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

蘇 亭 常世偉

遼寧省礦產(chǎn)勘查院有限責(zé)任公司（110031）

1 3S 技術(shù)對我國早期地質(zhì)勘查的重要意義

我國早期的固體礦產(chǎn)勘查中，大多勘查場地地處山區(qū)，較為偏遠(yuǎn)。我國地面設(shè)置的勘查控制網(wǎng)點(diǎn)數(shù)量較少，大部分偏遠(yuǎn)地區(qū)的地質(zhì)勘查坐標(biāo)系還沒有進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃和部署。對于固體礦產(chǎn)地質(zhì)的勘查，大多自營戶主各自建立和使用了獨(dú)自的坐標(biāo)系。長久以往，導(dǎo)致了我國礦產(chǎn)地質(zhì)勘查以及坐標(biāo)系的混亂。后來，為了統(tǒng)一管理和方便使用，我國將不同地區(qū)的不同坐標(biāo)系進(jìn)行統(tǒng)一的融合，集中切換至我國坐標(biāo)系統(tǒng)，但在坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的過程中，由于不同地區(qū)各自坐標(biāo)系的大量誤差和錯誤，導(dǎo)致在轉(zhuǎn)換以后我國固體礦區(qū)的具體位置信息不能被正確呈現(xiàn)和使用。礦產(chǎn)資源的位置信息不準(zhǔn)確，給我國早期的固體礦產(chǎn)管理造成了巨大的不便和損失。坐標(biāo)系以及位置的模糊，最終導(dǎo)致了大量礦產(chǎn)資源歸屬不清，礦產(chǎn)資源責(zé)任劃分不明等情況出現(xiàn)，我國無法將已有礦產(chǎn)資源納入國家礦權(quán)，直接導(dǎo)致了我國大量的固體礦產(chǎn)資源被民間私營戶主在沒有交易的情況下私自占有，給我國早年礦產(chǎn)資源帶來了極大的損失[1]。

3S 技術(shù)（即GPS、RS、GIS 的統(tǒng)稱）的出現(xiàn)，打破了我國多個領(lǐng)域與學(xué)科的技術(shù)壁壘和發(fā)展瓶頸，為我國眾多學(xué)科領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的科學(xué)數(shù)據(jù)支持。3S 技術(shù)在我國礦產(chǎn)資源勘查層面的應(yīng)用，精準(zhǔn)建立了我國礦產(chǎn)資源的坐標(biāo)系統(tǒng)，為我國礦產(chǎn)資源的勘查提供了巨大的幫助[2]。

2 3S 技術(shù)在我國勘查地質(zhì)領(lǐng)域中的重要作用

3S 技術(shù)在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查中的成熟應(yīng)用，是空間技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)、計算機(jī)科學(xué)技術(shù)以及信息通訊技術(shù)等多種技術(shù)的緊密結(jié)合。3S 技術(shù)在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查中，集成對空間、位置信息等多方面信息的采集和匯總，然后進(jìn)行信息處理、信息分析以及信息呈現(xiàn)。其中全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)為衛(wèi)星遙感技術(shù)提供準(zhǔn)確的位置信息，地理信息系統(tǒng)負(fù)責(zé)全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)所提供的信息的分析和管理。隨著我國經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的迅速崛起，人們對固體礦產(chǎn)資源的需求也在迅速增加，對我國固體礦產(chǎn)資源的開采效率、固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘查的深度和精確度產(chǎn)生了更高的要求。大多傳統(tǒng)的地質(zhì)勘查方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代固體礦產(chǎn)的開采以及地質(zhì)勘查工作。3S 技術(shù)的出現(xiàn)以及三者的高度協(xié)同，解決了我國現(xiàn)代工程建設(shè)的大部分施工技術(shù)需要。3S 技術(shù)在我國礦產(chǎn)地質(zhì)勘查領(lǐng)域中的普及使用，攻克了在傳統(tǒng)礦產(chǎn)地質(zhì)勘查技術(shù)中遇到的壁壘和難點(diǎn)，很大程度上推動了我國地質(zhì)勘查領(lǐng)域的快速發(fā)展[3]。

2.1 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)對地質(zhì)勘查領(lǐng)域數(shù)據(jù)采集精確度的提升

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)是現(xiàn)代定位方法中最普及的一種全新定位方法。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術(shù)，是通過接受衛(wèi)星傳輸?shù)男盘枺M(jìn)行地面的數(shù)據(jù)處理和分析，進(jìn)而計算出發(fā)射信號的起始位置信息。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)具有應(yīng)用范圍廣泛、不受地域限制、不受天氣和時間限制、工作連續(xù)性強(qiáng)以及位置更新延遲小等多方面優(yōu)勢，通過技術(shù)精密的三維導(dǎo)航技術(shù)以及定位功能，保證了位置信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。在信息的保密方面，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)具備更高的安全性。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)傳輸信息的抗干擾以及不受時間、空間限制的全能性，使其在信息傳輸領(lǐng)域受到廣泛的應(yīng)用和普及。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)在近些年的技術(shù)發(fā)展和突破，很大程度上改變了傳統(tǒng)位置信息傳輸?shù)亩ㄎ患夹g(shù)，在很多領(lǐng)域發(fā)展中已經(jīng)代替了傳統(tǒng)光學(xué)儀器和電子設(shè)備。

3S 技術(shù)的出現(xiàn)和逐漸成熟，對我國固體礦產(chǎn)地質(zhì)的勘查工作提供了巨大的幫助，極大地提高了勘查作業(yè)的工作效率，節(jié)約了人力成本，減少了勘查人員的作業(yè)難度以及風(fēng)險系數(shù)。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)在固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘查中具有廣泛的應(yīng)用，在勘測工作中的航拍飛行導(dǎo)航、航拍測量外業(yè)控制測量、無人機(jī)載GPS 測量以及航測數(shù)據(jù)的具體落地和呈現(xiàn)等，都與全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)有著緊密的聯(lián)系。在固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘測中增加控制測量位置時，可以使用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)中的實(shí)時動態(tài)定位技術(shù)，也就是RTK 技術(shù)，對勘測的數(shù)據(jù)根據(jù)不同的需求與比例進(jìn)行多種形式的模型或者圖形制作。在我國固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘查對全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)使用頻率較高，使用的是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)靜態(tài)定位技術(shù)。靜態(tài)定位技術(shù)的應(yīng)用主要在地質(zhì)勘查中精度要求較高的工程測控，可以在施工中實(shí)現(xiàn)地質(zhì)勘查和工程設(shè)計的同時檢測和實(shí)時控制，突破了原有的勘測技術(shù)壁壘，幫助衛(wèi)星定位系統(tǒng)在地質(zhì)勘查中實(shí)現(xiàn)更高的精度，極大地提高了礦產(chǎn)地質(zhì)勘查作業(yè)結(jié)果的精確性，提高勘查的作業(yè)效率。

2.2 衛(wèi)星遙感技術(shù)對我國地質(zhì)勘查施工便捷性的提升

衛(wèi)星遙感技術(shù)通過接收設(shè)置在不同高度地面的反射裝置器發(fā)射的電磁波信號，采集處理和識別分析信息，不需要直接接觸勘測目標(biāo)就可以完成信息的采集。衛(wèi)星遙感技術(shù)具有采集視野大、勘測面積廣泛、采集信息速度快、受地面條件制約小等特點(diǎn)，在勘測工程作業(yè)中具有顯著的優(yōu)勢。

衛(wèi)星遙感技術(shù)與勘查技術(shù)的恰當(dāng)結(jié)合，對我國大范圍的礦產(chǎn)地質(zhì)勘查有著非常大的幫助。衛(wèi)星遙感技術(shù)在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查中可以有效地提高勘測的填圖準(zhǔn)確性。在選擇線路與地址時，通過衛(wèi)星遙感技術(shù)的實(shí)時監(jiān)控與觀測，能夠及時避免盲目性的作業(yè)，提高工作效率，節(jié)省作業(yè)時間，減少施工難度。衛(wèi)星遙感技術(shù)在我國近年來的地質(zhì)勘查領(lǐng)域中得到越來越廣泛的應(yīng)用，其主要工作的領(lǐng)域包含地質(zhì)勘查調(diào)研、地質(zhì)勘查測繪、巖溶調(diào)查、山體滑坡、地質(zhì)坍塌以及地質(zhì)泥石流等多種領(lǐng)域與自然現(xiàn)象的調(diào)查，也包括大規(guī)模工程以及特殊地區(qū)的地質(zhì)勘查。衛(wèi)星遙感技術(shù)的不斷改進(jìn)，分辨率的不斷提高，對我國固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘查領(lǐng)域的發(fā)展有著不可忽視的重要意義[4]。

2.3 地理信息系統(tǒng)使我國礦產(chǎn)地質(zhì)勘查走向數(shù)據(jù)化

地理信息系統(tǒng)技術(shù)是通過現(xiàn)代計算機(jī)對勘測地區(qū)表層空間以及氣象空間的有關(guān)的地質(zhì)地理信息進(jìn)行收集、整合、計算、分析、運(yùn)行，通過程序的編寫和計算得出需要的地質(zhì)和氣象數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的再次匯總、比對、分析等最終為我國多個領(lǐng)域的工程和學(xué)科計算出需要的信息和數(shù)據(jù)，為重要的工程和決策提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持和依據(jù)。

地理信息系統(tǒng)技術(shù)可以處理多種圖像、空間數(shù)據(jù)以及對應(yīng)的領(lǐng)域數(shù)據(jù)，也可以根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)自動生成與輸入數(shù)據(jù)相匹配的平面、柱狀、剖面等數(shù)據(jù)呈現(xiàn)圖。地理信息系統(tǒng)技術(shù)的信息計算、整合、分析與輸出，為各個領(lǐng)域提供了有力的技術(shù)支持。隨著我國固體礦產(chǎn)地質(zhì)勘查領(lǐng)域近年來的飛速發(fā)展，地理信息系統(tǒng)技術(shù)越來越多地應(yīng)用于礦產(chǎn)地質(zhì)勘查信息的分析輸出以及測繪制圖，極大地提高了地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性[5]。

3 結(jié)語

隨著3S 技術(shù)的不斷發(fā)展與突破，地理信息系統(tǒng)的不斷完善，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、衛(wèi)星遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)的綜合運(yùn)用是實(shí)現(xiàn)我國礦產(chǎn)地質(zhì)勘查數(shù)字化的重要技術(shù)基礎(chǔ)。