3S技術(shù)在地質(zhì)資源勘查中的應(yīng)用研究

鄧億橙

摘要：3S技術(shù)的結(jié)合利用提高了數(shù)據(jù)的收集、處理以及更新，使3S技術(shù)的應(yīng)用得到了更加廣泛的范圍。3S技術(shù)的應(yīng)用也改變了地質(zhì)資源勘查的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)了信息化、數(shù)字化以及現(xiàn)代化，適應(yīng)了社會(huì)的發(fā)展要求。本文對(duì)3S技術(shù)在地質(zhì)資源勘查中應(yīng)用進(jìn)行研究， 分析3S技術(shù)在地質(zhì)資源勘查的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：3S技術(shù)；地質(zhì)資源勘查；應(yīng)用研究

引言

3S技術(shù)也就是遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)以及全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我們的世界已經(jīng)發(fā)展為數(shù)字化的時(shí)代。3S技術(shù)屬于數(shù)字技術(shù)的核心內(nèi)容，已經(jīng)從開始的獨(dú)立使用發(fā)展到今天的結(jié)合利用階段，在城市規(guī)劃、資源調(diào)查以及環(huán)境監(jiān)測(cè)等不同的領(lǐng)域中得到了廣泛的使用。3S技術(shù)在地質(zhì)資源勘查領(lǐng)域中發(fā)展較晚，隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的今天，3S技術(shù)在地質(zhì)資源勘查領(lǐng)域中已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了綜合利用，對(duì)地質(zhì)空間數(shù)據(jù)的收集、整理、分析以及圖像處理等方面發(fā)揮了巨大的作用，能夠?qū)Φ刭|(zhì)信息進(jìn)行綜合、準(zhǔn)確的分析處理，滿足了我們的需要及社會(huì)發(fā)展要求，應(yīng)用前景非常好。

1、3S技術(shù)簡介

1.1、RS、GIS、GPS技術(shù)介紹

（1）遙感技術(shù)（RS）；它利用遠(yuǎn)距離高空或是外層空間的不同平臺(tái)，采用紅外、可見光以及微波等探測(cè)儀器進(jìn)行攝影、掃描以及信息的感應(yīng)、傳輸、處理等，能準(zhǔn)確獲得地面上各種物體的大小、形狀以及位置等，可以研究地面物體的變化的現(xiàn)代技術(shù)。它具有很高的時(shí)效性及準(zhǔn)確性，能快速獲得地面物體的各種參數(shù)及其周邊環(huán)境的情況，分析RS技術(shù)獲得的波普數(shù)據(jù)，能準(zhǔn)確的獲得目標(biāo)的各種信息，為目標(biāo)的識(shí)別及科學(xué)研究提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)資料。RS技術(shù)能有效的應(yīng)用在氣候調(diào)查、區(qū)域植被調(diào)查、測(cè)算農(nóng)作物產(chǎn)量、環(huán)境監(jiān)測(cè)以及交通路線的觀測(cè)等方面。（2）地理信息系統(tǒng)技術(shù)（GIS）；該技術(shù)是以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、處理、分析以及顯示的功能，它能夠迅速的分析處理大量的地質(zhì)數(shù)據(jù)，有效的集合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、地質(zhì)學(xué)、遙感測(cè)繪、空間科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、現(xiàn)代通信技術(shù)等多方面學(xué)科的一項(xiàng)技術(shù)，能夠?qū)Φ乩硇畔⑦M(jìn)行分層管理，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多次的分析組合。它具有兩個(gè)非常明顯的特點(diǎn)：首先，它能夠管理傳統(tǒng)的數(shù)字、文字信息，還可以處理空間圖形信息；其次，GIS技術(shù)能夠分析各種空間不同信息的相互關(guān)系， 對(duì)一定區(qū)域內(nèi)的圖像信息進(jìn)行分析處理。它將不同的信息與圖形有效的結(jié)合在一起，使得復(fù)雜的空間問題能夠科學(xué)合理的解決。（3）全球定位系統(tǒng)技術(shù)（GPS）；GPS技術(shù)建立在無線電定位形體的基礎(chǔ)上，它是由衛(wèi)星、監(jiān)控站以及用戶設(shè)備構(gòu)成，利用天上的衛(wèi)星來定位目標(biāo)的位置，能夠進(jìn)行全天候、全方位的定位工作。能夠快速、實(shí)時(shí)的定位出目標(biāo)的空間位置，準(zhǔn)確及時(shí)的獲得目標(biāo)的空間位置。隨著近些年科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GPS技術(shù)的定位精度大大提高，商業(yè)衛(wèi)星的精度已經(jīng)達(dá)到了米級(jí)，并且GPS技術(shù)的使用范圍已經(jīng)從地球表面發(fā)展到航天遙感以及航空測(cè)量上，應(yīng)用非常廣泛。

1.2、3S技術(shù)的集成利用

目前，3S技術(shù)的集成利用還處于不斷發(fā)展的階段，但是已經(jīng)取得了相當(dāng)?shù)母叨取?S技術(shù)的集成使其成為一個(gè)整體，RS技術(shù)能夠提供大量的地理信息，GPS技術(shù)能夠?qū)⒖臻g數(shù)據(jù)進(jìn)行快速定位，然后提供出準(zhǔn)確的空間坐標(biāo)，同時(shí)能校正遙感數(shù)據(jù)，GIS技術(shù)能夠存貯、管理各種空間數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行管理、分析以及查詢等，將抽象化的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為直觀的可視信息。3S技術(shù)的集成將每個(gè)單項(xiàng)技術(shù)的功能集為一體，實(shí)現(xiàn)了高度的時(shí)效性、自動(dòng)化以及智能化的系統(tǒng)，為地質(zhì)資源勘查提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，幫助人們解決各種復(fù)雜的問題，在地質(zhì)資源勘查中發(fā)揮了巨大的作用。3S技術(shù)的集成應(yīng)用如圖所示：

3S技術(shù)的集成示意

2、地質(zhì)資源勘查概述

2.1、地質(zhì)資源勘查概念

地質(zhì)資源的勘查以地質(zhì)科學(xué)的理論作為依據(jù)，通過大量野外的實(shí)地勘查，對(duì)各種相關(guān)地質(zhì)資料進(jìn)行收集整理，通過不同的地質(zhì)測(cè)量手段及地質(zhì)測(cè)量的方法獲得準(zhǔn)確的地質(zhì)資源信息，為人們的資源的調(diào)查獲得必需的數(shù)據(jù)信息。

2.2、地質(zhì)資源勘查的方法

根據(jù)不同地質(zhì)資源勘查的目的，也需要選擇不同的勘查方法來實(shí)現(xiàn)勘查的目的，并獲得需要的信息。地質(zhì)資源勘查的方法有很多，但是每種方法都有其適應(yīng)的局限性，我們需要結(jié)合地質(zhì)環(huán)境以及實(shí)際的情況，采用合理的地質(zhì)勘查方法，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)資源勘查目的。常用的地質(zhì)資源勘查方法主要有：（1）地質(zhì)填圖法；這種勘查方法也是地質(zhì)資源勘查最基本的工作方法，它根據(jù)相關(guān)的地質(zhì)理論，來收集地質(zhì)資源全部的信息，然后進(jìn)行專業(yè)的研究分析，進(jìn)而對(duì)信息進(jìn)行判斷，然后制定勘查下一步的計(jì)劃，掌握區(qū)域內(nèi)的地層及巖石的構(gòu)造情況，這樣就能獲得區(qū)域內(nèi)資源的一些基本特征。（2）礫石找礦法；這種方法是用來確定礦源的。技術(shù)人員根據(jù)礦礫風(fēng)化后經(jīng)過冰川、水流以及重力的作用，分布到更大的范圍內(nèi)，根據(jù)這個(gè)原理，我們結(jié)合地形地貌，在冰川、水系以及山坡等范圍內(nèi)進(jìn)行探索，就能找到礦源。這種資源勘查的方法需要技術(shù)人員能夠熟練的掌握地理知識(shí)，同時(shí)還要具備相當(dāng)?shù)目辈榻?jīng)驗(yàn)，才能找到資源。（3）重礫找礦法；這種方法是地質(zhì)勘查人員通過對(duì)疏松沉積物當(dāng)中自然重沙礫進(jìn)行的研究，最終找到原生礦以及礦砂的方法。這種方法的利用對(duì)地質(zhì)勘查人員的觀察能力、分析能力要求非常高，需要在發(fā)現(xiàn)沉積物中重沙礫的同時(shí)還能及時(shí)作出判斷，確定出下步地質(zhì)勘查的方向。

3、3S技術(shù)在地質(zhì)資源勘查中的具體應(yīng)用

地質(zhì)資源勘查的過程是對(duì)區(qū)域內(nèi)地層構(gòu)造、巖石以及地下水等等情況的一個(gè)調(diào)查研究的過程，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，地質(zhì)勘查技術(shù)也得到了長足的發(fā)展，同時(shí)新技術(shù)及新理論的出現(xiàn)，也提高了資源發(fā)現(xiàn)的效率，為社會(huì)及國家提供了強(qiáng)大的資源保障。就目前的情況來說，我國的資源大多都分布在山區(qū)以及荒漠當(dāng)中，組織人力進(jìn)行資源的勘查在操作上來說，難度比較大，并且效果也不是很好。利用3S技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)資源勘查，能夠有效的解決這些困難。

利用全球定位技術(shù)能夠全天候的對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行經(jīng)緯度、高度的精確定位，然后對(duì)該區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄及編號(hào)，將當(dāng)?shù)乜臻g要素以及相關(guān)關(guān)系進(jìn)行表現(xiàn)，其工作的過程為：分析地質(zhì)構(gòu)造、進(jìn)行地質(zhì)資源的評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)、制作資源的蝕變圖。

3.1、地質(zhì)構(gòu)造分析

我們?cè)谀硡^(qū)域的地質(zhì)資源勘察過程中，首先利用地理信息系統(tǒng)對(duì)該區(qū)域的線性構(gòu)造構(gòu)造總密度以及構(gòu)造矢量平均方位等進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析、提取，然后存入到信息數(shù)據(jù)庫。地理信息系統(tǒng)技術(shù)能夠自動(dòng)進(jìn)行等值線的繪制以及三維表面疊加的工作，通過對(duì)航磁圖、線性構(gòu)造圖以及重力異常圖進(jìn)行疊加，可以完成線性構(gòu)造的分析工作。最后，采用遙感技術(shù)對(duì)該區(qū)域的地層構(gòu)造進(jìn)行綜合的遙感地質(zhì)分析，對(duì)該區(qū)域的地質(zhì)資源形成規(guī)律以及分布規(guī)律進(jìn)行觀測(cè)證明。

3.2、地質(zhì)資源的評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)

地理信息系統(tǒng)技術(shù)能夠進(jìn)行空間分析，通過該功能的利用能夠?qū)^(qū)域環(huán)境內(nèi)的資源進(jìn)行評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)，然后利用加權(quán)法來完成區(qū)域環(huán)境中地層構(gòu)造以及礦床資源的異常數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)過程，該過程的實(shí)現(xiàn)為：首先，利用斷層與礦床資源間的距離，編制出數(shù)據(jù)的表格；然后利用該表格分析出相應(yīng)地層的情況，繪制新圖層；將新圖層與緩沖區(qū)圖層進(jìn)行疊合，再次獲得新圖層；將這個(gè)圖層同化探異常疊加就能獲得最終圖層，其中共同部分也就是資源分布在最佳礦床區(qū)域。

3.3、蝕變圖的制作

蝕變圖是根據(jù)資源區(qū)域的蝕變資源光譜特征來繪圖的，通過分析不同波段圖形的信息來提取有用的信息，在繪圖完成后將信息存入地理信息數(shù)據(jù)庫，然后更新其信息層，對(duì)空間進(jìn)行分析調(diào)查。

總結(jié)：

3S技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)成為當(dāng)今技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，它對(duì)數(shù)字化時(shí)代提供了必需的基礎(chǔ)。雖然，3S技術(shù)的應(yīng)用還存在一定的限制，但是隨著技術(shù)的發(fā)展，3S集成利用已經(jīng)成為應(yīng)用的方向，尤其是在地質(zhì)資源勘查中的應(yīng)用，極大的推動(dòng)了地質(zhì)勘查的進(jìn)步，為社會(huì)以及國家?guī)砹孙@著的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐桂敏，楊正祥. 《3S技術(shù)集成及其在地質(zhì)領(lǐng)域里的應(yīng)用研究》[J].《軟件導(dǎo)刊》，2013，（12）：20-21.

[2] 李德仁.《地球空間信息學(xué)及在陸地科學(xué)中的應(yīng)用》 [J].《自然雜志》，2005，（6）.

[3] 葉天竺，等.《GIS在地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用》[M].《中國地質(zhì)調(diào)查局》.

[4] 王增福.《基于3S技術(shù)的地質(zhì)災(zāi)害野外調(diào)查三維輔助系統(tǒng)的研究》[J].《工程勘查》，2011，（12）：42-62.

[5] 趙文彬.《3S技術(shù)集成及其在地質(zhì)領(lǐng)域中的應(yīng)用》[J].《河北理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）》，2009，31（1）：95-98.

[6] 楊 鑫.《基于3S技術(shù)的汶川強(qiáng)震區(qū)潛在突發(fā)性泥石流危險(xiǎn)性區(qū)劃及評(píng)價(jià)研究》[D].《成都：成都理工大學(xué)》，2012.