煤田地質(zhì)勘探中3S技術(shù)的應(yīng)用路徑研究

■何波

（新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第九地質(zhì)大隊(duì) 新疆烏魯木齊 830009）

煤田地質(zhì)勘探中3S技術(shù)的應(yīng)用路徑研究

■何波

（新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第九地質(zhì)大隊(duì) 新疆烏魯木齊 830009）

本文主要就3S技術(shù)與煤田地質(zhì)勘探進(jìn)行了分析，并具體分析了煤田地質(zhì)勘探中3S技術(shù)的應(yīng)用路徑。

煤田地質(zhì)勘探3S技術(shù)應(yīng)用路徑

1 3S技術(shù)的概述

1.1 地理信息系統(tǒng)(GIS)

地理信息系統(tǒng)(GIS)是一種基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的地球表面空間地理分布數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，它能對(duì)特定地理數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、分析、描述、顯示等操作。GIS已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于地理信息服務(wù)相關(guān)工作，以獨(dú)特的視覺化效果分析地球上的現(xiàn)象與發(fā)生事件。

1.2 遙感(RS)

遙感(RS)是一種非接觸的遠(yuǎn)距離探測(cè)技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)利用傳感器捕獲遠(yuǎn)距離、非接觸目標(biāo)的反射、輻射以及散射等電磁波信息，進(jìn)而對(duì)探測(cè)目標(biāo)進(jìn)行分析、判定。遙感作為一門對(duì)地觀測(cè)綜合性技術(shù)，其遙感影像更是其他技術(shù)無(wú)法比擬的，遙感“相片”可以直觀的顯示地球表面物體的真實(shí)特征信息。

1.3 全球定位系統(tǒng)(GPS)

全球定位系統(tǒng)(GPS)是基于GPS定位衛(wèi)星對(duì)地球范圍內(nèi)，進(jìn)行全方位、全天候、全時(shí)段、高精度的定位與導(dǎo)航系統(tǒng)。該技術(shù)極大提高了地球信息化的水平，通過(guò)無(wú)線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)為全球用戶提高低成本的高精度三維位置信息。

2 煤田地質(zhì)勘探分析

進(jìn)行煤炭勘查工作的主要目的就是為了后面的煤炭開采提供全面科學(xué)的信息。其中就包括煤炭資源儲(chǔ)量、開采技術(shù)條件等方面。做好勘查工作才能夠預(yù)先了解煤炭開采的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，進(jìn)而降低后面的開采成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。通常來(lái)說(shuō)，煤炭地質(zhì)勘查主要分為四個(gè)方面：地域勘查、地質(zhì)勘查、開發(fā)技術(shù)勘查、礦石技術(shù)勘查。伴隨著目前時(shí)代的逐步發(fā)展，形成了全新的資源觀，其認(rèn)為：在應(yīng)用資源期間，需要利用科學(xué)技術(shù)對(duì)資源進(jìn)行細(xì)致分析，結(jié)合資源的不同類別合理選用科學(xué)技術(shù)，同時(shí)實(shí)施合理配置，進(jìn)而提高資源的利用率。

3 煤田地質(zhì)勘探中3S技術(shù)應(yīng)用的重要作用

3.1 GIS應(yīng)用于煤田地質(zhì)資源信息數(shù)據(jù)處理

GIS技術(shù)可以加強(qiáng)煤礦資源各種信息數(shù)據(jù)的有效管理,大大提高數(shù)據(jù)處理的速度和處理質(zhì)量,這樣有利于迅速對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行整合。另外，該技術(shù)還可以用于煤田地質(zhì)信息直觀顯示實(shí)現(xiàn)與更新以及實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)與其他要素的潛在關(guān)聯(lián),從而有利于實(shí)現(xiàn)資源的信息化管理和自動(dòng)化管理。

3.2 GPS應(yīng)用于煤礦資源的綜合評(píng)估

應(yīng)用該技術(shù)能夠把地理數(shù)據(jù)庫(kù)、煤田地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)、地球物理數(shù)據(jù)庫(kù)、地球化學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)、遙感數(shù)據(jù)庫(kù)、GPS數(shù)據(jù)等相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)作為基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫(kù)用，綜合這些數(shù)據(jù)可以用于礦產(chǎn)資源的評(píng)價(jià);資源信息的提取與集成需要從空間數(shù)據(jù)庫(kù)中提取與煤礦有關(guān)的信息并對(duì)單獨(dú)提取的礦產(chǎn)信息進(jìn)行有效的集成。

3.3 RS技術(shù)應(yīng)用的重要作用

3.3.1 RS技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)結(jié)構(gòu)識(shí)別

在遙感圖像上,識(shí)別、標(biāo)繪和分析各種構(gòu)造成分的存在標(biāo)志、形態(tài)特征、分布規(guī)律、組合和交切關(guān)系及其地質(zhì)成因，收集多波段、多時(shí)相、多種類遙感資料進(jìn)行的對(duì)比分析，遵循構(gòu)造地質(zhì)學(xué)原理和基本理論,分析具有代表性的單個(gè)構(gòu)造,進(jìn)行解譯,最后總結(jié)區(qū)域構(gòu)造特征。

3.3.2 RS技術(shù)應(yīng)用于煤礦尋找

遙感找礦是指從遙感數(shù)據(jù)中提取的、可能與成礦圍巖蝕變礦物有關(guān)的一種量化信息,通常蝕變礦物引起的吸收光譜段變量或它們的數(shù)學(xué)變換數(shù)據(jù)大小確定信息強(qiáng)度,在已知的礦床、礦點(diǎn)的分布區(qū),分析控礦因素,通過(guò)解譯提取有關(guān)信息,優(yōu)選異常信息作為建模標(biāo)記,從而建立二維或三維的遙感地質(zhì)找礦模型,為資源預(yù)測(cè)提供依據(jù)。

3.3.3 RS技術(shù)應(yīng)用于礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)

RS的地表拍攝影像涉及面積比較大，涵蓋信息非常豐富，對(duì)于視閾范圍內(nèi)的物體能夠做出多維度的分析，有利于在采礦和對(duì)礦區(qū)進(jìn)行勘查過(guò)程中廣場(chǎng)作業(yè)對(duì)周邊環(huán)境的影響。這對(duì)保障作業(yè)人員人身安全和保護(hù)生態(tài)環(huán)境有重要意義。

4 煤田地質(zhì)勘探中3S技術(shù)的應(yīng)用路徑

4.1 加強(qiáng)3S技術(shù)在找礦中的應(yīng)用

3S技術(shù)中的遙感技術(shù)可以一定方式將成礦構(gòu)造在圖像上表現(xiàn)出來(lái)，所以可以利用遙感技術(shù)將所探查到的成礦構(gòu)造進(jìn)行解譯并提取出來(lái)，然后圈定出整個(gè)成礦區(qū)域。對(duì)于衛(wèi)星遙感技術(shù)的應(yīng)用，地質(zhì)勘探人員在礦炭開采及其他方面的應(yīng)用上取得了跨越性的進(jìn)步，在不斷總結(jié)研究的過(guò)程中也逐漸形成一門體系學(xué)科。

4.2 實(shí)現(xiàn)煤礦信息數(shù)字化

首先介紹一下“數(shù)字煤礦”的含義，“數(shù)字煤礦”是指開采礦山的方法發(fā)生改變，從傳統(tǒng)的開采方式轉(zhuǎn)變成信息化開采方式。運(yùn)用信息技術(shù)手段采集需要測(cè)量的各項(xiàng)物理數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類匯總，對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，建立數(shù)學(xué)模型，對(duì)礦山的分析將更加直觀。這樣有利于對(duì)礦產(chǎn)資源的規(guī)劃和開采。當(dāng)然這個(gè)過(guò)程需要用到GPS、GIS、RS的相關(guān)技術(shù)。通過(guò)建設(shè)信息化的礦山數(shù)據(jù)庫(kù)，把三種技術(shù)有機(jī)結(jié)合到一起，發(fā)揮各種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，從而降低相關(guān)工作人員的體力勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)提高其工作效率，進(jìn)而加快信息化帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程，有利于煤田開采等相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。

4.3 加強(qiáng)3S技術(shù)在水文地質(zhì)勘測(cè)中的應(yīng)用

3S技術(shù)在水文地質(zhì)的勘測(cè)的應(yīng)用，主要在地質(zhì)勘探工作者常會(huì)利用GPS技術(shù)來(lái)完成對(duì)水文觀測(cè)孔的高程的監(jiān)測(cè)，從而加強(qiáng)對(duì)地下水位變化的研究；還可以利用3S技術(shù)中的遙感技術(shù)來(lái)觀測(cè)水文條件，并結(jié)合GIS技術(shù)來(lái)探測(cè)巖溶陷落的現(xiàn)象；此外，GIS技術(shù)還可以用來(lái)預(yù)測(cè)誰(shuí)在等，但遙感技術(shù)仍是作為基本的信息探測(cè)來(lái)源，它通過(guò)對(duì)勘測(cè)圖像的分析來(lái)獲取所需要的信息。與遙感技術(shù)相比，GIS技術(shù)在綜合管理和統(tǒng)一的空間分析上是主要應(yīng)用，二者的相互結(jié)合也將促進(jìn)對(duì)水文地質(zhì)勘測(cè)的進(jìn)步。

4.4 勘查兼顧環(huán)境保護(hù)

煤礦資源的開采，需要用到一系列的物理化學(xué)方法，會(huì)對(duì)周邊自然環(huán)境造成短期或長(zhǎng)期的破壞。煤田地質(zhì)勘查能夠提高開采成功率，降低因?yàn)殚_采而對(duì)環(huán)境造成的無(wú)效破壞率。但是傳統(tǒng)的勘查方法在時(shí)效性和可靠性上都有一定的不足，所以如果將GPS、GIS、RS技術(shù)有效運(yùn)用到煤田地質(zhì)勘查當(dāng)中，能夠提高勘查的時(shí)效性和可靠性，提高開采成功率，降低無(wú)效開采對(duì)環(huán)境的破壞，從而在保障經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)兼顧了對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，在煤田地質(zhì)勘探過(guò)程中，勘探技術(shù)是其重要的組成部分，是關(guān)系勘探質(zhì)量的重要措施，因此需要注重3S技術(shù)在煤田地質(zhì)勘探中的應(yīng)用，促進(jìn)勘探效率的進(jìn)一步提高。

[1]楊梓懂.探究3S技術(shù)在煤田地質(zhì)勘探中的應(yīng)用路徑 [J].科技致富向?qū)?2013,36:74.

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[3]孟凡軍.淺論煤田地質(zhì)勘探技術(shù)的發(fā)展與其趨勢(shì) [J].科技與企業(yè),2014,13:192.

P621[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-10-253-1