gis论文技术路线图 关于gis研究的论文怎么写

地理信息系统gis毕业论文，开题报告论文技术路线怎么画

制作技术路线图之前首先要明确论文的写作内容，拟定研究逻辑，使得最终制作的技术路线图清晰明了，给阅读者一目了然的感觉！

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然后在word中使用流程图的方式将论文的技术路线逐一进行明确，涉及到的主要内容都用进行细分。

如下图：

GIS 技术

GIS技术可以为多种来源的空间信息数据采集提供地学知识与处理。空间数据是指描述“空间实体”的空间位置特征与专题属性的数据，通常包括不同来源和形式的遥感数据、地形图数据、专题图数据、野外采样数据、统计调查数据等。

广西壮族自治区农用地分等是在掌握全自治区农用地数量与分布的基础上，借助于地理信息系统和计算机技术，对农用地的质量进行全面、科学、综合的评价，为提高农用地管理提供依据。工作中主要利用MapGIS软件强大的图形编辑功能、数据库管理功能和空间分析功能，科学量化农用地数量、质量和分布，形成数字化的各类农用地分等工作底图，对全自治区农用地进行综合分析、评价，提高了分等结果的准确性和精确性。广西壮族自治区农用地分等采用的信息系统是以MapGIS软件为基础平台，结合Excel电子表格和Access数据库等软件，根据该自治区农用地分等的技术路线，对MapGIS软件进行局部的二级开发，保证了广西壮族自治区农用地分等信息系统的结构完整和功能齐全，建库方便、快捷。

（一）资料整理与图件准备

将资料整理录入计算机，对资料数据进行综合核实，剔除不符合实际的特殊的极值，为入库做好准备。图件的准备工作包括工作底图的准备和其他专业要素图件的准备。图件比例尺要满足农用地分等精度要求，图上内容要素齐全、图面清晰，满足扫描矢量化要求。

（二）工作底图的入库（数字化）

具体工作过程中，采用各县（市、区）1∶5万～1∶10万的土地利用现状图作为工作底图，用扫描仪将工作底图资料进行灰度扫描，以栅格形式存贮于图像文件中（例如TIFF格式），在MapGIS软件编辑功能下，经过图像黑白转换，进行矢量化，转换成矢量数据，把点、线分层存入，成为线文件或点文件，再进行点、线、面的编辑，然后把编辑好的图形文件进行光栅处理，输出图件校对。其中，图形编辑包括对点、线、面3种图元的空间数据和图形属性进行编辑。首先，对已经矢量化好的图形文件（线文件或点文件）进行参数设置（即分层设置、线形设置、符号设置、区颜色设置），编辑点、线属性结构；然后，对图形数据进行自动拓扑处理，经过建立拓扑关系的图形，每个区域赋予属性并自动控制为区域填色。根据图件的用途，可以更改区域参数及属性。

（三）分等单元图的编制

根据分等评价单元的基本要求和单元划分时应遵循的原则，结合广西壮族自治区区域内地貌类型多样、地形复杂、土壤类型异常明显，呈垂直分带性、农用地分布零碎等特点，采用叠置法将同比例尺的土地利用现状图（工作底图）与地形图、土壤图叠加，手工划分分等评价单元，并按行政区划编号。

在已经编制好的各县（市、区）分等评价单元图上，进行农用地分等单元图数字化，即将划分好的分等评价单元的手工图作为作者原图，在已经数字化的同比例尺土地利用现状图上，采用MapGIS在图上进行点图元编辑。然后，在图形编辑菜单中打开区属性编辑栏，根据单元编号所在的区域（即面域），输入单元编号，编辑单元区属性（即分等单元属性编辑），使单元编号成为图、表链接的关键字段，完成分等单元图件数字化。

（四）编制单元因素分值

以手工划分的分等评价单元图为工作底图，按照广西壮族自治区农用地分等所确定的分等因素图逐一套合分等评价单元，读出该评价单元所应有的因素分值，即计算单元因素分值，对照“指定作物－分等因素－自然质量分”关系表，将分等因素分值转换成分等因素自然质量分，再把各分等评价单元的自然质量分录入计算机，编制分等单元分等因素自然质量分值表。

（五）分等评价单元的自然属性和经济属性入库

将分等评价单元自然质量分值表以Excel格式录入计算机，成为电子表格文件，即分等评价单元的自然属性入库。分等评价单元的经济属性指单元的土地利用系数和土地经济系数，是将有关资料在电子表格上按指标区进行汇总计算得出，根据规程要求划分土地利用等值区和土地经济等值区，将各分等评价单元所处的土地利用等值区的值与土地经济等值区的值读出并录入分等评价单元自然属性表，再在计算机上对电子表格进行分析，计算出各类等指数，完成分等评价单元的自然属性和经济属性入库，把Excel电子表转到数据库存为DBASE格式文件。

（六）建立农用地分等数据库

将编辑好的分等单元图形属性的数据文件与数据库中的分等单元自然属性和经济属性质量分值电子表（DBASE格式）数据文件，根据关键属性字段（分等单元编号）挂接，即把已经存在的图形属性信息和空间数据库中的自然属性和经济属性信息用关键字段链接起来，使图、表合一，成为统一的空间数据库。这样建立起来的农用地分等数据库，可以把图形属性数据和空间属性数据库的采集并行，便于图、表的修改，即对表格进行修改，就能使图形自动完成更改，提高成图的工作效率和精度。在计算机系统软件属性管理菜单中，根据属性赋参数栏，对各种农用地分等因素值、分等指数参数值规定一定范围域，给范围域设置颜色参数，完成颜色参数设置后，农用地分等信息系统自动给数据图形的值域赋予颜色，进行农用地的各种因素图件和等别图件的制作，并根据系统内的条件生成点文件，把区域属性转换成等别号，图形上注解等级信息，由此完成广西壮族自治区农用地分等数据库的建立。

（七）农用地等别面积的汇总统计

根据等别图图形属性数据文件，在MapGIS软件实用服务功能上，打开投影变换菜单，点击工具栏，在属性生成文件文本目录下，打开图元文件，由图形属性库（各单元图形属性）生成文件，存为TXT格式的报表文件，再由TXT文件转为Excel电子表格，进行分等面积汇总。由图形属性文件转换成的Excel电子表格文件，保留了农用地各单元的属性，例如，乡（镇）、村、地类号、单元号、等别、面积等。在此基础上分村汇总等别面积，并结合各县（市、区）土地利用现状变更台账数据，进行单元面积平差。经过平差的农用地单元面积，分村、乡（镇）、县（市、区）、全自治区4级，在计算机上进行等别面积汇总统计。

主要研究内容和技术路线

4. 2. 1 研究内容

为保证东欢坨矿区石炭-二叠纪地层中 12-2 煤层能够安全开采，本课题主要根据所收集的资料( 东欢坨地质报告、东欢坨水文地质图、东欢坨 12-2 煤层采掘平面图等) ，运用 GIS与 BN 相结合的方法计算出各评价单元的突水概率，并以此为依据对研究区进行煤层底板突水危险性评价，最终针对不同底板突水概率区域提出相应的防治措施。具体研究内容为如下几个方面:

( 1) 研究 GIS 与 BN 的耦合技术，对其应用于煤层底板突水进行可行性分析。

( 2) 建立煤层底板突水危险性评价基本理论体系。

( 3) 通过对煤层底板突水的主要影响因素的分析，建立包括地质构造特征、含水层条件、隔水层条件和开采活动 4 个方面的煤层底板突水评价指标体系。

( 4) 利用 GIS 的数据采集功能和空间分析功能对收集到的相关资料进行量化，建立各个评价指标的专题图，并同时建立了空间数据库。在此基础上对各子专题图进行叠加分析，确立评价单元，并生成多属性联合的空间数据库。

( 5) 在数据库建立的基础上，应用 BN 软件建立煤层突水的 BN 模型，进行模型解释和模型分析; 编程设计实现 BN 模型推理模块，快速、批量计算出各评价单元的突水概率，以此为依据应用 GIS 空间分析模块，输出了煤层区域突水危险性评价图。

( 6) 提交最终煤层突水态势评价成果图并对成果进行分析，提出相应的防治措施。

( 7) 利用 BN 模型、BN 推理模块、空间数据库以及 GIS 空间分析等模块，统筹设计“煤矿突水态势评价监测系统”，便于预测成果的查询、分析以及突水概率的更新推理，从而为相关政策的制定提供决策支持。

4. 2. 2 技术路线本项目研究对象是东欢坨煤层底板突水区域危险性评价，目的是从煤层底板突水形成的基本条件、诱发动力分析入手，判明哪些区域容易发生突水以及发生突水的概率等。其研究方法主要是从地质因素和采矿因素出发，采用数理统计和人工智能等定量的数学方法，结合东欢坨煤层突水调查结果，判定研究区内不同位置煤层底板突水发生的可能性大小，最终探索出了一条矿井突水危险性评价的可行途径。具体研究路线如图 4. 1 所示。

图 4. 1 技术路线图

(1)资料收集:收集研究区自然地理、地质、水文地质、钻孔等相关方面资料，并按照底板危险性评价所需加以整理提取;

(2)评价指标体系构建:翔实系统地分析确定控制煤层底板突水的因素，正确建立煤层底板突水的评价指标体系;

(3)评价指标专题图建立:在煤层底板突水因素分析确定的基础上，以GIS的空间数据统计分析功能为操作平台，利用它强大的空间信息处理分析能力，对各种图形信息进行量化，建立煤矿底板突水各评价因子的子专题图层;

(4)多因素叠加分析确定评价单元:应用GIS的空间分析功能进行多源地学信息的复合叠加，实现同一区域、统一地理坐标的不同信息的叠加，确定研究区评价单元，同时生成空间属性数据库;

(5)BN建立:基于空间属性数据库，应用Genie软件，运用BN的相关知识构建突水因素和突水事件的BN图;

(6)BN分析:通过BN分析得到最利于突水发生的因子状态组合;

(7)BN推理:在C#开发环境下，加入Genie中提供的SmileNet组件，进行编程，实现Genie与GIS的数据接口，完成BN的概率计算及BN概率推理;

(8)评价分区:依据上述概率计算结果，应用GIS的显示功能将煤层底板突水危险程度进行分区划分显示，得出煤层底板突水危险性评价图;

(9)运用样本二分法对评价模型进行验证，证明此评价方法的可行性。

主要研究内容、方法及技术路线

1. 3. 1 研究内容

根据课题研究的需要，本书的研究重点是斜坡演变的内外动力作用机制及成灾危险性评价，选择的示范研究区为金沙江虎跳峡河段。具体的研究目标是结合金沙江虎跳峡水电开发中的斜坡变形破坏问题，对斜坡演变的动力地质作用机制及作用过程进行研究，建立斜坡演变的内外动力耦合作用模式，为以后的斜坡灾害深入研究提供科学依据。通过对该地区典型斜坡灾害的变形破坏与内外动力地质作用的相关性剖析，获得表征内外动力耦合作用空间强度差异性分布的地质动力区划指标体系，并将其应用到斜坡灾害危险性定量评价中，用以指导工程决策和环境管理。具体研究内容可概括为:

1) 虎跳峡工程区及其影响带的地质背景与河谷斜坡变形破坏体赋存环境的调查与研究，是整个课题的地质基础。因此，在前人研究成果的基础上，进一步分析研究区特殊的地质构造、地形地貌、新构造运动、水文气象等内、外动力条件，以加深对河谷斜坡演变的环境系统的认识。

2) 对金沙江虎跳峡河段 ( 其宗-大具) 斜坡变形破坏类型、规模、数量、空间分布规律及其活动性进行系统的分析和总结，研究基本环境条件 ( 或环境场) 对斜坡变形破坏的综合效应，为斜坡灾害的形成机理和危险性评价提供参考依据。

3) 通过斜坡变形破坏与地质动力因子的相关性分析，研究内、外动力地质作用下斜坡变形破坏体的形成演化、发育频率和空间分布特征，并在定量意义上揭示了各动力因子对斜坡变形破坏的主次关系，为斜坡演变机制分析及成灾危险性评价提供科学依据。

4) 对虎跳峡河段典型斜坡演变机制进行重点剖析，查明区域斜坡演变的地质背景与内、外动力地质作用机制及作用过程。分析了斜坡演变的内、外动力作用的耦合要素及其演变效应，综合确定虎跳峡地区河谷斜坡演变的内外动力耦合作用模式。

5) 模拟河谷大规模反倾岩体在漫长的地质历史时期中的重力时效性弯曲变形和累进性剪切破坏模式，进而研究其在库水位骤降与地震作用下反倾斜坡的动力稳定性; 探索岩质斜坡最危险滑裂面全局优化算法。

6) 以下咱日堆积体为重点，通过对其成因模式、岩土体介质的物理力学性质的试验研究，揭示堆积体斜坡稳定性的影响因素，利用强度折减有限元方法对该堆积体在不同工况下的三维稳定性、塌岸及失稳模式等问题进行分析，为水电建设提供了重要的科学依据。

7) 根据内外动力耦合作用强度的空间差异性特征，将统一的地质动力区划模型纳入到斜坡灾害危险性评价研究中，建立地质动力区划指标体系及强度等级，对虎跳峡河段斜坡灾害危险性进行定量评价。

1. 3. 2 研究方法与技术路线

1) 通过广泛的资料 ( 包括国内外文献、区域地质调查报告、现场勘察资料等) 收集和野外实地调查，在总结前人研究成果的基础上，采用原始资料统计、地质历史对比和地质类比等方法，进一步分析虎跳峡河段的区域地质背景，包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文气象条件和新构造运动特征等。

2) 根据实地调查、遥感图像和航片解译成果，收集整理有关虎跳峡库区其宗—大具段斜坡变形破坏体 ( 包括斜坡变形体、滑坡体和崩塌体) 的基本信息，建立斜坡变形破坏体数据库，进而分析斜坡变形破坏体的发育状况 ( 如类型、规模和数量等) 、空间分布规律及与基本环境条件 ( 或静态环境因子) 的关系。

3) 采用单因相关分析方法剖析斜坡变形破坏与各种地质动力作用因子之间的关系，研究内、外动力作用下斜坡变形破坏体的发育频率、规模和空间分布特征; 采用定性与定量相结合的效果测度分析模型 ( EMA) ，对斜坡变形破坏与主要动力地质作用进行关联度综合量化分析，并确定了影响河谷岸坡稳定的关键性动力因子，从定量的角度探讨研究区各种动力地质作用对斜坡变形破坏的主次关系。

4) 以两家人大型松散堆积体、龙蟠右岸斜坡变形体和滑石板堆积体滑坡为典型实例，采用工程地质力学分析方法重点剖析虎跳峡工程区斜坡演变的成因机制，并建立了虎跳峡河谷地区斜坡演变的内外动力耦合作用的基本模式 ( 或概念模型) ，并对堆积体滑坡的滑动周期进行了初步的分析预测。

5) 基于反倾岩体变形破坏的时效性，引入强度折减法来分析并以安全系数来评价反倾岩体边坡的稳定性，并从边坡变形演化过程中剪切屈服区的扩展方式中，提出了 “软基效应”和 “互层效应”共同作用下大规模反倾岩体的 “累进剪切破坏模式”。运用离散元进行变形岩体的全时程动力分析，指出地震惯性力作用引起的剪应力积聚效应和超静孔隙水压力累积效应是导致斜坡失稳的内在机理。将遗传算法和 Sarma 法相结合，并引入保持最优的灾变策略，提出适用于岩质边坡最危险滑裂面分析的 GA-Sarma 算法。

6) 对下咱日堆积体的研究，我们首先从堆积体的地质结构调查入手，通过野外地质特征和钻孔特征的综合分析，研究堆积体的成因类型和形成演化历史; 通过现场大型直剪试验、推剪试验、粒度分析和大尺度单环渗透试验，对五类堆积体的物理力学性质取得全面的认识; 通过典型采样的室内力学试验和细观结构分析，研究堆积体变形破坏规律及其结构控制机理; 通过综合分析建立的地质模型和强度折减少有限元数值模拟技术，研究堆积体在不同工况条件下的二维和三维稳定性。

7) 在典型斜坡演变机制分析的基础上，基于内外动力耦合作用强度的空间差异性特征，应用模糊综合评判 ( FCJ) 与地理信息系统 ( GIS) 相结合的方法，建立了地质动力区划指标体系及强度等级，并结合静态环境条件 ( 包括岩土体类型、岸坡结构及坡型等) ，预测工作区不同区段未来可能发生斜坡灾害的程度。地质动力区划方法为斜坡灾害危险性评价方法的研究提供了新的思路。

本书的研究技术路线如图 1. 3. 1 所示。

图 1. 3. 1 研究技术路线图

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