地質測量中的3S技術

周紅

摘要：地質測量中，任何觀測值都不可避免的含有誤差，不是未知量的真值，當然，產生誤差的原因是多種多樣的，但關鍵是要得到一個更接近于真值的精確值。測量精度和效率以及范圍等在現代化信息基礎上，采用多種技術整合，成就了現今快速、大范圍的、精確的測量。

關鍵詞：地質測量；全球定位系統；地理系統；遙感技術；應用分析；控制；測量

前言：對于地形進行控制測量是一項繁重而又復雜的工作，目的在于為城市以及工程礦區提供不同比例尺的地圖，從而實現安全生產與生活。3S技術是目前控制測量中比較前沿的GIS，GPS以及RS技術的統稱，伴隨著光電技術，人造地球衛星技術在氣象以及軍事上的不斷發展與推廣，3S技術在控制測量中應用空間逐漸拓寬，并逐漸走向成熟，其很多用途已經被人們所周知，如線路規劃，發展規劃，繪圖，財產管理以及科學調查。在地形控制測量中3S具體實現形式大體相同，通過相應的硬件以及軟件支持，利用計算機將各種地理信息按照空間分布以及屬性，以一定格式輸入，存儲，檢索，顯示以及制圖，進一步的有選擇的對圖形中多種要素的整合分析，最后得到滿足各種科研以及應用需求的直觀圖像。

1、遙感技術在地質測量中應用分析

隨著我國科學技術的發展，地質測量技術不斷完善和發展，遙感技術是最常用的測量技術之一。遙感技術的優點在于能夠通過圖片成像技術來直觀的展現測量結果。遙感技術通過立體圖像，給人直觀、清晰、準確的展現測量結果，在使用該技術的時候對外界環境的要求比較低，因此能夠廣泛的應用到多個領域，雖然遙感技術發展時間僅有50多年，但該項技術已經廣泛推廣到各領域，并取得了一定的認可。

2、全球定位系統在地質測量中應用分析

全球定位系統技術與遙感技術的不同之處在于其采用最新發射衛星進行定位查詢。全球定位系統技術的特點是工作時間長，但其優越性在于測量過程中不會受到環境和外在因素的影響，便于操作。因為全球定位系統的優越性，得到了廣泛的推廣，并在很多領域得到了應用推廣。

3、GIS在地質測量中的優越性以及應用分析

對于GIS在地質測量系統的發展來說，其發展速度相對來說比較緩慢，GIS在地質測量系統是借助其他科學技術發展的前提下不斷完善，在地質測量中不斷的規范和鞏固。GIS在地質測量系統通過分析各種數據，最終來確定測量位置的坐標，比如可以利用經緯度以及海拔來對變量的位置進行標注，有時也利用類似于ZIP地理編碼系統來定位變量在GIS系統中的坐標，再組織生成能夠直接訪問GIS的計算機數據庫，通過不同的運營商將地圖形式的數字信息轉換成可以識別以及利用的譬如搖桿數字衛星圖像以及地圖類似的有關植被覆蓋的數字信息層。某些情況下，也可以利用類似原理將人口調查轉換成地圖形式的主題信息層，GIS主要通過圖像處理以及空間模型的構建，對收集到的空間特性的地理屬性以及信息等搖桿信息進行分析和處理，從而為地質勘測提供有利的決策支持。

（1）地質圖數據庫的建立。目前在該方面應用比較成功的是國產m apg is地質圖數據平臺的搭建，通過在數據庫中輸入空間與屬性數據，數據庫自動完成編輯以及矢量化的過程，解決了一些高難度的技術問題，如圖幅間的銜接處理，大范圍多層次的檢索，工程位置選擇以及海洋數據的管理，透過該數據庫，人們還可以實現更小比例尺或者是任意比例尺專題圖件數據庫的構建，以方便不同專業的研究。

（2）地質災害管理與評價。地質災害評價和管理，利用地理信息系統的各種功能，建立地質災害空間信息管理系統，管理地質災害調查資料，顯示并查詢地質災害的空間分布特征信息，評價地質災害的危害程度，分析地質災害和影響因素之間的關系，提出減輕和防治地質災害的措施，對將來可能發生的地質災害進行預測。

（3）地質調查中數據的采集，分析以及處理。在我國3S技術與地質勘測相互脫節的時期，人們主要采取野外勘測的方式對環境地質條件進行相應的記錄，并結合手繪和相應的標注解釋來完成地質信息的收集，收集到的信息再采取人工分析，制圖的方式進行，該種方式從數據采集，整理到分析上來講，首先就不滿足整體性的要求，而且書面材料的方式促成了數據共享的不可能性，面臨一些地理條件復雜的山區或者峽谷，數據采集的工作幾乎很難進行下去，因此給項目的控制以及管理造成了很大的局限性，如果沿用傳統的地理調查方式與信息時代的要求是相脫離的，GIS及其配套軟件的發展能夠實現數據采集，預處理與分析之間的相互整合，采用定性或者定量的方式，將系統分析與系統應用有機的結合起來，涵蓋的范圍較廣，因此得到的結果較為精確。GIS獨特的地理空間分析能力，快速的空間定位搜索查詢能力，能夠提煉出常規方式無法獲取的重要信息，達到空間模擬和空間決策支持的目的實現區域地質勘測過程中調查評價的定量化以及項目過程的數字化。

4、3S技術的融合與應用

隨著3S技術的不斷進步和成熟，便攜式GPS在水平空間定位的應用其精度在民用建設中存在很大的空間，然而，在一些地勢變化速度較快的高程地區GPS精度卻表現非常的不足。GIS在高程信息與經緯坐標的結合方面具有極大的優勢，而且附加的查詢功能對于測量人員而言也比較方便，RS則在地球表面信息的讀取上具備相應的優勢，通過將這三種技術有機的融合在一起，便可以達到系統整體性，實時處理以及在線連接的要求，目前發展比較好的集成技術主要包括GPS與GIS的整合，GIS與RS的整合以及這三者的整合。在礦產資源的調查中，由于調查面向的對象都是空間實體，例如構造，礦體以及各類巖層，RS地理信息的動態化與實時化，GIS則從圖像的清晰度入手，加強導航的清晰度，并且由其構建的數據庫系統通過相互關聯的圖件分析，可以得出有價值大規模的成礦靶區。結論：根據上述介紹3S技術的完善、發展、推廣及應用對我國的地質測量方面的發展有著不可替代的作用。3S技術的融合是集中三種測量技術的優點，從而為地質測量的發展奠定了堅實的基礎。由于3S技術的測速快、精度高、實時性等特色，已在礦藏探測和地質測量等領域中廣泛應用。