遙感技術及地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)勘查中的應用分析

遲文晶

（山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第七地質(zhì)大隊，山東 臨沂 276000）

1 引言

隨著我國計算機技術的進步與基礎設施建設的不斷完善，我國測繪技術也正朝著信息化與現(xiàn)代化的方向發(fā)展，其中，以地理信息系統(tǒng)和測繪遙感技術為主的現(xiàn)代化技術平臺極大地降低了地質(zhì)勘查難度，提高了地質(zhì)勘的精準度、工作效率與質(zhì)量，在我國地質(zhì)勘查工作中發(fā)揮了重要作用[1]。

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）和測繪遙感技術的應用為智慧化、數(shù)字化、信息化礦山的建設提供了技術支持，能夠有效實現(xiàn)不同空間數(shù)據(jù)的精準化自動采集、規(guī)范管理、精確查詢及數(shù)據(jù)分析，在礦產(chǎn)資源開發(fā)與利用、環(huán)境保護、城鄉(xiāng)規(guī)劃等領域中均有廣闊的應用前景[2]。

本文對GIS和測繪遙感技術在地質(zhì)勘查中的作用展開分析，旨在為我國現(xiàn)代化礦山建設提供參考。

2 遙感技術概述

遙感技術是一種利用不同物體光譜特性的差異進行目標探測與精準識別的探測技術，主要有以下特點。

2.1 信息提取

遙感技術可將探測到的電磁波反射數(shù)據(jù)通過圖像處理技術進行信息提取，并通過圖像遮掩、信息數(shù)據(jù)融合、模式切換等技術完善技術流程，實現(xiàn)遙感信息的多樣化提取，為地質(zhì)勘查提供數(shù)據(jù)支持。此外，遙感技術還能提取探測數(shù)據(jù)中的蝕變波段特點，并以此構建碳酸鹽化、熱異常等遙感信息模型，從而對金屬礦蝕化情況進行數(shù)據(jù)分析[3-4]。

2.2 影像圖繪制

圖像繪制是遙感技術的主要特點之一，通過數(shù)據(jù)提取與圖像處理，可以構建出準確、清晰的測繪圖像，且圖像的比例可與地形、地質(zhì)圖等比對應，實現(xiàn)地質(zhì)、地形、地貌的精準測繪與成像；不僅如此，遙感技術還能繪制與金屬礦蝕化有關的綜合圖像，從而為圖像使用者提供直觀的金屬礦蝕化圖像數(shù)據(jù)，以達到精準探測的目的。

2.3 GIS與遙感技術的融合

遙感信息可提供精確豐富的數(shù)據(jù)參數(shù)，其中包括物化探測信息、地質(zhì)礦產(chǎn)信息、地理信息等，對資源評價和綜合礦預測均重要的現(xiàn)實意義，因此，遙感技術也常被應用于地質(zhì)勘查工作中，通過GIS與遙感技術的融合，可量化成礦圍巖蝕變礦物分列、控礦結構、成礦巖體等信息，且具有操作簡單、精確度高、技術規(guī)范等優(yōu)勢。

3 GIS概述

GIS是一種依靠計算機軟硬件系統(tǒng)，通過圖層技術與信息技術，對空間地理分布數(shù)據(jù)進行采集、管理、分析、運算、儲存、顯示和描述的空間信息系統(tǒng)，同時也可以作為環(huán)境與地理資源規(guī)劃的決策管理系統(tǒng)[5]。GIS主要有以下特點。

3.1 功能全面

相較于其他信息技術，功能全面是GIS的主要特點，常規(guī)的信息技術難以對地表下的物質(zhì)進行準確的地理位置探測，而GIS可有效確定地下物質(zhì)的地理位置，并通過穩(wěn)定的數(shù)據(jù)信息為觀察者提供數(shù)據(jù)支持。

3.2 自動化程度高

相比以往的地質(zhì)勘查工作，主要依賴專家與學者豐富的地質(zhì)勘查經(jīng)驗進行信息的分析，從而定性圈定礦產(chǎn)的預測范圍，但難以對圖像信息進行處理，使復雜的空間關系難以直觀展現(xiàn)，影響了分析評價效果[6]。依靠計算機軟硬件系統(tǒng)，GIS可實現(xiàn)自動化信息搜集、處理與儲存，不僅有效減輕了操作員的工作負擔，而且流程固定、統(tǒng)一的計算機處理技術能夠有效保證信息的準確性，確保地質(zhì)勘查工作的工作效率與質(zhì)量。

3.3 多學科特點

GIS涉及多學科知識點，如地圖學、地理學、物理學、計算機學、管理學、測量學等學科知識，因此，GIS是一種復雜度較高的綜合空間信息系統(tǒng)。

3.4 空間信息數(shù)據(jù)豐富

GIS能夠提取對應區(qū)域內(nèi)全部的空間信息數(shù)據(jù)，并利用計算機軟硬件技術進行管理、分析、運算、儲存、顯示和描述，有效簡化了地質(zhì)勘查流程，提高了勘察質(zhì)量與效率[7]。GIS有效提高了地質(zhì)勘查信息的精準度，對于推動地質(zhì)勘查技術的進步具有積極意義，同時也為礦產(chǎn)資源開采、生態(tài)環(huán)境保護提供了技術支持，對于推動社會經(jīng)濟發(fā)展與基礎設施建設效率具有重要作用。

4 遙感技術與GIS在地質(zhì)勘查中的應用

遙感技術與GIS聯(lián)系緊密且相輔相成，其中，遙感技術主要通過環(huán)境檢測為GIS提供科學、準確的數(shù)據(jù)信息，而GIS能夠利用計算機軟硬件系統(tǒng)對遙感信息特點進行分析與描述，提高遙感數(shù)據(jù)的應用效果與準確率。在地質(zhì)勘查中，遙感技術宏觀性、多時相、多譜段的優(yōu)勢能夠有效提取礦化蝕變情況、巖性及地質(zhì)結構等信息，為地質(zhì)研究與地質(zhì)理論分析提供助力；地表物波譜信息的獲取也主要通過遙感技術實現(xiàn)，而GIS則能夠提高地質(zhì)勘查中遙感信息的實際應用效果，從而為地質(zhì)勘查評價提供數(shù)據(jù)與方法支持[8]。不僅如此，礦產(chǎn)資源勘察需要對礦產(chǎn)信息進行圖像整合與繪制，這個過程涉及定量分析技術，而遙感技術與GIS的應用能夠?qū)Φ刭|(zhì)定量結果展開分析，保證結構的有效性，提高定量分析效率與分析質(zhì)量，對地質(zhì)礦產(chǎn)勘察工作效率的提高具有積極作用，因此，目前定量分析已在GIS中廣泛應用，對于定量研究工作質(zhì)量的提高提供了方法支持，保證了地質(zhì)信息結果的穩(wěn)定性。此外，化學、地球地理、遙感等多種勘察信息能夠從多個角度提供地質(zhì)勘查過程中的有用數(shù)據(jù)信息，從而為遙感與GIS多樣化數(shù)字圖像的繪制提供了參數(shù)支持，方便觀察者詳細掌握地質(zhì)地脈特點、內(nèi)在聯(lián)系、空間結構等信息，同時將上述信息以圖像形式展示給觀察者。

計算機軟硬件系統(tǒng)是遙感與GIS應用于地質(zhì)勘查中的技術保障，如GDIIA數(shù)字圖像處理系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)的圖像處理工作，能夠幫助用戶進行高效、精確的圖像分析，提高地質(zhì)勘查工作效率，同時也可應用于物理、化學、遙感等多個領域；又如LIIA影響結構綜合處理系統(tǒng)則能夠?qū)τ跋竦拿芏?、重型對稱度及線性特點進行分析，從而實現(xiàn)地質(zhì)信息的綜合分析并得出科學的統(tǒng)計學分析結果，將LIIA應用于地質(zhì)勘查中可有效提高對成礦地質(zhì)與控礦結構的分析評價精度。地質(zhì)勘察過程中礦產(chǎn)信息的規(guī)劃與運用是影響勘察結果的重要因素，若數(shù)據(jù)信息整合錯誤可能導致勘察結果嚴重偏差，因此，需要高效、精準地進行數(shù)據(jù)信息的整合以提高勘察精準度[9]。

遙感與GIS技術的運用能夠有效降低數(shù)據(jù)整合錯誤的發(fā)生風險，確保信息梳理的準確與地質(zhì)勘察工作的有序進行，并做好信息的規(guī)劃運用；通過遙感與GIS技術能夠確保數(shù)據(jù)信息的準確性與真實性，加強礦產(chǎn)資源勘察準確度并更好進行信息評價，起到降低成本與保護生態(tài)環(huán)境的作用。

從上述結果可以看出，遙感與GIS技術在地質(zhì)勘查中具有重要價值，對于提高勘察工作質(zhì)量具有積極作用。

5 遙感技術與GIS在地質(zhì)勘查中的發(fā)展展望

遙感技術與GIS技術均涉及多學科知識點，因此，兩種技術的影響也是多方面的。將遙感技術和GIS應用于地質(zhì)勘查中實現(xiàn)了兩種技術的深度融合，有效解決了傳統(tǒng)地質(zhì)勘察效率低下的問題。但從長期來看，遙感技術與GIS在地質(zhì)勘察中的運用必將向區(qū)域集成化方向發(fā)展，只有遙感技術與GIS技術高度集成才能充分發(fā)揮二者在地質(zhì)勘察中的優(yōu)勢，提高兩種技術的協(xié)同互補作用，從而推動地質(zhì)勘察技術水平的整體提升。目前，地理信息仍存在數(shù)據(jù)處理過程較復雜、數(shù)據(jù)推理能力較弱的問題，影響了地質(zhì)勘察技術水平的進一步發(fā)展。因此，遙感技術與GIS技術在地質(zhì)勘查中的應用必須朝著智能化與自動化的方向發(fā)展才能有效解決上述問題。隨著人工智能技術與計算機技術的進步，可實現(xiàn)地質(zhì)勘察中地理信息的自動化收集、處理與分析，并有效積累數(shù)據(jù)信息整合與地質(zhì)勘察經(jīng)驗，利用人工智能技術實現(xiàn)地理信息的智能化全過程處理，優(yōu)化地理信息推理能力。此外，在礦區(qū)環(huán)境保護上，集成化與智能化的遙感技術與GIS技術能夠為生態(tài)環(huán)境保護提供助力。因此，遙感技術與GIS技術需要從集成化與智能化兩個方面體現(xiàn)，從而進一步推動地質(zhì)勘察工作效率與質(zhì)量，促進地質(zhì)勘查技術水平的提高。

6 結語

綜上所述，遙感技術與GIS在地質(zhì)勘查中的應用具有重要的現(xiàn)實價值與意義，這兩種技術的聯(lián)合使用能夠有效提高地理信息采集與處理分析效率，保證地理信息的采集穩(wěn)定性與數(shù)據(jù)準確性，可有效減輕人員工作負擔與時間成本，減少地質(zhì)勘察成本支出，提高對生態(tài)環(huán)境的保護作用。本文從遙感與GIS技術出發(fā)，根據(jù)遙感技術與GIS技術的特點與優(yōu)勢分析了兩種技術在地質(zhì)勘察中的應用價值，并對遙感技術與GIS技術在地質(zhì)勘察中的應用進行了研究，提出了遙感技術和GIS將朝著集成化與智能化方向發(fā)展的展望，得出了遙感技術與GIS在地質(zhì)勘查中具有重要價值的結論。