3S技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用

■姚延瑞白亮

（1河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院 河南洛陽(yáng)471023；2河南中瑞礦業(yè)技術(shù)有限公司 河南洛陽(yáng)471023）

3S技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用

■姚延瑞1白亮2

（1河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院 河南洛陽(yáng)471023；2河南中瑞礦業(yè)技術(shù)有限公司 河南洛陽(yáng)471023）

3S技術(shù)是結(jié)合了傳感器技術(shù)、空間技術(shù)、衛(wèi)星定位及計(jì)算機(jī)技術(shù)等多種高科技技術(shù)進(jìn)行空間信息的采集、分析、處理的現(xiàn)代信息技術(shù)，其在礦產(chǎn)資源勘查中起到十分重要的作用。本文首先分別對(duì)3S技術(shù)和地質(zhì)礦產(chǎn)勘查作簡(jiǎn)要的概述，接著圍繞3S技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的具體應(yīng)用和集成利用發(fā)展趨勢(shì)展開(kāi)分析探討。

3S技術(shù)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查應(yīng)用

0　前言

土地資源與礦產(chǎn)資源在我國(guó)占有十分重要的地位，地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作主要是收集地質(zhì)礦產(chǎn)信息，為地質(zhì)礦產(chǎn)資源的開(kāi)采提供數(shù)據(jù)支持[1]。有效合理地開(kāi)發(fā)利用我國(guó)的地質(zhì)礦產(chǎn)資源對(duì)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)安全、資源配置非常的重要，因此3S技術(shù)作為先進(jìn)的信息技術(shù)，將其應(yīng)用到地質(zhì)礦產(chǎn)的工作中對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的安全和可持續(xù)發(fā)展具有極大的作用。

1　 3　S技術(shù)的概述

“3S”取 Geographic Informaiton System、Remot Sensing、Global Positioning System中均含有的S字母，分別是地理信息系統(tǒng)，英文縮寫為GIS、遙感技術(shù)英文縮寫為RS還有全球定位系統(tǒng)，英文縮寫為GPS。地理信息系統(tǒng)又有地學(xué)信息系統(tǒng)、地理信息服務(wù)以及地理信息科學(xué)等多種叫法，原因是因?yàn)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)即GIS是一門綜合性的學(xué)科，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛[2]。GIS是對(duì)有關(guān)地理的信息、空間分布數(shù)據(jù)等進(jìn)行采集和處理分析的技術(shù)系統(tǒng)，不僅是一種工具和資源，更是一種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)。遙感技術(shù)即RS是通過(guò)對(duì)目標(biāo)反射或者目標(biāo)自身輻射的紅外線、可見(jiàn)光、電磁波等進(jìn)行感知探測(cè)從而識(shí)別目標(biāo)的技術(shù)。傳感器是RS組成部分的核心，例如常見(jiàn)的攝像機(jī)、掃描儀等均不同的傳感器類型。遙感技術(shù)探測(cè)范圍廣、速度快，應(yīng)用范圍也十分廣泛，比如氣象預(yù)測(cè)、軍事偵查、地圖測(cè)繪以及資源勘查等。全球定位系統(tǒng)即GPS是通過(guò)衛(wèi)星通信技術(shù)在全球展開(kāi)定位導(dǎo)航的系統(tǒng)，GPS具有全球定位、實(shí)時(shí)定位、高精準(zhǔn)定位等多種優(yōu)點(diǎn)，并且隨著技術(shù)的發(fā)展，GPS自動(dòng)化的程度也隨之增高，可以節(jié)省經(jīng)費(fèi)成本和人力，同樣具有十分廣泛的應(yīng)用。

2　地質(zhì)礦產(chǎn)勘查概述

地質(zhì)礦產(chǎn)勘查是應(yīng)用地質(zhì)學(xué)的所屬范疇，是結(jié)合相關(guān)的地質(zhì)資料，采取地質(zhì)測(cè)量、地質(zhì)填圖、鉆探、物探化探和坑探等多種探礦手段對(duì)巖石以及內(nèi)地層構(gòu)造進(jìn)行研究探測(cè)，從獲得地質(zhì)礦產(chǎn)信息從而為礦產(chǎn)資源的調(diào)查和開(kāi)發(fā)提供數(shù)據(jù)支持的過(guò)程。地質(zhì)礦產(chǎn)勘查所包含的信息資料主要有儲(chǔ)量分析計(jì)算、礦石質(zhì)量、開(kāi)發(fā)冶煉條件、經(jīng)濟(jì)以及技術(shù)評(píng)價(jià)等方面，將其制成地質(zhì)勘查報(bào)告。地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作對(duì)于國(guó)家建設(shè)和保護(hù)國(guó)家的資源具有很大的幫助。

3　 3　S技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的具體應(yīng)用

3.1識(shí)別分析地質(zhì)構(gòu)造

GIS的空間分析能力可以對(duì)地質(zhì)的地層、斷層以及結(jié)構(gòu)面等進(jìn)行數(shù)據(jù)的三維分析，經(jīng)過(guò)與RS采集的電磁波遙感資料圖像進(jìn)行結(jié)合分析，從而得出地質(zhì)形態(tài)、分布等規(guī)律特點(diǎn)，識(shí)別地質(zhì)構(gòu)造。而地質(zhì)構(gòu)造對(duì)礦床的形成和分布有不同程度的影響，成礦帶、礦床的主要分布受到斷裂、褶皺等全球性和區(qū)域性的地質(zhì)構(gòu)造的影響和控制，礦儲(chǔ)量和質(zhì)量受裂隙等局部地質(zhì)構(gòu)造影響極大。因此在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中能夠準(zhǔn)確快速識(shí)別分析地質(zhì)構(gòu)造可有利于礦床的評(píng)價(jià)以及礦產(chǎn)的預(yù)測(cè)。

3.2集中信息數(shù)據(jù)作資源的綜合評(píng)價(jià)

GIS可以非常直觀地顯示地質(zhì)礦產(chǎn)信息并且分析礦產(chǎn)和周邊其他要素的聯(lián)系[2]。GPS的基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫(kù)比如地理數(shù)據(jù)庫(kù)、遙感數(shù)據(jù)庫(kù)、地質(zhì)礦產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)以及GPS數(shù)據(jù)庫(kù)等可以提取有關(guān)礦床、礦種的資源信息，將信息數(shù)據(jù)集中不僅可以更快速地處理分析有關(guān)的數(shù)據(jù)，還能對(duì)資源作出綜合的評(píng)價(jià)，從而有效地進(jìn)行礦產(chǎn)資源的管理，提高開(kāi)采效率和成功率。

3.3繪制蝕變圖有助于礦藏的尋找

地質(zhì)演化過(guò)程中對(duì)地質(zhì)體和礦產(chǎn)的生成演化具有較大的影響，在這一過(guò)程中礦產(chǎn)可能會(huì)出現(xiàn)礦化蝕變的異常現(xiàn)象，這些異常的屬性會(huì)對(duì)礦床的探測(cè)造成阻礙[3]。RS可以分析蝕變礦物的光譜特征進(jìn)一步在已知的礦產(chǎn)分布區(qū)域?qū)諘缫蛩氐壤L制蝕變圖，建立找礦模型。這就為礦產(chǎn)的空間分布提供了更加具體的數(shù)據(jù)，有助于礦藏的尋找。

3.4檢測(cè)礦產(chǎn)區(qū)域環(huán)境

礦產(chǎn)的開(kāi)發(fā)作業(yè)有時(shí)會(huì)對(duì)該區(qū)域的環(huán)境造成一定的影響，導(dǎo)致生態(tài)平衡的破壞[4]。遙感技術(shù)探測(cè)的范圍廣，所提取的數(shù)據(jù)信息十分全面，有助于對(duì)礦產(chǎn)作業(yè)時(shí)礦產(chǎn)區(qū)域的地貌破壞、塌陷等情況作出有效的預(yù)測(cè)分析。通過(guò)監(jiān)測(cè)礦產(chǎn)區(qū)域的環(huán)境不僅利于確保采礦人員的安全以及保護(hù)礦區(qū)的生態(tài)環(huán)境，還有利于提高采礦的成功率和經(jīng)濟(jì)效益。

3.5降低采礦成本，促進(jìn)礦山信息數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)

GPS的自動(dòng)化、操作簡(jiǎn)便、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位、不需建造覘標(biāo)等優(yōu)點(diǎn)可以大大提高工作效率，減少覘標(biāo)建造經(jīng)費(fèi)和人力，極大地降低了采礦的成本。3S技術(shù)的綜合運(yùn)用可以促進(jìn)礦山信息數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)。數(shù)字礦山的先進(jìn)之處是利用先進(jìn)的信息技術(shù)手段對(duì)采礦所需的各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集分析，建立模型，使作業(yè)人員能更加直觀地分析礦山。3S技術(shù)的綜合運(yùn)用可以發(fā)揮很大的作用，減少作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高采礦效率，促進(jìn)礦產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化，帶動(dòng)其他有關(guān)行業(yè)的發(fā)展。

4　 3　S技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的集成利用發(fā)展趨勢(shì)

地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)以及全球定位系統(tǒng)的集成利用是必然的發(fā)展趨勢(shì)，3S技術(shù)集成利用可以充分發(fā)揮每一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)的作用優(yōu)勢(shì)，相輔相成達(dá)到最優(yōu)的效果。在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中集成利用3S技術(shù)可以快速有效的分析采集的信息數(shù)據(jù)、建立立體生動(dòng)的圖像模型、準(zhǔn)確定位礦藏、綜合預(yù)測(cè)以及評(píng)價(jià)礦床。隨著3S技術(shù)的在地質(zhì)礦產(chǎn)資源中的集成利用發(fā)展，其可以更好的為國(guó)家資源保護(hù)和開(kāi)發(fā)作更大的幫助。

5　結(jié)語(yǔ)

在信息技術(shù)飛快發(fā)展的21世紀(jì)，很多領(lǐng)域的生產(chǎn)發(fā)展均離不開(kāi)信息技術(shù)的應(yīng)用，地質(zhì)礦產(chǎn)資源勘查也是如此。地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)和全球定位系統(tǒng)都是現(xiàn)代十分先進(jìn)的信息技術(shù)，統(tǒng)稱為3S技術(shù)，每一項(xiàng)技術(shù)均對(duì)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作有很大的幫助作用。在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中集成利用3S技術(shù)還能充分發(fā)揮每項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，達(dá)到更好的效果，從而為國(guó)家建設(shè)以及國(guó)家礦產(chǎn)資源的發(fā)展作貢獻(xiàn)。

[1]高聞?dòng)?，王志遠(yuǎn)，李德忠.3S技術(shù)礦產(chǎn)資源勘查與管理中的應(yīng)用 [J].科技咨詢，2013（27):124-126.

[2]鄧億橙.3S技術(shù)在地質(zhì)資源勘查中的應(yīng)用研究 [J].城市地理，2015（08）：164-165.

[3]付歡，郭雪峰.在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中3S技術(shù)的運(yùn)用 [J].科學(xué)中國(guó)人，2015（03）：14.

[4]郝宇欣，關(guān)晨.3S技術(shù)集成與地理信息系統(tǒng)的發(fā)展 [J].黑龍江科技信息，2015 （02）：1.

F407.1[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-2-228-1