基于3S技术的多维度地质矿产勘查研究

杨宁

摘 要：地质矿产勘查的任务复杂、繁琐，要想提高勘查的准确度和有效性，需要使用先进的科学技术对勘查进行多维度分析。3S技术具有强大的功能，其中包含3种不同的技术，即遥感技术、全球定位系统和地理信息系统，这3种技术之间相互独立，如果将其应用于地质矿产勘查中，能够实现相互促进的效果，使得地质矿产勘查实现多维度分析，获得更加准确和高效的勘查结果。所以文章将主要研究基于3S技术的多维度地质矿产勘查。

关键词：3S技术;地质矿产勘查;多维度;应用

中图分类号：P62 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2021）06-0144-04

Abstract：The tasks of geological and mineral exploration are complex and cumbersome. To improve the accuracy and effectiveness of the exploration， it is necessary to use advanced science and technology to conduct multi-dimensional analysis of the exploration. 3S technology has powerful functions， including three different technologies， namely remote sensing technology， global positioning system and geographic information system. These three technologies are independent of each other. If they are applied to geological and mineral exploration， they can promote each other. The effect of this enables geological and mineral exploration to realize multi-dimensional analysis and obtain more accurate and efficient exploration results. Therefore， this paper will mainly study multi-dimensional geological and mineral exploration based on 3S technology.

Key words：3S technology; geological and mineral exploration; multi-dimensional; application

3S技术包含遥感（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS），这3个技术能夠在地质矿产勘查中发挥重要作用[1]。通过将3个技术有机结合使用，形成一个互补的统一整体，即能够实现从多维度、多方面进行地质矿产勘查。该3个技术存在各自的优势和作用，属于一种相互独立的存在，但是3个技术又密不可分，共同作用于地质矿产勘查中，从而发挥大于三的应用效果[2-3]。RS能够获得科学、精准的数据样本，GIS能够对获得数据进行整理和分析，最后GPS能够精准获取坐标定位[4]。所以在3种技术的共同作用下，使得地质矿产能够从多维度、多方面进行勘查，从而获得更加精准的勘查结果，有利于矿产资源的开发和利用，从而提高我国地质矿产勘查的发展速度。如今，3S技术随着各种科学技术的不断发展，有了比较快的进步，3S技术在地质矿产勘查中有了进一步的应用效果。文章将主要对3S技术在地质矿产勘查中的应用进行研究，这3种不同技术有利于多维度勘查，降低勘查难度，增加勘查准确度。

1 3S技术的介绍

3S技术中的3种技术之间是一个相互独立的存在，每种技术都有各自的原理和作用，通过将3种技术共同运用于地质矿产勘查中，能够实现多维度的勘察结果，所以文章首先将对这3种技术进行一一介绍，只有了解这3种技术之后，才能更好的明白在多维度地质矿产勘查中的应用作用。

1.1 全球定位系统

全球定位系统就是全球定位卫星导航系统，该系统主要有卫星组成，在空中以6个轨道进行运转，能够实现随时随地对用户提供准确位置，而且获得的数据误差小于1m，还可以提供物体的速度和运行轨迹的信息数据进行分析[5]。全球定位系统的主要原理在于在地球以为的建立不同位置的导航卫星，然后通过这几个导航卫星进行无线电信号互交传输，从而实现定位导航功能。

1.2 遥感技术

遥感技术的主要工作原理在于使用不同介质对不同电磁波不断的进行发射和吸收，并且以反射和吸收作为循环过程，获取重要的电磁波信息;信息获取成功之后，该技术还能够自行进行信息分析，目的在于得到准确的成像[6]。该技术主要特点在于能够实现不接触物体的基础上，对物体进行辨识分析。遥感技术在获取成像方式有两种选择，第1种是胶卷成像，这种方式比较简单，使用相机胶卷对目标进行拍摄即可获得成像;第2种方式就是数字成像，这种方式能够获得更加精准的结果，成像方式也会相对复杂，其原理是首先使用卫星信号和电波得到数据信息，然后将信息数据传到计算机中，遵循相应转换规则得到成像图形。遥感技术属于3S技术中的基础技术，该技术的主要作用在于能够从很多不同角度获取不同的重要信息，最后获得可靠的成像，三维成像还能够得到物体的特殊信息。这种技术使用方便、简单，能够得到相对可靠的样本数据。

1.3 地理信息系统

3S技术中的地理信息系统属于一种计算机软件系统，该系统的主要作用在于对数据信息处理和管理。地理信息系统的作用功能强大，是一个庞大的系统，其中主要包含计算机、数据库、分析模型、地理信息软件和工作人员等[7]。将其应用于地质矿产勘查中能够对获取的重要数据进行组合、重组、分析、再分析、搜索、存储、转化、修改、输出、分类等，另外，地理信息系统还能够对某些数据进行处理加工，将其转换成另外一种形式能够在地图上进行显示标注，即可是实现数据的可视化[8]。如此勘查人员能够更加快捷、明了的知道数据信息。在地质矿产勘查过程中往往还会存在动态的变化的数据，此时地理信息系统能够动态的对这些数据进行可视化显示，即可实现数据的实时检测。所以，在3S技术中，地理信息系统同样具有非常重要的作用，能够提供准确有效的勘查技术数据，与另外两种技术共同为地质矿产实现多维度勘查的结果。

2 3S技术在多维度地质矿产勘查中的优势

2.1 遥感技术的优势

2.1.1 增强勘查结果的科学性

地质矿产勘查工作任务多且复杂，其中需要消耗的成本也会非常巨大，在勘查过程中如果获得结果不具备很好的科学性，那么就会造成勘查结果错误，采矿环节将会无法进行，即浪费时间又浪费成本，所以在地质矿产勘查中对结果的科学性是非常有讲究的。在地质矿产勘查中使用遥感技术，即可获得科学性的勘察结果。因为该技术使用了高科技产品，比如卫星和飞机等进行勘查，然后还会使用到具有科学性的计算方式进行地质勘查，在这些高科技和科学运算的方式下，遥感技术能够地质矿产勘查中实现科学性的看出结果，进而还会增加地质矿产勘查的精确性。

2.1.2 增强勘查结果的精确性

矿产资源有利于我国的快速发展，所以我国为了最求各方面的综合进步，需要扩大范围的利用矿产资源，我国属于矿产资源比较丰富的国家，但是由于我国地形、地势的影响，使得矿产资源的开发难度比较大，作为矿产资源开发的基础性工作，地质矿产勘查要求获取精准性较大的数据信息，从而能够准确的获知矿产资源的具体位置，有利于矿产资源的开发工作。通过遥感技术的使用，就能够获取比较精准的数据信息，因为从上文中了解到遥感技术是使用电磁波进行获取信息数据，其中利用了先进的光谱技术和电磁波技术，所以必然会使得勘查结果得到进行一步的精细化。所以在多维度地质矿产勘查中使用遥感技术能够提高勘查结果的精确度，能够大幅度提高矿产资源开发的速度和质量，在一定程度也能够节约比较大的成本支出。

2.2 地理信息系统的优势

2.2.1 分析全面

地理信息系统最主要和最重要的优势是全方面分析信息数据，并且能够高效率的完成仿真和分析。将其应用到地理信息系统中，可以对空间信息进行有效分析，尤其是地质勘察的缓冲区和数字地质能够实现很好的有效分析。当地理信息系统获得比较高的质量数据之后，通过对其进行全面分析，能够获得比较准确的地质矿产勘查模型。

2.2.2 信息收集和处理的效率快

地理信息系统存在很多功能，比如对数据进行收集、输入、输出、管理、存储和检索等，其中好包含各种不同的模型，将其应用到地质矿产勘查中能够通过输入相关信息数据，从而得到不同模型对数据进行呈现。系统会这些模型进行管理和模拟，从而获得更加符合客观事实和人类逻辑思维的视觉效果。在这些所有的操作中，地理信息系统都能够以比较快的效率和准确度进行显示和操作，因为在该系统中具有强大的数据处理能力和效率，地质矿产勘查中就会涉及到大量的数据需要进行分析和处理，正好使用地理信息系统能够较为方便、准确的对这些数据信息进行存储、管理和分析等操作，将有助于提高地质矿产勘查的效率，属于多维度勘查的一個方面。

2.3 全球定位系统的优势

2.3.1 受环境因素影响小

在地质矿产勘查过程中，会遇到各种自然天气影响，从而影响到地质勘查的进度和精确度，但是通过使用全球定位系统，不管任何的天气环境，因其使用的卫星定位，所以不会因为天气原因而影响到勘查或者测量的结果和进度，所以相比于其他定位系统，全球定位系统受环境的影响非常小，能够提高地质矿产勘查的精确度和进度。

2.3.2 操作方便

在地质矿产勘查中使用全球定位系统，工作人员需要完成某项检测工作时，可以直接使用相关的仪器或者机械快速得到相关数据，并且具有比较强的直观性，不需要做任何的平差计算，所以在地质矿产勘查中使用这种技术，能够简化操作方式，有效降低工作人员的工作量，重要的是能够快速、准确的得到勘查结果。

2.3.3 定位精度高

相比于无线电定位方式，全球定位系统是利用卫星进行导航，所以不会容易收到天气影响，于是在测量结果上将会更加精准。将其利用到地质矿产勘查中，不仅能够定位到矿产的存储位置，而且每个工作人员的位置也可以进行定位，通过这些定位信息数据，能够帮助矿产资源的开发，而且还能够准确了解到矿情的发展，再结合其他的相关技术，可以将这些信息数据传递到指挥中心，相关管理人员可以根据信息数据提出防止灾害发生的方式，进而有助于降低矿产开发的出现危险的概率。

总之，全球定位系统在当今社会上使用非常普遍，不仅能够实现静态的定位，而且还可以实现动态的定位，在地质矿产勘查中使用，能够通过利用便捷的设备就可以完成定位工作，而且能够以三维立体的方式对实际地质状况进行展现。全球定位系统能够在3S技术中发挥重要作用，比如可以作为遥感技术和地理信息系统的辅助定位技术，能够实现定时的效果，而且还可以测量运动物体的速度，为实现多维度地质矿产勘查作出了重要意义。

3 3S技术在多维度地质矿产勘查中的实际应用

3.1 全球定位系统的应用

我国地质矿产往往存储在地理位置较为复杂的地区，而且覆盖的面积比较广泛，所以就会增加地质矿产勘查的难度，而全球定位系统具有很好适应性和精确性，所以能够在矿产勘查的多个方面进行应用，文章将从以下几个方面进行应用分析：

（1）勘探线剖面测量方面。全球定位系统技术中包含不同的技术，比如PTK技术，该技术具有一项独特的功能，即能够实现放样功能，所以该技术能够测量勘探线剖面[9]。所以将该技术应用到地质矿产勘查中勘探线剖面测量，能够使用该技术的独特功能固定下观测点，使其不会随便进行移动，使用该技术还能够确保观测点的高程测量精确。所以全球定位系统中的PTK技术具有独特的应用功能和效果。

（2）矿区地形测量方面。在找矿工作之前，即在勘查阶段就需要对地形进行测量，并且地形测量属于找矿的重要性工作，其测量好坏直接影响着找矿能否顺利进行。所以在地形测量过程中，如果使用传统的测量方式，即首先需要确定待测区域的图根点和控制点，然后将这些点标注在图纸上，这种测量方式的效率和准确度比较差。而使用全球定位系统只需要测量一个点就能够满足附近10km为半径的区域测量要求，这种方式所以很好的解决传统方式的缺点，能够避免返工问题，能够提高测量的精确度，能够极大的提高测量效率。

（3）工程点的布设方面。在地质矿产勘查过程中，为了能够方便勘查，需要设置勘探线，还需要进行一系列的探测工作，比如槽探、物化探和钻探等，在设置勘探线和探测工作中，因为地质矿产所涉及的区域比较大，而且我国的地形又相当复杂，山区较多，会存在严重影响通视情况的因素，如果使用传统的勘探和测量方式，即使用全站仪和经纬仪等仪器进行测量，就会严重影响到测量的效率，而且在地形非常复杂的情况下使用这样的仪器还会影响到测量精确度，使用全球定位系统技术，能够简化工作，只需要将设计工程点的坐标输入到掌上机，然后进行放样即可将点位布设到实地。所以将该技术应用到勘查工作中的工程点布设上能够提高工作效率，简化工作难度，提高结果精确度[10]。

（4）工程放样方面。在地质矿产勘查过程中，工程放样采用传统的测量方式需要随时对钻孔位置和设备摆放位置进行移动，所以需要多名工作人员共同努力完成，于是这种测量方式的工作效率较慢、人工成本太大，由于仪器设备在使用过程中不能受到阻碍，换句话将传统方式会受到视野的影响，如果视野不好就会阻碍信号正常传递。而在工程放样的测量中使用全球定位系统，通过使用卫星进行测量，只需要一名员工使用电子手薄的坐标录入功能即可实现工程放样的测量工作，所以正好解决传统测量方式的弊端，提高工作效率和质量，降低工程成本。

3.2 遥感技术的应用

遥感技术应用于地质矿产勘查中主要存在两个方面的应用，可以将其简化为直接应用和间接应用，下面将对这两种应用方面进行简要分析。

（1）地质矿产勘查中需要对地质进行了解，使用遥感技术可以直接得到围岩蚀变的情况，一旦岩浆对围岩产生反应之后，遥感技术能够对其变化信息直接获取，因为该变化情况与地质矿产的空间位置存在一定的规律，所以使用遥感技术对该变化信息进行获取，能够提高找矿的效率，让地质矿产勘查变得更加有意义。另外，通过使用遙感技术能够获知该地质属于什么类型的矿物质。在直接应用方面，遥感技术一般情况下会以高空方式对探测区域进行接收光谱特征，所以会受到外界因素的影响，为了降低检测的误差，有必要对周围的干扰因素进行分析，然后将这种因素降低到最低标准，从而可以提高遥感技术在地质矿产勘查中的直接应用效果。

（2）遥感技术的间接应用指的是不直接对地质矿产进行勘查，而是通过对其他物质或者运动进行检测，从而反映出地质矿产中的某些信息。因为地质矿产会直接和地质构造组成运动有关，所以为了分析地质矿产，有必要使用遥感技术对地质构造组成运动进行分析。从而将获取的信息数据进行分析，得到地质矿产资源分布情况。

3.3 地理信息系统的应用

3.3.1 信息数据管理方面

由于地质矿产勘查过程中会存在很多的测量工作，就会产生大量的信息数据和资料等，这些信息数据属于地质矿产勘查的基础，需要对其进行存储和管理，并且由于数据的多样化和繁多，工作人员在处理上会比较耗时，而且工作人员在管理过程中还会因为各种因素导致数据信息出现问题，对其管理不恰当，从而影响到数据资源的有效利用。当时在信息数据管理，使用地理信息系统能够解决上述问题，该技术能够构件数据库，从而实现对所有的信息数据进行存储和处理，还能够实现数据信息的调用、分析、输出、输入等，所以能够加强数据的有效利用，提高数据信息管理的有效性。

3.3.2 地质图像制作方面

地质矿产在勘查过程中，需要对地质进行图像构建，在这个过程中，可以实现将自然地质环境转化为信息化的图像，从而有利于工作人员的对地质矿产开展勘查工作。为了实现图像的构建，工作人员需要进行大面积的调查工作，这个工作量会非常大，也会消耗非常大的人力、物力和财力，往往在调查过程中会受到各种因素的影响，最后所得到的地质图像精确度不高，质量还会存在问题，很难作为后期工作的有效参考。而使用地理信息系统，在这种新技术的支持下，能够实现大面积快速的图像制作，重要的是还能够保证图像制作的精确度和质量，所以地理信息系统在地质矿产勘查中能够实现地质图像的创建。

3S技术所包含的3种技术功能强大，各自之间相互独立，又相互促进，所以将这3种技术同时应用于地质矿产勘查中能够实现多维度的分析结果，使得地质矿产勘查的结果变得更加准确。

4 结语

综上所述，3S技术作为当代杰出的科技，每一种技术都具有非常强大的功能。遥感技术、地理信息系统和全球定位系统综合应用于地质矿产勘查中能够实现大于三的效果，即可以从多维度对地质矿产进行勘查，比如全球定位系统能够增加另外两种技术获取信息数据的准确度。总之，在地质矿产勘查中使用3S技术可以提高勘查的效率和准确度。如今3S技术能够发挥比较好的应用效果，但是在有些方面还是存在缺陷，随着当今科技的快速发展，3S技术也正处于不断发展时期，今后3S技术将会变得更加完善和强大，多维度地质矿产勘查效果将会变得更好，有助于推进我国地质矿产的发展。

参考文献

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