任祥國

（山東省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濰坊 261021）

礦產(chǎn)資源是國家全面建設的最重要條件，對于國家的發(fā)展形成了極大的影響。盡管我國在礦產(chǎn)資源方面儲藏較為豐富，但因為國家經(jīng)濟高度發(fā)展，使得礦產(chǎn)資源供應難以長期穩(wěn)定保障。

為此，加大礦產(chǎn)資源的地質(zhì)勘查力度，為礦產(chǎn)開發(fā)和利用奠定堅實基礎，這是我國礦產(chǎn)勘察部門的重要任務。基于此，3S技術被用于實際的礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作，對整個工作的優(yōu)化和完善有著極大的促進作用。通過三種技術的綜合利用，使得我國的整體礦產(chǎn)勘查能力有了顯著的提升。

1 礦產(chǎn)地質(zhì)勘查概述

礦產(chǎn)地質(zhì)勘查是對某確定目標礦產(chǎn)資源區(qū)域內(nèi)的地層實際的構造以及巖石和地下水等情況進行充分的調(diào)查研究，通過該工作可以形成對該地區(qū)礦產(chǎn)儲量和資源開采價值進行評估的基礎。隨著相關勘查技術的發(fā)展，很多勘查技術和新的勘查理論及方法被更廣泛用于整個勘查和數(shù)據(jù)處理的過程，不但大幅度提升了礦床的探知能力，同時也因為勘查效率改善，使得經(jīng)濟效益和成本控制都能得到非常充分的保證。

我國的大量礦產(chǎn)地質(zhì)勘查地域很多都位于西部的山區(qū)和荒漠地區(qū)，如果采用傳統(tǒng)的人力勘查方式進行相關工作，將面臨非常大的困難。而新的3S技術逐漸廣泛運用，對整個勘查工作有非常大的促進作用。尤其是衛(wèi)星遙感技術，可以從非常大的范圍內(nèi)對礦產(chǎn)資源的分布進行較為準確的勘查，能夠克服地域過大和地形復雜等客觀難題，對地區(qū)地質(zhì)的勘查實現(xiàn)更加快速和準確的實施效果。

2 概述3S技術

對于礦產(chǎn)勘察中的3S技術，主要包括三種，分別是GPS技術、GIS技術、RS技術。這三種技術能夠在具體礦產(chǎn)勘察實踐中相互補充，共同構成一個有機的整體來進行工作處理。GPS技術也就是全球定位技術，主要起到的功能作用為確定位置坐標；GIS技術也就是地理信息系統(tǒng)技術，主要負責分析數(shù)據(jù)和篩選數(shù)據(jù)；RS技術也就是遙感技術，主要負責樣本數(shù)據(jù)的獲取。對于3S技術的集成應用，具體可以參見下圖1。

圖1 3S技術集成示意圖

2.1 全球定位系統(tǒng)技術

地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中，應用GPS系統(tǒng)具有以下幾點優(yōu)勢：首先，具有良好的穩(wěn)定性，GPS系統(tǒng)不會受到外界因素的影響，不會因為天氣因素、時間因素、空間因素的干擾，可以實時提供精準的多維定點；其次，GPS系統(tǒng)能夠快速有效的實現(xiàn)定時、定點功能，可以預測和分析運行軌道；GPS系統(tǒng)定位法則便捷，不需要使用者在特定的位置進行定位，能夠對運動物體進行檢測，數(shù)據(jù)的獲取非常快速。

2.2 地理信息系統(tǒng)技術

對于地理信息系統(tǒng)來講，可以將其看成一種計算機軟件系統(tǒng)，主要用來負責處理數(shù)據(jù)。地理信息系統(tǒng)能夠有效地管理地理信息數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)地理信息數(shù)據(jù)的分析、修改、儲存、分類、輸出。與此同時，地理信息系統(tǒng)能夠利用數(shù)據(jù)加工，將數(shù)據(jù)以特定的形式來轉換并標注在圖上，這樣能夠實現(xiàn)信息的可視化。

3 在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中3S技術的應用研究

我國的地質(zhì)勘查過程中，通過充分運用3S技術，能夠使得整個勘查過程有質(zhì)量保障。為有效利用3S技術，發(fā)揮其應用效能，需要在整個勘查技術的基本原理和實施方法上進行明確和細化，這是對于該技術運用的必要前提條件。

3.1 礦產(chǎn)勘查中3S技術及其工作原理

具體而言，3S技術將遙感系統(tǒng)（RS）、全球定位系統(tǒng)（GPS）以及地理信息系統(tǒng)（GIS）進行了有效、充分的整合，利用三種技術的優(yōu)勢融合，實現(xiàn)了勘查過程中的高質(zhì)量保證。遙感系統(tǒng)與全球定位系統(tǒng)主要用于對目標區(qū)域的觀測點、觀測面和空間等信息內(nèi)容進行監(jiān)測，確定其變化和差異之處。地理信息系統(tǒng)則用于對這些獲取數(shù)據(jù)的分析、存貯和進一步的處理，是針對整個勘查系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理核心單元。

遙感技術屬于衛(wèi)星應用技術范疇，通過飛機與衛(wèi)星等高空飛行器的視野優(yōu)勢，作為遙感設備的運載工具，無需接觸目標就可以通過傳感器的功能設定，實現(xiàn)對目標物和地區(qū)的電磁波信息的有效收集。之后利用一些數(shù)學、物理等方式方法以及地質(zhì)學規(guī)律，對目標物的地域分布，以及形狀、性質(zhì)和動態(tài)的變化進行準確測量。遙感技術是信息技術的具體應用方式，可以快速實時得到大面積讀取的地物及環(huán)境參數(shù)和地表信息，大量測量信息形成目標地物識別以及地質(zhì)規(guī)律探究的精確數(shù)據(jù)信息。

全球定位系統(tǒng)是美國的一套衛(wèi)星地理定位體系，在該體系內(nèi)基于空間衛(wèi)星、地面監(jiān)控站和用戶終端所構成的系統(tǒng)，對目標的地理位置實施高精度的定位，該系統(tǒng)可以全時域全空間連續(xù)定位，是很多地質(zhì)勘查和測繪等工作都必不可少的構成。近些年來，歐洲的伽利略系統(tǒng)以及我國的北斗導航系統(tǒng)都具備了與GPS系統(tǒng)相似的功能設定，但在具體應用中，很多軟件和設備對GPS系統(tǒng)有很好的適應性。3S系統(tǒng)中就是將GPS系統(tǒng)作為其中一個非常重要的環(huán)節(jié)，形成整個礦產(chǎn)地質(zhì)勘查的核心基礎。

地理信息系統(tǒng)主要是基于計算機專業(yè)軟硬件的支持，對各種輸入的空間信息進行各種需要的管理，包括運算、查詢、分析以及其他一些相關的技術功能。利用對時空的建模，對各種事物的變化過程進行模擬和展示，并為之后的礦產(chǎn)地質(zhì)勘查提供全面的信息服務。

3.2 礦產(chǎn)地質(zhì)勘查過程中3S技術的實際應用

在利用3S技術對整個目標地域進行礦產(chǎn)地質(zhì)勘查時，需要這三個系統(tǒng)密切配合，相互促進銜接，形成可以對整個勘查工作有直接影響。

3.2.1 礦產(chǎn)資源評價與模擬預測

礦產(chǎn)資源評價與模擬預測是針對目標地區(qū)礦產(chǎn)情況進行的評價和預測分析，這些評價與分析是整個勘查的核心工作內(nèi)容。采用GIS軟件的空間分析功能進行資源評價和預測有經(jīng)驗模型法、礦床模型法和找礦信息――加權法。以運用找礦信息――加權法進行目標地區(qū)某類礦產(chǎn)與地層、構造和化探等數(shù)據(jù)異常時的資源評價，分析說明應用步驟為：首先根據(jù)斷層與礦床的距離分析確定哪一組斷層對礦產(chǎn)有控制作用及影響范圍，來確定斷層和礦產(chǎn)關系。以得出的影響距離進行緩沖區(qū)分析，與圖產(chǎn)生斷層影響范圍。

3.2.2 蝕變帶制圖

對勘查區(qū)域的蝕變礦物光譜特征研究基礎上進行蝕變帶制圖，由TM各波段圖像組合分析，并提取蝕變物信息，進行解譯、成圖后形成信息層存儲于GIS數(shù)據(jù)庫，作記憶不查詢和空間分析、更新。通過這些圖形和圖表，能夠形成對目標地區(qū)整個礦產(chǎn)情況的基本數(shù)據(jù)信息，對其進行深度分析。為下一步的現(xiàn)場勘查奠定數(shù)據(jù)基礎，同時也能夠形成整個礦產(chǎn)資源結構和布局的基本數(shù)據(jù)信息，相關建設也能夠因此獲得更有效率的建設途徑。

4 結束語

綜上所述，3S技術在當前的礦產(chǎn)地質(zhì)勘查中有著非常重要的作用，是我國進行礦產(chǎn)資源開發(fā)的基本方法選擇。相比于以前比較傳統(tǒng)的礦產(chǎn)地質(zhì)勘查方法，采用3S技術能夠實現(xiàn)更加高效、快速、準確的勘查信息獲取和數(shù)據(jù)處理，并可以與很多專業(yè)處理軟件形成更有效的整合作用。對于當前的礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作，推進對3S技術的深度利用，并將其具體的運用環(huán)節(jié)進行系統(tǒng)開發(fā)，積累形成更加適用于我國的礦產(chǎn)地質(zhì)勘查方法，這是非常必要和重要的創(chuàng)新性工作，需要得到更加充分的投入。