。” 青铜峡峡谷的形成离不开大禹的功劳。相传远古时候，这里是由黄河水形成的大湖，由于贺兰山的阻挡而水流不畅。大禹来到此地，看到上游因湖水受阻而形成水涝，下游无水又旱情肆虐。为解救百姓苦难，这位治水英雄举起神斧，奋力开山，只听一声巨响，中间豁然出现一道峡谷，黄河之水得以疏通，下游旱情得到解除，上游也不再形成涝灾，农田滋润肥沃。就在大禹劈开贺兰山的时候，满天的夕阳把牛首山青色的岩石染成了迷人的古铜色，大禹见此情景，兴致勃勃地提笔在山岩上写下了“青铜峡”三个大字，从此这段峡谷便有了青铜峡的美名。人们为了纪念大禹的功绩，就在他住过的山洞旁，修建了一座禹王庙，并写诗赞道：”河流九曲汇青铜，峭壁凝晖夕阳红。疏凿传闻留禹迹，安澜名载庆朝宗.”

第一章 岩石

第一节概述

岩石，是固态矿物或矿物的混合物，其中海面下的岩石称为礁、暗礁及暗沙，由一种或多种矿物组成的，具有一定结构构造的集合体，也有少数包含有生物的遗骸或遗迹（即化石）。岩石有三态：固态、气态（如天然气）、液态（如石油），但主要是固态物质，是组成地壳的物质之一，是构成地球岩石圈的主要成分。基本解释： 由一种或通常由两种以上矿物所组成的固结或不固结的矿物体，其一部分是生物成因的(如煤)，在自然界大量存在，构成地壳的很大一部分。基本定义： 石是天然产出的具稳定外型的矿物或玻璃集合体[1]，按照一定的方式结合而成。是构成地壳和上地幔的物质基础。按成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩。其中岩浆岩是由高温熔融的岩浆在地表或地下冷凝所形成的岩石，也称火成岩或喷出岩。沉积岩是在地表条件下由风化作用、生物作用和火山作用的产物经水、空气和冰川等外力的搬运、沉积和成岩固结而形成的岩石；变质岩是由先成的岩浆岩、沉积岩或变质岩，由于其所处地质环境的改变经变质作用而形成的岩石。地壳深处和上地幔的上部主要由火成岩和变质岩组成。从地表向下16公里范围内火成岩和变质岩的体积占95%。地壳表面以沉积岩为主，它们约占大陆面积的75%，洋底几乎全部为沉积物所覆盖。岩石学主要研究岩石的物质成分、结构、构造、分类命名、形成条件、分布规律、成因、成矿关系以及岩石的演化过程等。它属地质科学中的重要的基础学科。性质

岩石工程性质无怪乎就是物质成分（颗粒本身的性）、结构（颗粒之间的联结）、构造（成生环境及改造、建造）、现今赋存环境（应力、温度、水）这几个方面的因素。如果是岩体，则取决于结构面和岩块两个方面，在大多数情况下，结构面起着控制性作用。

第二节 沉积岩

在地表常温、常压条件下，由风化物质、火山碎屑、有机物及少量宇宙物质经搬运、沉积和成岩作用形成的层状岩石。按成因可分为 碎屑岩、粘土岩 和化学岩(包括生物化学岩)。常见的沉积岩有 砂岩、凝灰质砂岩、砾岩、粘土岩、页岩、石灰岩、白云岩、硅质岩、铁质岩、磷质岩 等。沉积岩占地壳体积的7.9%，但在地壳表层分布则甚广，约占陆地面积的75%，而海底几乎全部为沉积物所覆盖。

沉积岩有两个突出特征：一是具有层次，称为层理构造。层与层的界面叫层面，通常下面的岩层比上面的岩层年龄古老。二是许多沉积岩中有“石质化”的古代生物的遗体或生存、活动的痕迹-----化石，它是判定地质年龄和研究古地理环境的珍贵资料，被称作是纪录地球历史的“书页”和“文字”。

第三节 火成岩

也成岩浆岩，当熔浆由火山通道喷溢出地表凝固形成的岩石，称喷出岩或称火山岩。常见的火山岩有玄武岩、安山岩和流纹岩等。当熔岩上升未达地表而在地壳一定深度凝结而形成的岩石称侵入岩，按侵入部位不同又分为深成岩和浅成岩。花岗岩、辉长岩、闪长岩是典型的深成岩。花岗斑岩、辉长玢岩和闪长玢岩是常 也称岩浆岩。来自地球内部的熔融物质，在不同地质条件下冷凝固结而见的浅成岩。根据化学组分又可将火成岩分为 超基性岩（SiO2，小于45%）、基性岩（SiO2，45%～52%）、中性岩（SiO2，52%～65%）、酸性岩（SiO 2、大于65%）和 碱性岩（含有特殊碱性矿物，SiO 2，52%～66%）。火成岩占地壳体积的64.7%。

第四节 变质岩

原有岩石经变质作用而形成的岩石。根据变质作用类型的不同，可将变质岩分为5类：动力变质岩、接触变质岩、区域变质岩、混合岩和交代变质岩。常见的变质岩有 糜棱岩、碎裂岩、角岩、板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、大理岩、石英岩、角闪岩、片粒岩、榴辉岩、混合岩等。变质岩占地壳体积的27.4%。

岩石具有特定的比重、孔隙度、抗压强度和抗拉强度等物理性质，是建筑、钻探、掘进等工程需要考虑的因素，也是各种矿产资源赋存的载体，不同种类的岩石含有不同的矿产。以火成岩为例，基性超基性岩与亲铁元素，如铬、镍、铂族元素、钛、钒、铁等有关；酸性岩与亲石原素如钨、锡、钼、铍、锂、铌、钽、铀有关；金刚石仅产于金伯利岩和钾镁煌斑岩中；铬铁矿多产于纯橄榄岩中；中国华南燕山早期花岗岩中盛产钨锡矿床；燕山晚期花岗岩中常形成独立的锡矿及铌、钽、铍矿床。石油和煤只生于沉积岩中。前寒武纪变质岩石中的铁矿具有世界性。许多岩石本身也是重要的工业原料，如北京的汉白玉（一种白色大理岩）是闻名中外建筑装饰材料，南京的雨花石、福建的寿山石、浙江的青田石是良好的工艺美术石材，即使那些不被人注意的河沙和卵石也是非常有用的建筑材料。许多岩石还是重要的中药用原料，如麦饭石（一种中酸性脉岩）就是十分流行的药用岩石。岩石还是构成旅游资源的重要因素，世界上的名山、大川、奇峰异洞都与岩石有关。我们祖先从石器时代起就开始利用岩石，在科学技术高度发展的今天，人们的衣、食、住、行、游、医„„无一能离开岩石。研究岩石、利用岩石、藏石、玩石、爱石已不再是科学家的专利，而逐渐变成广大群众生活的组成部分。

第二章地层与化石

第一节 概述

构成地球表层成层的岩石，叫做地层，地层本来是一层一层地沉积而成的，一般来说，先沉积的地层在下面，后沉积的地层在上面，所以下层地层的年代比上层的古老。但是，由于地球表面不断地运动，地层也会随着上升、下降、扭曲等，使地层的顺序发生某些变化。化石在地层中出现的顺序，是人们研究生物进化的一个重要的方面。不同生物化石的出现和地层的形成，有着平行的关系。也就是说，在越古老的地层中，挖掘出的化石所代表的生物，结构越简单，分类地位越低等。在距今越近的地层中，挖掘出的化石所代表的生物，结构越复杂，分类地位越高等。

地层一层层地重叠，像书页一样，保存着地球上生命世界的历史记录，化石就像这巨大历史书中的文字。人们根据地层中的岩石，可以分析出地层形成的年代，而其中的化石，就是推断当时生命世界的根据。

第二节 前寒武纪地层 我们这次实习所看到的寒武纪以前的地层是在贺兰山2600米的悬崖上，这里的地层属于震旦纪时期，这里主要有贺兰石岩层，这种紫绿色夹杂的岩石只有贺兰山有，它属于泥沙砂岩变质岩。

贺兰石产于海拔2600米左右的贺兰山悬崖上，形成于18亿年前中元古代早期（长城纪），是地层中染色沙质极岩在自然应力作用下形成的块状岩体，构成贺兰石的矿物非常微细，只有头发丝的几十之一，而相互聚结又特别紧密。就在这般细腻基底上，均匀散布着许多比较坚硬的石英粉和铁矿物微粒，它们恰似在贺兰石中嵌入了“硬质合金”，刚柔相宜，是一种十分难得的石料。它质地细密、古雅莹润、紫绿相间、交错辉映、刚柔相宜、叩之有声，石料结构均匀、呈天然深紫和豆绿两色，经能工巧匠雕刻制成的贺兰砚具有发墨、存墨、护毫、耐用的特点，加盖后砚内余墨数日不干不臭，雕刻艺人因石制宜、精心用料，雕出千姿百态的砚，历史上贺兰砚曾与端砚、歙砚齐名，素有“一端二歙三贺兰”之说，贺兰砚发墨迅速，不郁结，又耐用，带盖的贺兰砚如同密封器一般，素有“存墨过三天”之誉，它不仅是文房四宝的实用品，而且是珍贵的工艺收藏品，深受历代书法家、画家的喜爱。

第三节 古生代地层与化石

这次实习中主要见到的古生代地层有：奥陶纪地层、泥盆纪地层、石炭纪和二叠纪地层。

在沙坡头看到了奥陶纪和泥盆纪地层。奥陶纪（Ordovician）是地质学上，古生代中五亿五百万到四亿三千八百万年前这段时间，可分为三个时期－奥陶纪早期(五亿五百万到四亿七千八百万年前)，奥陶纪中期(四亿七千八百万到四亿五千三百万年前)和奥陶纪晚期(四亿五千三百万到四亿三千八百万年前泥盆纪（距今4-3.6亿年前）是晚古生代的第一个纪，从距今4亿年前开始，延续了4000万年之久。泥盆纪（距今4-3.6亿年前）是晚古生代的第一个纪，从距今4亿年前开始，延续了4000万年之久。由于早古生代加里东运动影响的结果，同时，从泥盆纪开始，地球又开始发生了海西运动。因此，泥盆纪时许多地区升起，露出海面成为陆地，古地理面貌与早古生代相比有很大的变化。在泥盆纪里蕨类植物繁盛，昆虫和两栖类兴起。脊椎动物进入飞跃发展时期，鱼形动物数量和种类增多，现代鱼类——硬骨鱼开始发展。泥盆纪常被称为“鱼类时代”。

在石炭井看到了石炭纪地层及化石。石炭纪（Carboniferous）约处于地质年代两亿八千六百万至三亿六千万年前，它可以区分为两个时期：始石炭纪（又叫密西西比纪，三亿两千至三亿六千万前）、和后石炭纪（又叫宾夕法尼亚纪，两亿八千六百至三亿两千万年前）。石炭纪（Carboniferous period）是古生代的第5个纪，开始于距今约3.55亿年至2.95亿年，延续了6500万年。石炭纪时陆地面积不断增加，陆生生物空前发展。当时气候温暖、湿润,沼泽遍布。大陆上出现了大规模的森林，给煤的形成创造了有利条件。石炭纪是地壳运动非常活跃的时期，因而古地理的面貌有着极大的变化。这个时期气候分异现象又十分明显，北方古大陆为温暖潮湿的聚煤区，冈瓦纳大陆却为寒冷的大陆冰川沉积环境。气候分带导致了动、植物地理分区的形成。

石炭纪含煤地层

中生代地层中我们只看到了三叠纪地层，其他新生代地层没有注意到。

第三章 地质构造

第一节 概述

组成地壳的岩层和岩体，在内外地质作用下（多为构造运动），发生变形和变位后，形成的几何体，或残留下的形迹。

地质构造因此可依其生成时间分为原生构造(primary structures)与

地质构造

次生构造(secondary structures或tectonic structures)。次生构造是构造地质学研究的主要对象，而原生构造一般是用来判断岩石有无变形及变形方式的基准。构造也可分为水平构造、倾斜构造、断裂和褶皱。

地壳或岩石圈各个组成部分的形态及其相互结合方式和面貌特征的总称。地质构造的规模，大的上千公里，需要通过地质和地球物理资料的综合分析和遥感资料的解译才能识别，如岩石圈板块构造。小的以毫米甚至微米计，需要借助于光学显微镜或电子显微镜才能观察到，如矿物晶粒变形、晶格的位错等。

类型：

地质遗迹依其形成原因、自然属性等可分为下列６种类型：

（１）标准地质剖面：如中国最古老的岩石——辽宁鞍山白家坟花岗岩；天津蓟县中、上元古界地层剖面等。

（２）著名古生物化石遗址：如北京周口店北京猿人遗址；世界奇观——河南西峡恐龙蛋化石等。

（３）地质构造形迹：如西藏雅鲁藏布江缝合带；河南嵩山前寒武纪地层及三个整合遗迹等。

（４）典型地质与地貌景观：如安徽黄山奇峰；澎湖列岛的地形景观等。第二节褶皱

1、定义：简言之，岩石受力发生的弯曲就称为褶皱。

2、特征：它在层状岩层中表现的最为明显；是地壳上最常见的一种地质构造形式；规模差别很大，手标本-几百公里。

3、意义：

褶皱是最重要的构造现象，因而是构造地质学研究的重要内容； 与矿产的关系：大向斜就是盆地，形成沉积矿床，虎睛形成于热液充填矿床； 与石油：背斜圈闭，过去发现的石油绝大多数与此有关； 工程地质，水文地质。旅游地质； 构造地质。

4、基本类型

背斜：向上弯曲； 向斜，向下弯曲。

分类 ：方式多种多样，一般按产状、形态和组合形态分类。

1、根据褶皱轴面产状，结合两侧产状特点分：

直立褶皱：轴面近于直立，两翼倾向相反，倾角近于相等；

斜立褶皱：轴面倾斜，两翼倾向相反，倾角不相等；

倒转褶皱：轴面倾斜，两翼倾向相同，倾角可以相等，也可以不相同；

平卧褶皱：轴面近于水平，一翼地层正常，另一翼地层倒转；

翻卷褶皱：轴面弯曲的平卧褶皱。

2、根据枢纽产状，褶皱可分为：

水平褶皱：枢纽近于水平，两翼的走向基本平行；

倾伏褶皱：枢纽倾伏（倾伏角介于10度-80度之间），两翼走向不平行；

倾坚褶皱：枢纽近于直立。形态分类 ：

（1）褶皱岩层的弯曲形态：

圆弧褶皱：岩层是圆弧形弯曲；

尖棱褶皱：两翼岩层平整相交，转折端呈棱角状；

箱状褶皱：两翼近直立，到转折端转为水平；

扇形褶皱：两翼均为倒转，以致整个褶皱呈扇形；

挠曲褶皱：缓倾斜岩层中的一段突然变陡，形成台阶状弯曲；

（2）根据同一褶皱岩层的厚度在褶皱不同部位的变化特点：等厚褶皱；顶厚褶皱；顶薄褶皱。

褶皱形态的空间组合分类

1、平面上的组合类型：

平行褶皱群；雁行褶皱群；帚状褶皱群； 弧形褶皱群；

2、剖面上的组合类型

复背斜和复向斜，系指褶皱两翼被一系列次一级的褶皱所复杂化的大背斜或大向斜；

第三节断层

岩体在构造应力作用下发生破裂，沿破裂面两侧的岩体发生显著的位移或失去连续性和完整性而形成的一种构造形迹 断层是构造运动中广泛发育的构造形态。它大小不

一、规模不等，小的不足一米，大到数百、上千千米。但都破坏了岩层的连续性和完整性。在断层带上往往岩石破碎，易被风化侵蚀。沿断层线常常发育为沟谷，有时出现泉或湖泊。破裂面两侧岩块发生显著相对位移的断裂构造。规模大小不等，大者沿走向延伸数百千米，常由许多断层组成，可称为断裂带；小者可见于手标本。几何要素 断层由断层面和断盘构成。断层面是岩块沿之发生相对位移的破裂面。断盘指断层面两侧的岩块，位于断层面之上的称为上盘，断层面之下的称为下盘，如断层面直立，则按岩块相对于断层走向的方位来描述。断层两侧错开的距离统称位移。按测量位移的参考物的不同，有真位移和视位移之分，真位移是断层两侧相当点错开的距离，即断层面上错断前的一点，错断后分成的两个对应点之间的距离，称为总滑距；视位移是断层两侧相当层错开的距离，即错动前的某一岩层，错断后分成两对应层之间的距离，统称断距。

通常按断层的位移性质分为：①上盘相对下降的正断层。②上盘相对上升的逆断层。断层面倾角小于30°的逆断层又称冲断层。正断层和逆断层的两盘相对运动方向均大致平行于断层面倾斜方向，故又统称为倾向滑动断层。③两盘沿断层走向作相对水平运动的平移断层，又称走向滑动断层（简称走滑断层）。

第四节 节理

节理：岩石中的裂隙，其两侧岩石没有明显的位移。地壳上部岩石中最广泛发育的一种断裂构造。节理是地壳上部岩石中最广泛发育的一种断裂构造。按成因节理可分为：

①原生节理，成岩过程中形成，如沉积岩中因缩水而造成的泥裂或火成岩冷却收缩而成的柱状节理；②构造节理，由构造变形而成；③非构造节理，由外动力作用形成的，如风化作用、山崩或地滑等引起的节理，常局限于地表浅处。按节理的成因，节理包括原生节理和

次生节理两大类。

原生节理是指成岩过程中形成的节理。例如沉积岩中的泥裂，火花熔岩冷凝收缩形 成的柱状节理，岩浆入侵过程中由于流动作用及冷凝收缩产生的各种原生节理等。

次生节理是指岩石成岩后形成的节理，包括非构造节理 通常，以节理与岩层的产状要素的关系而划分为四种节理：

走 向 节 理：节理的走向与岩层的走向一致或大体一致。

倾向节理：节理的走向大致与岩层的走向垂直，即与岩层的倾向一致。

斜向节理：节理的走向与岩层的走向既非平行，亦非垂直，而是斜交。

顺层节理：节理面大致平行于岩层层面。

前三种最为常见。

其次，节理的分类还可以节理的走向与区域褶皱主要方向、断层的主要走向或其他线形构造的延伸方向等关系而进行，可划分为三种：

纵节理：两者的关系大致平行。横节理：二者大致垂直。

斜节理：二者大致斜交。

第五节 波痕

波痕是浅海、河湖的一种小型地形特征，由尖波峰、圆波谷,坡度对称组成连绵波浪状。

沉积环境分析的重要标志，是典型的沉积构造之一。非粘性的物质（陆源砂、碳酸盐砂）在波浪、水流或风的作用下，在其表面形成的波状起伏的痕迹，如沙漠中的沙丘、海滩的沙坡等。一个波痕由一个波脊和一个波谷组成，同一种波痕一般成组出现。通常按波痕形成的动力将波痕分为水流波痕、波浪波痕、干涉波痕和风成波痕等；然后再根据其大小，形态或对称性作进一步的划分。出现于岩层的顶面．并可在上覆岩层的底面上留下印痕．因此可以利用波痕来决定岩层的顶面和底面。

不对称波痕：波痕的波谷一侧坡度较陡（背水面），另一侧较缓（迎水面）。波脊线连续，大致与海岸线平行，波峰较尖，波谷较平滑。通常由一个较强方向的水流改造沉积物而成，主要分布在三角洲的后方和前方，得它们的缓坡方向不同。

平顶波痕：波痕的波峰形态呈较连续的窄平面，好像整齐地被切平过，波谷为较开宽的圆滑谷。其成因与平行波脊线方向的水流有关，是先成波痕被平行于波脊线方向的水流冲刷改造而成。反映了一种水流方向明显发生改变的沉积环境，通常出现在地形起伏较明显、水流方向易变的潮间带地区。槽状波痕：波痕的波峰形态呈较连续的宽平面，波谷为较窄的细沟。其成因一般认为与平顶波痕进一步改造有关，也可能与动荡的海水冲刷波峰，导致波峰变平，波保呈槽状有关。槽状波痕主要分布在潮间带地区。

第四章其他

外力作用： 所谓外力（exogeneous）地质作用指以太阳能以及日月引力能为能源并通过大气，水，生物等因素引起的地质作用，包括风化作用，剥蚀作用，搬运作用，沉积作用，固结成岩作用。

球状风化 结束语

大学的第一次野外实习很快结束了，我们这次的“笃行”尽管只有短短三天，不过我们从中实在学到了不少东西，能把所学的知识运用到实习中更使我们提高了继续学习的热情。本次实习令我们加深了对地质地貌学的了解，更深刻认识到了学习地质地貌学的意义，巩固了学习成果，体会到“学以致用”的道理，并且学会了一定的考察地质地貌的方法要领和细节。例如，出外实习要对考察对象做一定的了解，合理安排考察路程和考察内容，注意研究的方法和工具的使用，一些考察的细节如做笔记应该用铅笔等等，学会基本的考察报告的写法，充分认识到地质地貌考察的必要性和艰苦性，激发了我们自己考察家乡和各地的典型地质地貌的兴趣，这些都将对我们日后的学习乃至工作起到积极的作用。