3S技術在地質資源勘查中的應用研究

鄧億橙

摘要：3S技術的結合利用提高了數據的收集、處理以及更新，使3S技術的應用得到了更加廣泛的范圍。3S技術的應用也改變了地質資源勘查的現狀，實現了信息化、數字化以及現代化，適應了社會的發展要求。本文對3S技術在地質資源勘查中應用進行研究， 分析3S技術在地質資源勘查的應用前景。

關鍵詞：3S技術；地質資源勘查；應用研究

引言

3S技術也就是遙感技術、地理信息系統以及全球衛星定位系統，隨著科學技術的不斷進步，我們的世界已經發展為數字化的時代。3S技術屬于數字技術的核心內容，已經從開始的獨立使用發展到今天的結合利用階段，在城市規劃、資源調查以及環境監測等不同的領域中得到了廣泛的使用。3S技術在地質資源勘查領域中發展較晚，隨著科學技術發展的今天，3S技術在地質資源勘查領域中已經初步實現了綜合利用，對地質空間數據的收集、整理、分析以及圖像處理等方面發揮了巨大的作用，能夠對地質信息進行綜合、準確的分析處理，滿足了我們的需要及社會發展要求，應用前景非常好。

1、3S技術簡介

1.1、RS、GIS、GPS技術介紹

（1）遙感技術（RS）；它利用遠距離高空或是外層空間的不同平臺，采用紅外、可見光以及微波等探測儀器進行攝影、掃描以及信息的感應、傳輸、處理等，能準確獲得地面上各種物體的大小、形狀以及位置等，可以研究地面物體的變化的現代技術。它具有很高的時效性及準確性，能快速獲得地面物體的各種參數及其周邊環境的情況，分析RS技術獲得的波普數據，能準確的獲得目標的各種信息，為目標的識別及科學研究提供詳細的數據資料。RS技術能有效的應用在氣候調查、區域植被調查、測算農作物產量、環境監測以及交通路線的觀測等方面。（2）地理信息系統技術（GIS）；該技術是以計算機系統作為基礎，對數據進行收集、存儲、處理、分析以及顯示的功能，它能夠迅速的分析處理大量的地質數據，有效的集合了計算機技術、地質學、遙感測繪、空間科學、環境科學、現代通信技術等多方面學科的一項技術，能夠對地理信息進行分層管理，對數據進行多次的分析組合。它具有兩個非常明顯的特點：首先，它能夠管理傳統的數字、文字信息，還可以處理空間圖形信息；其次，GIS技術能夠分析各種空間不同信息的相互關系， 對一定區域內的圖像信息進行分析處理。它將不同的信息與圖形有效的結合在一起，使得復雜的空間問題能夠科學合理的解決。（3）全球定位系統技術（GPS）；GPS技術建立在無線電定位形體的基礎上，它是由衛星、監控站以及用戶設備構成，利用天上的衛星來定位目標的位置，能夠進行全天候、全方位的定位工作。能夠快速、實時的定位出目標的空間位置，準確及時的獲得目標的空間位置。隨著近些年科學技術的發展，GPS技術的定位精度大大提高，商業衛星的精度已經達到了米級，并且GPS技術的使用范圍已經從地球表面發展到航天遙感以及航空測量上，應用非常廣泛。

1.2、3S技術的集成利用

目前，3S技術的集成利用還處于不斷發展的階段，但是已經取得了相當的高度。3S技術的集成使其成為一個整體，RS技術能夠提供大量的地理信息，GPS技術能夠將空間數據進行快速定位，然后提供出準確的空間坐標，同時能校正遙感數據，GIS技術能夠存貯、管理各種空間數據，同時對其進行管理、分析以及查詢等，將抽象化的數據信息轉換為直觀的可視信息。3S技術的集成將每個單項技術的功能集為一體，實現了高度的時效性、自動化以及智能化的系統，為地質資源勘查提供了準確的數據，幫助人們解決各種復雜的問題，在地質資源勘查中發揮了巨大的作用。3S技術的集成應用如圖所示：

3S技術的集成示意

2、地質資源勘查概述

2.1、地質資源勘查概念

地質資源的勘查以地質科學的理論作為依據，通過大量野外的實地勘查，對各種相關地質資料進行收集整理，通過不同的地質測量手段及地質測量的方法獲得準確的地質資源信息，為人們的資源的調查獲得必需的數據信息。

2.2、地質資源勘查的方法

根據不同地質資源勘查的目的，也需要選擇不同的勘查方法來實現勘查的目的，并獲得需要的信息。地質資源勘查的方法有很多，但是每種方法都有其適應的局限性，我們需要結合地質環境以及實際的情況，采用合理的地質勘查方法，實現地質資源勘查目的。常用的地質資源勘查方法主要有：（1）地質填圖法；這種勘查方法也是地質資源勘查最基本的工作方法，它根據相關的地質理論，來收集地質資源全部的信息，然后進行專業的研究分析，進而對信息進行判斷，然后制定勘查下一步的計劃，掌握區域內的地層及巖石的構造情況，這樣就能獲得區域內資源的一些基本特征。（2）礫石找礦法；這種方法是用來確定礦源的。技術人員根據礦礫風化后經過冰川、水流以及重力的作用，分布到更大的范圍內，根據這個原理，我們結合地形地貌，在冰川、水系以及山坡等范圍內進行探索，就能找到礦源。這種資源勘查的方法需要技術人員能夠熟練的掌握地理知識，同時還要具備相當的勘查經驗，才能找到資源。（3）重礫找礦法；這種方法是地質勘查人員通過對疏松沉積物當中自然重沙礫進行的研究，最終找到原生礦以及礦砂的方法。這種方法的利用對地質勘查人員的觀察能力、分析能力要求非常高，需要在發現沉積物中重沙礫的同時還能及時作出判斷，確定出下步地質勘查的方向。

3、3S技術在地質資源勘查中的具體應用

地質資源勘查的過程是對區域內地層構造、巖石以及地下水等等情況的一個調查研究的過程，隨著技術的不斷發展，地質勘查技術也得到了長足的發展，同時新技術及新理論的出現，也提高了資源發現的效率，為社會及國家提供了強大的資源保障。就目前的情況來說，我國的資源大多都分布在山區以及荒漠當中，組織人力進行資源的勘查在操作上來說，難度比較大，并且效果也不是很好。利用3S技術進行地質資源勘查，能夠有效的解決這些困難。

利用全球定位技術能夠全天候的對目標區域進行經緯度、高度的精確定位，然后對該區域的數據進行記錄及編號，將當地空間要素以及相關關系進行表現，其工作的過程為：分析地質構造、進行地質資源的評價及預測、制作資源的蝕變圖。

3.1、地質構造分析

我們在某區域的地質資源勘察過程中，首先利用地理信息系統對該區域的線性構造構造總密度以及構造矢量平均方位等進行數據的分析、提取，然后存入到信息數據庫。地理信息系統技術能夠自動進行等值線的繪制以及三維表面疊加的工作，通過對航磁圖、線性構造圖以及重力異常圖進行疊加，可以完成線性構造的分析工作。最后，采用遙感技術對該區域的地層構造進行綜合的遙感地質分析，對該區域的地質資源形成規律以及分布規律進行觀測證明。

3.2、地質資源的評價及預測

地理信息系統技術能夠進行空間分析，通過該功能的利用能夠對區域環境內的資源進行評價預測，然后利用加權法來完成區域環境中地層構造以及礦床資源的異常數據評價過程，該過程的實現為：首先，利用斷層與礦床資源間的距離，編制出數據的表格；然后利用該表格分析出相應地層的情況，繪制新圖層；將新圖層與緩沖區圖層進行疊合，再次獲得新圖層；將這個圖層同化探異常疊加就能獲得最終圖層，其中共同部分也就是資源分布在最佳礦床區域。

3.3、蝕變圖的制作

蝕變圖是根據資源區域的蝕變資源光譜特征來繪圖的，通過分析不同波段圖形的信息來提取有用的信息，在繪圖完成后將信息存入地理信息數據庫，然后更新其信息層，對空間進行分析調查。

總結：

3S技術在不同領域的應用已經成為當今技術發展的趨勢，它對數字化時代提供了必需的基礎。雖然，3S技術的應用還存在一定的限制，但是隨著技術的發展，3S集成利用已經成為應用的方向，尤其是在地質資源勘查中的應用，極大的推動了地質勘查的進步，為社會以及國家帶來了顯著的經濟效益。

參考文獻：

[1] 徐桂敏，楊正祥. 《3S技術集成及其在地質領域里的應用研究》[J].《軟件導刊》，2013，（12）：20-21.

[2] 李德仁.《地球空間信息學及在陸地科學中的應用》 [J].《自然雜志》，2005，（6）.

[3] 葉天竺，等.《GIS在地質調查中的應用》[M].《中國地質調查局》.

[4] 王增福.《基于3S技術的地質災害野外調查三維輔助系統的研究》[J].《工程勘查》，2011，（12）：42-62.

[5] 趙文彬.《3S技術集成及其在地質領域中的應用》[J].《河北理工大學學報（自然科學版）》，2009，31（1）：95-98.

[6] 楊 鑫.《基于3S技術的汶川強震區潛在突發性泥石流危險性區劃及評價研究》[D].《成都：成都理工大學》，2012.