3S 技術(shù)在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中的應(yīng)用研究

高 騰

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741020）

在我國的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中，礦產(chǎn)資源的開發(fā)是其中的重要組成部分，同時也為我國的能源發(fā)展提供重要的保障，是我國工業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。隨著近些年來我國科技水平的提升，在進(jìn)行礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作當(dāng)中逐漸應(yīng)用了更多的先進(jìn)技術(shù)。十九世紀(jì)至今，礦產(chǎn)地質(zhì)勘查技術(shù)得到了快速的發(fā)展，無論是衛(wèi)星定位技術(shù)，還是遙感技術(shù)等都被應(yīng)用到了礦產(chǎn)地質(zhì)勘查領(lǐng)域中[1]。

1 3S技術(shù)

3S 技術(shù)的基本構(gòu)成為地理信息系統(tǒng)（GIS），衛(wèi)星遙感技術(shù)（RS），全球定位系統(tǒng)（GPS），是三種技術(shù)的總稱。地理信息系統(tǒng)的有效應(yīng)用基于計算機(jī)軟件和硬件，可以查詢，存儲和處理空間數(shù)據(jù)。全球定位系統(tǒng)必須通過無線定位系統(tǒng)作為空間導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)揮作用。用于衛(wèi)星遙感技術(shù)的運(yùn)輸工具多種多樣，比較常見的是衛(wèi)星，飛機(jī)。在實(shí)際的探查中，不能直接接觸探查目標(biāo)。傳感器可以完全收集目標(biāo)電磁波信息。通過數(shù)值解析法，物理法等，明確目標(biāo)的具體分布，性質(zhì)的特征，動態(tài)變化等。特別是，對于部分面積大的探測目標(biāo)，由于其周邊環(huán)境復(fù)雜，因此可以利用衛(wèi)星遙感技術(shù)準(zhǔn)確地獲取目標(biāo)參數(shù)，并有效地識別目標(biāo)參數(shù)。

3S 技術(shù)在空間信息采集，動態(tài)分析等方面各有特點(diǎn)，互補(bǔ)性強(qiáng)，開始使3S 技術(shù)向集成化方向發(fā)展。該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用在一定程度上反映了空間信息技術(shù)和環(huán)境科學(xué)的基本方向，體現(xiàn)在環(huán)境保護(hù)，資源開發(fā)和利用，環(huán)境污染防治等方面。其中，GPS技術(shù)的主要應(yīng)用方向是實(shí)時定位物體空間，確定不同物體覆蓋地表邊界的情況。RS 技術(shù)通常用于迅速切斷捕捉對象本身及其對應(yīng)的環(huán)境信息，監(jiān)視地表發(fā)生的多種變化，及時更新GIS 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。

2 3S技術(shù)發(fā)展

隨著科技的發(fā)展，GIS，RS 和GPS 技術(shù)在應(yīng)用中緊密結(jié)合，形成了“3S”，整體存在的應(yīng)用方式的前景更加廣闊。以RS，GIS，GPS 技術(shù)為基礎(chǔ)連接相關(guān)部分，通過構(gòu)筑綜合性的技術(shù)體系，可以迅速且正確地收集，整理，更新空間信息和環(huán)境信息。中國自20 世紀(jì)80 年代以來，將信息資源開發(fā)作為現(xiàn)代化建設(shè)的一部分，國家有關(guān)部門也通過大力支持和推動，為信息技術(shù)的發(fā)展提供了更多幫助，并將3S 技術(shù)作為九五科技計劃重點(diǎn)發(fā)展的高新技術(shù)項目。我國信息高速公路建設(shè)規(guī)劃正式啟動后，3S 技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步加快，現(xiàn)階段已廣泛應(yīng)用于民間和商業(yè)領(lǐng)域，尤其是GPS 技術(shù)，我國RS 技術(shù)的應(yīng)用也處于當(dāng)今世界的先進(jìn)水平。

3 3S技術(shù)在地質(zhì)資源勘查中的意義

經(jīng)過GIS，RS，GPS 技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，正在形成互補(bǔ)的統(tǒng)一體。實(shí)際使用起來，3 種技術(shù)相互獨(dú)立，但有數(shù)千種聯(lián)系。RS 技術(shù)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)數(shù)據(jù)樣本的完全提取，GIS 技術(shù)對提取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面分析。進(jìn)行核對，整合，處理分析后，進(jìn)行信息篩選。GPS技術(shù)保證了目標(biāo)的正確定位，明確了地質(zhì)資源的位置和分布情況。三項技術(shù)的科學(xué)融合為地質(zhì)資源勘探提供了可靠的依據(jù)。3S技術(shù)的應(yīng)用可切實(shí)提高地質(zhì)資源勘探的質(zhì)量和效率，方便地質(zhì)資源的開發(fā)利用，防止不適當(dāng)開采等地質(zhì)資源浪費(fèi)。特別是近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的顯著進(jìn)步，GIS，RS，GPS 技術(shù)正在不斷地被革新。研發(fā)人員制定了明確的技術(shù)操作流程，從而提高了整體3S技術(shù)的利用率和實(shí)用性，開展了科學(xué)合理的地質(zhì)資源勘探[2]。

4 3S技術(shù)在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中的應(yīng)用研究

礦產(chǎn)地質(zhì)勘查是礦產(chǎn)資源開發(fā)工作中的重要基礎(chǔ)內(nèi)容，地質(zhì)勘查工作具有一定的實(shí)體性和系統(tǒng)性，所以3S 技術(shù)在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作領(lǐng)域中有著非常好的應(yīng)用前景。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在進(jìn)行礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中需要持續(xù)的引進(jìn)更加先進(jìn)的技術(shù)和理念，而3S 技術(shù)則能夠很好的滿足礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中的各項要求，所以對于3S 技術(shù)在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中的應(yīng)用進(jìn)行研究是非常有意義的。首先，通過運(yùn)用3S 技術(shù)，能夠顯著提升礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作的效率和質(zhì)量，從而加快勘查進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)對礦產(chǎn)資源的進(jìn)一步了解。以往在實(shí)施礦產(chǎn)勘查的進(jìn)程中，需要投入大量的資源和人力，大部分礦產(chǎn)資源都處于較為偏遠(yuǎn)的地區(qū)，所以需要更多的人參與到實(shí)地勘查工作中。隨著科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展，例如通過對3S 技術(shù)中衛(wèi)星定位技術(shù)、遙感技術(shù)、地理信息技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對測量地質(zhì)情況進(jìn)行精確的顯示，包括了具體的位置、經(jīng)緯度等等。其次，某些區(qū)域有著非常豐富的礦產(chǎn)資源，但是這些區(qū)域通常是人們很難進(jìn)行涉足的區(qū)域，這時需要充分發(fā)揮出3S 技術(shù)的優(yōu)勢特征，對那些人類無法進(jìn)入的區(qū)域進(jìn)行礦產(chǎn)地質(zhì)勘查。通過運(yùn)用地理信息技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對勘查區(qū)域土層、巖層各項信息進(jìn)行獲取和處理，從而建立動態(tài)數(shù)據(jù)庫。同時，通過運(yùn)用地理信息技術(shù)也能夠?qū)崿F(xiàn)對獲取信息的高速計算，從而繪制出相應(yīng)的三維圖紙。最后，在完成礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作后，需要對礦產(chǎn)資源情況進(jìn)行調(diào)查和管理，從而完成預(yù)測和評價過程，這樣才能夠?qū)ΦV產(chǎn)資源進(jìn)行詳細(xì)的了解，這對于后續(xù)的開發(fā)工作有著重要的幫助，同時也有利于維護(hù)和保護(hù)工作的進(jìn)行。在調(diào)查、管理、預(yù)測和評價工作中，3S 技術(shù)能夠發(fā)揮出重要的作用，不但能夠?qū)崿F(xiàn)對礦產(chǎn)區(qū)域進(jìn)行長時間的實(shí)時監(jiān)測管理，同時也能夠通過運(yùn)用軟件系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對礦床的對比預(yù)測。通過運(yùn)用3S 技術(shù)，不但能夠?qū)崿F(xiàn)對礦產(chǎn)資源的實(shí)時精準(zhǔn)測量，同時也能夠節(jié)省出大量的人力物力資源。下面將對3S 技術(shù)中的衛(wèi)星定位技術(shù)、遙感技術(shù)以及地理信息技術(shù)在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中的應(yīng)用進(jìn)行分別闡述。

（1）衛(wèi)星定位技術(shù)的應(yīng)用。衛(wèi)星定位技術(shù)出現(xiàn)于十九世紀(jì)末期，發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)有幾十年的實(shí)踐，隨著這項技術(shù)的逐步發(fā)展和成熟，已經(jīng)能夠在短時間內(nèi)為礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作同時提供時間、空間以及地理等多方面的信息，并且操作起來十分簡便，如今衛(wèi)星定位技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查領(lǐng)域中，甚至成為了其中必不可少的重要組成部分。我國在進(jìn)行礦產(chǎn)地質(zhì)勘查的工作當(dāng)中，主要應(yīng)用的衛(wèi)星系統(tǒng)為北斗衛(wèi)星，衛(wèi)星定位技術(shù)主要由以下幾個方面組成，分別為控制部分、空間部分以及用戶部分。相比于無線電定位來說，衛(wèi)星定位有著更高的準(zhǔn)確度，且不會受到天氣等其他自然因素的影響，通過運(yùn)用衛(wèi)星定位技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對礦產(chǎn)地質(zhì)的準(zhǔn)確監(jiān)測和勘查，同時也能夠?qū)ぷ魅藛T和礦產(chǎn)的位置進(jìn)行精確定位，從而為礦產(chǎn)開發(fā)工作帶來很大的幫助，另外還能夠及時與安全中心進(jìn)行通信，能夠起到防災(zāi)和滅災(zāi)的重要作用。

（2）遙感技術(shù)的應(yīng)用。作為3S 技術(shù)中的基礎(chǔ)性技術(shù)，遙感技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)區(qū)域底層結(jié)構(gòu)以及地殼結(jié)構(gòu)的探測和分析，實(shí)現(xiàn)地形的成像。除此之外，也可以對礦產(chǎn)資源的分布信息進(jìn)行呈現(xiàn)，從而減少人工礦產(chǎn)地質(zhì)勘查的工作量，無需再進(jìn)行地形圖的繪制，為地表資料收集工作提供便利條件，同時也可以通過和其他3S 技術(shù)的配合來提升礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作的效率，從而為后續(xù)的工作提供更多的信息參考。

（3）地理信息技術(shù)的應(yīng)用。地理信息技術(shù)除了能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)預(yù)測之外，還能夠進(jìn)行空間分析和綜合信息處理，因為具備了這些功能，使得該技術(shù)成為了礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中的重要技術(shù)措施。地理信息技術(shù)中包括了信息的傳輸、分析、管理以及錄入過程，通過這個過程來將信息轉(zhuǎn)化為可視化內(nèi)容呈現(xiàn)給勘查人員，可以說這項技術(shù)在防災(zāi)滅災(zāi)以及礦產(chǎn)開發(fā)等方面都有著十分重要的作用?？梢酝ㄟ^運(yùn)用地理信息技術(shù)來實(shí)現(xiàn)地質(zhì)礦產(chǎn)圖的制作，并與各個省市區(qū)的地質(zhì)部門來共享信息，從而實(shí)現(xiàn)對礦產(chǎn)開發(fā)的合理規(guī)劃，加強(qiáng)礦產(chǎn)開發(fā)的科學(xué)性，避免生產(chǎn)數(shù)據(jù)的重復(fù)性利用，降低地質(zhì)勘查成本。除此之外，通過運(yùn)用地理信息技術(shù)，也能夠?qū)崿F(xiàn)礦洞地形圖和山脈地形圖的建立，并收集相關(guān)的信息，最終形成對位地理信息，為地質(zhì)分析提供重要的信息依據(jù)，同時也為礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作提供重要的平臺，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作的現(xiàn)代化發(fā)展。

5 結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國多個領(lǐng)域中的電子技術(shù)都得到了迅速的發(fā)展，特別是在地質(zhì)勘查領(lǐng)域中所使用的3S 技術(shù)，在近些年來得到了快速的發(fā)展。3S 技術(shù)包含了RS 技術(shù)、GPS 技術(shù)以及GIS 技術(shù)，以往的3S 技術(shù)多以獨(dú)立的方式來開展勘查工作，而現(xiàn)今則逐漸的向著相互融合的方向發(fā)展，并在勘查工作中體現(xiàn)出了越來越大的作用，成為了更多行業(yè)領(lǐng)域中的重要組成部分，除了地質(zhì)勘查之外，也包括了環(huán)境管理和汽車導(dǎo)航等等。在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中，通過運(yùn)用3S 技術(shù)來為勘查工作提供重要的數(shù)據(jù)參考，從而為勘查工作提供重要的信息依據(jù)，因此說將3S 技術(shù)應(yīng)用于礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中是非常必要的。