3S 技术在矿产地质勘查工作中的应用研究

谢家涛，韩 岭，马春燕，罗 雪

（湖北省地质局第八地质大队，湖北 襄阳 441000）

矿产资源勘查过程中，需要采集各类地质信息，然而目前最主要的信息采集方式为野外地质测量。3S 技术主要包含了GPS技术和RS 技术、GIS 技术，利用3S 技术可以开展矿产资源勘查，通过收集、存储、处理、分析地质资料信息，快速完成野外地质测量工作，从而为查明矿产资源的分布提供有利的数据支持。同时还可以科学预测评价矿产资源开发状况。

1 矿产地质勘查的含义

矿产地质勘查主要是通过同位成矿的原理实施地质找矿工作。同位成矿原理为地质勘探学界认为矿产在构成过程中并不是完全一样的，在自然环境变化的情况下构成了不同类型的矿产。矿产地质勘查过程中存在的风险比较高，但收益也高，投入大，并且具有重要性和紧迫性，矿产地质勘查工作包含的内容比较多，有效的矿产地质勘查缓解了当前矿产资源紧张的情况。因此，要重视矿产地质勘查方面的研究，从而有效改善当前地质勘查技术方面存在的问题。当前，随着科学技术的深入发展，矿产地质勘查理论和技术得到显著提升，在具体工作过程中，出现了一些高效快捷的技术手段，从而有效地确保矿产地质勘查工作的顺利开展。伴随着社会经济的飞速发展，人们对矿产资源的需求量逐渐增多，矿产资源供应紧张的情况长期存在，所以需要不断地优化和创新矿产地质勘查理论和技术，从而有效的提升我国矿产地质勘查工作的整体水平[1]。

2 3S技术分析

3S 技术主要包含全球定位系统、地理信息系统、遥感技术，这三种技术在具体运用过程中构成相互补充和互相独立的整体。其中全球定位系统主要是标注坐标，地理信息系统主要是分析和对比、筛选数据中的有效信息，遥感技术主要是获得样本数据。

2.1 全球定位系统

目前全球定位系统主要是采用美国研发出来的技术，该项技术主要是利用轨道卫星为人们提供规定范围内的定位，可以准确定位到一米以内，利用该项技术可以计算出行进速度和具体的运行轨迹。全球定位系统主要优势有以下几点：第一，全球定位系统比较稳定，并不会受到天气等外界因素的影响，同时也不会受到空间问题的影响，从而可以进行多维度定位。第二，全球定位系统不但可以快速的定位，并且可以实现定速和定时，还可以分析和预测轨道运行。第三，全球定位系统居于完整的功能系统，可以运用到矿产地质勘查和水利、交通等领域中。第四，全球定位系统服务的范围比较大，经过有关运算，全球定位系统通过覆盖全球的二十四颗卫星，可以覆盖整个地球的百分之九十五以上。第五，全球定位系统的定位功能并不需要定位某个固定位置就可以检测人们的活动，即使处于移动状态下，还可以获得需要的定位[2]。

2.2 遥感技术

遥感技术主要原理是利用电磁波发射和吸收反复循环，通过分析电磁波信息构成数据图像，在不直接接触物体的时候可以识别物体。遥感成像主要包含胶卷成像和数字成像两种方式。胶卷成像主要是应用相机胶卷来完成拍摄任务，胶卷成像已经过时，当前通常运用数字成像的方法，应用计算机技术来处理电波信号，转变成为规则的图像。遥感技术的运用有效的节约了人力和物力资源，更加便捷地获得有效的信息，特别是一些复杂环境下，遥感技术可以获取不同维度的信息，利用三维成像的方法来还原物体图像。

2.3 地理信息系统

地理信息系统主要是通过计算机软件处理数据信息，进而有效的管理地理信息。地理信息系统主要是分析和重组相关信息，并且还可以分类、搜索、输出、转化这些信息。除此之外，还可以加工处理这些信息，实现信息转换，将信息在地图中充分展现出来，甚至可以在屏幕中呈现出来，从而实现信息可视化。应用人员更加直观地了解全部信息，对矿产地质勘查工作有着非常重要的意义。伴随着科学技术的深入发展，利用地理信息系统动态化显示可视化信息，进而实时监控数据信息。地理信息系统运用计算机、软件、数据库、分析模型等，从而为矿产地质勘查提供有利的信息[3]。

3 3S技术应用原理

3S 技术是地理信息系统、遥感技术、全球定位系统的总称。地理信息系统主要是存储、分析、处理空间数据，然而遥感技术和全球定位系统被运用到获得和监测空间数据。地理信息系统主要是运用计算机软件和硬件实时输入、储存、查询、分析空间信息。经过对目标开展时空建模，秒输出目标的动态变化，从而可以将复杂的空间问题转变成为可描述的问题。全球定位系统作为空间导航系统，以无线电定位系统作为基础，主要包含卫星、监控站、其他设备等，其主要特征就是全天候、全球性。在运用全球定位系统的时候，可以快速、准确地定位目标位置，经过分析卫星信号可以测定待定点位，并且可以获取空间信息，从而建立地面高程模型。遥感技术运用到的卫星、飞机等工具比较多，在实际勘查的时候并不需要直接接触目标，运用传感器可以收集到电磁波信息，利用数学分析法或者物理法等明确目标的具体状况、性质、动态变化等情况。一些勘查目标的面积很大，周围环境比较复杂，利用遥感技术可以获得目标的各种参数，从而辨别目标[4]。

4 矿产地质勘查工作中的3S技术的应用分析

4.1 全球定位系统的应用

全球定位系统在十九世界末期产生，经历几十年的运用，该项技术逐渐发展成熟，在矿产地质勘查工作过程中可以利用该项技术及时获得时间、空间、地理等信息，同时操作便捷。当前，全球定位系统在矿产地质勘查工作中得到广泛运用，逐渐成为矿产地质勘查工作的重要组成内容。我国开展矿产地质勘查的时候，将北斗导航作为主要的卫星导航系统。全球定位系统主要由控制部分、空间部分、用户部分组成。和无线电定位对比，卫星定位的准确度，并不会受到天气等因素的限制，应用全球定位系统可以更加准确的监测和勘查矿产地质信息，并且可以准确定位工作人员和矿产的位置，进而为矿产开采工作提供一定的数据支撑。除此之外，还可以和安全中心及时联系，有效的起到了防灾灭灾的作用[5]。

4.2 遥感技术的具体应用

在3S 技术中遥感技术可以综合分析目标区域的地壳和地层结构，同时还可以绘制成像。与此同时，能够对该区域矿产资源的分布和分布规律进行详细描述。相较于传统的人工勘查方式，其工作效率明显提升，还可以应用到环境恶劣或者荒漠地带的勘查任务中，遥感技术逐渐取代了人工勘查方式，通过对相关资料的全面收集，为矿产地质勘查工作提供了很大的便利，提升了发现矿床的概率，从而为矿产地质勘查和开发提供了数据支撑。不同区域的地质构造特征使矿产分布各异，特定区域的地质矿产特征通常为特定的岩石组合，所以，岩石组合特征非常重要，运用遥感技术开展矿产地质勘查工作的时候主要运用岩石具备的光谱特点，同时还可以差异化分析遥感图像的参数，从而辨别出岩石的特征，矿产通常分布在地质结构边缘和特殊变异地带。应用不同的遥感技术进行找矿最重要的就是分析矿产产生的时间，从而明确矿产分布的影响因素，从而体现出矿产带状分部的特点，在矿产分布的特定区域提取重要的信息，使地质工作人员全面把握整个区域的地质状况，从而确定找矿的理论依据。

4.3 地理信息系统的具体应用

地理信息系统主要是获取、管理、分析、应用相关信息，最后可以将数据更加直观的呈现给工作人员。我国的矿产资源调查工作主要是运用地理信息系统分析处理全国的地质信息，从而可以制作出地质信息图，为矿产地质勘查工作打下良好的基础。地理信息系统可以将不同地形的地形图转变成为数据信息，从而为后期的矿产地质勘查工作提供数据支撑，很大程度上提高了矿产地质勘查工作效率。矿产地质勘查工作中最重要的就是地质信息的准确性，通过掌握准确的地质信息可以为后期矿产地质勘查工作打下良好的基础，通过合理控制测绘和采矿等工作可以有效地提升勘查工作。地质信息对矿产地质勘查工作有着很重要的影响，为工作人员提供一定的总结经验，提升了矿产地质勘查工作效率，所以，地质信息管理工作是非常重要的。而地理信息系统可以有效的完成上述工作，将矿产地质勘查资料电子化，确保资料的安全性，与此同时还可以构建图形和信息资料二者的密切联系，确保相关数据信息更加可靠。

5 3S技术的综合运用

5.1 完成矿山数据信息化

在矿产资源正式开采前，运用信息化方式可以全面的收集和汇总矿山周边的地质信息，从而更有效的分析矿区地质情况，方便后期矿山建设规划工作的顺利实施。利用3S 技术可以在短时间内分析和采集地质信息，减少工作人员的任务量，更有利于矿产资源的利用。

5.2 降低对环境的破坏

在矿产资源开采过程中，通常情况下会影响到周边环境，对周边环境造成严重破坏，甚至会出现不可逆的伤害。3S 技术地运用不但可以提升矿产开采成功率，还可以在很大程度上减少对周边环境带来的不良影响。所以，在矿产资源开采前需要做好相关的地质勘查工作。然而传统的勘查方式实施过程中还存在很多缺陷问题，直接影响到矿产资源开采工作的顺利开展，同时对周边环境的保护作用并不是很理想。但是，运用3S 技术不但可以确保后期矿产资源开采工作的顺利实施，同时还可以有效的保护周边生态环境，从而充分实现生产和环境的协调发展。

5.3 水文地质勘查

在水文地质勘查过程中运用3S 技术具有很重要的意义，GPS 技术可以监测水位变化，RS 技术可以收集和分析相关的水文条件数据，GIS 技术通常用来预测地质灾害。然而这些技术中最基础的就是RS 技术，利用该项技术开展数据收集和图像处理工作，从而为其他技术的运用提供全面的数据信息。而且，GIS技术可以统一处理这些信息，为后期工作提供很大的便利。

6 结语

伴随着我国社会经济深度发展，科学技术手段也在不断提升。很多领域发展过程中运用到电子技术，尤其是在矿产地质勘查领域中普遍运用到3S 技术，近些年来，3S 技术在矿产地质勘查领域运用的范围不断扩大，该项技术主要包含了RS 技术、GPS 技术、GIS 技术，通常三种技术是独立开展勘查工作的。然而，当前逐渐向着互相融合的方向发展。在矿产地质勘查过程中发挥出更大的作用，并逐渐成为各个行业发展的重要构成要素。3S 技术除了在矿产地质勘查工作中的运用，还可以应用到环境管理、汽车导航等领域中。矿产地质勘查工作实施过程中，应用3S 技术可以为矿产地质勘查工作提供有利的数据支持，进而为矿产地质勘查工作的顺利开展提供数据信息，所以3S 技术的运用是矿产地质勘查工作的必要内容。