2025年大学《地球系统科学》专业题库—— 地质勘探与信息技术应用案例.docxVIP

2025年大学《地球系统科学》专业题库——地质勘探与信息技术应用案例

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、

试述地震勘探的基本原理及其在油气勘探中的应用优势。简述地震数据采集过程中主要的影响因素及如何提高数据质量。

二、

地理信息系统（GIS）在地质资源勘查与环境保护中扮演着重要角色。请分别阐述GIS在以下两个方面的应用：1）矿产资源潜力评价；2）区域地质环境监测与灾害预警。并说明GIS实现这些功能所依赖的关键技术或方法。

三、

某区域进行地下水勘查，地质条件复杂，地表信息有限。假设你负责该项目的勘查设计工作，请简述你将如何综合运用遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和地球物理勘探方法（至少选择两种）来开展这项工作。请说明每种方法在该工作中的作用、数据获取途径以及数据处理与分析的基本思路。

四、

大数据和人工智能（AI）技术正在深刻改变地质勘探与地球系统科学研究。请结合一个具体的地质勘探实例（如油气勘探、矿产资源勘查、地质灾害预测等），论述如何利用大数据分析或AI技术提升该领域的工作效率和精度。你需要说明数据来源、分析目标、可能采用的技术手段以及预期的成果。

五、

结合当前技术发展趋势，探讨地质勘探与信息技术融合面临的挑战（至少列举三个方面），并提出相应的应对策略或发展方向。

试卷答案

一、

答案：地震勘探的基本原理是利用人工激发的地震波在地下介质中传播，当遇到不同物理性质（密度、弹性模量等）的界面时发生反射和折射，通过接收并记录这些反射波，再根据波的传播时间、振幅、频率等信息来推断地下介质的结构和性质。在油气勘探中，其优势在于探测深度大、分辨率较高、覆盖范围广、成本相对较低，能够快速获取大区域地下结构信息，是寻找油气藏最常用的勘探方法。地震数据采集过程中主要的影响因素包括震源能量、接收器灵敏度、地下介质特性（波速、衰减等）、地形地貌、天气条件等。提高数据质量的方法有优化震源和接收器的组合、选择合适的采集参数（如道距、覆盖次数）、进行静校正、动校正等处理以消除或减弱非地质因素影响、采用先进的采集技术和设备等。

解析思路：第一步，回答地震勘探的基本原理，需包含波的产生、传播、接收以及利用反射/折射信息推断地下的核心逻辑。第二步，阐述其在油气勘探中的优势，重点突出其探测深度、分辨率、覆盖范围和成本效益等与油气勘探需求相关的特点。第三步，分析地震数据采集的主要影响因素，从震源、接收器、地下介质、环境等多个方面列举。第四步，提出提高数据质量的方法，涉及采集阶段的技术优化和数据处理阶段的基本流程。

二、

答案：GIS在矿产资源潜力评价中的应用主要体现在：1）空间数据管理：将地质图、矿产分布图、地球化学数据、遥感影像等多源空间数据整合到GIS平台进行统一管理；2）空间分析：利用GIS的叠置分析、缓冲区分析、网络分析等功能，综合评价矿床形成的地质背景（如构造、岩浆活动、地层、围岩蚀变等条件）、成矿规律和找矿标志；3）潜力圈定：通过综合评价模型的建立，圈定出具有较高矿产资源潜力的区域，为进一步的勘查工作提供靶区。GIS在区域地质环境监测与灾害预警中的应用主要体现在：1）环境要素监测：实时或定期获取并集成地形、水文、气象、土壤、植被、污染源等环境要素的空间数据；2）监测预警：利用GIS的空间分析功能（如叠加分析、阈值判断、变化检测），监测环境变化趋势，评估地质环境承载能力，识别地质灾害（如滑坡、泥石流、地面沉降）的危险区域，并建立预警模型，及时发布预警信息。

解析思路：第一步，针对矿产资源潜力评价，明确GIS的作用是数据管理、空间分析和潜力圈定，并具体说明利用GIS哪些功能（叠置、缓冲区等）进行哪些方面的评价（地质背景、成矿规律等）。第二步，针对区域地质环境监测与灾害预警，同样明确GIS的作用是环境要素监测、监测预警，并具体说明利用GIS哪些功能（叠加分析、阈值判断等）进行哪些方面的监测（环境变化、危险区域识别）和预警（建立预警模型）。

三、

答案：针对该复杂地质条件、地表信息有限的地下水勘查项目，我将综合运用遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和地球物理勘探方法（如电阻率法、电磁法）开展工作。首先，利用遥感影像（如光学、雷达数据）进行区域地质背景调查，解译地表地质构造、岩性分布、地形地貌特征，识别潜在的含水层露头、地表水文网分布等直观信息，生成基础地理信息底图。接着，将遥感解译结果、已有的地质图、地形图、水文资料等导入GIS平台，进行空间数据库建设。然后，利用GIS的空间分析功能（如叠置分析、缓冲区分析），结合地质知识，初步筛选和圈定地下水可能赋存的有利区域，如断裂带附近、岩性界面处、河谷地带等。最后，在筛选出的重点区域部署地球物理勘探方法（如电阻率法测量地下介质的导电性差异，电磁