王漢民 王坤民
摘 要:隨著我國經(jīng)濟快速、穩(wěn)定、健康的發(fā)展,通過科學的勘查方法,推動礦產(chǎn)資源的勘查,加快礦產(chǎn)資源的開發(fā),本文就3S技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用進行探討。
關(guān)鍵詞:測繪;3S;地質(zhì);礦物;應(yīng)用;效率;
中圖分類號:TD1 文獻標識碼:A 文章編號:1674-3520(2015)-01-00-01
一、3S技術(shù)概述和應(yīng)用必要性
3S技術(shù)即遙感,地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)。遙感技術(shù)是其中發(fā)展較快較早,也較成熟的技術(shù)。
(一)遙感。遙感不直接接觸物體,從遠處通過探測儀器接收地物的電磁波信息,通過對信息的處理,從而識別地物。遙感技術(shù)在地質(zhì)研究領(lǐng)域的應(yīng)用促進了我國礦產(chǎn)資源的發(fā)現(xiàn)。遙感數(shù)據(jù)的空間分辨率、光譜分辨率和時間分辨率都有了大幅度的提高。
(二)定位系統(tǒng)。GPS主要由空間衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控站及用戶設(shè)備三部分構(gòu)成。GPS地面監(jiān)控站主要由分布在全球的一個主控站、三個注入站和五個監(jiān)測站組成。GPS用戶設(shè)備由GPS接收機、數(shù)據(jù)處理軟件及其終端設(shè)備等組成。GPS以高精度并快速地測定各級控制點的坐標,它以其精度高、速度快、費用省、操作簡便等優(yōu)良特性廣泛應(yīng)用于地質(zhì)地形圖的測繪和地質(zhì)工程測量方面。
(三)地理信息系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)簡稱GIS。是指各類空間數(shù)據(jù)和表達其特征的屬性數(shù)據(jù),以及這些數(shù)據(jù)在計算機中的采集、存儲、管理、建模、輸出的技術(shù)系統(tǒng)或基礎(chǔ)平臺。地理信息系統(tǒng)由數(shù)據(jù)、用戶、軟件和硬件組成,其中數(shù)據(jù)是研究的核心,地理信息系統(tǒng)作為一種基礎(chǔ)平臺存在。
(四)3S技術(shù)應(yīng)用的必要性。地質(zhì)找礦是國民經(jīng)濟建設(shè)非常重要的基礎(chǔ)工作。通過地質(zhì)工作,研究地球構(gòu)造、地殼演變、巖礦分布、儲量品位及開采價值等,是國家各項建設(shè)決策和發(fā)展的重要依據(jù)。地質(zhì)找礦需要利用已有的地形圖標繪或測繪各種地質(zhì)圖件。區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)普查、地質(zhì)勘探一直到提交最終的地質(zhì)報告,都離不開測繪工作。測繪的成果成圖以及據(jù)此作出的各種地質(zhì)圖件的質(zhì)量,都直接影響甚至決定地質(zhì)工作的優(yōu)劣與成敗。測繪工作還對地質(zhì)科學研究有重要作用,測繪工作是地質(zhì)找礦工作不可或缺的重要組成部分。
二、3S技術(shù)在地質(zhì)勘查上的優(yōu)勢
地質(zhì)勘查是根據(jù)經(jīng)濟建設(shè)、國防建設(shè)科學技術(shù)發(fā)展的需要,對一定地區(qū)內(nèi)的巖石、地層構(gòu)造、礦產(chǎn)、地下水、地貌等地質(zhì)情況進行重點有所不同的調(diào)查研究工作。
(一)以GIS為核心的3S技術(shù)集成構(gòu)成了對空間數(shù)據(jù)適時進行采集、更新、處理、分析及為各種實際應(yīng)用提供科學決策的強大技術(shù)體系,為地質(zhì)上這種需求提供了可適用的技術(shù)方法和手段,應(yīng)用前景十分廣闊。3S技術(shù)具有獲取信息的實時性,準確性,便捷性,綜合性等特點,而以遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和全球定位系統(tǒng)為核心技術(shù)的3S技術(shù)作為數(shù)字地球的核心技術(shù)已從各自獨立發(fā)展進入相互融合、共同發(fā)展的階段。
(二)現(xiàn)階段很多礦產(chǎn)都面臨不同程度的資源危機。我們需要盡快實現(xiàn)地質(zhì)找礦重大突破,GPS定位技術(shù)以其精度高,全天候,成本低,效率高等特點被廣泛應(yīng)用于測繪及其它領(lǐng)域。隨著計算機技術(shù)、無線電技術(shù)、空間技術(shù)及地球科學的迅猛發(fā)展,在日益激烈的信息革命浪潮的沖擊和自然資源日趨枯竭的形勢下,高難復(fù)雜的綜合地質(zhì)環(huán)境和資源綜合評價,對于地質(zhì)資料的迅速、準確的獲取,空間信息分析、圖形圖像處理和數(shù)字化地質(zhì)制圖等方面的要求已十分迫切。如何在廣闊的研究區(qū)內(nèi)以較快的時間成功開展地質(zhì)調(diào)查,成為當前地質(zhì)研究領(lǐng)域的重點。
(三)在物探技術(shù)發(fā)展的進程中,我國目前還主要處于技術(shù)引進階段,我們要加快自主開發(fā)科學實驗儀器設(shè)備的步伐,找礦技術(shù)方法中的地質(zhì)方法、地球化學方法、地球物理方法、遙感方法、工程技術(shù)方法五大類在我國地質(zhì)找礦工作中得到廣泛運用。要實現(xiàn)深部找礦突破更應(yīng)該采用新技術(shù)新方法,全面利用計算機技術(shù)和各類找礦軟件。
三、3S的應(yīng)用發(fā)展
遙感圖像中蘊含著豐富的地質(zhì)礦產(chǎn)信息,利用先進的圖像處理和信息提取技術(shù),可以將這些信息有效地提取出來,識別出研究區(qū)賦礦地層,結(jié)合已有的成礦、控礦理論,為地質(zhì)找礦提供新的信息源和重要依據(jù)。
(一)新一代高分辨率,光譜分辨率和空間分辨率,遙感數(shù)據(jù)提供了更精確的地物屬性信息和更豐富的表部微細結(jié)構(gòu)信息,其波譜響應(yīng)與更加接近物質(zhì)成分自身的光譜特征,利用診斷性波譜特性探測與礦床有關(guān)的圍巖蝕變,追求直接找礦。這種方法探測目標明確、方法簡捷,利于在已知礦帶對礦床快速評價。但宏觀概括性差.缺乏系統(tǒng)性整體概念,對深部和隱伏礦產(chǎn)信息的揭示有一定的局限性。
(二)在最新成礦理論指導下,把礦產(chǎn)的形成與整個地球演化聯(lián)系起來。充分利用與礦床形成有關(guān)的巖石圈、生物圈、大氣圈和水圈等環(huán)境信息,該分析方法宏觀特征突出,綜合性強,能夠發(fā)現(xiàn)基底以及盲礦有關(guān)信息,揭示新的成礦規(guī)律。
(三)偏振遙感與傳統(tǒng)光學遙感在獲取信息與處理方面有很大區(qū)別。在目前遙感發(fā)展中,傳統(tǒng)光學遙感主要以多波段、多時相、多角度以及高光譜方法來提高遙感對地物的識別能力,隨著遙感定量化發(fā)展,強度信息所反演的地表信息逐漸成為定量反演的瓶頸之處。因此,偏振信息成為空間遙感科學發(fā)展過程中科學家們開始重視并加以應(yīng)用的信息。偏振是電磁波的重要特征,地球表面和大氣中的目標在反射、散射和透射及發(fā)射電磁輻射的過程中,會產(chǎn)生由它們自身性質(zhì)決定的特征偏振,即偏振特性中蘊涵著目標的各種信息。不同的物體或同一物體的不同狀態(tài)產(chǎn)生不同的偏振。偏振特征中蘊含著物體的各種信息,采用遙感電磁輻射的方法,可以將其中的偏振信息提取出來加以利用,它能為遙感目標提供新的信息,具有很高的利用價值。
四、結(jié)語
實踐證明,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,我們需要更多的礦產(chǎn)資源。通過科學的勘查方法,推動礦產(chǎn)資源的勘查,加快礦產(chǎn)資源的開發(fā),3S技術(shù)在地質(zhì)找礦中是一個高效綜合的勘測方法,但我們依舊要不斷創(chuàng)新,結(jié)合新出現(xiàn)的礦產(chǎn)難題,不斷對3S技術(shù)進行完善。
參考文獻:
[1]孫寶生,門繼輝.3S技術(shù)在新疆地質(zhì)找礦研究中的應(yīng)用和前景[J].礦床地質(zhì),2002,S1:1185-1189.
[2]孫寶生,張曉帆,陳川,焦旭來,楊向榮.RS和GIS技術(shù)在新疆地質(zhì)和礦產(chǎn)資源評價中的應(yīng)用[J].新疆大學學報(自然科學版),2002,03:333-340.
[3]潘寶玉,王貴祥.3S技術(shù)集成及其在地質(zhì)領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].山東地質(zhì),1998,04:55-60.
[4]郇軼中.3S技術(shù)集成在土地利用更新調(diào)查中的應(yīng)用[J].環(huán)球人文地理,2014,12:61-62.