淺談遙感技術(shù)、ＧＰＳ、ＧＩＳ技術(shù)在地質(zhì)工作中的應(yīng)用

陶士芳

摘要：現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)作為一種高效獲取信息的手段，具有全球性、全天候、連續(xù)性、實(shí)時(shí)性的精密三維導(dǎo)航與定位能力，能為各類用戶提供精密的三維坐標(biāo)、速度和時(shí)間。全天候作業(yè)、操作簡(jiǎn)便以及全球連續(xù)覆蓋等特點(diǎn),已成為獲取現(xiàn)勢(shì)空間數(shù)據(jù)的重要手段。本文簡(jiǎn)單介紹了遙感技術(shù)、GPS、GIS技術(shù)在地質(zhì)工作中的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù)；GpS；GIS；地質(zhì)

1遙感在地質(zhì)工作中的應(yīng)用

遙感產(chǎn)生六十年代初期，遙感作為一種高效獲取信息的手段，其蘊(yùn)涵的信息量豐富、全天候、信息獲取周期短和多光譜特性，利用遙感技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)，礦產(chǎn)調(diào)查和水文、工程，環(huán)境地質(zhì)勘查與監(jiān)測(cè)，在地質(zhì)工作中正發(fā)揮著日益重要的作用。遙感地質(zhì)是在50年代航空遙感地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上和70年代運(yùn)用航天遙感技術(shù)發(fā)展起來(lái)的。經(jīng)過(guò)幾十年的推廣應(yīng)用和研究，目前已成為地質(zhì)調(diào)查和環(huán)境資源勘查與監(jiān)測(cè)的重要技術(shù)手段。它的優(yōu)勢(shì)、長(zhǎng)處是在于具有視域廣、影像直觀，立體觀察效果好，信息量豐富等特點(diǎn)的各類遙感圖像，應(yīng)用范圍已由區(qū)域地質(zhì)、礦產(chǎn)勘查：水文、工程、環(huán)境地質(zhì)勘查擴(kuò)大到農(nóng)業(yè)地質(zhì)，旅游地質(zhì)，國(guó)土資源、土地利用、城市綜合調(diào)查、環(huán)境監(jiān)測(cè)等許多領(lǐng)域。應(yīng)用技術(shù)方法水平隨著遙感和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也有了很大提高。

利用衛(wèi)星圖像進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造的判讀，以線狀要素和環(huán)境影像特征的效果最顯著，過(guò)去已知的我國(guó)的深斷裂帶，如雅魯藏布江斷裂帶、紫荊關(guān)斷裂帶、龍門山斷裂帶、小江斷裂帶等，根據(jù)以往的地質(zhì)資料對(duì)他們的延伸去向問(wèn)題長(zhǎng)期得不到解決，但從衛(wèi)星圖像上都有清楚的顯示，提供了很多線索。是對(duì)他們?cè)诟蠓秶鷥?nèi)的空間展布和延伸去向做出了較正確的判斷。

區(qū)域地質(zhì)調(diào)查與編圖，區(qū)域地質(zhì)調(diào)查是重要的基礎(chǔ)地質(zhì)工作，以遙感方法為主填圖，大面積多圖幅聯(lián)測(cè)，不僅節(jié)約經(jīng)費(fèi)，而且還能提高工效；在礦產(chǎn)勘查工作中，利用陸地衛(wèi)星TM數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理鑲嵌，制作成衛(wèi)星影像圖，為宏觀分析研究重點(diǎn)區(qū)的區(qū)域地質(zhì)背景，提取有用礦產(chǎn)信息提供了主要基礎(chǔ)圖件。

金屬礦產(chǎn)勘查與預(yù)測(cè)，遙感在金屬礦產(chǎn)勘查與預(yù)測(cè)的應(yīng)用方面，近年來(lái)在分析技術(shù)及應(yīng)用效果方面有了很大的發(fā)展和提高，已從過(guò)去單一的構(gòu)造，線性影像解譯已發(fā)展為各種礦化蝕變、含礦巖石波譜特征研究，多元信息綜合圖像處理以及綜合各類地學(xué)信息對(duì)目標(biāo)礦種成礦有利地段進(jìn)行優(yōu)化。

在水文地質(zhì)調(diào)查中也取得了較好的效果，為了解各種水文地質(zhì)條件和水文地質(zhì)現(xiàn)象，進(jìn)一步做出正確水文地質(zhì)普查評(píng)價(jià)提供必要的資料。應(yīng)用熱紅外掃描影像探測(cè)地下水露頭，尤其在旱缺水、植被覆蓋較少的地區(qū)更為顯著，對(duì)很小的泉水露頭，地下水滲透和溢出都得到很清楚的顯示，從圖像上分析他們的分布規(guī)律、來(lái)源方向、規(guī)模大小和涌水量情況。

2 全球定位系統(tǒng)（GPS）在地質(zhì)工作中的應(yīng)用

我國(guó)GPS技術(shù)研究起步于80年代，進(jìn)入90年代以后，GPS技術(shù)研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用取得了長(zhǎng)足進(jìn)展。隨著差分GPS技術(shù)的發(fā)展和局部區(qū)域差分GPS系統(tǒng)的逐步建立，已取得較為理想的實(shí)時(shí)定位精度（米級(jí)）。GPS具有定位的高度靈活性和高精度、快速度、提供3維坐標(biāo)、全天候作業(yè)、操作簡(jiǎn)便以及全球連續(xù)覆蓋等特點(diǎn),已成為獲取現(xiàn)勢(shì)空間數(shù)據(jù)的重要手段,也廣泛的應(yīng)用到了地質(zhì)工作中。

手持式GPS儀的單點(diǎn)絕對(duì)定位精度能夠滿足平原、山區(qū)、高山區(qū)等遮擋少地區(qū)的地質(zhì)填圖及地質(zhì)工程測(cè)量在小比例尺地質(zhì)測(cè)量中,用手持式GPS單點(diǎn)絕對(duì)定位技術(shù)測(cè)定地質(zhì)點(diǎn),減少了控制測(cè)量環(huán)節(jié),降低了成本.大大提高了工作效率和減輕了地質(zhì)、測(cè)繪人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

在礦產(chǎn)的管理方面利用GPS的定位和測(cè)量大面積及記錄航跡功能，可對(duì)所轄區(qū)域內(nèi)的礦產(chǎn)資源分布作出精確定位；測(cè)出礦產(chǎn)資源分布面積；對(duì)每一種礦產(chǎn)資源分布邊界作出定位，以免發(fā)生越界開(kāi)采。

在地質(zhì)調(diào)查方面，地質(zhì)調(diào)查是一向綜合性的地質(zhì)工作，是各項(xiàng)地址工作的先行步驟，是運(yùn)用地址理論和各種技術(shù)手段在一定區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)的進(jìn)行綜合性調(diào)查工作在地質(zhì)填圖中的應(yīng)用，利用GPS手持儀方便進(jìn)行地質(zhì)填圖的數(shù)據(jù)采集，可以減少野外工作量，縮短成圖周期，克服了傳統(tǒng)方法中地一些缺點(diǎn)。增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的共享性，有利于數(shù)據(jù)的二次開(kāi)發(fā)與利用

在災(zāi)害地質(zhì)中，GPS可用于監(jiān)視全球和區(qū)域板快運(yùn)動(dòng)，也就是形變監(jiān)測(cè)，也是利用GPS全天候連續(xù)的三維導(dǎo)航和全球覆蓋的特點(diǎn)，做地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)。

3 地理信息息統(tǒng)（Gis）技術(shù)在地質(zhì)工作中的應(yīng)用

我國(guó)Gis技術(shù)研究工作起步于70年代初期，80年代進(jìn)入應(yīng)用試驗(yàn)階段，期間主要是借鑒國(guó)外Gis應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，采用國(guó)外的Gis軟件。90年代國(guó)內(nèi)一些科研機(jī)構(gòu)和院校也開(kāi)始結(jié)合國(guó)內(nèi)Gis需求，從引進(jìn)、消化、吸收起步，組織Gis的開(kāi)發(fā)和研制工作，應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。近幾年來(lái)Gis也再在地質(zhì)調(diào)查領(lǐng)域形成了系統(tǒng)的應(yīng)用的方法技術(shù)體系。

應(yīng)用Gis技術(shù)建成了全國(guó)1：50萬(wàn)的地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫(kù)，該數(shù)據(jù)庫(kù)以國(guó)產(chǎn)mapgis為平臺(tái)，應(yīng)用Gis成功的完成了空間與屬性數(shù)據(jù)的輸入、矢量化、編輯與建庫(kù)，利用此數(shù)據(jù)庫(kù)成功的解決了對(duì)海洋數(shù)據(jù)的管理、多層次大范圍檢索、圖幅間的銜接處理、地質(zhì)符號(hào)繪制、符號(hào)大小和位置選擇等方面的高難技術(shù)。也可編繪各種比例尺的專題圖件和更小比例尺的基礎(chǔ)地質(zhì)信息庫(kù)

利用GIS技術(shù)進(jìn)行 地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)和管理,利用地理信息系統(tǒng)的各種功能，建立地質(zhì)災(zāi)害空間信息管理系統(tǒng)，管理地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查資料，顯示并查詢地質(zhì)災(zāi)害的空間分布特征信息，評(píng)價(jià)地質(zhì)災(zāi)害的危害程度，分析地質(zhì)災(zāi)害和影響因素之間的關(guān)系，提出減輕和防治地質(zhì)災(zāi)害的措施，對(duì)將來(lái)可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測(cè)地質(zhì)調(diào)查工作的過(guò)程是一項(xiàng)不斷獲取數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的過(guò)程。傳統(tǒng)的區(qū)域環(huán)境地質(zhì)調(diào)查就是通過(guò)地質(zhì)人員在野外記錄簿上人工填寫調(diào)查記錄，工作草圖上作出人工標(biāo)注，最終轉(zhuǎn)到室內(nèi)進(jìn)行人工分析整理、編圖以及編寫調(diào)查報(bào)告。這種工作模式容易造成數(shù)據(jù)采集效率低、數(shù)據(jù)不易標(biāo)準(zhǔn)化、難以共享、采集的信息與需要整理分析的數(shù)據(jù)相對(duì)脫節(jié)，數(shù)據(jù)項(xiàng)之間、數(shù)據(jù)類之間難以或不可能比對(duì)和參照，項(xiàng)目數(shù)據(jù)難以管理和控制等缺陷，制約區(qū)域環(huán)境地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目的開(kāi)展，難以適應(yīng)當(dāng)今信息時(shí)代的要求。GIS技術(shù)給地質(zhì)調(diào)查工作者提供用于數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析處理的強(qiáng)大工具,將GIS技術(shù)引進(jìn)到區(qū)域環(huán)境地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目中，可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域環(huán)境地質(zhì)項(xiàng)目全過(guò)程的數(shù)字化和調(diào)查評(píng)價(jià)的定量化。用數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的資料收集和野外調(diào)查，用數(shù)據(jù)管理、預(yù)處理（分析）系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的資料整理和圖件編制。

結(jié)速語(yǔ)：以上淺談了遙感技術(shù)、GPS、GIS技術(shù)在地質(zhì)工作中的應(yīng)用，隨著科技的進(jìn)步，更新、更先進(jìn)的技術(shù)將會(huì)使地質(zhì)工作更進(jìn)一步得到發(fā)展。