探究3S技術(shù)的運(yùn)用對礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作效率的提升作用

劉 軍

（江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局，江蘇 南京 210000）

1 3S技術(shù)簡介

3S技術(shù)是GIS技術(shù)、RS技術(shù)、GPS技術(shù)的簡稱，這三大技術(shù)都有各自獨(dú)特的優(yōu)勢。比如：GPS技術(shù)最擅長的是定位，且準(zhǔn)確率極高；RS技術(shù)的主要功能是及時(shí)快速采集各種數(shù)據(jù)信息；GIS的分析能力較強(qiáng)，能夠在海量數(shù)據(jù)信息中挑選出有用內(nèi)容，并對其進(jìn)行全面深入分析。無論是哪種技術(shù)都對礦產(chǎn)地質(zhì)勘查起著不可替代的作用，以下是對這幾種技術(shù)所作的詳細(xì)介紹。

1.1 GPS(全球定位系統(tǒng)技術(shù))

早在20世紀(jì)50年代末期，美國就已經(jīng)研制出了全球定位系統(tǒng)技術(shù)GPS，并在60年代中期投入使用。其優(yōu)勢眾多，分別有：①高度穩(wěn)定性。相對來說，GPS技術(shù)自身所具備的較強(qiáng)穩(wěn)定性就相當(dāng)于一層防護(hù)膜，隔絕了外界自然環(huán)境比如氣候、溫度等對該技術(shù)的影響，并且該技術(shù)從不會受到時(shí)間、空間的制約，能夠在各種情形下，從多個(gè)維度對相關(guān)位置予以精確定位。②應(yīng)用領(lǐng)域廣。在我國，GPS技術(shù)除卻在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查中應(yīng)用效果極好之外，在交通、水利、軍事等眾多行業(yè)中也得到了良好有效的應(yīng)用。該性質(zhì)加快了GPS技術(shù)的發(fā)展速度，也讓其自身作用更加完善健全。③系統(tǒng)功能強(qiáng)大。GPS技術(shù)不但能夠以極快的速度對某一位置進(jìn)行定位，還能夠分析并預(yù)測其運(yùn)轉(zhuǎn)速率、軌道等要素，具備極其強(qiáng)大的功能體系[1]。該特性為人們的生產(chǎn)和生活提供了較大的便利性，同時(shí)也是GPS技術(shù)在諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用并能夠充分發(fā)揮其性能的主要原因。④服務(wù)范圍廣。該技術(shù)所主要依靠的是28顆衛(wèi)星(有4顆是備用衛(wèi)星)，這些衛(wèi)星均勻散布在與地面相距20000千米的空中，幾乎涵蓋了全球95%以上的面積。如此寬廣遼闊的面積讓人們身處何地都能夠隨時(shí)應(yīng)用GPS技術(shù)，這其中也有許多地勢條件惡劣的偏遠(yuǎn)山區(qū)，它們都能夠享受GPS的服務(wù)功能。⑤定位靈活便捷。該技術(shù)在定位時(shí)對人類幾乎沒有要求，并未要求人們要在某個(gè)固定的地點(diǎn)、時(shí)間等，人們持續(xù)走動、運(yùn)動的情況下也能夠極為精準(zhǔn)的定位，具備較強(qiáng)的靈活性與便捷性。

圖1 GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)組成圖

1.2 RS(遙感技術(shù))

該技術(shù)主要是利用人造衛(wèi)星、飛機(jī)或者其他飛行器來采集地球發(fā)射的電磁波，并對其進(jìn)行分析，然后對分析結(jié)果予以整合統(tǒng)計(jì)生成圖像，該技術(shù)能夠?qū)Φ厍颦h(huán)境和資源予以直觀查看。在過去，遙感技術(shù)是應(yīng)用膠卷材料予以成像的，傳統(tǒng)陳舊且模糊不清，功能也較差[2]?，F(xiàn)如今遙感技術(shù)所應(yīng)用的是數(shù)字成像工藝，計(jì)算機(jī)也是該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中必不可少的關(guān)鍵用具。遙感系統(tǒng)分別由信息測量、信息獲取、信息傳輸、信息處理以及實(shí)際應(yīng)用五部分所構(gòu)成。RS技術(shù)在3S技術(shù)中是最基礎(chǔ)的一種技術(shù)，GPS技術(shù)與GIS技術(shù)中的基礎(chǔ)信息都是由RS技術(shù)所提供的，而且其能夠在不跟物體相碰觸的情況下成像，同時(shí)快速準(zhǔn)確的獲得該物體的全部信息。這些優(yōu)勢讓RS技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷增加擴(kuò)大，自然生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、交通路線規(guī)劃、病蟲災(zāi)害預(yù)測等眾多方面都對該技術(shù)進(jìn)行了有效應(yīng)用。而其在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中的應(yīng)用，不僅發(fā)揮了其全部功能用途，還極大增強(qiáng)了礦產(chǎn)地質(zhì)勘查的工作效果[3]。

圖2 礦山地質(zhì)勘查中遙感技術(shù)應(yīng)用流程

1.3 GIS(地理信息技術(shù))

該技術(shù)在應(yīng)用時(shí)不可或缺的工具就是計(jì)算機(jī)，其充分利用計(jì)算機(jī)中的硬、軟件系統(tǒng)，對整體或局部地球表層(包括大氣層)空間中的地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲、管理、運(yùn)算、分析、顯示、描述等。地理信息技術(shù)具備一定的復(fù)雜性和較強(qiáng)的實(shí)用性，其可視性特征能夠讓數(shù)據(jù)更清晰易懂，同時(shí)該技術(shù)還能夠虛擬3D建模，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)再現(xiàn)相關(guān)地理信息，并對其進(jìn)行充分掌握，而且還能夠?qū)崟r(shí)動態(tài)的對地理信息變化進(jìn)行監(jiān)測，從而讓礦產(chǎn)地質(zhì)勘查的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確無誤，進(jìn)而提升工作效率[4]。

2 礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中的3S技術(shù)應(yīng)用分析

2.1 GPS全球定位系統(tǒng)技術(shù)的具體應(yīng)用

自從我國引進(jìn)GPS技術(shù)以來，一直應(yīng)用到今天共歷經(jīng)了數(shù)十年，該技術(shù)從生疏到成熟，從問題眾多到不斷完善優(yōu)化，現(xiàn)如今的GPS技術(shù)發(fā)展空間極大，尤其是在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中，能夠?qū)⒌刭|(zhì)礦產(chǎn)的時(shí)間、空間以及詳細(xì)地理情況數(shù)據(jù)信息予以充分呈現(xiàn)出來。礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中所應(yīng)用的定位系統(tǒng)通常有兩種，一種是全球定位GPS系統(tǒng)，一種是北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)，主要有空間、地面控制以及用戶設(shè)備三部分。與其他常規(guī)定位系統(tǒng)對比，全球定位GPS技術(shù)不但不會受到自然因素的干擾，而且穩(wěn)定性和精準(zhǔn)度也極高[5]。衛(wèi)星定位系統(tǒng)的有效應(yīng)用，可以對礦產(chǎn)地質(zhì)情況有全面了解，對地質(zhì)點(diǎn)的經(jīng)緯度、高度予以嚴(yán)格檢測，并對礦產(chǎn)資源予以精準(zhǔn)定位，有助于其他環(huán)節(jié)的順利開展。

在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中應(yīng)用GPS技術(shù)時(shí)，第一個(gè)環(huán)節(jié)就是測繪，結(jié)合真實(shí)地形條件展開精準(zhǔn)測繪，從而生成真實(shí)可靠的地形圖。早期的測繪方式流程極為繁雜，精準(zhǔn)性也較差，而GPS技術(shù)的出現(xiàn)，讓礦產(chǎn)地質(zhì)勘查中測繪環(huán)節(jié)變得既簡便又快捷，而且測量結(jié)果的準(zhǔn)確性也極高，對地質(zhì)測量工作有著重大的現(xiàn)實(shí)意義[6]。進(jìn)入礦區(qū)后，應(yīng)當(dāng)建設(shè)GPS網(wǎng)絡(luò)體系，并安裝測設(shè)基線，確保地質(zhì)勘查工作能夠正常有序的開展，而且GPS控制網(wǎng)絡(luò)體系的存在大大縮短了工作周期。基線點(diǎn)的測量工作完成之后，通過GPS技術(shù)對各地形點(diǎn)予以探測，確定其具體坐標(biāo)，然后整合、統(tǒng)計(jì)、分析這些數(shù)據(jù)并描繪出科學(xué)準(zhǔn)確的礦區(qū)剖面圖[7]。

2.2 RS遙感技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

該技術(shù)能夠深入分析指定地區(qū)的底部結(jié)構(gòu)，從而生成地形成像。還能夠在得知礦產(chǎn)資源具體位置的基礎(chǔ)上將其詳細(xì)的散布規(guī)律信息予以準(zhǔn)確探析，實(shí)用性較強(qiáng)。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的背景下，遙感技術(shù)中的3D可視化、虛擬仿真等技術(shù)都在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中得到了廣泛的應(yīng)用。遙感技術(shù)還未出現(xiàn)之前，在對礦產(chǎn)地質(zhì)進(jìn)行勘查時(shí)，若是遭遇了較為惡劣復(fù)雜的地勢、地形等自然環(huán)境，那么會對地質(zhì)勘查工作帶來極大的不利影響，尤其是人力、物力以及工作時(shí)間都會得到不必要的消耗，從而延長了勘查工作的進(jìn)展[8]。然而遙感技術(shù)的應(yīng)用，能夠完全替代人工對地質(zhì)展開勘查，極大節(jié)約了資源與時(shí)間，而且也讓找到礦區(qū)的概率得到了顯著上升，讓礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作的開展變得更順利、更有效。

2.3 GIS地理信息技術(shù)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

該技術(shù)首先是獲取相關(guān)信息，然后對該信息進(jìn)行管理、分析、應(yīng)用等，最后為工作人員所展現(xiàn)的數(shù)據(jù)更直觀、更明確、更清晰。我國自然資源局在對全國地質(zhì)信息予以分析處理時(shí)，就應(yīng)用了GIS技術(shù)，繪制了地質(zhì)信息圖，為礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[9]。GIS技術(shù)能夠?qū)⒌匦螚l件差異化較大的多個(gè)地形圖系統(tǒng)準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)變成數(shù)據(jù)信息，以供礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作人員使用，加快了勘查工作進(jìn)度。

3 結(jié)語

地質(zhì)勘查工作是資源開采中必不可少的重要環(huán)節(jié)，只有對地質(zhì)條件展開嚴(yán)謹(jǐn)精準(zhǔn)的測量，并對其相關(guān)數(shù)據(jù)信息予以全面分析，才能夠讓資源開采工作得以順利有序的進(jìn)行。而3S技術(shù)在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中的有效應(yīng)用，讓該工作的效率與質(zhì)量都得到了顯著提升。