地质矿产勘查中的3S技术应用研究

摘要：地质矿产工作是国民经济建设和社会发展的先行及基础性工作，在地质矿产资源勘查的过程中，应该积极应用现代化勘查技术，以提高勘查的效率，正如本文所研究的3S技术，在地质矿产勘查领域中的应用，实现了地质勘查的整合化、系统化，有效提升了勘查过程的信息化水平。本文详细分析了3S技术内涵，并就如何在地质矿产勘查领域应用提出几点看法。

关键词：地质矿产勘查；3S技术；应用研究

在当前我国经济和社会平稳可持续发展的背景下，地质矿产勘查工作成了非常重要的工作，它为国民经济发展提供了重要能源基础，能够有效保障各行各领域的能源需求。随着我国综合国力的不断增强，科学技术的不断进步，越来越多的先进技术开始在地质矿产勘查领域中应用，其中最为突出的就是3S技术，能够极大的提高勘察工作的效率。

1.3S技术分析

所谓3S技术，即全球定位技术（GPS）、地理信息系统（GIS）、遥感技术（RS）的统称，这三种技术在实践中能够形成同一互补且相互独立的有机整体。其中全球定位技术（GPS）所起到的作用是进行位置坐标标注、地理信息系统（GIS）对数据进行分析和比对并筛选出有效信息、遥感技术（RS）作用是获取样本数据，3S技术的集成应用如图1所示。

1.1全球定位系统技术

目前全球定位系统应用最广泛的是美国开发研制的GPS系统，该系统由24枚离地约20000km的卫星组成，围绕着6个轨道进行运转，使用者通过该系统能够获取到准确的位置，误差仅为1m左右。GPS不仅仅能够提供准确的位置，还能够提供运行轨迹分析。在实践中应用具有以下明显的优势：一是稳定性较好，不受外界天气因素的干扰、不受时间、空间的干扰，能够实时地提供准确的多维定点；二是能够较为快速地进行定时、定点，还能够对运行轨道进行预测和分析；三是应用范围广泛，不仅仅在目前的地质矿产勘查方面能够实现应用，同时在交通、水利等诸多领域也有着广泛的应用；四是服务的范围广泛，如上文所述，GPS系统只需要24颗卫星即可覆盖全球的定位；五是定位法则便捷，使用者不需要在特定位置进行定位，可以检测到运动的物体，随意移动都可以获取到准确的数据。

1.2地理信息系统技术

地理信息系统简而言之，属于一种处理数据的计算机软件系统，能够对地理信息数据进行管理。主要的作用在于能够对数据进行分析、修改、储存、分类、输出等一系列的处理。同时还能够通过数据加工以特定的形式进行转换，标注在地图上，进而实现信息的可视化。除此之外，地理信息系统还能够对数据进行处理和加工，进行动态显示，能够实现数据的实时监控。地理信息系统的数据处理是一个非常复杂的系统，所处理的数据能够为地质矿产提供有效准确的数据。

1.3遥感技术

遥感技术的原理是通过电磁波的发射、吸收这样反复循环的过程，对电磁波信息进行分析，形成数据图像，通过不直接接触物体的情况下，来辨识物体。遥感技术成像的方法有两种，即胶卷成像，利用相机胶卷来进行拍摄，发展至今，胶卷成像已成为过去式，目前普遍采用数字成像的方式，利用计算机来对电波信号进行处理，转换为规则图像。遥感技术能够节省人力物力，简单地获取到有效的信息，尤其是面对一些环境较为复杂的区域，遥感技术能够拍摄出不同角度的信息，通过三维成像的方式来还原物体图像。

2.地质矿产勘查工作中3S技术应用分析

2.1全球定位系统的应用分析

全球定位GPS系统自投入使用之日到如今，已运用了几十年的时间，全球定位GPS系统的应用能够为地质工作者提供地质矿产的时间、空间和地理数据信息，具有非常大的应用价值。全球定位GPS系统操作简单，卫星定位技术作为信息化的重要组成部分，在地质矿产工作的勘查领域已成为非常重要的部分。在矿产资源勘查的实践中，我们主要通过全球定位GPS系统和北斗卫星定位系统。全球定位GPS系统相对于传统的无线电定位系统而言，受天气的影响更小，准确度更高，通过对卫星定位系统的利用，能够有效监测地质情况，能够准确定位出矿产资源的具体位置，对矿产发展情况进行准确的定位，以便于地质工作者更加高效率的开展工作。全球定位GPS系统在地质矿产勘查领域中进行测量时，需要根据实际的地形进行测绘，主要的目的是为矿区提供不同比例的地形图，以满足实际勘查的需要，针对不同的项目，以往主要采取的是经纬仪和测距仪进行测图，实际运行过程中需要按照设定控制网点、控制次网点并结合加密控制点进行测量，随着科学技术的发展，上述测量的方式烦琐，全球定位GPS系统的应用能够满足实际项目所需要的精度、速度以及费用等方面的要求，操作相对简单，在地质测量中能够广泛使用。在发现矿产藏区后，首先应该建立GPS网，由于不属于不同的地质勘探工程，矿区可以通过地质技术来制作简易的全球定位GPS系统控制网，在此基础之上来实现测设基线的项目，以确保地质勘查项目的顺利运行。针对矿区GPS控制网构建而言，能够完成地质工程的测量工作，这样一来不仅仅能够节省工作时间，还能够极大提升经济效益。在完成基线点测量工作之后，开始沿着基线点布设主要的测量线，沿着基线点零的位置，顺时针将望远镜旋转90°，将勘探线方向作为主要的施测剖面。然后在勘探方向分别通过全球定位GPS系统对不同的地形点进行探勘，并利用全球定位GPS系统对地形点进行测定，并根据坐标数据来外出完成测量作用，对数据进行汇总分析后，可绘制出矿区的剖面图。

2.2地理信息技术的应用分析

地理信息技术是基于信息技术发展而来的地理信息管理系统，信息技术本身就具备了综合信息、动态预测、信息分析和处理的能力，因此地理信息技术优势十分明显。地理信息技术包含了数据的管理、传输、录入和分析等，最后经过处理得出最终的数据，能够直观地展现在地质工作者面前，在减灾防灾方面具有非常大的应用价值。我国各地区的自然资源局就通过地理信息技术，绘制了全国的地质信息图，这对于全国各地的矿产开发、勘查工作提供了良好的基础，同时也避免了数据重复产生的成本。利用地理信息技术还能够对区域的矿洞、山脉等地形图具体成数据信息，产生多维度的信息预报，为地质发展情况提供准确有效的信息数据，同时也为地质矿产勘查和开发提供信息平台，有效提高了工作效率。在开展地质矿产勘查的过程中，地理信息技术应用的地质图像能够发挥出重要的作用，因此在进行勘查的过程中，地质图像的准确性至关重要，是之后工作的重要基础，为确保地质图像的准确性，需要在测绘领域、采矿领域数据工作等方面加强质量控制，在实际勘查的工作中，工作人员可以应用专业的分析模型和地理信息系统，这对确保地质图像的准确性有很大的效果。地质矿产勘查的信息资料对地质矿产勘查有很大的影响，地质工作人员在工作中会引用到前人留下的信息资料，因此为提高地质矿产勘查工作的质量，必须要加强地质探勘的资料管理工作，应用地理信息技术能够实现地质勘探资料的电子化录入，这对于信息资料的安全性保障有了很大的提高，通过地理信息技术还能够实现图形与信息资料的建立，能够为用户提供可靠的依据，因此为确保地理信息系统的高效性，必须要加强矿产勘查资料的完整性和真实性。为进一步提高地质勘查工作的有效性和高效性，还需要加强地质定量分析工作，这是非常关键的内容。在实际工作过程中，地理信息系统能够实现对信息数据的充分利用，同时还可以构建数据模型，提高信息数据的处理效率，这对促进矿产勘查工作的顺利进行意义重大，目前这项信息数据处理技术发展并不全面，在外来需要不断地提高智能化的技术水平，才能够有效发挥出地理信息系统的应用效果。

2.3遥感技术的应用分析

随着科学技术的进步，遥感技术也在不断地改进和完善，在地质矿产勘查领域，遥感技术的应用已不再是纯粹的遥感技术应用，同时还集成了地球物理信息、图像处理技术、数据库技术、三维可视化及虚拟仿真等诸多先进技术，这样综合的技术应用，实现了虚拟矿产资源勘查区，以实现对矿产资源的虚拟勘查，如图2所示。遥感技术作为3S技术中的一种，能够对区域的地壳和地层结构进行综合分析，并具体绘制成像。同时还能够针对该地区的矿产资源，描绘出具体的分布图与分布规律信息。这对于传统采用人工的方式进行勘察，效率提升很大，同时对于环境恶劣、荒漠地区的勘查，遥感技术的应用能够替代人工的方式进行资料收集，为地质矿产勘查提供了极大的便利，提高了矿床的发现概率，为地质矿产的勘查、开发,提供了良好的数据基础。不同地区的地质构造运动，导致了地质矿产的地区分布差异，特定区域中地质矿产存在的条件一般为特定的岩石组合，因此岩石作用十分重要，岩石自身所具有的光谱特点为遥感技术的应用提供了极大的便利，分析遥感图像接触图像的各个参数进行差异化分析，以识别岩石的特性，而地质矿产的分部主要集中在地质结构中的边缘以及特殊变异部位。通过不同遥感技术进行找矿的关键在于从矿物质产生的时间上进行分析，以确定矿产分部的因素，是否展现出带状分部的特征，在特定矿产区域，借助影响提取主要的信息，同时能够对相应的地质影响进行分析，将有效的矿产资源位置信息提取出来，让地质工作者对整个区域的地质情况有一个综合的把握，进而确定找矿的理论依据。遥感技术的应用能够一定程度上解释地质信息，地质构造运动会导致地壳内部活动，同时矿作用、热事件、变质会同步进行，地质结构事件控制了地质内部矿产资源储量的变动，遥感技术的应用能够观察到遥感图像的变化情况，当遥感图像变动为线性时，图像上会显示呈持续形式或断续形式的线状、带状的分布影像，这个遥感影像说明地质结构中存在着断裂、节理等结构，控制了岩浆的具体活动，同时对矿液的移动、储存等都起到了十分重要的作用。当地质结构在遥感图像呈现出环状时，即呈现出圆形的结构环状，说明地质结构的活动主要发生在地壳中，这是一个非常鲜明的外在特征。总而言之，无论遥感图像表现出来的形状如何，是线性或者环形，通过遥感技术的应用，所形成的图像可对地质工作者进行深入直观的分析，这对于地质矿产勘查十分有帮助。

3.结束语

3S技术发展至今已相当成熟，是数字化时展和应用非常重要的物质基础。尽管3S技术目前还有待进一步的提升和发展，但3S技术的发展趋势以及所起到的作用值得人们期待，尤其是在地质矿产勘查中的应用，为社会和国家带来了显著的经济效益。

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作者：张棋豪 单位：广东省地质局第七地质大队