地質(zhì)測(cè)量中的3S技術(shù)

周紅

摘要：地質(zhì)測(cè)量中，任何觀測(cè)值都不可避免的含有誤差，不是未知量的真值，當(dāng)然，產(chǎn)生誤差的原因是多種多樣的，但關(guān)鍵是要得到一個(gè)更接近于真值的精確值。測(cè)量精度和效率以及范圍等在現(xiàn)代化信息基礎(chǔ)上，采用多種技術(shù)整合，成就了現(xiàn)今快速、大范圍的、精確的測(cè)量。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)測(cè)量；全球定位系統(tǒng)；地理系統(tǒng)；遙感技術(shù)；應(yīng)用分析；控制；測(cè)量

前言：對(duì)于地形進(jìn)行控制測(cè)量是一項(xiàng)繁重而又復(fù)雜的工作，目的在于為城市以及工程礦區(qū)提供不同比例尺的地圖，從而實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)與生活。3S技術(shù)是目前控制測(cè)量中比較前沿的GIS，GPS以及RS技術(shù)的統(tǒng)稱(chēng)，伴隨著光電技術(shù)，人造地球衛(wèi)星技術(shù)在氣象以及軍事上的不斷發(fā)展與推廣，3S技術(shù)在控制測(cè)量中應(yīng)用空間逐漸拓寬，并逐漸走向成熟，其很多用途已經(jīng)被人們所周知，如線路規(guī)劃，發(fā)展規(guī)劃，繪圖，財(cái)產(chǎn)管理以及科學(xué)調(diào)查。在地形控制測(cè)量中3S具體實(shí)現(xiàn)形式大體相同，通過(guò)相應(yīng)的硬件以及軟件支持，利用計(jì)算機(jī)將各種地理信息按照空間分布以及屬性，以一定格式輸入，存儲(chǔ)，檢索，顯示以及制圖，進(jìn)一步的有選擇的對(duì)圖形中多種要素的整合分析，最后得到滿(mǎn)足各種科研以及應(yīng)用需求的直觀圖像。

1、遙感技術(shù)在地質(zhì)測(cè)量中應(yīng)用分析

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，地質(zhì)測(cè)量技術(shù)不斷完善和發(fā)展，遙感技術(shù)是最常用的測(cè)量技術(shù)之一。遙感技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于能夠通過(guò)圖片成像技術(shù)來(lái)直觀的展現(xiàn)測(cè)量結(jié)果。遙感技術(shù)通過(guò)立體圖像，給人直觀、清晰、準(zhǔn)確的展現(xiàn)測(cè)量結(jié)果，在使用該技術(shù)的時(shí)候?qū)ν饨绛h(huán)境的要求比較低，因此能夠廣泛的應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域，雖然遙感技術(shù)發(fā)展時(shí)間僅有50多年，但該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)廣泛推廣到各領(lǐng)域，并取得了一定的認(rèn)可。

2、全球定位系統(tǒng)在地質(zhì)測(cè)量中應(yīng)用分析

全球定位系統(tǒng)技術(shù)與遙感技術(shù)的不同之處在于其采用最新發(fā)射衛(wèi)星進(jìn)行定位查詢(xún)。全球定位系統(tǒng)技術(shù)的特點(diǎn)是工作時(shí)間長(zhǎng)，但其優(yōu)越性在于測(cè)量過(guò)程中不會(huì)受到環(huán)境和外在因素的影響，便于操作。因?yàn)槿蚨ㄎ幌到y(tǒng)的優(yōu)越性，得到了廣泛的推廣，并在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用推廣。

3、GIS在地質(zhì)測(cè)量中的優(yōu)越性以及應(yīng)用分析

對(duì)于GIS在地質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)的發(fā)展來(lái)說(shuō)，其發(fā)展速度相對(duì)來(lái)說(shuō)比較緩慢，GIS在地質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)是借助其他科學(xué)技術(shù)發(fā)展的前提下不斷完善，在地質(zhì)測(cè)量中不斷的規(guī)范和鞏固。GIS在地質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)通過(guò)分析各種數(shù)據(jù)，最終來(lái)確定測(cè)量位置的坐標(biāo)，比如可以利用經(jīng)緯度以及海拔來(lái)對(duì)變量的位置進(jìn)行標(biāo)注，有時(shí)也利用類(lèi)似于ZIP地理編碼系統(tǒng)來(lái)定位變量在GIS系統(tǒng)中的坐標(biāo)，再組織生成能夠直接訪問(wèn)GIS的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)不同的運(yùn)營(yíng)商將地圖形式的數(shù)字信息轉(zhuǎn)換成可以識(shí)別以及利用的譬如搖桿數(shù)字衛(wèi)星圖像以及地圖類(lèi)似的有關(guān)植被覆蓋的數(shù)字信息層。某些情況下，也可以利用類(lèi)似原理將人口調(diào)查轉(zhuǎn)換成地圖形式的主題信息層，GIS主要通過(guò)圖像處理以及空間模型的構(gòu)建，對(duì)收集到的空間特性的地理屬性以及信息等搖桿信息進(jìn)行分析和處理，從而為地質(zhì)勘測(cè)提供有利的決策支持。

（1）地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫(kù)的建立。目前在該方面應(yīng)用比較成功的是國(guó)產(chǎn)m apg is地質(zhì)圖數(shù)據(jù)平臺(tái)的搭建，通過(guò)在數(shù)據(jù)庫(kù)中輸入空間與屬性數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)完成編輯以及矢量化的過(guò)程，解決了一些高難度的技術(shù)問(wèn)題，如圖幅間的銜接處理，大范圍多層次的檢索，工程位置選擇以及海洋數(shù)據(jù)的管理，透過(guò)該數(shù)據(jù)庫(kù)，人們還可以實(shí)現(xiàn)更小比例尺或者是任意比例尺專(zhuān)題圖件數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建，以方便不同專(zhuān)業(yè)的研究。

（2）地質(zhì)災(zāi)害管理與評(píng)價(jià)。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(xún)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)。

（3）地質(zhì)調(diào)查中數(shù)據(jù)的采集，分析以及處理。在我國(guó)3S技術(shù)與地質(zhì)勘測(cè)相互脫節(jié)的時(shí)期，人們主要采取野外勘測(cè)的方式對(duì)環(huán)境地質(zhì)條件進(jìn)行相應(yīng)的記錄，并結(jié)合手繪和相應(yīng)的標(biāo)注解釋來(lái)完成地質(zhì)信息的收集，收集到的信息再采取人工分析，制圖的方式進(jìn)行，該種方式從數(shù)據(jù)采集，整理到分析上來(lái)講，首先就不滿(mǎn)足整體性的要求，而且書(shū)面材料的方式促成了數(shù)據(jù)共享的不可能性，面臨一些地理?xiàng)l件復(fù)雜的山區(qū)或者峽谷，數(shù)據(jù)采集的工作幾乎很難進(jìn)行下去，因此給項(xiàng)目的控制以及管理造成了很大的局限性，如果沿用傳統(tǒng)的地理調(diào)查方式與信息時(shí)代的要求是相脫離的，GIS及其配套軟件的發(fā)展能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集，預(yù)處理與分析之間的相互整合，采用定性或者定量的方式，將系統(tǒng)分析與系統(tǒng)應(yīng)用有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，涵蓋的范圍較廣，因此得到的結(jié)果較為精確。GIS獨(dú)特的地理空間分析能力，快速的空間定位搜索查詢(xún)能力，能夠提煉出常規(guī)方式無(wú)法獲取的重要信息，達(dá)到空間模擬和空間決策支持的目的實(shí)現(xiàn)區(qū)域地質(zhì)勘測(cè)過(guò)程中調(diào)查評(píng)價(jià)的定量化以及項(xiàng)目過(guò)程的數(shù)字化。

4、3S技術(shù)的融合與應(yīng)用

隨著3S技術(shù)的不斷進(jìn)步和成熟，便攜式GPS在水平空間定位的應(yīng)用其精度在民用建設(shè)中存在很大的空間，然而，在一些地勢(shì)變化速度較快的高程地區(qū)GPS精度卻表現(xiàn)非常的不足。GIS在高程信息與經(jīng)緯坐標(biāo)的結(jié)合方面具有極大的優(yōu)勢(shì)，而且附加的查詢(xún)功能對(duì)于測(cè)量人員而言也比較方便，RS則在地球表面信息的讀取上具備相應(yīng)的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)將這三種技術(shù)有機(jī)的融合在一起，便可以達(dá)到系統(tǒng)整體性，實(shí)時(shí)處理以及在線連接的要求，目前發(fā)展比較好的集成技術(shù)主要包括GPS與GIS的整合，GIS與RS的整合以及這三者的整合。在礦產(chǎn)資源的調(diào)查中，由于調(diào)查面向的對(duì)象都是空間實(shí)體，例如構(gòu)造，礦體以及各類(lèi)巖層，RS地理信息的動(dòng)態(tài)化與實(shí)時(shí)化，GIS則從圖像的清晰度入手，加強(qiáng)導(dǎo)航的清晰度，并且由其構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)通過(guò)相互關(guān)聯(lián)的圖件分析，可以得出有價(jià)值大規(guī)模的成礦靶區(qū)。結(jié)論：根據(jù)上述介紹3S技術(shù)的完善、發(fā)展、推廣及應(yīng)用對(duì)我國(guó)的地質(zhì)測(cè)量方面的發(fā)展有著不可替代的作用。3S技術(shù)的融合是集中三種測(cè)量技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，從而為地質(zhì)測(cè)量的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于3S技術(shù)的測(cè)速快、精度高、實(shí)時(shí)性等特色，已在礦藏探測(cè)和地質(zhì)測(cè)量等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。