測(cè)繪地理信息技術(shù)在地質(zhì)勘查工作中的應(yīng)用發(fā)展探討

王國(guó)鵬

（青海省地質(zhì)測(cè)繪地理信息院青海省高原測(cè)繪地理信息新技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，青海西寧 810001）

0 引言

我國(guó)國(guó)土面積廣闊，地理形態(tài)多樣且資源豐富，地質(zhì)勘查可以為礦產(chǎn)資源勘探開(kāi)發(fā)、基礎(chǔ)工程建設(shè)等提供重要數(shù)據(jù)信息參考，也是帶動(dòng)和推進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有效手段。現(xiàn)代社會(huì)背景下，要求地質(zhì)勘查必須實(shí)現(xiàn)更高的準(zhǔn)確度、更高的效率、更好的綜合效益，測(cè)繪地理信息技術(shù)作為一種主流技術(shù)手段，憑借自身強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)贏得了相關(guān)行業(yè)使用者的高度認(rèn)可，可以進(jìn)一步提升地質(zhì)勘查質(zhì)量，推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速平穩(wěn)發(fā)展。

1 測(cè)繪地理信息技術(shù)概述

測(cè)繪地理信息技術(shù)是一類(lèi)技術(shù)的總稱，主要涉及空間數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、Arc、“3S”（RS、GIS、GPS）等應(yīng)用技術(shù)、測(cè)量數(shù)據(jù)處理技術(shù)等，可用于地形地質(zhì)測(cè)量、工程測(cè)量等。測(cè)繪地理信息技術(shù)，將“3S”技術(shù)、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)等與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)充分整合，實(shí)現(xiàn)多種測(cè)量數(shù)據(jù)信息的數(shù)字化存儲(chǔ)，構(gòu)建完整的地理信息數(shù)據(jù)資源庫(kù)，通過(guò)結(jié)合相關(guān)軟件形成電子地圖，從而改變了傳統(tǒng)測(cè)繪數(shù)據(jù)誤差大，數(shù)據(jù)傳送渠道窄、速度慢、損失大等問(wèn)題，為地質(zhì)勘查帶來(lái)新的發(fā)展空間[1]。

2 測(cè)繪地理信息技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)

2.1 測(cè)繪精度高

相比傳統(tǒng)測(cè)繪，測(cè)繪地理信息技術(shù)具有更好的數(shù)據(jù)信息采集、分析及處理能力，其實(shí)現(xiàn)的測(cè)繪結(jié)果將更加準(zhǔn)確。該技術(shù)應(yīng)用前，首先使用全站儀全面采集目標(biāo)測(cè)量點(diǎn)的三維坐標(biāo)信息，然后使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行存儲(chǔ)并轉(zhuǎn)化為電子信息數(shù)據(jù)，能夠?qū)?00m范圍內(nèi)所有測(cè)量對(duì)象的測(cè)量誤差保持在3mm內(nèi)。同時(shí)，相對(duì)傳統(tǒng)測(cè)繪而言其對(duì)測(cè)量的方向性誤差控制也更有優(yōu)勢(shì)，尤其適用于復(fù)雜的地形地貌和較為惡劣的外業(yè)測(cè)量工作條件。

2.2 可操作性強(qiáng)

測(cè)繪地理信息技術(shù)，大量借助先進(jìn)的軟件和測(cè)量設(shè)備，包括RTK，3S 等，主要采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、數(shù)字化和智能化數(shù)據(jù)處理，可使每一個(gè)系統(tǒng)中的測(cè)量值獨(dú)立存在，快速生成數(shù)字坐標(biāo)，相比傳統(tǒng)測(cè)繪的人工操作，能夠最大化避免誤差，不僅操作性更強(qiáng)而且更加高效。

2.3 環(huán)境限制小

地質(zhì)勘查屬于外業(yè)工作，會(huì)遇到各種各樣的地理?xiàng)l件和氣候環(huán)境，傳統(tǒng)人工測(cè)繪方式有效測(cè)量范圍較小，作業(yè)時(shí)需要布置多個(gè)測(cè)繪點(diǎn)，復(fù)雜地形往往增加作業(yè)難度和安全風(fēng)險(xiǎn)，且測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確度也無(wú)法完全保證。測(cè)繪地理信息技術(shù)只需對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行規(guī)范布設(shè)和測(cè)量，單點(diǎn)的有效測(cè)量范圍可達(dá)4km及以上，可避開(kāi)復(fù)雜危險(xiǎn)地形，既減輕作業(yè)量，也降低環(huán)境限制。

2.4 經(jīng)濟(jì)效益高

測(cè)繪地理信息技術(shù)無(wú)需大量的輔助測(cè)量。它利用空間地理系統(tǒng)和衛(wèi)星定位等進(jìn)行地理信息采集；依靠計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過(guò)專用網(wǎng)絡(luò)渠道實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的及時(shí)傳輸、存儲(chǔ)；使用動(dòng)態(tài)觀測(cè)技術(shù)系統(tǒng)對(duì)有用信息進(jìn)行自動(dòng)篩選、集成并繪制出準(zhǔn)確的測(cè)繪圖，可以大幅降低傳統(tǒng)設(shè)備工具投入，減少人工作業(yè)量和頻次，從而降低直接和時(shí)間成本，實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)效益。

3 測(cè)繪地理信息技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，該類(lèi)技術(shù)主要用于礦產(chǎn)勘探、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)和工程建設(shè)等領(lǐng)域，相關(guān)內(nèi)容如下：

3.1 用于礦產(chǎn)資源勘探

礦產(chǎn)資源勘探和開(kāi)發(fā)對(duì)支持和促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展意義重大，由于地形復(fù)雜，礦產(chǎn)資源埋藏較深，傳統(tǒng)勘探手段的難度較大。測(cè)繪地理信息技術(shù)，與各類(lèi)先進(jìn)的測(cè)繪設(shè)備相結(jié)合，可有效提升礦產(chǎn)勘探準(zhǔn)確性和效率。比如針對(duì)人員不便到達(dá)的復(fù)雜地形區(qū)域，可以利用無(wú)人機(jī)低空遙感技術(shù)進(jìn)行地理信息采集，同時(shí)實(shí)時(shí)傳遞給地面接收人員，通過(guò)使用配套的RTK 設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以為礦山測(cè)繪提供重要依據(jù)。也可以利用GIS技術(shù)，對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行地理信息采集，針對(duì)礦產(chǎn)資源實(shí)體進(jìn)行空間位置關(guān)系研究，結(jié)合地理地質(zhì)信息分析成礦原因及分布特征，為提高目標(biāo)區(qū)域的找礦成功率和后期開(kāi)發(fā)前景提供重要參考[2]。

3.2 用于地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)

地質(zhì)災(zāi)害是以地質(zhì)動(dòng)力活動(dòng)或地質(zhì)環(huán)境異常變化為主要成因的自然災(zāi)害，如地震、泥石流、火山、地層塌陷等，對(duì)人身安全和社會(huì)安定都會(huì)造成嚴(yán)重威脅。國(guó)家地質(zhì)災(zāi)害部門(mén)，可以借助測(cè)繪地理信息技術(shù)的強(qiáng)大功能，提高自然災(zāi)害的監(jiān)測(cè)和防治能力，主要通過(guò)對(duì)目標(biāo)區(qū)域的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測(cè)為有效防災(zāi)降損工作提供支持。通過(guò)該技術(shù)對(duì)地質(zhì)脆弱地區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，全面收集和分析其地質(zhì)變化動(dòng)態(tài)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，用于判斷潛藏的地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型，在災(zāi)害來(lái)臨前提前做出預(yù)警，便于有效轉(zhuǎn)移危險(xiǎn)地的群眾和財(cái)產(chǎn)，從而降低人身和財(cái)產(chǎn)損失。

3.3 用于工程建設(shè)測(cè)繪

建筑工程、市政工程、大型基礎(chǔ)設(shè)施等工程項(xiàng)目，都需要用到地理地形測(cè)繪，以便于為前期設(shè)計(jì)和后期施工建設(shè)提供地質(zhì)地理數(shù)據(jù)支持。工程項(xiàng)目中可以借助GPS（全球定位系統(tǒng)）、RTK（實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀測(cè)技術(shù)），用于工程放樣、地形測(cè)繪、測(cè)量數(shù)據(jù)控制處理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)龋梢蕴岣吖こ虦y(cè)繪效果。還可以使用數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)，在工程項(xiàng)目區(qū)域的地質(zhì)測(cè)繪中，先使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)地質(zhì)地貌攝像數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)化處理，再借助制圖軟件自動(dòng)生成工程圖，高效快捷的數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)可以有效提高工程項(xiàng)目建設(shè)中的土地測(cè)繪工作效率和質(zhì)量[3]。

4 我國(guó)測(cè)繪地理信息技術(shù)的發(fā)展前景

4.1 趨于多平臺(tái)數(shù)據(jù)信息的有效收集

地質(zhì)勘查工作的重要性不言而喻，由于我國(guó)現(xiàn)有的勘查技術(shù)和信息化系統(tǒng)及平臺(tái)之間仍然存在兼容不充分，匹配度不高等問(wèn)題，使得測(cè)繪地理信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)難以完全發(fā)揮出來(lái)。未來(lái)隨著信息化平臺(tái)建立完善，各類(lèi)軟件、系統(tǒng)及測(cè)繪測(cè)量技術(shù)的逐漸融合，將實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)、全面數(shù)據(jù)信息的高效收集和實(shí)時(shí)傳遞，將進(jìn)一步擴(kuò)大測(cè)繪地理信息技術(shù)的使用空間，可推進(jìn)地質(zhì)勘查工作的持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展。

4.2 趨于網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)信息的共享利用

現(xiàn)目前，由于部分地理數(shù)據(jù)尚未實(shí)現(xiàn)全覆蓋的網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)共享，地質(zhì)勘查工作中，仍然需要工作人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查或通過(guò)查閱大量的文獻(xiàn)資料來(lái)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)信息，使得地質(zhì)勘查的工作效率低和成本較高。為改善這一現(xiàn)狀，未來(lái)將加大網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)共享體系建設(shè)，實(shí)現(xiàn)地理地質(zhì)信息資源的實(shí)時(shí)、安全、完整傳遞保證共享共用，進(jìn)一步提升測(cè)繪地理信息技術(shù)的使用功能，助力我國(guó)地質(zhì)勘查工作的優(yōu)質(zhì)發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

地質(zhì)勘查工作的質(zhì)量對(duì)諸多領(lǐng)域都會(huì)構(gòu)成影響，測(cè)繪地理信息技術(shù)已經(jīng)成為了一種普遍而有效的技術(shù)手段，應(yīng)當(dāng)合理地貫穿使用于整個(gè)地質(zhì)勘查的全過(guò)程中。未來(lái)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和迭代更新，不斷完善配套技術(shù)體系，從而充分發(fā)揮其強(qiáng)大的功能優(yōu)勢(shì)，驅(qū)動(dòng)地質(zhì)勘查工作全面提升質(zhì)量和效益，助力我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)再上新臺(tái)階。