3S技术在地质资源勘查中的应用研究

王铎道

（天津华北地质勘查总院，天津 300170）

随着社会经济的快速发展，人们对地质资源的需求逐渐增加，地质勘查的技术水平也在不断提高。3S技术为地质勘查体制的发展打下良好的基础，例如，地质调查、建模和测绘都需要基础。因此，3S技术在地质资源勘查中的应用非常重要，需要进一步研究。

3S技术主要是一种遥感技术，包括远程、地理信息系统以及全球定位。随着我们的科学技术的不断发展与进步，我们这个世界已经走上了一个新的数字化时代，3S技术正是我们现有的数字化核心。它从一个独立使用发展成为一种联合使用。3S技术目前在地质资源研究领域的应用发展起步相对比较晚。在对地质空间大量数据图像的采集、组织、分析和图像处理中起到了巨大的作用，能够对大量的地质空间信息图像进行全面、准确的采集分析和图像处理，符合我们的需要和社会发展的要求，具有很好的实施前景。

1 3S技术

3S的主要部件组成部分分别是地理信息(DIS)、卫星遥感(RS)、全球定位(GPS)，这是三种相关技术的综合集成部分。地理信息系统的有效应用以计算机程序和软硬件作为基础，并且它们都是可以访问、存储和处理的空间数据。全球导航定位(GPS)必须通过无线导航定位系统才能作为一个空间导航系统来执行。卫星遥感器技术所需要使用的汽车类型繁多，最常用的有卫星、飞机。在实践调查中不可以直接与目标相互进行接触。该传感器能够完全地采集到目标电磁波上的信息。通过数值分析、物理等，明确了探测到的目标分布、特征、动态变化等。尤其重要的是由于小规模探测设施和其周边环境复杂，因此我们可以借助先进的遥感卫星技术精准地确定目标参数和有效地确定目标参数。

3S技术有着对于空间数据信息采集、动态分析等多种技术特点，并且具有很强的优势互补性，推动了3S技术的融合。该技术的实践和应用已经在一定意义上反映出了空间信息技术及其他环境科学研究的主要趋势和方向，对于环境保护、资源的开发与利用、环境污染预控与防治都产生了重大影响。

2 3S技术应用原理

3S技术是地理信息系统（GIS）、遥感（RS）和全球定位系统（GPS）的统称。在数据存储、分析和处理过程中应采用RS和GPS技术。它用于收集和监测空间数据。GIS技术的应用需要一台计算机，它以软硬件为基础，可以直接输入、存储、查询和综合分析各种空间信息，通过模拟和分析空间和目标时间模型，可以描述各种目标动态变化，将复杂的空间问题转换为可以描述的问题，它的实际应用领域主要是以无线电定位系统为基础，由卫星、观察站等各种消费设备共同组成，具有完整的全气象、完整的世界观等特点，在GPS 技术的实际应用中，它能够快速、精确地判断出一个目标物体的空隙和位置。通过对地球礁上卫星信号进行分析，能够确定一个待检测到的地点并从而获取更多的空间数据，进而建立起地球礁的模型。遥感器是一种卫星远程科学技术，它包含了多种形式的载体，包括卫星和飞机。在具体的电磁波测量工作过程中不必再需要直接触摸到目标，只有使用传感器能够采集得到电磁波在目标上的信息，然后再综合运用数学来分析、物理方法等，确定目标的分布、性质和动态变化过程。一些研究目标涉及面广，环境复杂。利用遥感技术，可以获得不同的目标参数，精确地确定目标。

3 3S技术发展

随着科技的发展，GIS、RS和GPS技术紧密相连，总的来说，“3S”已经形成，通用的应用方法更加广泛。连接基于RS、GIS、GPS的相关部件技术系统能够快速正确地收集、处理、更新空间和环境信息。中国从上世纪80年代开始掌握信息资源作为现代化建设的一部分，国家有关部门也得到了更多的支持、推广、扩大资讯科技发展援助及引进3S技术，科技计划重点发展最新技术项目，高速信息学，公路建设计划正式启动后，3S技术进一步加快，现阶段，广泛应用于民用和商业领域，特别是GPS、RS技术领域，技术应用在当今世界也处于先进水平。

4 GlS技术在地质资源勘查中的应用

（1）建立健全完善的生态环境与地质资源保护和管理的信息系统。地质资源管理信息系统是一种泛指在对各种地质资源进行实地勘察中，基于GIS的地质资源管理信息系统正在逐步发展成为一种将地质规划与地质资源管理有效整体相结合的主要技术范畴，实现了对地质资源的实地勘察和综合利用完全自动化，有效管理地质资源的信息，提高了地质大提高数据处理的工作效率和品质。

（2）地质资源综合评价。在地质资源综合评价中，GIS技术的应用主要体现在以下三个方面：基础空间数据库的构建、资源信息的提取与整合，以及目标区域边界的细致性定量分析与评估。地质资源的主要空间数据库主要包括地理学数据库、地球物理学数据库、远程监控数据库。空间数据库主要用来实现资源信息的提取、整合。此外，通过将靶区进行整体的量化和评估，可以判断出地质资源的利用率和开发潜能。

（3）资源预测。资源预测涉及在分析各种数据的基础上确定地质资源的位置和主要特征。GIS技术具有综合性、跨学科的数据处理功能，可以预测任何区域的地质资源。此外，GIS技术允许对地质资源的各种性质进行统计、搜索和搜索，并对不同来源的数据进行空间分析，通过不同的空间模型优化地质资源信息。

5 3S技术在地质资源勘查中的意义

GIS、RS和GPS技术的有机结合，形成了相互统一的关系。在实际应用中，这三种技术相互独立，却有千丝万缕的联系，RS技术已经实现了对目标大量数据样本的充分采集和提取，GIS对采集到的信息样本进行了全面的检测和分析，经过实验、集成，通过信息筛选等方法对各种地质资源采用图像处理和数据分析，GPS技术有效地实现了对于目标的正确定位，确定了各种地质资源的所在位置和它们的分布，三者之间的科学结合均可以为地质资源勘查工作提供可靠基础和依据，应用3S技术即可以达到有效实现地质资源勘查的有效性。提高自然资源勘察工作的服务质量和社会经济效益，促进自然资源综合开发利用，防止自然资源的浪费和滥用。特别是近几年来，随着我国现代化科学技术的重要性得到了重大发展和进步，GIS、RS、GPS等相关技术也在不断更新。研究开发人员制定了明确的开发技术流程，提高了3S整体技术的利用率和实用性，对地质资源进行了科学合理的勘查。

6 RS技术在地质资源勘查中的应用

RS技术主要是一种指能够接收到的来自于地球高空或者太阳系表面的各种电磁波数据信息，利用不同的科学技术手段来进行测量、识别不同的地质及其他地表现象。在不直接与物体相互接触的条件下，通过光学设备获得地物的电磁波反射信号，并对其进行了记录、处理和分析，为岩石资源的勘探及其动态监控工作提供了有效环节，遥感技术的广泛应用，可以揭示出岩石光谱反射性的特点及其影像差异。由于不同的地质条件，岩石的形状也不同，因此有必要利用遥感技术对岩石类型进行有效的识别。遥感技术有利于工作人员了解地表物质的特征，进行合理的分析，获得更深层次的地质条件，通过远程监测的形式对各结构构件进行有效识别，保证了形态学特征和分布式分析结果的准确。本文在系统地介绍了大地构造学和矿区环境构造学基础上，寻求了一种更深入层次的解释，侧重于构造学的代表性，这种技术的广泛运用也与对矿区环境监测相互地联系。遥感技术在地质学研究中也已经得到了广泛的应用，我们可以从众多的地质学数据中精确地提取出来的数据，根据各种腐蚀性地质矿物资料数据的不同和变化情况来判断其信息的质量和强度，为特殊地质矿床配置而提取重要的信息。

（1）地质岩石辨识。在进行分析遥感岩石类型时，为了确定遥感岩石的光谱反射特点以及因此而产生的图像差异，可以使用遥感图像对其进行解释性分析。尺度应该是在内外部因素形成的整体性形象。有很多类型的地质形态可以用来确定地质类型。此外，不同的地形在岩石上也会形成不同的动植物和水系，这也是可以用来作为科学研究活动中解释地形岩石的标志。

（2）地质结构。在遥感技术的应用过程中，准确反映了表面表层电磁辐射特性，通过对此类表层资料的分析，可以得出地质构造深度的结论。分析形态特征、分布规律，不同结构构件组合形式需要通过遥感和综合方法精确确定图像中的各种结构构件地球物理数据分析。此外，还应记住，从结构轮廓和区域结构出发，选择具有代表性的单独结构，并按节对结构进行分层，最终确定其组合和分布特征.

（3）矿化蚀变与地质找矿。在遥感研究中，需要从大量的遥感监测数据中提取与成矿岩壁蚀变有关的信息，并根据光谱吸收段的变化或数据的大小来确定信息的强度，由蚀变矿物引起，在确定矿床和矿床分布区域后，通过对控制矿因素的分析和解释，提取相关信息，对异常信息，作为建模标志，建立三维地质调查模型，为地质资源的开发利用提供了可靠的依据！此外，获取变化信息的方法有很多，包括光谱角度法、比值法和成分分析的基本方法。

（4）矿区环境监测。遥感数据具有高分辨率、多时间、多光谱的特点，能够通过对遥感图像和地形地貌的分析确定植被面积，地质灾害等。此外，还可以对多时间段遥感数据进行比较，确定地质资源的类型和分布。

7 GPS技术在地质资源勘查中的应用

GPS系统主要由三个空间的部分共同组成，我国在地质调查中常见的卫星定位系统主要有GPS和卫星定位系统两种。北斗，主要由控制单元、空间控制单元和用户监视器三个组成部件。与其他的卫星定位技术不同，卫星定位系统完全能够不受气候因素影响，数据采集更加精准及时。利用这项技术，可以实现地进行准确的定位操作员在各种不同地质数据库中实现准确的位置和信息。结合其他科学技术手段，可将所需配置的地质资源及其在所配置区域内与地质工程有关的信息经互联网传递至地质指挥中心，便于现场操作者做好防灾和减震等措施。与传统的测量手段相比，GPS技术具有目标数据少、数字化处理方便等优势。

8 GIS技术在地质资源勘查中的应用

GIS是一种地理信息管理软件系统，用于对多种地理数据进行分类和科学管理。该技术具有“可视化”功能，利用计算机屏幕显示真实地图上的所有信息，并以视觉状态显示相关数据和信息。资源地质调查应特别包括以下几个方面：一个重要的是对地质资源管理的信息化系统，通过对地质调查规划和资源管理有效整合，可以推动地质调查的全自动化发展，确保对地质资源信息进行综合管理，以提升数据处理的效率和质量，为接下来的顺利进行奠定了坚实的基础。地质资源综合评估这一环节的重点主要表现在对于基础性空间大型数据库的搭建、资源信息的整理、定量评估与评价上。

9 结束语

综上所述，本文主要针对3S技术在自然资源野外调查领域中的重要性和应用作出了详细的论述，在研究和利用地质资源时，应把野外地质信息作为重要基础，地质野外研究则是搜索和采集地质信息的两个重要途径，RS技术和GIS等。应用3S技术对野外地质资源的调查，可以迅速地完成野外调查，搜集、储存、处置和分析野外地质资源的相关信息，为确定野外地质资源配置、合理地预测与评价野外地质资源的开发工作提供了可靠的依据。