3S技术在地质资源勘查中的应用探析

2020-12-08吴锋

世界有色金属 2020年1期

吴锋

（山东省第五地质矿产勘查院，山东泰安 271000）

经济建设的快速发展使国家对地质资源的需求量不断增加，在这种形势下，相应的地质资源勘探技术也得到了创新。3S技术的持续进步为地质资源勘探的系统化提供了坚实的保障，表现在地质勘探，模型分析，地图绘制等多方面。

1 3S技术

3S技术的基本构成为地理信息系统(DIS)，卫星遥感技术(RS)，全球定位系统(GPS)，是三种技术的总称。地理信息系统的有效应用基于计算机软件和硬件，可以查询，存储和处理空间数据。全球定位系统必须通过无线定位系统作为空间导航系统发挥作用[1]。用于卫星遥感技术的运输工具多种多样，比较常见的是卫星，飞机。在实际的探查中，不能直接接触探查目标。传感器可以完全收集目标电磁波信息。通过数值解析法，物理法等，明确目标的具体分布，性质的特征，动态变化等。特别是，对于部分面积大的探测目标，由于其周边环境复杂，因此可以利用卫星遥感技术准确地获取目标参数，并有效地识别目标参数。

3S技术在空间信息采集，动态分析等方面各有特点，互补性强，开始使3S技术向集成化方向发展。该技术的实际应用在一定程度上反映了空间信息技术和环境科学的基本方向，体现在环境保护，资源开发和利用，环境污染防治等方面。其中，GPS技术的主要应用方向是实时定位物体空间，确定不同物体覆盖地表边界的情况[2]。RS技术通常用于迅速切断捕捉对象本身及其对应的环境信息，监视地表发生的多种变化，及时更新GIS系统的数据。

2 3S技术发展

随着科技的发展，DIS，RS和GPS技术在应用中紧密结合，形成了“3S”，整体存在的应用方式的前景更加广阔。以RS，GIS，GPS技术为基础连接相关部分，通过构筑综合性的技术体系，可以迅速且正确地收集，整理，更新空间信息和环境信息。中国自20世纪80年代以来，将信息资源开发作为现代化建设的一部分，国家有关部门也通过大力支持和推动，为信息技术的发展提供了更多帮助，并将3S技术作为九五科技计划重点发展的高新技术项目。我国信息高速公路建设规划正式启动后，3S技术的发展进一步加快，现阶段已广泛应用于民间和商业领域，尤其是GPS技术，我国RS技术的应用也处于当今世界的先进水平。

3 3S技术在地质资源勘查中的意义

经过GIS，RS，GPS技术的有机结合，正在形成互补的统一体。实际使用起来，3种技术相互独立，但有数千种联系。RS技术实现目标数据样本的完全提取，GIS技术对提取的数据信息进行全面分析。进行核对，整合，处理分析后，进行信息筛选。GPS技术保证了目标的正确定位，明确了地质资源的位置和分布情况。三项技术的科学融合为地质资源勘探提供了可靠的依据。3S技术的应用可切实提高地质资源勘探的质量和效率，方便地质资源的开发利用，防止不适当开采等地质资源浪费[3]。特别是近年来，随着科学技术的显著进步，GIS，RS，GPS技术正在不断地被革新。研发人员制定了明确的技术操作流程，从而提高了整体3S技术的利用率和实用性，开展了科学合理的地质资源勘探。

4 3S技术在地质资源勘查中的应用

（1）GIS技术。GIS是一种地理信息管理软件系统，用于分类和科学地管理多个地理信息。该技术具有“可视化”功能，利用电脑画面在现实地图上显示所有的信息，以视觉状态显示对应的数据，信息。GIS技术在地质资源勘探中的应用主要包括以下方面：第一，地质资源管理信息系统。通过地质资源规划，管理的有效结合，推动地质资源勘探向全自动方向发展。保证地质资源信息的全面管理，从而提高数据处理效率和质量，为下一步工作的顺利开展奠定基础。第二，地质资源综合评价。这一环节主要体现在基础空间数据库的构建，资源信息的分析，定量估计和评价等方面。

其中地质资源基础空间数据库主要由地理数据库，地球物理数据库和遥感数据库组成，有利于提取有效的资源信息。完成这些任务后，信息将集成并可供使用。综合定量的主要目的是评价地质资源的开发潜力。

（2）RS技术。RS技术是指，从高空接收地球表层物体发射的电磁波的信息，同时利用各种技术等进行测量，识别地表的各种地质和现象的技术。在不与物体直接接触的前提下，利用光学设备接收地面物体的电磁波信号，记录下来，经过处理、分析，可为资源勘探，动态监测提供有效参考。在岩石类型分析过程中，RS技术的应用可以揭示岩石的光谱反射特性和相应图像的差异。岩石因条件不同而形成的形状也不同，因此有必要利用RS技术有效地识别岩石类型。RS技术有助于职工正确获得地表浅层物质的特征，进行合理分析，获得较深的地质状况。遥感图像通过有效地识别各个结构分量来确保形态特征和分布规律分析的准确性。以构造简介和领域构造为基础，寻求着眼于构造的代表性的阶层解释。在矿区的环境监测中也同样涉及到了该技术的使用。遥感图像信息一般具有较高的分辨率，作业人员可以根据遥感图像中的对应信息确定植被覆盖位置。地质资源分为地域的各种信息，例如地形，地质灾害等。RS技术也被应用于地质勘探。利用该技术从大量数据信息中准确提取所使用的数据，并根据腐蚀性矿物的不同数据变化确定信息强度。提取有关特定矿床分布的重要信息。在此过程中发现异常信息数据后，可采用建模标记方式，利用三维遥感地质勘探模型促进后续地质资源的开发。

（3）GPS技术。GPS系统主要由三部分组成：空间，地板控制和用户设备。我国地质资源勘探中常见的定位系统包括GPS卫星定位系统和北斗卫星定位系统，主要由控制段，空间段，用户段组成。与其他定位技术相比，卫星定位系统不受天气因素的影响，在数据获取方面更准确，更有时效。利用该技术，实时定位作业人员的具体位置，地质资源的位置，结合其他技术手段使用，将地质资源分布区域的相关信息转发给指挥中心，方便作业人员制定防灾减灾措施。与以往的测量技术相比，GPS技术的测量结果目标少，对数据处理方便。GPS技术的调查范围很广，最终得到的调查结果比较全面，减少了测量工作的一环，控制了成本和费用。通过利用该技术，可以实现从以往的静态测量向动态测量的转换。根据精度，外界条件进行分类的话，GPS技术被分类为掌上电脑测量技术，实时动态测量技术。在此过程中，工作人员注意到GPS信号无法到达井下，要求采取措施保证测量结果的正确性。