探究3S 技術的運用對礦產地質勘查工作效率的提升作用

蘇 亭 常世偉

遼寧省礦產勘查院有限責任公司（110031）

1 3S 技術對我國早期地質勘查的重要意義

我國早期的固體礦產勘查中，大多勘查場地地處山區，較為偏遠。我國地面設置的勘查控制網點數量較少，大部分偏遠地區的地質勘查坐標系還沒有進行統一的規劃和部署。對于固體礦產地質的勘查，大多自營戶主各自建立和使用了獨自的坐標系。長久以往，導致了我國礦產地質勘查以及坐標系的混亂。后來，為了統一管理和方便使用，我國將不同地區的不同坐標系進行統一的融合，集中切換至我國坐標系統，但在坐標系轉換的過程中，由于不同地區各自坐標系的大量誤差和錯誤，導致在轉換以后我國固體礦區的具體位置信息不能被正確呈現和使用。礦產資源的位置信息不準確，給我國早期的固體礦產管理造成了巨大的不便和損失。坐標系以及位置的模糊，最終導致了大量礦產資源歸屬不清，礦產資源責任劃分不明等情況出現，我國無法將已有礦產資源納入國家礦權，直接導致了我國大量的固體礦產資源被民間私營戶主在沒有交易的情況下私自占有，給我國早年礦產資源帶來了極大的損失[1]。

3S 技術（即GPS、RS、GIS 的統稱）的出現，打破了我國多個領域與學科的技術壁壘和發展瓶頸，為我國眾多學科領域提供了強有力的科學數據支持。3S 技術在我國礦產資源勘查層面的應用，精準建立了我國礦產資源的坐標系統，為我國礦產資源的勘查提供了巨大的幫助[2]。

2 3S 技術在我國勘查地質領域中的重要作用

3S 技術在礦產地質勘查中的成熟應用，是空間技術、衛星定位技術、衛星導航技術、計算機科學技術以及信息通訊技術等多種技術的緊密結合。3S 技術在礦產地質勘查中，集成對空間、位置信息等多方面信息的采集和匯總，然后進行信息處理、信息分析以及信息呈現。其中全球衛星定位系統為衛星遙感技術提供準確的位置信息，地理信息系統負責全球衛星定位系統所提供的信息的分析和管理。隨著我國經濟和工業的迅速崛起，人們對固體礦產資源的需求也在迅速增加，對我國固體礦產資源的開采效率、固體礦產地質勘查的深度和精確度產生了更高的要求。大多傳統的地質勘查方式已經無法滿足現代固體礦產的開采以及地質勘查工作。3S 技術的出現以及三者的高度協同，解決了我國現代工程建設的大部分施工技術需要。3S 技術在我國礦產地質勘查領域中的普及使用，攻克了在傳統礦產地質勘查技術中遇到的壁壘和難點，很大程度上推動了我國地質勘查領域的快速發展[3]。

2.1 全球衛星定位系統對地質勘查領域數據采集精確度的提升

全球衛星定位系統是現代定位方法中最普及的一種全新定位方法。全球衛星定位系統技術，是通過接受衛星傳輸的信號，進行地面的數據處理和分析，進而計算出發射信號的起始位置信息。全球衛星定位系統具有應用范圍廣泛、不受地域限制、不受天氣和時間限制、工作連續性強以及位置更新延遲小等多方面優勢，通過技術精密的三維導航技術以及定位功能，保證了位置信息傳輸的準確性。在信息的保密方面，全球衛星定位系統具備更高的安全性。全球衛星定位系統傳輸信息的抗干擾以及不受時間、空間限制的全能性，使其在信息傳輸領域受到廣泛的應用和普及。全球衛星定位系統在近些年的技術發展和突破，很大程度上改變了傳統位置信息傳輸的定位技術，在很多領域發展中已經代替了傳統光學儀器和電子設備。

3S 技術的出現和逐漸成熟，對我國固體礦產地質的勘查工作提供了巨大的幫助，極大地提高了勘查作業的工作效率，節約了人力成本，減少了勘查人員的作業難度以及風險系數。全球衛星定位系統在固體礦產地質勘查中具有廣泛的應用，在勘測工作中的航拍飛行導航、航拍測量外業控制測量、無人機載GPS 測量以及航測數據的具體落地和呈現等，都與全球衛星定位系統有著緊密的聯系。在固體礦產地質勘測中增加控制測量位置時，可以使用全球衛星定位系統中的實時動態定位技術，也就是RTK 技術，對勘測的數據根據不同的需求與比例進行多種形式的模型或者圖形制作。在我國固體礦產地質勘查對全球衛星定位系統使用頻率較高，使用的是全球衛星定位系統靜態定位技術。靜態定位技術的應用主要在地質勘查中精度要求較高的工程測控，可以在施工中實現地質勘查和工程設計的同時檢測和實時控制，突破了原有的勘測技術壁壘，幫助衛星定位系統在地質勘查中實現更高的精度，極大地提高了礦產地質勘查作業結果的精確性，提高勘查的作業效率。

2.2 衛星遙感技術對我國地質勘查施工便捷性的提升

衛星遙感技術通過接收設置在不同高度地面的反射裝置器發射的電磁波信號，采集處理和識別分析信息，不需要直接接觸勘測目標就可以完成信息的采集。衛星遙感技術具有采集視野大、勘測面積廣泛、采集信息速度快、受地面條件制約小等特點，在勘測工程作業中具有顯著的優勢。

衛星遙感技術與勘查技術的恰當結合，對我國大范圍的礦產地質勘查有著非常大的幫助。衛星遙感技術在礦產地質勘查中可以有效地提高勘測的填圖準確性。在選擇線路與地址時，通過衛星遙感技術的實時監控與觀測，能夠及時避免盲目性的作業，提高工作效率，節省作業時間，減少施工難度。衛星遙感技術在我國近年來的地質勘查領域中得到越來越廣泛的應用，其主要工作的領域包含地質勘查調研、地質勘查測繪、巖溶調查、山體滑坡、地質坍塌以及地質泥石流等多種領域與自然現象的調查，也包括大規模工程以及特殊地區的地質勘查。衛星遙感技術的不斷改進，分辨率的不斷提高，對我國固體礦產地質勘查領域的發展有著不可忽視的重要意義[4]。

2.3 地理信息系統使我國礦產地質勘查走向數據化

地理信息系統技術是通過現代計算機對勘測地區表層空間以及氣象空間的有關的地質地理信息進行收集、整合、計算、分析、運行，通過程序的編寫和計算得出需要的地質和氣象數據，通過對數據的再次匯總、比對、分析等最終為我國多個領域的工程和學科計算出需要的信息和數據，為重要的工程和決策提供科學的數據支持和依據。

地理信息系統技術可以處理多種圖像、空間數據以及對應的領域數據，也可以根據輸入的數據自動生成與輸入數據相匹配的平面、柱狀、剖面等數據呈現圖。地理信息系統技術的信息計算、整合、分析與輸出，為各個領域提供了有力的技術支持。隨著我國固體礦產地質勘查領域近年來的飛速發展，地理信息系統技術越來越多地應用于礦產地質勘查信息的分析輸出以及測繪制圖，極大地提高了地質勘查數據的科學性和準確性[5]。

3 結語

隨著3S 技術的不斷發展與突破，地理信息系統的不斷完善，全球衛星定位系統、衛星遙感技術、地理信息系統的綜合運用是實現我國礦產地質勘查數字化的重要技術基礎。