3S技术在地质资源勘查中的应用研究

杜 煜

（贵州省有色金属和核工业地质勘查局五总队，贵州 安顺 561000）

随着社会经济的快速发展，对于地质资源的需求量逐渐增加，同时，地质资源勘查技术水平也越来越高。3S技术不断创新突破，为地质资源勘查的系统化发展奠定了有利基础，比如，在地质勘查、模型分析、地图绘制等方面均需要应用3S技术。因此，对3S技术在地质资源勘查中的应用进行深入研究迫在眉睫。

1 3S技术应用原理

3S技术是地理信息系统（GIS）、遥感（RS）以及全球定位系统（GPS）的总称，其中，GIS技术主要被应用于空间数据存储、分析以及处理中，而RS技术以及GPS技术则被应用于空间数据获取和监测中。GIS技术的应用需要以计算机软件和硬件作为基础，可对空间信息进行输入、存储、查询、分析等。通过对目标进行时空建模进行模拟分析，即可对目标的动态变化进行描述，将复杂的空间问题转变为可描述的问题。GPS是一种空间导航系统，其应用基础是无线电定位系统，是由卫星、监控站以及其他用户设备所组成的，具有全天候、全球性特征。在GPS技术的应用中，可快速、准确的确定目标的空间位置，通过对卫星信号进行分析，即可测定出待定点，同时获得目标空间信息，进而构建地面高程模型。RS技术即卫星遥感技术，其运载工具类型较多，常见有卫星、飞机。在具体的勘查过程中，不需要直接接触目标，只需应用传感器，即可收集目标的电磁波信息，然后通过应用数学分析法、物理法等，确定目标的分布情况、性质以及动态变化过程。有些勘查目标面积较大，周边环境复杂，通过应用RS技术，即可获得目标的各类参数，准确识别目标。

2 GIS技术在地质资源勘查中的应用

（1）地质资源管理信息系统。在地质资源勘查中，基于GIS技术的地质资源管理信息系统已经成为主流技术类型，其能够将地质资源规划、管理等进行有效结合，实现地质资源勘查利用全自动化模式，对地质资源信息进行有效管理，提升数据处理效率和质量[2]。

（2）地质资源综合评价。在对地质资源进行综合评价时，GIS技术的应用主要体现在以下三点：构建基础空间数据库、对资源信息进行提取和整合以及对靶区进行综合定量圈定和评价分析。地质资源基础空间数据库是由地理数据库、地球物理数据库、遥感数据库等所组成的，在资源信息的提取以及集成中，都需要应用空间数据库，在单独提取出地质资源信息后，即可对各类信息进行集成化利用。另外，通过对靶区进行综合定量圈定以及评价，即可确定地质资源的开发潜力。

（3）资源预测。资源预测指的是通过对多种数据进行分析，确定地质资源的分布位置以及基本属性。GIS技术具有综合多学科数据处理的功能，可对任何区域中的地质资源进行预测分析[1]。另外，GIS技术还可以对地质资源的各类属性进行统计、检索以及查询，同时，通过多种空间模型，可对多源数据进行空间分析，合理预测地质资源信息。

3 RS技术在地质资源勘查中的应用

（1）岩石识别。在岩石类型分析中，为了确定岩石的光谱反射特性以及所产生的影像差异，可通过遥感影像进行解译分析。岩石是在内外因素的共同影像下所形成的，岩石的形状有很多种，可将此作为识别岩石类型的标识。另外，在不同岩石上，会形成不同的植被以及水系，在勘查活动中，也可将其作为岩石解译的标志。除此以外，岩石光谱反射率主要受岩石矿物颗粒、表面粗糙度的影响，如果矿物颗粒比较细，岩石表面光滑，则反射率比较高，反正，则反射率比较低。表面湿度也会对岩石反射率产生较大影响，如果岩石表面湿润度比较高，则岩石的颜色会逐渐加深，反射率也会随之降低。

（2）地质结构。在遥感技术的应用中，其可准确反映出地表浅层物质的电磁辐射特征，通过对这类浅层信息进行分析，即可推断出深部地质情况。为了对各类构造成分的形态特征、分布规律、组合形式等进行分析，要求在遥感图像上，准确识别出各个构造成分，对地学资料进行综合分析。另外，还应注意，从构造的轮廓和区域构造出发，选择具有代表性的单个构造，并对构造进行分区分层解释，最后即可确定各个构造的组合关系和分布特征。

（3）矿化蚀变与地质找矿。在遥感找矿中，需要从大量的遥感数据中提取出与成矿围岩蚀变相关的信息，根据蚀变矿物所引起的吸收光谱段变量或者数据大小，即可确定信息强度。在确定矿床、矿点的分布区域后，通过对控矿因素进行分析和解译，即可提取出有关信息，对于异常信息，可作为建模标记，进而构建三维遥感地质找矿模型，为地质资源开发利用提供可靠依据。在各类多源遥感数据中，ASTER和LandsatETM+/TM的应用比较常见，另外，对于蚀变信息的提取方式也有很多种，包括波谱夹角法、比值法以及主成分分析法等等。

（4）矿区环境监测。遥感影像信息分辨率较高，并且具有多时相以及多光谱的特征，通过对遥感影像进行分析，即可确定植被的覆盖范围，另外，通过实地验证分析，可确定地质资源分布区域的地形地貌、地质灾害等等。除此以外，对于多时相遥感资料，可进行叠合分析，确定地质资源的类型以及分布情况。

4 GPS技术在地质资源勘查中的应用

GPS技术即空间定位技术，具有精度高、速度快、操作方式便捷等优势，主要被应用于地形测量、地籍测绘以及工程测量中，同时还可进行三维定位。与传统测绘技术相比，勘查结果的目标比较少，并且数据处理方式便捷。在地质资源勘查中，GPS技术可取代传统的地面测绘技术，能够对矿区进行全面细致的勘查，在地质资源勘查区域地表测绘、高程测量等方面均具有明显的应用优势，可有效减少测量工作环节，降低测量所需成本，提高测量工作效率，减轻勘查人员工作强度。GPS测量技术可将静态测量转变为动态测量，根据GPS测量的精度、外界条件等，可分为手持式GPS测量技术、实时动态测量技术。需要注意，GPS信号尚不能到达井下，因此，为了提高测量精度，要求妥善解决井口上下一致性的问题。

5 结语

综上所述，本文主要对3S技术在地质资源勘查中的应用方式进行了详细探究。在地质资源开发中，需要将地质信息作为重要依据，而野外地质勘查是信息采集的重要方式。3S技术是由GPS技术、RS技术以及GIS技术所组成的，通过将3S技术应用于地质资源勘查中，可快速完成外业测量，对地质资料信息进行收集、存储、处理和分析，进而为地质资源分布区域的确定提供可靠依据，对地质资源开发进行合理预测评价。