3S技术在地质资源勘查中的应用探析

丁勇勇

安徽省公益性地质调查管理中心

摘要：本文对3S技术的特点与基本构成进行简单分析，基于其应用原理，深入分析3S技术在地质资源勘查中的作用。以此为前提，分别介绍GIS技术、RS技术、GPS技术在地质资源勘查中的具体应用，旨在全面提高地质资源勘查效果，并为相关工作的开展提供参考依据。

关键词：3S技术;地质资源;资源勘查

经济建设的快速发展使得国家对于地质资源的需求量不断增加，在此形势下，与之对应的地质资源勘查技术也得以创新。3S技术的持续性进步为地质资源勘查工作系统化提供了坚实保障，在地质勘查、模型分析、地图绘制等多个方面均有体现。

一、3S技术

3S技术的基本构成为地理信息系统（DIS）、卫星遥感技术（RS）、全球定位系统（GPS），是三种技术的总称[1]。其中，地理信息系统通常被应用于空间数据存储、分析中，遥感与全球定位系统则被应用于空间数据的收集、在线监测中。地理信息系统的有效应用是以计算机软件与硬件为基础的，能够实现对空间数据的查询、存储、处理。依照实际需要，针对目标进行时空建模，开展精准全面的建模分析，保证对目标的动态化描述，将原有的复杂空间问题转变为直观性问题。

全球定位系统作为一种空间导航系统，需要借助无线电定位系统来发挥作用。其基本组成为卫星、监控站、其他相关设备，具有全天候的特点，在全球范围内均可使用。全球定位系统的应用则可快速精准的确定目标位置，利用卫星技术加以分析，能够及时找出待定点，并实现对目标信息的深入分析，以此构建地面高程模型。

卫星遥感技术使用的运载工具多种多样，较为常见的包括卫星、飞机。在实际勘查期间，无法直接接触勘查目标，通过传感器便可对目标的电磁波信息进行全面收集。依照数字分析法、物理法等，明确目标的具体分布、性质特点、动态变化等。尤其是针对部分面积较大的勘查目标而言，由于其周围环境相对复杂，利用卫星遥感技术可准确获取目标参数，达到有效识别的目的。

三种技术在空间信息采集、动态分析等方面均存在着各自特点，互补性较强，这就使得3S技术开始向着集成化方向发展。该技术的实际应用在一定程度上反映了空间信息技术和环境科学的基本方向，在环境保护、资源开发与利用、环境污染治理等方面均有所体现。其中，GPS技术的主要应用方向，是对目标物空间进行实时定位，并确定不同事物对地表边界的覆盖情况。RS技术通常应用在快速截取捕捉对象本身及其相应的环境信息，监察地表出现的多种变化，并及时更新GIS系统数据。而GIS技术作为3S技术核心，应用中利用空间信息平台，综合处理RS、GPS和其他来源的时空信息，并进行集成管理、动态存取，同时还可利用并数据挖掘、空间分析对需要和有用的信息数据进行提取，可为科学决策和计划制定提供有效可靠的依据。

二、3S技术发展

伴随着科学技术的不断发展，DIS、RS和GPS技术在应用中被紧密联系起来，形成“3S”，以一体化形式存在，这种应用方式的前景更加广阔。将RS、GIS、GPS技术作为基础，连接有关的部分，可构建全面的技术体系，实现对空间信息和环境信息的快速、精准收集、整理与更新。

我国从上世纪八十年代开始，将开发信息资源作为现代化建设的一部，国家相关部门也通过大力支持和推动，为信息技术发展提供更多帮助，并在九五科技规划中将3S技术列为重点发展的高新技术项目。而随着我国信息高速公路建设计划的正式启动后，3S技术发展更加快速，现阶段已经被广泛应用于民用和商业领域，尤其是GPS技術，而我国的RS技术应用方面目前也处于世界先进水平。

三、3S技术在地质资源勘查中的意义

经过GIS、RS、GPS技术的有机结合后，逐步形成一个互补统一整体。在实际使用过程中，三种技术相互独立，但又存在着千丝万缕的联系。RS技术可实现对目标数据样本的完整提取，GIS技术对提取出的数据信息展开全面分析。在实行比对、整合、处理分析后，实行信息筛选。而GPS技术则能保证对目标的精准定位，明确地质资源位置及其分布情况。通过将三种技术的科学融合，能够为地质资源勘查工作的进行提供可靠依据。

3S技术的应用，切实提升了地质资源勘查的质量与效率，便于地质资源的进一步开发与利用，防止出现由于不当开采等造成的地质资源浪费的现象。尤其是在近年来，随着科学技术的显著进步，GIS、RS、GPS技术也得到了持续创新。研发人员制定了明确的技术操作流程，以此从整体上提高3S技术的利用率与实用性，开展科学合理的地质资源勘查工作。相对于传统的3S技术而言，优化过后的3S技术简化了操作程序，减轻了工作人员的任务量，降低工作难度。在保证勘查数据合理的同时，为地质资源勘查提供了便捷。

四、3S技术在地质资源勘查中的应用

（一）GIS技术

GIS属于用于管理地理信息的软件系统，能够通分门别类科学管理多种地理信息，同时利用该项技术还可进行重新组合、多次分析，相关人员可对信息进行查询、修改、输出和更新等操作。该技术具有“可视化”功能，借助计算机屏幕可将全部信息较为真实的展现于地图中，使得相应数据、信息以可视化状态呈现出来，并直观表示信息的规律与分析结果，以动态监测方式显示相应信息变化。可被广泛应用在资源调查、区域规划、作物估产、地质资源勘查和灾害监测等领域。

GIS技术在地质资源勘查中的应用主要包括以下几方面：1.地质资源管理信息系统。通过地质资源规划、管理的有效结合，推动地质资源勘查向着全自动化方向发展。保证对地质资源信息的全面管理，从而提高数据处理效率与质量，为后续工作的顺利开展奠定基础;2.地质资源综合评价。此环节主要体现在创建基础空间数据库、分析资源信息、综合定量圈定与评价几个方面。其中地质资源基础空间数据库的主要构成为地理数据库、地球物理数据库与遥感数据库，有利于实现有效的资源信息提取。上述环节完成后，工作人员可对相应信息实行集成化利用。而综合定量圈定的主要目的为评价地质资源的开发潜力;3.资源预测。整合并分析地质资源数据，明确地质资源所在位置及基本属性。该技术能够综合不同学科进行数据整合与处理，不受区域限制。借助多个空间模型的构建，实现对地质资源信息的有效预测[2]。

在此期间，工作人员应注意以下几点：合理布置勘查点。参照当地地形、地貌等，根据勘查所得的数据信息，构建直观有效的数据模型。明确其中要点后，制定针对性方案;确保工作开展的科学性。创建信息管理系统，保证勘查结果的精准度与可靠性。与此同时，积极开展资源评价工作，根据GIS技术处理所得的结果，及时更新地质资源信息。由于地质资源勘查工作开展难度相对较大，相应工作人员务必保证勘查的有效性，统一处理各项信息，努力将地质资源的利用率最大化。工作人员也应不断提升自身专业水平，强化工作能力。

（二）RS技术

RS技术指的是从高空或者是外层空间捕获来自地球表层物品放射的电磁波信息，同时利用信息扫描、图像摄影、信息传输和数据处理等，对地表各类地物和现象进行控测与识别。在不与目标物直接接触前提下，于飞遥感平台上，利用使用光学或电子光学设备接受地面物体电磁波信号，再采用图像胶片等形式进行记录，传输至地面接受中心，经过处理、分析后，可为资源勘探、动态监测提供有效参考。

在岩层类型分析过程中，RS技术的应用可明确岩石的光谱反射特性与对应的影像差异。由于岩石在不同条件下形成的形状也不尽相同，有必要借助RS技术有效识别岩石类型。除此之外，岩石光谱反射率往往会受到矿物颗粒与粗糙度的影响粗糙度较低则反射率高、粗糙度高则反射率较低。且岩石表面湿润度越高，则反射率越低。

RS技术可帮助工作人员精准获取地表浅层物质的相关特征，经过合理分析后，得出深层地质情况。在遥感图像中有效识别各构造成分，以此保证其形态特征、分布规律分析的精准性。要求有关人员以构造轮廓及区域构造为基础，注重构造的代表性，对其实行分层解释。在矿区环境监测环节，同样会涉及到该技术的使用。遥感影像信息通常具有较高的分辨率，根据遥感影像中的相应信息，工作人员可确定植被的覆盖位置。包括地质资源分为地区中的各项信息，例如地貌地形、地质灾害等。

在地质找矿环节中，RS技术也会得到应用。借助该技术在大量的数据信息中准确提取出所用数据，依照蚀变矿物不同的数据变化，确定信息强度。针对已经确定下来的矿床分布区域，提取重要信息。在此过程中如若发现异常信息数据，可采用建模标记的方式，借助三维遥感地质找矿模型，便于后续地质资源开发工作的进行。蚀变信息提取方式中，最为常见的包括波谱夹角法、比值法、主成分分析法等。

（三）GPS技术

GPS系统主要由空间、地面控制以及用户设备三部分组成，GPS技术能够快速、精准提供点、线、面要素三维坐标及相关信息，便于进行全天候、高精度和自动化的对多方面动态变化进行勘测，能够被广泛应用在军事、民用交通导航、地质测量、土地利用调查等不同领域。

在我國地质资源勘查过程中，常见的定位系统包括GPS卫星定位系统与北斗卫星定位系统，主要组成为控制段、空间段、用户段[3]。相对于其他的定位技术而言，卫星定位系统可以不受天气因素的影响，在数据获取方面更具精准性与时效性。借助该技术可对工作人员的具体位置、地质资源所在处进行实时定位，并配合其他技术手段一同使用，将地质资源分布区域相关信息传输至指挥中心，方便工作人员制定防灾减灾措施。

GPS技术作为一种空间定位技术，使用特点较明显，例如精度高、速度快、操作简便等，一般在地形测量、地籍测绘、工程测量中均有体现，并支持三维定位。相对于传统的测绘技术而言，GPS技术下的勘查结果目标较少，在数据处理方面更具便捷性。GPS技术可勘查范围较大，最终得出的勘查结果较全面，能够减少测量工作的环节，降低了其成本支出。通过利用该技术，可将原本的静态测量转变为动态测量。依照精度、外界条件的不同进行分类，GPS技术可分为手持式测量技术、实时动态测量技术。在此过程中工作人员应注意，GPS信号无法达到井下，为了保证测量结果的精准性，需采取相应的处理措施。

五、结语：

综上所述，在地质资源勘查中应用到3S技术，能够在保证勘查结果精准性的基础上，大幅减轻工作人员的任务量，提升地质资源勘查的质量与效率。要求相关人员合理运用并创新3S技术，针对资源勘查中的所用的地质资料信息实行全面收集、存储、处理与分析。

参考文献：

[1]周鸿翔.基于3S技术开展土地利用动态监测综述[J].测绘与空间地理信息，2019，42（06）：56-57+63

[2]周成云.基于地质矿产勘查领域中3S技术的应用分析[J].世界有色金属，2019（07）：110-111

[3]吴宏宇.3S技术在国土地籍管理中的应用[J].冶金与材料，2019，39（03）：105+107

[4]邓亿橙.3S技术在地质资源勘查中的应用研究[J].城市地理，2015（14）：164-165.