地質環境系統是什麼系統

❶ 地質環境系統的自組織

地質環境系統是由岩(土)、水、氣、生等物質組成，這些內部組成物相互作用相互聯系的同時，還與外界環境的物能輸入發生關系。譬如大氣降水的入滲，將具有較高勢能的雨水輸入到系統中，系統在獲得水量補給的同時，也獲得了能量，使內部水量增加，水位抬升，滲流場也隨之發生變化。此外，雨水還攜帶鹽分、熱能、溶解氧等，它們會與地下水進行化學反應、熱能的傳導，並影響著地下水中微生物的生境。這表明，任何一種輸入表面上可能被視為物理作用，其實是物理的、化學的乃至生物方面的全方位沖擊。而且其中任一狀態的變化結果，又會反過來影響其他狀態，構成互為因果、連鎖式的動力學過程，這種現象稱為協同作用。

外界環境的輸入是地質環境系統不斷進行物質運動的主要原因，它不僅源源不斷地彌補系統物質輸出造成的虧損，也為物質的運移提供著所需的能量。如果輸入過程以正常漲落的方式進行，系統可以維持正常的物質運動過程，即使輸入過程中出現某些瞬間的強度增大或減小，只要不超過一定的閾值，系統都會通過內部物質的再分配和能量的調整，即漲落予以化解，以保持一種和諧、有序的宏觀狀態。這種在地質環境系統內部自發形成的，能夠使物質運動的各種動力學過程通過協同作用，形成統一指向的行為稱為自組織。顯然，協同作用是系統具有自組織能力的原因，而地質環境系統的自組織又是其能夠消彌外界干擾，保持穩定時空結構的根本原因。

❷ 環境地質與地質環境有什麼區別，求詳解

「環境地質」一詞最早出現於20世紀60年代末、70年代初一些西方工業發達國家的文獻中。那時這些工業發達國家，已感到環境問題迫切性，開始把滑坡、泥石流、地面沉降、城市地質等問題研究列為環境地質研究的范疇。1982年再版的Michael Allaly主編的《環境辭典》中，將環境地質一詞定義為：應用地質數據和原理，解決人類佔有或活動造成的問題（如礦物的採取、腐敗物容器的建造、地表侵蝕等的地質評價）。環境地質在我國出現和使用較晚，但也是隨著一系列嚴重的環境問題（如環境污染、地質災害等）對生產、生活的影響愈來愈突出而提出的。
地質環境：自然環境的一種，指由岩石圈、水圈和大氣圈組成的環境系統。在長期的地質歷史演化的過程中，岩石圈和水圈之間、岩石圈和大氣圈之間、大氣圈和水圈之間進行物質遷移俄能量轉換，組成了一個相對平衡的開放系統。人類和其他生物依賴地質環境生存發展，同時，人類和其他生物又不斷改變著地質環境。
地質環境同人類和其他生物的關系主要表現在：①地質環境是生物的棲息場所和活動空間，為生物提供水分、空氣和營養元素。地質環境的區域差異，導致生物向不同方向進化。生物是地質環境的產物，但又改變地質環境，例如土壤是植物和地質環境相互作用下形成的。生命在長期演化中,同環境愈來愈適應,因此生物體的物質組成及其含量同地殼的元素豐度之間有明顯的相關關系。英國地球化學家E.哈密爾頓等人通過對人體臟器樣品的分析發現，除原生質中主要組分（碳、氫、氧、氮）和岩石中的主要組分（硅）外，人體組織（特別是血液）中的元素平均含量和地殼中這些元素的平均含量具有明顯的相關性（見圖）。這說明人體是地殼物質演化的產物。②地質環境向人類提供礦產和能源。目前人類每年從地層中開採的礦石達4立方公里,從中提取金屬和非金屬物質。人類還從煤、石油、天然氣、水力、風力、地熱以及放射性物質中獲得能源。礦產資源是經過漫長的地質時代形成的，屬於不可更新資源,經人類開發利用後,很難恢復，因此礦產資源的合理開發和有節制地使用是非常重要的。③人類對地質環境的影響隨著技術水平的提高而愈來愈大，例如採掘礦產,修建水庫,開鑿運河都直接改變地質、地貌；大規模毀壞森林草原，導致水土流失，土地沙漠化；礦物燃料的大量燃燒，增加大氣層二氧化碳含量，造成全球氣候異常;人類向地質環境排放大量工業廢棄物,造成對有機體有害的化學元素如汞、鉛、鎘等在地表的濃度增高。
應當指出，地質環境與環境地質，有完全不同的含義和性質，兩者不能互相通用，混淆不分。與地質環境的區別在於，環境地質是研究人類技術—經濟活動與地質環境相互作用、影響的學科，是以地質環境為研究對象的科學。地質環境是有空間概念的，而環境地質沒有空間概念。

❸ 什麼是地質環境

地質環境： 自然環境的一種，指由岩石圈、水圈和大氣圈組成的環境系統。專在長期的地質歷史演化的屬過程中，岩石圈和水圈之間、岩石圈和大氣圈之間、大氣圈和水圈之間進行物質遷移和能量轉換，組成了一個相對平衡的開放系統。人類和其他生物依賴地質環境生存發展，同時，人類和其他生物又不斷改變著地質環境。

❹ 地質環境以系統的方式存在

根據系統論的觀點，世界上任何事物都以系統的方式存在，礦山地質環境也不例版外。

系統是指由相互聯系、相權互作用的若干要素(部分)構成的具有統一功能的整體。該定義不僅僅說明了什麼是系統，更明確了系統所具有的基本特性，如整體性、相關性等。由於沒有規定具體的物質形態，所以，系統作為現代科學普適的概念運用於所有學科中。應該指出，「系統」一詞的科學意義不在其字面上，而是告訴人們一種思維方式和處理問題的技巧，即觀察現象、分析問題應具有整體觀，懂得事物具有相關性、層次性和發展變化的基本特性，以從中提煉科學問題，尋找解決問題的科學途徑。

無論是全球地質環境，還是局域地質環境都具備定義為系統的全部條件。首先，它們都是由岩(土)、水、氣、生四大要素組成的。盡管全球地質環境與局域地質環境的空間大小不同，但在各自的內部，四種要素都是相互聯系相互作用的，而且正是這些聯系才形成了各種物質的運動和能量的轉化傳輸過程，使它們始終充滿活力，並表現出各自所特有的活動方式和行為，即所謂功能。地質環境系統的功能是多樣的，既有為人類提供資源的各種服務功能，又有給人製造麻煩，甚至災難的另一種功能。

❺ 地質環境

【地質環境】是指與人類社會關系最密切的岩石圈表層所有組成部分，包括岩石、土壤、地下水、地質過程和現象等，相互聯系、相互作用，並積極與大氣、水、生物圈進行物質交換和能量流動的環境子系統。地質環境是有空間概念的，它的上限是岩石圈的表面，下限位置，決定於人類社會的科學技術發展水平，以及進入岩石圈內部的活動深度。

【地質資源環境】是指除礦產資源以外，在一定的技術經濟條件下，地質環境中對人類有用的一切物質。包括地下水、地質遺跡、地質地貌類景觀等。

【地質環境行政管理】是指國土資源管理部門及其工作人員，依據有關法律、法規，在國務院賦予的地質環境保護管理職能范圍內，採用法律、經濟、技術、行政、教育等手段或措施，對地質環境保護、治理活動中的社會公共事務進行的管理。通過管理，防止、控制和減輕地質環境向不利於人類生存活動方向發展，預防和治理各種地質因素與過程對人類生存、生產和生活的危害和破壞；鼓勵人類合理利用地質環境，達到既能發展經濟滿足人類需要，又不超出環境容許極限的目的。

【地質環境監督管理】是指國土資源管理部門承擔的對地質環境保護的職能，和開發利用的監督管理職責。主要包括區域地質環境、城市地質環境、礦山地質環境的保護和地質災害防治；組織監測、防治地質災害和保護地質遺跡；依法管理水文地質、工程地質、環境地質勘查和評價工作；監測、防止地下水的過量開采與污染；保護地質環境；認定具有重要價值的古生物化石產地、標准地質剖面等地質遺跡保護區等。

【區域地質環境監督管理】是指在自然地理單元或社會政治經濟單元劃定的地域內開展地質環境保護監督管理工作，其目的是努力使區域開發建設活動與資源合理利用、地質環境質量的保護和改善相適應，為區域可持續發展服務。

區域地質環境調查評價和預測是區域地質環境監督管理的基礎和前提。要全面了解區域社會經濟總體發展規劃，調查評價區域資源態勢，劃定區域地質環境功能區，判定區域主要環境地質問題，論證開發建設活動的可持續發展能力，進行地質環境預測與風險分析，確定區域地質環境容量和提出地質環境合理利用與防治方案。

區域地質環境監督管理工作，涉及面廣，綜合性強，服務層次高，它必須落實到區域規劃、建設、管理的全過程。建立區域地質環境管理體系包括：區域地質環境保護規劃、有關政策與法規、對策與措施、監測預報信息系統以及有關管理制度等。

【城市地質環境監督管理】城市地區國土開發強度最大，地質環境變化顯著。由於地質環境條件和人為不合理開發利用地質環境，環境地質問題突出，有的已構成地質災害，已成為城市發展的重要制約因素。

城市地質環境監督管理工作要貫穿於城市規劃、建設和管理的全過程中。從總體上看，要抓好6個重點工作：①城市區域地殼穩定性評價；②地基穩定性評價；③供水條件和水資源保護問題；④城市廢棄物外置的地質條件評價和監測；⑤地質景觀資源和建築材料的調查和評價；⑥城市地質災害的評價、監測和預測。

加強城市地質環境保護，首先要制定相應的城市地質環境管理配套法規，明確城市規劃要有地質環境合理開發利用區劃為依據；重大工程建設項目必須進行地質環境影響評價；城市發展規模的確定，必須充分考慮地質環境的可能容量及承載力；提出的地質環境問題及地質災害的整治意見以及預測、預報信息，有關部門要及時採取有效的治理和保護性措施。

【礦山地質環境監督管理】礦山地質環境的監督管理主要包括：①制定和完善礦山地質環境監督管理法規，依法進行監督管理；②根據礦業生產特點，制定礦山地質環境影響評價和管理辦法，要把地質環境的勘查、評價、治理、監督貫穿到礦山勘探、設計、建設、生產的全過程中；③對新建礦山要執行環境影響評價報告制度；防治污染和其他地質災害的措施，必須與主體工程同時設計、同時施工、同時投產；④採取措施，加強對礦山「三廢」的綜合開發利用，逐步實現尾礦、矸石及礦坑排水資源化；⑤建立礦山地質環境監測站網、預測預報工作，及時提出預防災害措施；⑥建立完善監督管理機構。

【地質災害防治管理】地質災害防治管理的基本內容主要包括以下幾個方面：①編制並組織實施地質災害防治規劃、計劃；②編制本行政區域的年度地質災害防災預案，劃定危險區並對其監督管理；③城市建設、工程項目建設，申請建設用之前必須進行地質災害危險性評估，評估結果由省級以上國土資源管理部門認定後，方可辦理建設用地審批手續；④組織開展地質災害監測、預報，制定治理方案並組織實施；⑤負責地質災害防治工程，承擔勘查、設計、施工、監理單位的監質管理；⑥進行地質災害責任鑒定和糾紛調處。

【地質遺跡】是指在地球演化的漫長地質歷史時期，由於各種內外動力地質作用，形成、發展並遺留下來的珍貴的、不可再生的地質自然遺產。被保護的地質遺跡是國家的寶貴財富，任何單位和個人不得破壞、挖掘、買賣或以其他形式轉讓。地質遺跡的保護是環境保護的一部分，應實行「積極保護、合理開發」的原則。國務院國土資源管理部門對全國地質遺跡保護實施監督管理。縣級以上人民政府國土資源管理部門在同級環境保護行政主管部門協助下，對本轄區的地質遺跡保護實施監督管理。

【地質遺跡保護】地質遺跡保護劃分為以下七類：

對追溯地質歷史具有重大科學研究價值的典型地層剖面、生物化石組合帶地層剖面、岩性岩相建造剖面及典型地質構造剖面和構造形跡；對地球演化和生物進化具有重要科學文化價值的古人類與古脊椎動物、微體古生物、古植物等化石與產地以及重要古生物活動遺跡；具有重大科學研究和觀賞價值的岩溶、丹霞、黃土、雅丹、花崗岩奇峰、石英砂岩、峰 林、火山、冰川、隕石、鳴沙、海岸等奇特地質景觀；具有特殊學科研究和觀念價值的岩石、礦物、寶玉石及其典型產地；有獨特醫療、保健作用或科學研究價值的溫泉、礦泉、礦泥、地下水活動痕跡以及有特殊地質意義的瀑布、湖泊、奇泉；具有科學研究意義的典型地震、地裂、塌陷、沉降、崩塌、滑坡、泥石流等地質災害遺跡；需要保護的其他地質遺跡。

【地質遺跡保護區分級】對具有國際、國內和區域性典型意義的地質遺跡，可建立國家級、省級、縣級地質遺跡保護區、地質遺跡保護段、地質遺跡保護點或地質公園，以下統稱地質遺跡保護區。

地質遺跡保護區的分級標准；

國家級：①能為一個大區域甚至全球演化過程中，某一重大地質歷史事件或演化階段提供重要地質證據的地質遺跡；②具有國際或國內大區域地層（構造）對比意義的典型剖面、化石及產地；③具有國際或國內典型地學意義的地質景觀或現象。

省級：①能為區域地質歷史演化階段提供重要地質證據的地質遺跡；②有區域地層（構造）對比意義的典型剖面、化石及產地；③在地學分區及分類上，具有代表性或較高歷史、文化、旅遊價值的地質景觀。

縣級：①在本縣的范圍內具有科學研究價值的典型剖面、化石及產地；②在小區域內具有特色的地質景觀或地質現象。

【地質公園及其分級】地質公園（Geopark）是指具有特殊的科學意義、稀有的自然屬性、優雅的美學觀賞價值，並具有一定規模和分布范圍的地質遺跡發育區。它融合自然景觀與人文景觀並具有生態、歷史和文化價值，是為人們提供具有較高科學品位的觀光游覽、度假休息、保健療養、科學教育、文化娛樂的場所。同時也是地質遺跡景觀和生態環境的重點保護區、地質科學研究與普及的基地。因此，地質公園是保護地質遺跡、向公眾普及地球科學知識和促進地方經濟可持續發展的一種重要形式。地質公園可劃分為三級，即國家級、省級和市級。

【古生物化石】是指人類史前地質歷史時期形成並賦存於地層中的生物遺體和活動遺跡，包括植物、無脊椎動物、脊椎動物等化石及其遺跡化石。它是地球歷史的鑒證，是研究生物起源和進化等的科學依據。古生物化石不同於文物，它是重要的地質遺跡，是我國寶貴的、不可再生的自然遺產。它具有綜合價值：①為國內乃至國際研究動植物生活習性、繁殖方式及當時的生態環境，提供十分珍貴的實物證據；②對研究地質時期古地理、古氣候、地球的演變、生物的進化等具有不可估量的價值；③探索研究地球生物的大批死亡、滅絕事件，提供罕見的實體及實地；④有些特殊、特形化石其本身或經加工具有極高的美學欣賞價值和收藏價值，因此，在一定意義上，它也是一種重要的地質旅遊資源和旅遊商品資源。

國家對下列古生物化石和古生物化石產地實行重點保護：①已經命名的古生物化石種屬的模式標本；②保存完整或者較完整的稀有的古脊椎動物化石；③國內稀有或者在生物進化及分類中具有特殊意義的化石；④大型的或者集中賦存的重要古生物化石產地。

【古生物化石採掘管理制度】古生物化石的採掘管理制度是國土資源部第13號令發布施行的《古生物化石管理辦法》的核心內容。考慮到古生物化石所具有的較強的專業性，《古生物化石管理辦法》建立了專家評審與事後備案相結合的古生物化石的採掘管理制度，即科研機構、高等院校為了科學研究、教學和科學普及的需要，在國家級古生物化石保護區內採掘古生物化石的，由國土資源部組織古生物化石專家評審；在省級古生物化石保護區採掘古生物化石或者在省級古生物化石保護區外採掘重點保護的古生物化石的，由省、自治區、直轄市人民政府國土資源管理部門組織古生物化石專家評審。同時要求其在採掘活動結束後30日內，要將採掘獲得的全部古生物化石清單報採掘所在地的縣級人民政府國土資源管理部門備案。

【古生物化石與文物的區別】化石不同於文物，主要在以下幾方面：

（1）在屬性上，古生物化石指地質時期由於地質作用形成並賦存於地層中的生物遺體和活動遺跡，包括植物、無脊椎動物、脊椎動物等化石及其遺跡化石。它們是經過漫長地質作用形成的、不可再生的自然遺產。而文物是人類生產、生活保留下來的遺物。

（2）古生物化石的時間跨度是「史前」的地質時期。而文物的時間跨度是指「人類歷史以來」。

（3）在保護方法上，由於古生物化石與文物自然屬性以及保存狀態的差異，古生物化石除了保護實體外，更側重於產地保護，如建立保護區等，提供科學家研究生物及生活及埋藏環境。而文物側重於實體保護和博物館保護。

（4）在科學研究范疇上，文物研究屬社會科學類，而古生物化石研究屬自然科學類，前者屬考古學，後者屬古生物學。

（5）在科學研究用途上，古生物化石是地球歷史演變和生物演化的重要鑒證，而文物是人類文明和社會發展的見證。

【古生物化石出入境管理制度】古生物化石的出入境管理是有效制止古生物化石流失國外的必要環節。為打擊各種走私販賣古生物化石的活動，國土資源部第13號令發布施行的《古生物化石管理辦法》規定，因科學研究、教學、科普展覽等，需將古生物化石運送出境的，由國土資源部發放出境證明；對臨時入境、復帶出境的古生物化石的查驗、復驗，由國土資源部指定的機構負責；查驗、復驗相符的，由國土資源部發放出境證明。

【地質環境監測網路】地質環境監測是有效實施地質環境保護與管理的重要基礎性工作。完善地質環境監測網路並保障其正常運行，提供優質服務，已成為一項十分必要而緊迫的基礎性、公益性工作。地質環境監測網路建設是以城市、重要經濟、重大工程區、礦山和地質災害威脅較嚴重的地區為重點，以地下水位、水質和地質災害為主要監測對象，以調查——規劃設計——調整建設——日常監測與維護——信息數據處理——綜合評價——信息管理與發布為主線，最終形成與氣象、水文、海洋、地震和環保具有同等地位的全國六大公益性監測網之一，實現全國地質環境的有效監控。

地質環境監測要實現地質災害與地下水監測並重；地下水資源與環境功能監測並重；地質災害專業監測與群測群防相結合。監測成果面向政府，為地質環境管理與保護服務，為國家重大決策提供基礎支持；面向社會，為防災減災提供信息服務，為社會經濟可持續發展提供保障；促進調查評價與監測相結合，調查評價為監測提供背景條件，監測為調查評價提供基礎支持，形成三大監測網路、2個信息系統：

三大監測網路：以國家級地質環境監測網路為龍頭，帶動形成全國地質環境3級監測體系：地下水環境監測網路；重要地區地質災害專業監測網路；地質災害易發區群測群防監測網路。

兩個信息系統：通過地質環境基礎資料庫、地下水環境監測資料庫、緩變性地質災害監測資料庫和突發性地質災害監測資料庫的建設、完善與集成，建立基於GIS的預警與輔助決策支持系統和基於網路的監測信息分級管理與發布系統。

❻ 什麼是地質環境

自然環境的一種，指由岩石圈、水圈和大氣圈組成的環境系統。在長期的地質歷史演化的過程中，岩石圈和水圈之間、岩石圈和大氣圈之間以及大氣圈和水圈之間進行物質遷移和能量轉換，組成了一個相對平衡的開放系統。

❼ 地質環境系統的組成要素

地質環境系統位於大氣圈、水圈、生物圈與岩石圈相互疊置的地球淺表內，其內部容有空氣、水、生物、岩石和土壤，它們代表了地質環境組成的基本要素。在系統內部，這些物質不是彼此游離各占據獨立的空間，而是「你中有我，我中有你」。相互之間存在著物理學、化學和生物學的聯系，於是有了水岩(土)作用、水生作用、水氣作用等一系列的現象和過程，即所謂的耦合過程。另一方面，這些物質有質的區別，它們的存在又有各自的條件，運動規律也不完全一樣，表現出一定的獨立性和各成體系的特點，如地下水滲流場、應力場、化學場等。所以，研究這些要素不能只停留在成分分析的層面上，還需進一步討論各自存在方式，即物質的時空關聯，這就涉及系統結構的概念。

❽ 地質環境系統的結構

地質環境系統內部物質能量的分布格局、組織形式以及組成要素(部分)之間相互作用、相互聯系的方式與秩序稱為地質環境系統的結構。地質環境系統是時間與空間的統一體，具四維的性質。為了便於分析，有時又將地質環境系統的時空結構人為地劃分為空間結構和時間結構。

(1)地質環境系統的空間結構

地質環境系統按其組成可以劃分為地質背景(或地質體)子系統和和人工子系統。有關它們的實體形態、組構方面的空間特徵，包括組分在空間的排列和配置，都是地質環境系統空間結構的組成部分。例如，在地質背景子系統中，其基本骨架由岩石組成，岩石組成地層，地層有產狀、層序;地層以單斜、褶皺的形態展布;而岩漿岩則以岩基、岩株、岩牆等形態產出;在斷裂發育的地段，兩盤的錯動位移破壞了原地層的連續性，可呈現不同時代地層對接或疊置的關系等。這些在地質學中被稱為結構或構造的地質形態，均屬於地質環境系統空間結構的范疇。由於這類空間結構是在漫長的地質歷史時期形成的，除非突發性的地質作用，一般在中小時間尺度上變化十分緩慢，肉眼很難識別，似乎是固化的，所以，可以把岩土體的這類內在結構形象地稱為硬結構。除硬結構外，地質背景子系統內部還有水、氣等流體以及能量的傳遞，並以物理場的方式展布，如地下水滲流場、水化學場、應力場、溫度場等。這些物理場反映了該子系統內部流體物質、能量的分布格局以及從源到匯的物能交換情況，所以，也是地質背景子系統空間結構的組成部分。與硬結構相比，這些物理場對外界作用反應更敏感，易發生結構性調整，顯得較「軟」，所以，可將物理場形象地稱為軟結構。

對空間結構的軟硬分類也同樣適用於人工子系統的結構分析中，例如人工建造的用於地質資源開發利用的各種構築物在空間上的分布格局，包括地面上的和地下的分布格局都可稱為人工子系統的硬結構;指揮、控制人工構築物運轉發揮作用的計劃、流程、法規等可視為人工子系統的軟結構。

(2)地質環境系統的時間結構

時間結構是指系統組成要素(部分)的狀態、相互關系在時間流程中的關聯方式和變化規律。如物質運動過程出現的某些振盪周期，生命系統中存在的生物鍾，都是物質系統的時間結構。在環境地質學中，地質環境系統各組分狀態的變化、變幅以及多種周期成分疊加而成的頻率都是對系統時間結構的描述。時間結構既存在於軟結構中，如各種物理場的動態變化，也存在於硬結構中，如地層沉積韻律的變化、岩土體變形的時間過程的表達。

(3)地質環境系統空間結構與時間結構的關系

於崇文院士在《地質系統的復雜性》一書中明確指出:「地質作用是地球物質的運動，它既不能脫離時間，又不能超越空間。地質作用的時間演化具有一定的規律性，即『時間結構』;地質作用的空間展布也有一定的規律性，即『空間結構』。地質作用和時-空結構三位一體，相互耦合，不可分割……反映了地質事件的發生與運行機制及其時-空定位。地質作用與時-空結構是一切地質現象的根本原因。」「在認知科學上，一切觀測活動最終回歸於空間位置，並呈現為系統的結構性質。關於時間的任何一種觀測最後都歸結為某種空間模式的識別。」

由上述有關時-空結構關系的論述中，可以得出以下幾點認識:

1)地質環境的結構分析在環境地質學中有著舉足輕重的地位，它是認識地質環境系統的必要手段，探索地質環境系統演化規律的線索，更是解決和防範地質環境問題的基礎。

對於熟悉水文地質和工程地質的讀者來說，理解地質環境系統的結構分析並不困難。在水文地質工作中，查明研究區的水文地質條件即查明地下水的分布埋藏特徵及補給、徑流、排泄規律，是一項基礎性的工作，也是尋找地下水、評價地下水資源、實施水資源科學管理、防範治理地下水害所必需的工作環節，這項工作完成的質量好壞，往往決定著整個工作的成敗。同樣，在工程地質實踐中，查明工作區的地層、構造、地形、地貌、岩土體物理力學特性及其分布，地殼穩定性以及岩土與水的關系等所謂的工程地質條件，是工程場地選擇、建築物設計的重要依據。上述列舉的查明地質背景的工作，其實就是從某一專業的角度對地質環境系統所進行的結構分析。

2)結構變化是地質環境系統演化的內在根據，也是系統功能改變的根本原因。在人為活動明顯的地區，結構的變化既可能首先表現為硬結構方面，如人工挖掘岩土體，也可最先表現在對軟結構的沖擊，如強烈抽排地下水引起滲流場的明顯改觀。無論人為最先改變哪一種結構，其最終都會波及另一種結構。挖掘岩土不僅僅改變著地形，還可能幹擾地下水天然的補排關系和徑流方向，使施工區的水文地質條件變化;強烈抽排地下水，可破壞地下水與介質之間的天然力學平衡，導致地層的壓密變形。

應該指出，由於物質特性的差異，不同物質的運動過程和響應特徵也會有較大區別。在常用的時間標尺下，一般軟結構的變化更易被察覺，所以研究地質環境系統演化時，尤其要注意軟結構的變化。

3)地質環境系統由地質背景子系統與人工子系統耦合而成，兩者有著緊密的時-空關聯。出現在地質背景子系統的各種地質現象及過程，在許多情況下是難以嚴格區分哪些是人為地質作用所為，哪些是純自然地質作用所致。換句話說，這些現象和過程是兩種地質作用的綜合結果。所以，在研究地質環境系統演化時，重要的是收集地質背景結構性改變的證據，分析軟結構和硬結構的變化特點和規律，再根據分析的結果，反推這些變化產生的自然原因和人為原因，從而對系統未來的時-空結構做出推斷。

❾ 地質環境的實體系統

地質環境一詞既用於抽象的概念中，又有其客觀存在的對應實體。根據地質環境系統的尺度層次，可以將人類地質環境分為全球地質環境和局域地質環境。

(一)全球地質環境系統

地球由大氣圈、水圈、生物圈、地殼、地幔和地核六大圈層構成。其中大氣圈、水圈、生物圈又稱外三圈，地殼、地幔、地核又稱內三圈。近年來，有些其他學科的學者對上述圈層的劃分提出了新的見解。例如，有人主張將生物圈一分為二，把人類稱為智能(或智慧)圈，以有別於其他生物種群。道理是，人類不僅僅是生物界的一個科———人科，而且其行為的社會性和目的性是別的生物所不具備的，人的社會、經濟、道德方面的表現，是決定環境是否健康發展的重要力量。此外，還有人提出，將土壤層從地殼中剝離出來，單獨定義為土壤圈，以方便土壤學、生物學和生態學的研究。

對地球的六大圈層目前人們掌握的知識還不十分充分，相對而言，對地球淺表的情況了解得較深入，地球深部的細節仍知之甚少。為了准確地把握地質環境在地球中的位置，有必要從地球的圈層劃分的角度進行討論(圖1-1)。

圖1-1 全球地質環境系統示意圖

1.大氣圈

指地球各圈層中最靠外的氣體層，其上、下界目前還難以准確劃定。有人推測上界距地面為6000km;還有人認為，從觀測到的物理現象來判斷，極光(太陽風沖擊大氣的發光現象)出現的最大高度約在1200km，那麼大氣圈的上界起碼在此高度;另據人造衛星的觀測資料，在2000～3000km的上空，每立方厘米體積中少於一個大氣微粒，此高度可定為大氣圈的上界。

有關大氣圈的下界很少被討論，但有一點是明確的，即大氣圈的形成與地球的演化、內部物質的分異、排氣有關，很可能大部分來自地球內部。如果按照這種假說，大氣圈的下界必定在固體地球的內部，甚至沒有明顯的下界面。

2.水圈

與大氣圈相類似，水圈也不是一個上、下界面清晰的圈層。地球上大部分的水以液態和固態的形式散布在海洋和陸地，還有一部分以氣態形式飄散在大氣中。有人認為，其上界距地表2000～3000km;還有人根據水汽輸送通量和水汽通量散度，認為上界可定在大氣對流層的頂部，一般平均高度是10km，在中緯度地區約12km。

研究表明，水圈是地球圈層分異過程中形成的，在幾十億年的地質演化中，水不斷地從地球內部逸出，即使現在，每年仍有約660km³的水來自地幔。所以，水圈的底界仍無定論。

3.生物圈

生物圈是有生命存在並感受生命活動的圈層。其范圍可跨大氣圈的下部、地殼的淺表和水圈。探測資料表明，在大氣平流層中，距地面33km的高度仍可發現孢子和細菌，可見生物圈的上界應超過此高度;在陸地10km深處也曾證實微生物的存在，估計生物圈的下界起碼應大於這個深度。

4.地殼

地殼是固體地球的表層，其上部主要由沉積岩、岩漿岩和變質岩組成，又總稱為硅鋁層。其厚度分布不均，在山區有時可達40km，平原區一般為10km，淺海區顯著變薄，大洋洋底缺失此層，僅見地殼的下部。

地殼的下部主要由相當於基性岩類的變質岩組成，又稱硅鎂層。在大陸區其厚度可達30km，深海盆內厚度約5～8km。

地殼的下界面，一般採用莫霍面來確定，莫霍面以下為地幔。

以上四個圈層概括了地球物質的四種存在形式或基本要素，即氣、水、生(物)、岩(土)，它們也是構建人類環境的全部要素。這些要素所佔據的空間並非彼此完全分離，而是存在共同重疊的部分。這個「交集」處於地表到地殼上部的某一深度范圍內，正是所謂的全球地質環境系統的展布空間。顯而易見，在全球的尺度上，地質環境呈環狀包裹著地球，是人類生息繁衍、從事各種活動的場所。

有關全球地質環境系統下界的釐定，目前還在討論之中。一種觀點是，下界的確定應從科學技術的長遠發展考慮，不拘泥於解決社會現實環境問題的需要;另一種觀點認為，其下界的確定應以人類活動引起的物質場變化開始消失的深度為准，如應力場、電磁場、溫度場等;還有人認為，下界的理論深度應規定在岩石圈內人類能觸及的地方。所以，關於全球地質環境系統下界的具體深度目前尚無明確的說法。

對此，我們認為:

(1)全球地質環境作為一個實體系統應該明確規定其下界。理由是，從邏輯上考慮，既然是系統必然有邊界，下邊界也是一種邊界，迴避下邊界問題在概念上是不周嚴的;另外，明確下邊界也是科學研究操作上的需要，全球地質環境是開放系統，其邊界是確定系統內部與外部物能交換關系的界面，若不明確地規定下界，就無法說清來自地球深部的物質和作用究竟屬於地質環境內部成分的周轉運動，還是該系統外界的輸入。

(2)至於全球地質環境系統的下界位置是否一定要達成統一的見解，回答是否定的。這是因為根據系統圈劃的相對性原則，即使是面對同一個客觀對象，由於研究目的或學科視角的差異，所形成的概念系統(包括其邊界)也不可能完全相同。正如某些學者指出的，從資源開發角度衡量，地質環境系統主要指地殼表層，目前的鑽探深度大約為5km，最深可達12km;但從地質體的物理、化學特徵以及它們對人類和其他生物的適宜性來衡量，深度則要大得多;而關系著建築安全的區域地殼穩定性研究，不僅要了解地殼的組成和結構，而且要盡可能考慮地幔的物質組成及其流動特徵，涉及的深度會更大。

(3)具體到本教材所討論的內容(地質環境問題及其地質學機理)，全球地質環境系統的下界定在地表以下平均10km處較為妥當。理由是:①由地表至地下10km的范圍是目前人類從事各種活動的空間;②該深度是目前地質理論認識較詳盡，絕大部分探測手段可以查明的最大范圍，超出此深度人們所知甚少，有的僅僅是推測或假說，尚難運用於工程實踐;③地表至地下10km的范圍是地球四大要素最齊全，相互作用最活躍，對人類影響最突出的空間區域;④該深度大體相當於上、下地殼之間的分界面，即康拉德面。它也被視作硅鋁層的邊界面，該面與莫霍面之間的地震帶稱為康拉德層，常誘發淺源地震。據此可以認為，該界面以下是地球內動力最活躍、最集中的區域，是導致全球地質環境系統地震、火山噴發的主要動力源區。換句話說，該深度以下即可認為是地球深部。

(二)局域地質環境系統

除了研究全球問題會涉及全球地質環境系統外，在實際工作中，普遍遇到的是發生在某一地區或某一地點的地質環境問題，如礦區的地面塌陷，某一斜坡體的失穩滑移，區域性的地下水污染、荒漠化等。此時，岩石圈、水圈等全球尺度的論述不再適合局域具體問題的分析，研究對象只能是局域尺度的地質環境。

在地質環境問題的調查、評價、預測及防治工作中，局域地質環境是主要的考查對象，或者說是基本單元。之所以如此，是因為地質環境問題包括地質災害都有一定的地域性。具體表現在以下幾個方面:首先，地球上自然地理條件的多樣性和資源分布的不均勻性，在相當大的程度上決定著人口的聚集狀況及人為地質作用的形式與強度。其次，不同國家和地區的經濟發達程度、發展模式和文化傳統會直接或間接地影響人們的行為方式，包括資源開采利用方式和對待地質環境所持有的態度。第三，地質背景包括地質體結構組成、各種地質作用的活躍程度及其過程，因地而異，沒有統一固定的模式。因此，根據不同的背景條件和問題的性質來確定局域地質環境系統是十分自然的事情。至於局域的范圍則應具體問題具體分析，大者可達數萬平方千米，小者也許只是某個工程場地的規模。

❿ 　地質災害管理信息系統

地質災害管理信息系統是進行災害管理的重要手段。它是在廣泛收集和整理研究區已有的地質災害調查、勘查、防治信息，社會經濟環境狀況，統計信息等資料的基礎上，形成為決策提供服務的資料庫系統。該系統具有信息錄入功能、檢索查詢功能和列印輸出功能等模塊。

一、系統結構設計

（一）運行環境

1.硬體環境

IBM-PC/XT、AT486以上微機，至少一個高密軟碟機動及一個硬碟，VGA以上顯示方式。

輸出設備為各種型號列印機。

2.軟體環境

DOS環境：6.2以上DOS版本。

漢字環境：25行漢字操作系統，如UCDOS、XSDOS或其它漢字圖形卡。

（二）系統結構

1.系統界面

啟動DZPX後，屏幕上出現系統界面。

2.菜單

在主窗口的頂層，主要由信息錄入、檢索查詢、項目管理、代碼標准、列印輸出等五項主菜單構成（圖10-1）。在每個主菜單，有各自的下拉式菜單。本系統的功能均通過這些菜單完成。

3.下拉菜單的主要內容

信息錄入：信息錄入、信息修改、信息恢復。

檢索查詢：普查查詢、勘查查詢、防治查詢、當年查詢、環境查詢、統計查詢。

項目管理：項目錄入、文檔錄入、項目修改、文檔修改、項目查詢、文檔查詢。

圖10-1地質災害管理信息系統菜單框圖

代碼標准：代碼錄入、代碼修改、代碼查詢。

列印輸出：專用表、匯總表、任意表。

（三）系統功能

DZPX系統的功能設計應當與地質災害的管理需要緊密結合，經設計人員與管理部門的多次蹉商，擬定系統功能如下。

1.功能框架設計

地質災害管理信息系統的幾大模塊為一個整體，其基本結構如圖10-2：

圖10-2地質災害管理信息系統結構圖

2.系統功能

（1）信息錄入功能它主要包括信息錄入、信息修改和信息恢復三個功能模塊。

①信息錄入模塊本系統將地質災害普查信息、勘查信息、防治信息、當年地質災害發生信息、重要地災點評價信息、重要地災區域評價信息、社會經濟環境狀況信息和地災統計、地災分布數統計、地災災種分布統計、地災分級數統計、地災頻次統計、地災項目數統計、地災項目類型統計、地災項目災種統計共八種統計信息錄入，需要錄入的管理數據還有地災項目管理數據、地災文檔管理數據、圖例代碼、圖形代碼、信息代碼等資料庫。

②信息修改模塊在對以上信息錄入的數據進行檢查時，若發現錄入的信息有誤或需追加一些內容，可用此模塊根據屏幕對數據進行操作。

③信息恢復模塊為保證數據存貯的安全性，該系統對數據實行備份和恢復操作。

a.數據備份可以對資料庫逐個備份或成批備份。

b.數據恢復將備份文件恢復到指定資料庫中，指定資料庫將被覆蓋。

（2）檢索查詢功能可以進行單筆記錄查詢和多筆記錄同屏查詢。查詢條件可以是單一條件也可以是復合條件。

（3）列印輸出功能系統提供了兩種數據輸出方式：

①屏幕顯示輸出屏幕顯示輸出是數據輸出的一種最基本的形式，為用戶提供隨機查詢和瀏覽查詢兩種方式。

②報表列印輸出數據信息的列印輸出按預先設計好的報表格式輸出。

二、資料庫設計

地質災害管理信息資料庫建庫的主要目的是為地質災害的管理提供基礎資料。所以，在資料庫的設計過程中要充分考慮系統對信息資源的要求。

（一）地質災害管理的數據信息

在進行地質災害宏觀管理、預測防治的研究中，需要大量的信息數據作決策支持。下面按地質災害的管理、預測、防治來分析所需要的數據信息資料，將信息源共分為七大類：

1.行政區劃資料

包括所在省（市）的城市規劃（居民用地、工礦用地、交通用地等）、社會經濟概況（工農業經濟、人口、國民總產值等）資料。

2.地質背景資料

包括地質災害體的物質成分、結構、構造、地層等方面的基礎地質資料。

3.氣象資料

指氣象觀測站觀測的年平均降水、年平均溫度、氣候類型等氣象資料。

4.水文地質資料

包括河流的水文觀測資料、地下水類型及水位隨季節的變化特徵，為地質災害防治研究過程中水的優化管理提供基礎數據。

5.各災種的地質資料

指發生的為何種災害；災害體形態、估算面積、體積、范圍及其成因；災害發生後如何處理、穩定性分析、適宜性評價及防治建議等資料。

6.各種統計資料

包括：①全國、各省地質災害數量的統計；②災種分布（種類、面積、體積、數量等）統計；③災害分級數量統計（大中、一般災害的比例）；④全國、各省地災發生頻次的統計（發生次數，所佔比例）；⑤全國、各省所立項目數統計；⑥全國普查、勘查、防治項目費用及所佔比例的統計；⑦各災種項目費及所佔比例的統計。

7.項目、文檔資料

（二）地質災害資料庫的建立

在確定系統數據信息源基礎之上，我們本著反映地質災害屬性（自然屬性、社會屬性）、時間（歷史災害、正在發生和尚未發生災害）、空間（點或區域性災害）、災害防治工作流程（普查－勘查－防治）幾個方面特徵的設計原則，建立如下17個災害體資料庫。即：①地質災害普查信息資料庫；②地質災害勘查信息資料庫；③地質災害防治信息資料庫；④當年地質災害發生信息資料庫；⑤重要地質災害點評價信息資料庫；⑥重要地質災害區域評價信息資料庫；⑦社會經濟環境狀況信息資料庫；⑧地質災害統計資料庫；⑨地質災害分布統計資料庫；⑩地質災害災種分布統計資料庫；⑩地質災害分級數統計資料庫；（12）地質災害頻次統計資料庫；⑩地質災害項目數統計資料庫；⑩地質災害項目類型統計資料庫；⑩地質災害項目災種統計資料庫；⑩地質災害項目管理資料庫；（17）地質災害文檔管理資料庫。

除上述資料庫外，根據資料庫系統的需要，還建立了信息代碼、圖形代碼、圖例代碼等資料庫。

（三）地質災害資料庫的結構

在反復醞釀，不斷修改的基礎上，以盡量簡單，減少庫中多餘數據，方便數據檢索為原則，給出了20個資料庫的庫結構，包括有欄位名稱、欄位類型、欄位寬度、小數位數等內容。各資料庫結構一方面要與實際相結合，合理地確定各欄位名稱、欄位類型、欄位寬度、小數位數；更為重要的是，設計各庫結構時必須反映出該資料庫為方便實用於災害管理所必須包括的欄位內容。從這兩個方面出發，我們確定出各資料庫的結構。限於篇幅，僅以地質災害普查資料庫為例（表10-5）。

表10-5地質災害普查資料庫數據結構設計表

三、系統實現

利用雅奇MIS Ver 3.0及Fox25B FOR DOS（中文版）實現上述功能設計和資料庫設計。按照設計，通過多級下拉菜單分次實現各功能，各數據也按預先設定內容及格式建立。在此基礎上，我們錄入了部分實際資料進行系統測試。

四、應用示範研究

在建立地質災害信息資料庫的基礎上，我們以重慶市為實例，進行了初步的應用。錄入了五個資料庫的信息資料。

（一）地質災害普查信息資料庫

在這個庫中，根據調查所填的卡片，對重慶市各區縣所發生的共計86個災害的災害種類、形態、估算面積、估算體積、地質背景、災體成因、規劃情況、穩定性分析、適宜性評價及建議措施等信息進行了摘錄、整理。

（二）地質災害勘查信息資料庫

本庫根據重慶醪糟坪滑坡的勘查錄入了勘查范圍及面積、形態，災害面積、體積、穩定性評價和防治措施。

（三）地質災害防治信息資料庫

在本資料庫中，摘錄了四川重慶醪糟坪泥石流、滑坡群的防治原則及防治方案，防治效果論證，以及防治所帶來的經濟效益和環境效益分析。

（四）社會經濟環境狀況信息資料庫

根據重慶95年統計年鑒，對重慶市共計20個區縣的國民經濟、社會發展情況資料進行了整理，錄入了重慶市各區縣的自然地理情況，土地、耕地面積、居民、工礦、交通用地、人口、人口密度、企業數及工農業總產值、固定資產投資等信息數據。

（五）地質災害統計信息資料庫

根據對重慶市各區縣災害的統計卡片，記錄了重慶各區縣所發生的地質災害共計627處。統計了地質災害的災害類型、面積、體積、主要特徵、穩定性及建築適宜性。

以上幾個資料庫基本上覆蓋了運用該系統進行災害管理的主要內容。在此基礎上，我們對系統功能進行了全方位的測試，認為該系統具備以下幾個特點：①針對地質災害管理的需要，設計出合理而充實的資料庫系統；②各資料庫結合當今地質災害調查的實際情況，結構設計合理；③系統功能完備，運行流暢，基本能滿足地質災害管理的需要；④整系統界面具備較好的用戶友好性。