趙 龍
(新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局七0六隊(duì),新疆 阿勒泰 836500)
隨著經(jīng)濟(jì)科技快速發(fā)展,我國對于礦產(chǎn)資源的需求逐步加劇,因而國家需要提高不可再生能源的利用率,出臺(tái)新的、更合理的能源開采政策,這就對地質(zhì)測量工作提出了更高的要求,地質(zhì)測量工作者們減負(fù)的責(zé)任也愈發(fā)沉重,很顯然傳統(tǒng)的測量方式已經(jīng)滿足不了如今地質(zhì)測量工作對于測量精度和效率的要求,工作者應(yīng)當(dāng)使用先進(jìn)的信息技術(shù)展開工作,以此提高測量的精確性和工作效率。
我國歷史上一直采用人工測繪方式來獲取地理信息數(shù)據(jù),近些年部分高校也陸續(xù)開設(shè)測繪專業(yè),在大學(xué)校園里,三五個(gè)學(xué)生攜帶測繪工具在路上進(jìn)行練習(xí)的場景屢見不鮮,然而人工測繪免不了出現(xiàn)誤差,相比計(jì)算機(jī)而言,更容易出現(xiàn)問題,哪怕是經(jīng)驗(yàn)豐富的工作者,憑借肉眼觀察讀數(shù)也不如使用電子設(shè)備得出的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。在地質(zhì)調(diào)查工作開展的過程中,曾多次出現(xiàn)返工現(xiàn)象,其原因就是人工測繪過程中不可避免地出現(xiàn)了大量失誤,得出的數(shù)據(jù)結(jié)果不盡翔實(shí)。
地質(zhì)測量工作是政府方面進(jìn)行的工作,其數(shù)據(jù)結(jié)果具有法律效應(yīng),直接為土質(zhì)管理工作提供數(shù)據(jù),因此測量工作任重而道遠(yuǎn)——要求高、難度高,且我國國土面積廣泛,因此測量工作任務(wù)量巨大。從事此工作的技術(shù)人員不僅要具備過硬的專業(yè)素養(yǎng),還要有基礎(chǔ)的法律知識。另外有些地區(qū)環(huán)境不適合人類涉足,在這些地區(qū)進(jìn)行測繪工作十分危險(xiǎn),工作人員面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
傳統(tǒng)地質(zhì)數(shù)據(jù)保存方式為使用檔案室分類保存紙質(zhì)檔案,這可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)資料不全、甚至容易因工作人員失誤而導(dǎo)致數(shù)據(jù)檔案丟失的情況,而且紙質(zhì)版檔案有易受潮、易老化、占用空間廣的特點(diǎn),為數(shù)據(jù)保存工作增加了難度。
隨著科技的發(fā)展,電子設(shè)備的性能不斷完善,攝影技術(shù)日趨成熟,新一代數(shù)字?jǐn)z影測量平臺(tái)也得到了廣泛應(yīng)用,在礦山地質(zhì)測量工作的數(shù)據(jù)獲取、記錄、和處理方面做出了一定貢獻(xiàn)。其中低空遙感平臺(tái)能放大現(xiàn)有的測圖,憑此可以建立體現(xiàn)立體景物的城市三維立體模型,為地質(zhì)測量工作提供精準(zhǔn)信息;航空遙感手段則可以獲取大比例尺地理空間數(shù)據(jù)信息。另外在進(jìn)行人工測量中,攝影技術(shù)也有著不可忽略的地位。攝影技術(shù)可通過拍攝照片輔助記憶,但這要求照片具有較高的精度和辨識度,因此操作人員的攝影技術(shù)起著決定性作用。為了達(dá)到要求,測量人員主要需客服三個(gè)難題:照片清晰,記錄景物全面,反應(yīng)地面與景物的相對關(guān)系。其中要使照片達(dá)到較高清晰度,需使用像素高的設(shè)備,盡量減少手部抖動(dòng)造成的照片模糊問題,還要選擇適宜拍照的環(huán)境和角度,在藝術(shù)攝影中可采用背光、測光來烘托氛圍凸顯人物,但測繪中多采用順光,減少光線對于清晰度的影響。照片是二維平面的,相比起三維立體圖而言,立體感較差,因此單張照片不能精確呈現(xiàn)地物關(guān)系,工作人員應(yīng)采用不同角度進(jìn)行拍攝,盡可能將實(shí)景完全呈現(xiàn)在圖片中,如何選擇恰當(dāng)角度則需要漫長的熟練過程。
GPS定位技術(shù)有著精度高、設(shè)備自主性高、操作容易上手的優(yōu)點(diǎn),與傳統(tǒng)的人工測繪相比,其幾乎不會(huì)出現(xiàn)可接受范圍外的誤差,在最近幾年的礦山地質(zhì)測量工作中,GPS已被普及。如今由中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)——北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已投入使用,為GPS定位提供了技術(shù)支持,其定位精度、測速精度較高,不輸于美、俄、歐的三大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
我國目前已成功建立各級GPS網(wǎng),或精細(xì)或粗獷地掌控全國范圍的地質(zhì)資料,這些都要?dú)w功于GPS技術(shù)帶來的測量數(shù)據(jù)時(shí)的便利。另外,目前的GPS定位裝置向著輕便快捷的方向發(fā)展,其體積、重量逐漸減小,方便攜帶,精度卻逐步提升,還具有操作簡便,容易上手的特性。對于野外工作者而言,除去必要的生活用具,還需攜帶測量工具,輕便的GPS接收機(jī)可減少測量人員的負(fù)擔(dān),同時(shí)使用GPS技術(shù)時(shí),控制點(diǎn)之間無通視要求,因此工作者不必耗費(fèi)勞動(dòng)建造標(biāo)志,極大地降低了工作成本、提高工作效率。
遙感技術(shù)時(shí)近些年興起的探測技術(shù),其依據(jù)不同物體的電磁波反射和輻射特征,應(yīng)用不同種類的傳感器收集、分析、處理對遠(yuǎn)距離目標(biāo)所發(fā)射和收到的反射電磁波,最終形成影像,展現(xiàn)遠(yuǎn)處的景物。遙感器分為很多種類,容易獲取的有照相機(jī)、攝像機(jī),除此之外還有多光譜掃描儀等,幾乎可以應(yīng)用于測繪工作中的所有情境。
遙感技術(shù)有很多先進(jìn)之處——首先,可見范圍廣大:航攝飛機(jī)高度可達(dá)10Km左右,陸地衛(wèi)星則能達(dá)到近千千米,因此一張陸地衛(wèi)星圖可覆蓋的面積極為廣闊,甚至可達(dá)三萬多平方千米。其次,遙感技術(shù)探測速率遠(yuǎn)非人工可比,全部由人力完成需要花費(fèi)數(shù)月甚至數(shù)年的工作,若是應(yīng)用遙感技術(shù)可節(jié)省八九成時(shí)間。另外,遙感技術(shù)不受惡劣自然環(huán)境影響,在一些極端天氣中,或是在自然條件惡劣的區(qū)域,應(yīng)用遙感技術(shù)可避免測繪人員遭遇不測,而要完成對高山、冰川等地的測量工作,使用遙感技術(shù)可省去人工攀爬山峰的工作量,其對操作人員的體質(zhì)強(qiáng)度也無硬性要求。最后,遙感技術(shù)設(shè)備種類繁多,能獲取的信息量也很大:通過應(yīng)用不同性質(zhì)的電磁波,可探測很多信息。
前文中提到,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)保存方式為使用檔案室分類存放紙質(zhì)檔案,由于紙張易受潮、老化的特點(diǎn),時(shí)常出現(xiàn)檔案損壞的情況,又因檔案室工作人員處理不當(dāng),易出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的問題,另外在進(jìn)行礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)處理時(shí),人工分析、整合數(shù)據(jù)工作量大,且人工具有不穩(wěn)定性,容易出現(xiàn)計(jì)算失誤,哪怕是經(jīng)驗(yàn)豐富資歷較深的老手,也難免有失手。還有,全國大部分開采礦山都需要進(jìn)行地質(zhì)測量工作,若是想要調(diào)取測量數(shù)據(jù),需由專人取出資料送達(dá)或是拍照傳輸,調(diào)取數(shù)據(jù)很不方便。若是建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫作為礦山地質(zhì)信息的載體,方便測量數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存、分析、調(diào)取,又可減少紙張的使用和空間的占用,減少在檔案管理中人力資源的投入,可謂一舉多得。
綜上所述,礦山地質(zhì)測量是一項(xiàng)比較重要工作,傳統(tǒng)測量手段有著諸多不足,將現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用到礦地質(zhì)測量工作中已經(jīng)成為歷史發(fā)展的大勢所趨,它們有著簡便快捷、效率高、精度高、所受限制少、傳輸處理分析數(shù)據(jù)快的優(yōu)勢,必能在很大程度上提高地質(zhì)測量工作的速率和效率,為合理開采礦產(chǎn)資源提供有利依據(jù),為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供動(dòng)力。