朱美嘉,張培洋
(河南省新鄉(xiāng)市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院,河南 新鄉(xiāng) 453000)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,促進(jìn)了我國(guó)測(cè)繪技術(shù)的快速發(fā)展,以測(cè)繪遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)為主的現(xiàn)代化技術(shù)平臺(tái)在地質(zhì)勘查中占據(jù)了重要地位,不僅逐步實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化、數(shù)字化和智慧化礦山建設(shè)的目的,還實(shí)現(xiàn)了不同空間數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、查詢、管理和分析等,使得該兩種技術(shù)平臺(tái)廣泛的應(yīng)用于城鄉(xiāng)規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)以及礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)與利用等領(lǐng)域中[1,2]。基于此,本文以測(cè)繪遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)為研究對(duì)象,分析其在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用,為推動(dòng)我國(guó)現(xiàn)代化礦山建設(shè)奠定基礎(chǔ)。
地理信息系統(tǒng)是以先進(jìn)的計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)媒介建立的應(yīng)用系統(tǒng),可以將計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的不同數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理進(jìn)行通過(guò)不同需求顯示的過(guò)程。因此,地理信息系統(tǒng)一般包括以下特征:①地理信息系統(tǒng)具有空間特征,該系統(tǒng)能夠系統(tǒng)的通過(guò)確定的地址坐標(biāo)上對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行組織、分析,即系統(tǒng)中所存儲(chǔ)的不同類型的數(shù)據(jù)具有確定的空間位置關(guān)系;②地理信息系統(tǒng)具有多維結(jié)構(gòu)特征,該系統(tǒng)是在二維空間定位的基礎(chǔ)上根據(jù)不同內(nèi)容表達(dá)出多維屬性特征;③地理信息系統(tǒng)具有較強(qiáng)的時(shí)效性,即系統(tǒng)在某一時(shí)間段內(nèi)采集的數(shù)據(jù)可會(huì)根據(jù)實(shí)際情況出現(xiàn)較大變動(dòng),該系統(tǒng)能夠及時(shí)補(bǔ)充更新信息,使得該系統(tǒng)所保存的信息具有較強(qiáng)的時(shí)效性。
隨著地理信息系統(tǒng)的不斷成熟與發(fā)展,逐漸在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查以及資源開(kāi)發(fā)利用管理中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:①數(shù)據(jù)采集方面的應(yīng)用,地質(zhì)勘查過(guò)程中數(shù)據(jù)的采集以GPS定位為主,在資源勘查等過(guò)程中獲得系統(tǒng)的GPS定位數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析過(guò)程[2];②數(shù)據(jù)處理方面的應(yīng)用,將不同類型、不同算法采集到的多種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、運(yùn)算,并剔除冗余數(shù)據(jù)、補(bǔ)充缺失數(shù)據(jù),進(jìn)而確保數(shù)據(jù)的完整性;常見(jiàn)的數(shù)據(jù)處理方式包括不同坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、地圖投影變化、拓?fù)潢P(guān)系、空間數(shù)據(jù)壓縮、圖幅拼接、圖形數(shù)據(jù)編輯等;③數(shù)據(jù)管理方面的應(yīng)用,地理信息系在龐雜的數(shù)據(jù)管理方面具有優(yōu)越的優(yōu)勢(shì),即系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)管理功能是該系統(tǒng)的核心功能,主要以數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)展示;地理信息系統(tǒng)在數(shù)據(jù)管理方面主要為空間數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)→基于GIS平臺(tái)的內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)范(數(shù)據(jù)格式、類型等)→數(shù)據(jù)代碼格式→矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)→空間信息查詢等;④數(shù)據(jù)查詢方面的應(yīng)用,將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于地質(zhì)勘查領(lǐng)域的最終目的在于充分利用已有的地質(zhì)勘查資料等數(shù)據(jù),將不同的數(shù)據(jù)形式統(tǒng)一管理,使得用戶在較短的時(shí)間內(nèi)快速、準(zhǔn)確的獲取相關(guān)信息,因此,數(shù)據(jù)顯示是地理信息系統(tǒng)的另一重要的應(yīng)用。
遙感技術(shù)是在不接觸物體本身的條件下借助探測(cè)儀器接受物體具體信息,進(jìn)而對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸、保存、計(jì)算、處理的過(guò)程,進(jìn)而分析、判斷物體屬性以及分布狀態(tài)的一種現(xiàn)代化技術(shù)。測(cè)繪遙感技術(shù)是以衛(wèi)星高空拍攝的方式獲取地面數(shù)據(jù)信息的過(guò)程,與傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)相比具有如下應(yīng)用優(yōu)勢(shì):①具有實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的特征,即測(cè)繪遙感技術(shù)具有較強(qiáng)的時(shí)效性,能夠獲取實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)信息,并且可以通過(guò)一定時(shí)間段內(nèi)系統(tǒng)采集的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,分析地表不同研究對(duì)象的變化規(guī)律,如城市地面沉降、礦山沉降(圖1)、礦山綠化現(xiàn)狀分析等;②監(jiān)測(cè)范圍廣的優(yōu)勢(shì),測(cè)試遙感技術(shù)是以衛(wèi)星高空拍攝的方式采集數(shù)據(jù)的,因此可以根據(jù)高度不同進(jìn)行對(duì)目標(biāo)觀察,能夠在較短的時(shí)間內(nèi)獲得較大范圍的數(shù)據(jù)資料;③數(shù)據(jù)量信息大的優(yōu)勢(shì),測(cè)繪遙感技術(shù)在采集數(shù)據(jù)股從恒指可根據(jù)用戶對(duì)數(shù)據(jù)需求的不同而選擇不同儀器獲取數(shù)據(jù),如根據(jù)不同波段采集的數(shù)據(jù)進(jìn)而反演地質(zhì)現(xiàn)象的過(guò)程等;④干擾因素較少,傳統(tǒng)的測(cè)繪方法外業(yè)工作量大、周期長(zhǎng),導(dǎo)致在外業(yè)過(guò)程中受干擾因素更多、更復(fù)雜;測(cè)繪遙感技術(shù)能夠在較短的時(shí)間內(nèi)獲取較大范圍的數(shù)據(jù)信息,因此只需選擇在氣候條件良好的條件下進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,可以有效的避免數(shù)據(jù)采集過(guò)程中各類干擾因素的影響。
圖1 某礦區(qū)地表沉降形變圖
測(cè)繪遙感技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,主要包括以下幾個(gè)方面[1,2]:①地形圖測(cè)繪方面的應(yīng)用,測(cè)繪遙感技術(shù)通過(guò)衛(wèi)星航空拍攝的影像資料獲取礦山的三維地形信息,利用三維地形信息剔除冗余的噪聲等干擾因素后進(jìn)行數(shù)據(jù)校正等處理,進(jìn)而獲取礦山范圍內(nèi)的地形圖;此外,由于測(cè)繪遙感技術(shù)受干擾因素少,現(xiàn)階段衛(wèi)星拍攝精度高,加之?dāng)?shù)據(jù)處理軟件平臺(tái)穩(wěn)定,可以顯著的提高礦山地形圖測(cè)繪精度,顯著的降低了人為誤差對(duì)地形圖精度的影響;②制作專題圖件,測(cè)繪遙感信息是以不同波段的遙感影像數(shù)據(jù)為載體采集地表信息的,因此可以通過(guò)不同波段數(shù)據(jù)的篩選,進(jìn)而分析地質(zhì)構(gòu)造、巖漿巖分布范圍以及地層展布方向等,還可以通過(guò)羥基異常、鐵染異常信息提取,提取與成礦有關(guān)的地理信息,對(duì)找礦潛力較大的區(qū)域進(jìn)行綜合判斷,進(jìn)而指導(dǎo)區(qū)域找礦工作。
綜上所述,地理信息系統(tǒng)和測(cè)繪遙感技術(shù)在地質(zhì)勘查中具有重要的應(yīng)用意義,促進(jìn)了我國(guó)礦山向現(xiàn)代化、數(shù)字化和智慧化過(guò)程發(fā)展。測(cè)繪遙感技術(shù)能夠在較短的時(shí)間內(nèi)提供大范圍的地形地貌特征、地層、構(gòu)造、巖漿巖、礦化蝕變等信息,地理信息系統(tǒng)能夠?qū)⒉煌愋偷臄?shù)據(jù)規(guī)范化,對(duì)數(shù)據(jù)的綜合管理奠定了基礎(chǔ)。