测绘技术在地质勘查中的应用

2021-10-30王福臣潘北斗田继勋

世界有色金属 2021年9期

王福臣，潘北斗，田继勋

（中国冶金地质总局第一地质勘查院，河北廊坊 065201）

传统测绘技术工作效率较低，需要大量的人力资源才能完成勘查工作，但是最终信息准确性较差。在现代社会科学技术高速发展之下，研发出性能更好的新型测绘技术，数字化测绘为主要的形式，且应用到水文地质、石油工程等领域内，在地质勘查领域发挥出应有的作用，极大的促进勘查领域的发展。

1 地质测绘的重要性

地质测绘为目前地质勘查过程的重要性内容，从实际情况分析，其重要性可以下述几点进行分析：第一，利用地质测绘可以掌握了解地质结果形式，然后对于该地带进行地质活动的准确分析[1]。比如某板块交界的部位上容易发生地震灾害，而地质频繁活动的地带则容易出现滑坡、泥石流等灾害。通过地质勘查工作，可以及时了解地质灾害的发生趋势，并且掌握地质信息，采取必要的预防措施，消除灾害的影响。第二，地质测绘工作掌握地质信息，而测绘工作可以促进地质勘查精度的提升，保证地质分析结果达到真实性、准确性的标准。第三，测绘技术的研发和进步，让测绘数据准确性得到提升，同时也提高测绘速度，扩大地质测量的范围，应用到地质勘查中有着非常好的效果。

2 测绘技术

测绘新技术的研发是根据计算机、遥感等技术进行的，这些都是基础性的技术。根据技术应用状况分析，该技术有如下特点：第一，自动化水平高。测绘技术是通过计算机、精密软件来实现图形绘制的，所以可以快速的掌握地质信息特点，保证工作严密、准确，人员劳动强度小，且不会干扰测量的结果，降低错误发生率。第二，测绘新技术可以促进测绘数据精度提升。对于遥感技术来说，其测量范围如果是300m，测量后的数据偏差可以控制在2mm以内，同时利用软件直接获取测绘数据信息，可以真实反映出地质条件，不会因为数据误差过大而影响图形的准确性。第三，测绘新技术可以全面的了解被测地点的实际情况，信息检索更加的便捷，操作方便快捷。第四，测绘新技术应用后，图形编辑是利用数字化软件实现的，所以可以防止在改正比例尺时出现数据偏差过大的情况，能够随时随地进行地质信息调整和修改，时效性非常好。

3 测绘技术的应用

除了需要建立完善的勘查管理制度外，还应该组织人员进行培训和教育工作，让其具备一定的专业技术。此外，为了保证地质勘查工作的效率和质量得到提升，需要应用先进的测绘技术进行工作，下面将具体分析几种常见的新型测绘技术。

（1）GPS测绘技术。GPS的全称为全球定位系统，该技术最早出现在二十世纪的90年代，一经研发使用就投入到海陆空等领域内，实现导航和定位。同时在2000年时已经从最初的模糊定位发展到精度控制在15m范围内的精确定位，尤其是一些勘查控制点数量少、通视性较差的地带应用GPS可以大幅提升勘查的速度和效率，促进测量数据精度的提升。GPS测绘技术的主要工作由外业和内业两种，其中外业工作是在现场选点、设置观测标志、野外观测、测绘结果检测等；内业工作是GPS测量后技术设计、测量后数据处理以及总结等。根据GPS测绘技术应用实际情况分析，需要经过设计、选点、设置标志、外业测绘、成果检测等多个工序的工作。应用GPS测绘时，至少需要选择使用两台接收机设备，分别安装到一条基线的两端，要想达到测绘的要求，需要应用4颗以上的卫星时段进行观测，结合测绘等级确定时段长度。此外，该技术的操作人员，要把测绘的点位设置容易安装接收设备且视野通透的位置上。点位目标需要非常的明显，通视范围在15m以上，且该范围内没有任何的障碍物，不会阻碍信号传输，保证测量的精度达标[2]。

（2）RS测绘技术。RS主要是遥感技术，最早于二十世纪的60年代研发，其主要的优势就是能够准确的探测和识别物体且能够感知红外线和电磁波，多数都是使用到航空摄影的领域内。科学技术高速发展的现代社会，RS技术发展速度也非常快，可以达到信息收集和处理各个方面的要求。当前的卫星遥感技术应用到测绘领域是非常普遍的，有着极为重要的作用，可以获取多种类型的不可见光，且已经逐步的向着多极化、多波段的方向发展。此外，分辨率已经有了大幅的提高，所以应用到地质信息勘查方面有着明显的优势。遥感技术应用到地质测绘工作中，可以掌握关于地质的大量信息资源，利用不同波段已经遥感设备能够掌握大量有价值的数据信息，同时防止地面环境存在干扰和影响，可以实现大范围的测绘工作，保证地质勘查工作的效率和质量。未来还需要加强遥感技术的研发，形成多种新型传感器装置，保证不同空间、光谱范围都能够准确的掌握地质勘查的特点，最终可以产生多元化的数据信息，全面了解地质信息，为各项工作开展奠定基础。

（3）GIS测绘技术。GIS为地理信息系统，这是非常先进的技术，应用多种对象与多种科学理论研发而产生的，在系统内利用计算机、数据库进行各项数据的计算和分析。这一激素的优势就是可以把位置和空间事物进行有效的融合，真实的反应在电脑显示器上，是直观的，且是非常形象的。从实际情况分析，该技术有如下的特点：第一，系统中有多个维度；第二，可以保证定位数据信息的精度；第三，多元化的信息都能掌握；第四，可以实现数字化分析，全面了解各项信息。GIS技术应用到地质勘查中，主要是如下两个方面：第一，通过地理信息系统进行应用，完成大量的信息空间采样，保证各个角度的地理信息都能够有效的处理，掌握全面性的地质结构形式，不仅可以实施成矿预测分析，还能够分析了解地质演变的情况。第二，成矿预测工作的进行，是利用地质勘查矿产信息之后实施，从而可以掌握该地区的断层异常的状态，分析了解矿产的特性，最终可以确定其空间变化特性。此外，GIS技术可以通过空间模拟和叠加组合成为具体的空间分析模型系统，然后按照系统设定的标准进行多项数据的筛选处理，把有用的信息提取使用，形成信息数据层，满足各项工作的运营需要，也会为地质勘查工作的进行提供良好的基础。

（4）GPS-RTK技术。GPS-RTK技术中包含GPS和RTK两种技术，使用功能性好，稳定性较强。此外，GPSRTK技术还有自动化的特点，数据精度高，操作方便快捷，所以被大量的应用到地质勘查工作领域内，具体是如下几个方面：第一，图根控制测量。RTK为流动测量技术的形式，经过测量之后取得的各项坐标数据信息精度相对较高，可以达到图根点控制精度的要求，所以地质勘查时应用该技术可以设置合适的测量区域图根控制点，作业方便快捷。第二，地质工程放样。在勘查环节，结合实际需要进行现场勘探线与钻探等各个阶段的操作，但是地质测绘工作范围是很大的，地形条件相对较为复杂，通视性不足。所以使用传统全站仪测绘时，工作效率相对较低，而应用RTK技术的电磁波通视性较好，工作效率也比较高。第三，地形测量应用效果非常好。地形测量是地质勘查非常关键性的部分，可以通过应用1:1000、1:2000以及1:5000的比例绘图，降低人员作业误差，提高数据精度。第四，剖面测量。RTK技术的应用，可以将设置、测量、计算、检测等各项工作同时进行。勘探线内进行横断面的测量，并且可以准确的计算确定土石方的数据。此外，勘查定位的过程中，将RTK取代了传统的手持GPS设备，让勘查工作操作更加的方便快捷。

另外，应用GPS-RTK技术在应用时，在流动站、基准站中创建数据链的形式，可以利用差分观测值实时处理获取准确的图根控制点坐标。用户可以利用获取的GPS点的两套坐标就能够计算确定转换参数，参考点需要在3个以上，并且分布达到均匀性的要求，保证测区范围内合理的应用。此外，高程测量环节，可以根据需要增多参考点，转换的过程中，要结合测距范围、测量情况等创建二维与三维数据模型，参考点以及等级转换残差符合表1的要求，误差控制在合理的范围内。

表1 GPS-RTK参考点及等级转换残差要求

4 测绘技术发展方向

分析目前测绘技术的应用情况，了解具体情况，分析研究方向，总结出未来可能的发展方向，具体如下：第一，测绘软件应该进一步研发，保证软件功能更加的完善，功能性得到提升，应用灵活性更好，避免受到约束和影响。第二，专家系统应用的功能拓展，主要就是从整体数据推理和分析出发，让各项工作更加顺利的进行，提高资源的利用率。此外，专家系统还能够进行测绘技术应用诊断，了解存在的问题，确保信息达到精确度的要求。第三，3S技术应用到地质测绘领域的比例需要增大，可以提高技术的应用效果，也会及时准确的发现可能存在的隐患。第四，摄影测量与遥感技术等融合、应用，可以保证遥感水平得到有效的提升，满足当前的地质勘查工作的需要。