3S 技術在城市地質調查中的應用

□李洪亮

就目前來看，人類活動已經在很大程度上作用于地質環境，這無疑在一定程度上使得原本地質環境的平衡性遭到一定的破壞，為此，城市相關地質問題與日俱增。而城市地質環境的好壞無疑與城市的可持續發展問題密切相關。對城市地質情況的深入調查無疑將會為城市規劃及建設提供相應的前提與保障。

一、3S 技術簡介

3S 技術就是RS、GIS 與GPS 相關技術的統稱。具體而言，GIS 是GPS 與RS 的相關信息進行轉換以及實現其相關功能的平臺。遙感技術(RS)主要是為地理信息系統(GIS)提供相應的相關地理及地質信息，其工作主要是通過對地球表面進行實時連續的監測以獲取相應的定性或定量數據與信息，可以說，通過對遙感技術的使用，相關人員可以對特定地理位置的相關地質情況有一個較為基礎的了解。GPS 作為一種較為準確的空間定位方法，其在地學研究相關領域中的應用已經逐步成熟，可以說，GPS 空間定位方法在地質災害監測中的作用至關重要。GIS 作為一種儲存與管理地理空間分布相應數據與信息的系統，其主要是對地球表面的相關地理分布數據進行收集、分析與管理，GIS 的優點主要體現在其對空間地理信息數據與相關屬性信息的有機結合，使得信息在空間與時間上具備相應的一致性，從而為人們進行相關地質研究及地質工作提供了便利。

二、城市地質調查及其意義

城市地質調查主要是通過對相關科學技術的充分恰當運用，以實時對城市國土資源進行相應的調查并實現相關數據資料的及時更新。城市地質調查的目的主要是為了更好地服務于城市經濟以及廣大市民群眾。就目前來看，城市地質調查已經成為開展地質工作的主要內容及環節。對于我國而言，城市地質調查工作于20 世紀80年代已逐步進入一個快速發展的軌道。城市地質調查作為國家進行宏觀調控經濟的一項重要內容，這期間政府行為事關城市的可持續發展。為此可以說，城市地質調查對城市經濟發展與社會進步有著重要的意義與作用。

三、遙感技術在城市地質調查中的應用探究

遙感技術自運用于城市地質調查以來，其在地質調查中的作用已不可忽略，換言之，遙感技術已經成為城市地質調查中運用最為廣泛的一種方法。通過遙感技術記錄下來的相關圖像及資料無疑為研究城市發展變遷提供了較為真實的數據及信息。此外，通過遙感技術獲取的相關資料還能夠與地質學等相關資料相結合，進而作為城市地質調查的可再次開發利用資料。遙感技術在城市調查中的運用主要體現在以下三個空間:

(一)平面空間。平面空間也就是調查區域的地表平面三維空間。對于調查區域內的河流、地質及植被景觀，這些物體均具備其相應的三維特征，運用遙感技術就可以得到符合相關要求的影像圖性，此外，對于地形起伏相對較小的平原地帶，遙感技術也能夠依照相應要求制作出垂直跨度相對較大的數據或者圖像。

(二)垂直下界面空間。盡管遙感技術不具備向地表下方進行穿透的功能，但其通過對地貌類型與地表情況的初步解讀進而能夠對地表垂直下界面空間進行相應的定位分析與推測。遙感技術的這一功能與水文地質工作的研究領域息息相關，為此，遙感技術與水文地質相關工作的結合運用將會為城市地質調查與城市發展作出更大的貢獻。

(三)上延空間。作為具備可視性的空間內容，嚴格意義上說，其已經不在城市地質調查的相關范圍內，但廣義上講，為更好地服務于經濟與社會，這一層面也應積極納入到城市地質調查規劃與統籌中來。可以說，這一空間層面上遙感技術與生態環境調查更加緊密結合起來，其成果與資料將更加直接地服務于城市經濟與發展。具體而言，在城市地質調查中，上延高度界面應以測定區域內的制高點高度作為其上截面，這其中城市標志建筑的高度并不能等同于制高點高度。

城市地質調查中可使用的遙感資料主要包括衛星數據及圖像、較大比例尺的航空照片以及光譜遙感數據等。遙感技術提供的相關遙感資料不僅可以為城市地質調查提供一定的信息支撐，同時遙感技術在城市生態環境監測、城市規劃等方面也發揮著重要的作用。

四、城市地質調查空間數據庫的運用

(一)數據信息的選取問題。城市地質調查某種程度上可以說是一個不斷求異的過程，換言之，城市地質調查中的地質異常值就是需要特別注意與研究的內容和環節，這一地質異常值出現的原因就需要相關人員進行相應的探究。為此，在進行相關數據與信息的選取過程中，除需要一些地質數據與遙感資料外，所篩選的數據還應包含一些異常的地質數據值。

(二)數據的輸入與分析問題。地理信息系統無疑為之前選取數據的輸入提供了一個較好的平臺，就遙感數據處理而言，其主要包括以下幾個方面:

1．影像資料的幾何糾正。對遙感影像資料進行的幾何糾正主要通過相關圖像處理軟件對其進行相應的轉換運算，進而使得遙感影像上的相關投影與地理坐標信息之間得到相應的匹配。此外，這一過程對匹配地理位置的尋找也需要相關人員具備相應的知識儲備及工作經驗。

2．分辨率不同的影像數據之間的融合。對遙感影像數據的融合主要是將光譜信息不盡相同的遙感影像數據進行相應的融合，以盡可能進一步改善遙感影像整體的空間分辨程度。在對遙感影像數據精度要求不高或相對較低的情況下，遙感影像數據融合工作才得以進行與實施。

3．遙感影像數據的裁剪。這一工作主要需要將遙感影像數據的格式進行適當的轉換，之后才可以將轉換后的數據輸入到相應的圖像處理軟件中，最后通過圖像處理軟件對圖像數據進行精糾正并進行相應的數據融合工作。

與遙感影像數據輸入相比，GPS 數據的輸入工作則顯得相對簡單。伴隨著GPS 接收站的全面建成及逐步完善，GPS技術在相關測量工作中的運用也越來越廣泛，在城市地質調查過程中，GPS 監測的相關數據經過一定的投影及變換，就可以將其直接輸入到地理信息系統的數據庫中。這些數據信息入庫之后，經過相應的數據校正、編輯、修改等，最終才能進入到地理信息系統的數據庫之中。可以說，GIS 之中的數據都是具備一定的標準及相應的規范的，換言之，也就是其地理坐標與比例尺等相關指標是統一規范的，這無疑也將給用戶分析與處理數據帶來一定程度的便利?？傊?，3S 技術的運用不僅可以為城市地質調查提供更為充分的信息數據，同時其也將現代信息技術在城市地質調查中的作用發揮得更加淋漓盡致。3S 技術的運用無疑將會給城市地質調查帶來諸多的便利，通過對這一技術的使用，城市規劃工作以及城市的可持續發展無疑將會得到更為有效的保障。因此可以說，3S 技術在城市地質調查中的作用不可忽視。

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