謝家濤，韓 嶺，馬春燕，羅 雪

（湖北省地質(zhì)局第八地質(zhì)大隊(duì)，湖北 襄陽 441000）

礦產(chǎn)資源勘查過程中，需要采集各類地質(zhì)信息，然而目前最主要的信息采集方式為野外地質(zhì)測量。3S 技術(shù)主要包含了GPS技術(shù)和RS 技術(shù)、GIS 技術(shù)，利用3S 技術(shù)可以開展礦產(chǎn)資源勘查，通過收集、存儲(chǔ)、處理、分析地質(zhì)資料信息，快速完成野外地質(zhì)測量工作，從而為查明礦產(chǎn)資源的分布提供有利的數(shù)據(jù)支持。同時(shí)還可以科學(xué)預(yù)測評(píng)價(jià)礦產(chǎn)資源開發(fā)狀況。

1 礦產(chǎn)地質(zhì)勘查的含義

礦產(chǎn)地質(zhì)勘查主要是通過同位成礦的原理實(shí)施地質(zhì)找礦工作。同位成礦原理為地質(zhì)勘探學(xué)界認(rèn)為礦產(chǎn)在構(gòu)成過程中并不是完全一樣的，在自然環(huán)境變化的情況下構(gòu)成了不同類型的礦產(chǎn)。礦產(chǎn)地質(zhì)勘查過程中存在的風(fēng)險(xiǎn)比較高，但收益也高，投入大，并且具有重要性和緊迫性，礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作包含的內(nèi)容比較多，有效的礦產(chǎn)地質(zhì)勘查緩解了當(dāng)前礦產(chǎn)資源緊張的情況。因此，要重視礦產(chǎn)地質(zhì)勘查方面的研究，從而有效改善當(dāng)前地質(zhì)勘查技術(shù)方面存在的問題。當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)的深入發(fā)展，礦產(chǎn)地質(zhì)勘查理論和技術(shù)得到顯著提升，在具體工作過程中，出現(xiàn)了一些高效快捷的技術(shù)手段，從而有效地確保礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作的順利開展。伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們對(duì)礦產(chǎn)資源的需求量逐漸增多，礦產(chǎn)資源供應(yīng)緊張的情況長期存在，所以需要不斷地優(yōu)化和創(chuàng)新礦產(chǎn)地質(zhì)勘查理論和技術(shù)，從而有效的提升我國礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作的整體水平[1]。

2 3S技術(shù)分析

3S 技術(shù)主要包含全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)，這三種技術(shù)在具體運(yùn)用過程中構(gòu)成相互補(bǔ)充和互相獨(dú)立的整體。其中全球定位系統(tǒng)主要是標(biāo)注坐標(biāo)，地理信息系統(tǒng)主要是分析和對(duì)比、篩選數(shù)據(jù)中的有效信息，遙感技術(shù)主要是獲得樣本數(shù)據(jù)。

2.1 全球定位系統(tǒng)

目前全球定位系統(tǒng)主要是采用美國研發(fā)出來的技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)主要是利用軌道衛(wèi)星為人們提供規(guī)定范圍內(nèi)的定位，可以準(zhǔn)確定位到一米以內(nèi)，利用該項(xiàng)技術(shù)可以計(jì)算出行進(jìn)速度和具體的運(yùn)行軌跡。全球定位系統(tǒng)主要優(yōu)勢有以下幾點(diǎn)：第一，全球定位系統(tǒng)比較穩(wěn)定，并不會(huì)受到天氣等外界因素的影響，同時(shí)也不會(huì)受到空間問題的影響，從而可以進(jìn)行多維度定位。第二，全球定位系統(tǒng)不但可以快速的定位，并且可以實(shí)現(xiàn)定速和定時(shí)，還可以分析和預(yù)測軌道運(yùn)行。第三，全球定位系統(tǒng)居于完整的功能系統(tǒng)，可以運(yùn)用到礦產(chǎn)地質(zhì)勘查和水利、交通等領(lǐng)域中。第四，全球定位系統(tǒng)服務(wù)的范圍比較大，經(jīng)過有關(guān)運(yùn)算，全球定位系統(tǒng)通過覆蓋全球的二十四顆衛(wèi)星，可以覆蓋整個(gè)地球的百分之九十五以上。第五，全球定位系統(tǒng)的定位功能并不需要定位某個(gè)固定位置就可以檢測人們的活動(dòng)，即使處于移動(dòng)狀態(tài)下，還可以獲得需要的定位[2]。

2.2 遙感技術(shù)

遙感技術(shù)主要原理是利用電磁波發(fā)射和吸收反復(fù)循環(huán)，通過分析電磁波信息構(gòu)成數(shù)據(jù)圖像，在不直接接觸物體的時(shí)候可以識(shí)別物體。遙感成像主要包含膠卷成像和數(shù)字成像兩種方式。膠卷成像主要是應(yīng)用相機(jī)膠卷來完成拍攝任務(wù)，膠卷成像已經(jīng)過時(shí)，當(dāng)前通常運(yùn)用數(shù)字成像的方法，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)來處理電波信號(hào)，轉(zhuǎn)變成為規(guī)則的圖像。遙感技術(shù)的運(yùn)用有效的節(jié)約了人力和物力資源，更加便捷地獲得有效的信息，特別是一些復(fù)雜環(huán)境下，遙感技術(shù)可以獲取不同維度的信息，利用三維成像的方法來還原物體圖像。

2.3 地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)主要是通過計(jì)算機(jī)軟件處理數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而有效的管理地理信息。地理信息系統(tǒng)主要是分析和重組相關(guān)信息，并且還可以分類、搜索、輸出、轉(zhuǎn)化這些信息。除此之外，還可以加工處理這些信息，實(shí)現(xiàn)信息轉(zhuǎn)換，將信息在地圖中充分展現(xiàn)出來，甚至可以在屏幕中呈現(xiàn)出來，從而實(shí)現(xiàn)信息可視化。應(yīng)用人員更加直觀地了解全部信息，對(duì)礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作有著非常重要的意義。伴隨著科學(xué)技術(shù)的深入發(fā)展，利用地理信息系統(tǒng)動(dòng)態(tài)化顯示可視化信息，進(jìn)而實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息。地理信息系統(tǒng)運(yùn)用計(jì)算機(jī)、軟件、數(shù)據(jù)庫、分析模型等，從而為礦產(chǎn)地質(zhì)勘查提供有利的信息[3]。

3 3S技術(shù)應(yīng)用原理

3S 技術(shù)是地理信息系統(tǒng)、遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)的總稱。地理信息系統(tǒng)主要是存儲(chǔ)、分析、處理空間數(shù)據(jù)，然而遙感技術(shù)和全球定位系統(tǒng)被運(yùn)用到獲得和監(jiān)測空間數(shù)據(jù)。地理信息系統(tǒng)主要是運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件和硬件實(shí)時(shí)輸入、儲(chǔ)存、查詢、分析空間信息。經(jīng)過對(duì)目標(biāo)開展時(shí)空建模，秒輸出目標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化，從而可以將復(fù)雜的空間問題轉(zhuǎn)變成為可描述的問題。全球定位系統(tǒng)作為空間導(dǎo)航系統(tǒng)，以無線電定位系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，主要包含衛(wèi)星、監(jiān)控站、其他設(shè)備等，其主要特征就是全天候、全球性。在運(yùn)用全球定位系統(tǒng)的時(shí)候，可以快速、準(zhǔn)確地定位目標(biāo)位置，經(jīng)過分析衛(wèi)星信號(hào)可以測定待定點(diǎn)位，并且可以獲取空間信息，從而建立地面高程模型。遙感技術(shù)運(yùn)用到的衛(wèi)星、飛機(jī)等工具比較多，在實(shí)際勘查的時(shí)候并不需要直接接觸目標(biāo)，運(yùn)用傳感器可以收集到電磁波信息，利用數(shù)學(xué)分析法或者物理法等明確目標(biāo)的具體狀況、性質(zhì)、動(dòng)態(tài)變化等情況。一些勘查目標(biāo)的面積很大，周圍環(huán)境比較復(fù)雜，利用遙感技術(shù)可以獲得目標(biāo)的各種參數(shù)，從而辨別目標(biāo)[4]。

4 礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中的3S技術(shù)的應(yīng)用分析

4.1 全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用

全球定位系統(tǒng)在十九世界末期產(chǎn)生，經(jīng)歷幾十年的運(yùn)用，該項(xiàng)技術(shù)逐漸發(fā)展成熟，在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作過程中可以利用該項(xiàng)技術(shù)及時(shí)獲得時(shí)間、空間、地理等信息，同時(shí)操作便捷。當(dāng)前，全球定位系統(tǒng)在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中得到廣泛運(yùn)用，逐漸成為礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作的重要組成內(nèi)容。我國開展礦產(chǎn)地質(zhì)勘查的時(shí)候，將北斗導(dǎo)航作為主要的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。全球定位系統(tǒng)主要由控制部分、空間部分、用戶部分組成。和無線電定位對(duì)比，衛(wèi)星定位的準(zhǔn)確度，并不會(huì)受到天氣等因素的限制，應(yīng)用全球定位系統(tǒng)可以更加準(zhǔn)確的監(jiān)測和勘查礦產(chǎn)地質(zhì)信息，并且可以準(zhǔn)確定位工作人員和礦產(chǎn)的位置，進(jìn)而為礦產(chǎn)開采工作提供一定的數(shù)據(jù)支撐。除此之外，還可以和安全中心及時(shí)聯(lián)系，有效的起到了防災(zāi)滅災(zāi)的作用[5]。

4.2 遙感技術(shù)的具體應(yīng)用

在3S 技術(shù)中遙感技術(shù)可以綜合分析目標(biāo)區(qū)域的地殼和地層結(jié)構(gòu)，同時(shí)還可以繪制成像。與此同時(shí)，能夠?qū)υ搮^(qū)域礦產(chǎn)資源的分布和分布規(guī)律進(jìn)行詳細(xì)描述。相較于傳統(tǒng)的人工勘查方式，其工作效率明顯提升，還可以應(yīng)用到環(huán)境惡劣或者荒漠地帶的勘查任務(wù)中，遙感技術(shù)逐漸取代了人工勘查方式，通過對(duì)相關(guān)資料的全面收集，為礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作提供了很大的便利，提升了發(fā)現(xiàn)礦床的概率，從而為礦產(chǎn)地質(zhì)勘查和開發(fā)提供了數(shù)據(jù)支撐。不同區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征使礦產(chǎn)分布各異，特定區(qū)域的地質(zhì)礦產(chǎn)特征通常為特定的巖石組合，所以，巖石組合特征非常重要，運(yùn)用遙感技術(shù)開展礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作的時(shí)候主要運(yùn)用巖石具備的光譜特點(diǎn)，同時(shí)還可以差異化分析遙感圖像的參數(shù)，從而辨別出巖石的特征，礦產(chǎn)通常分布在地質(zhì)結(jié)構(gòu)邊緣和特殊變異地帶。應(yīng)用不同的遙感技術(shù)進(jìn)行找礦最重要的就是分析礦產(chǎn)產(chǎn)生的時(shí)間，從而明確礦產(chǎn)分布的影響因素，從而體現(xiàn)出礦產(chǎn)帶狀分部的特點(diǎn)，在礦產(chǎn)分布的特定區(qū)域提取重要的信息，使地質(zhì)工作人員全面把握整個(gè)區(qū)域的地質(zhì)狀況，從而確定找礦的理論依據(jù)。

4.3 地理信息系統(tǒng)的具體應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)主要是獲取、管理、分析、應(yīng)用相關(guān)信息，最后可以將數(shù)據(jù)更加直觀的呈現(xiàn)給工作人員。我國的礦產(chǎn)資源調(diào)查工作主要是運(yùn)用地理信息系統(tǒng)分析處理全國的地質(zhì)信息，從而可以制作出地質(zhì)信息圖，為礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作打下良好的基礎(chǔ)。地理信息系統(tǒng)可以將不同地形的地形圖轉(zhuǎn)變成為數(shù)據(jù)信息，從而為后期的礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作提供數(shù)據(jù)支撐，很大程度上提高了礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作效率。礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中最重要的就是地質(zhì)信息的準(zhǔn)確性，通過掌握準(zhǔn)確的地質(zhì)信息可以為后期礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作打下良好的基礎(chǔ)，通過合理控制測繪和采礦等工作可以有效地提升勘查工作。地質(zhì)信息對(duì)礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作有著很重要的影響，為工作人員提供一定的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提升了礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作效率，所以，地質(zhì)信息管理工作是非常重要的。而地理信息系統(tǒng)可以有效的完成上述工作，將礦產(chǎn)地質(zhì)勘查資料電子化，確保資料的安全性，與此同時(shí)還可以構(gòu)建圖形和信息資料二者的密切聯(lián)系，確保相關(guān)數(shù)據(jù)信息更加可靠。

5 3S技術(shù)的綜合運(yùn)用

5.1 完成礦山數(shù)據(jù)信息化

在礦產(chǎn)資源正式開采前，運(yùn)用信息化方式可以全面的收集和匯總礦山周邊的地質(zhì)信息，從而更有效的分析礦區(qū)地質(zhì)情況，方便后期礦山建設(shè)規(guī)劃工作的順利實(shí)施。利用3S 技術(shù)可以在短時(shí)間內(nèi)分析和采集地質(zhì)信息，減少工作人員的任務(wù)量，更有利于礦產(chǎn)資源的利用。

5.2 降低對(duì)環(huán)境的破壞

在礦產(chǎn)資源開采過程中，通常情況下會(huì)影響到周邊環(huán)境，對(duì)周邊環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，甚至?xí)霈F(xiàn)不可逆的傷害。3S 技術(shù)地運(yùn)用不但可以提升礦產(chǎn)開采成功率，還可以在很大程度上減少對(duì)周邊環(huán)境帶來的不良影響。所以，在礦產(chǎn)資源開采前需要做好相關(guān)的地質(zhì)勘查工作。然而傳統(tǒng)的勘查方式實(shí)施過程中還存在很多缺陷問題，直接影響到礦產(chǎn)資源開采工作的順利開展，同時(shí)對(duì)周邊環(huán)境的保護(hù)作用并不是很理想。但是，運(yùn)用3S 技術(shù)不但可以確保后期礦產(chǎn)資源開采工作的順利實(shí)施，同時(shí)還可以有效的保護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境，從而充分實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

5.3 水文地質(zhì)勘查

在水文地質(zhì)勘查過程中運(yùn)用3S 技術(shù)具有很重要的意義，GPS 技術(shù)可以監(jiān)測水位變化，RS 技術(shù)可以收集和分析相關(guān)的水文條件數(shù)據(jù)，GIS 技術(shù)通常用來預(yù)測地質(zhì)災(zāi)害。然而這些技術(shù)中最基礎(chǔ)的就是RS 技術(shù)，利用該項(xiàng)技術(shù)開展數(shù)據(jù)收集和圖像處理工作，從而為其他技術(shù)的運(yùn)用提供全面的數(shù)據(jù)信息。而且，GIS技術(shù)可以統(tǒng)一處理這些信息，為后期工作提供很大的便利。

6 結(jié)語

伴隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)深度發(fā)展，科學(xué)技術(shù)手段也在不斷提升。很多領(lǐng)域發(fā)展過程中運(yùn)用到電子技術(shù)，尤其是在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查領(lǐng)域中普遍運(yùn)用到3S 技術(shù)，近些年來，3S 技術(shù)在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查領(lǐng)域運(yùn)用的范圍不斷擴(kuò)大，該項(xiàng)技術(shù)主要包含了RS 技術(shù)、GPS 技術(shù)、GIS 技術(shù)，通常三種技術(shù)是獨(dú)立開展勘查工作的。然而，當(dāng)前逐漸向著互相融合的方向發(fā)展。在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查過程中發(fā)揮出更大的作用，并逐漸成為各個(gè)行業(yè)發(fā)展的重要構(gòu)成要素。3S 技術(shù)除了在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中的運(yùn)用，還可以應(yīng)用到環(huán)境管理、汽車導(dǎo)航等領(lǐng)域中。礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作實(shí)施過程中，應(yīng)用3S 技術(shù)可以為礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作提供有利的數(shù)據(jù)支持，進(jìn)而為礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作的順利開展提供數(shù)據(jù)信息，所以3S 技術(shù)的運(yùn)用是礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作的必要內(nèi)容。