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        探究3S技術(shù)的運(yùn)用對(duì)礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作效率的提升作用

        2021-11-02 08:33:38
        中國(guó)金屬通報(bào) 2021年10期
        關(guān)鍵詞:遙感技術(shù)信息

        劉 軍

        (江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局,江蘇 南京 210000)

        1 3S技術(shù)簡(jiǎn)介

        3S技術(shù)是GIS技術(shù)、RS技術(shù)、GPS技術(shù)的簡(jiǎn)稱,這三大技術(shù)都有各自獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。比如:GPS技術(shù)最擅長(zhǎng)的是定位,且準(zhǔn)確率極高;RS技術(shù)的主要功能是及時(shí)快速采集各種數(shù)據(jù)信息;GIS的分析能力較強(qiáng),能夠在海量數(shù)據(jù)信息中挑選出有用內(nèi)容,并對(duì)其進(jìn)行全面深入分析。無(wú)論是哪種技術(shù)都對(duì)礦產(chǎn)地質(zhì)勘查起著不可替代的作用,以下是對(duì)這幾種技術(shù)所作的詳細(xì)介紹。

        1.1 GPS(全球定位系統(tǒng)技術(shù))

        早在20世紀(jì)50年代末期,美國(guó)就已經(jīng)研制出了全球定位系統(tǒng)技術(shù)GPS,并在60年代中期投入使用。其優(yōu)勢(shì)眾多,分別有:①高度穩(wěn)定性。相對(duì)來(lái)說(shuō),GPS技術(shù)自身所具備的較強(qiáng)穩(wěn)定性就相當(dāng)于一層防護(hù)膜,隔絕了外界自然環(huán)境比如氣候、溫度等對(duì)該技術(shù)的影響,并且該技術(shù)從不會(huì)受到時(shí)間、空間的制約,能夠在各種情形下,從多個(gè)維度對(duì)相關(guān)位置予以精確定位。②應(yīng)用領(lǐng)域廣。在我國(guó),GPS技術(shù)除卻在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查中應(yīng)用效果極好之外,在交通、水利、軍事等眾多行業(yè)中也得到了良好有效的應(yīng)用。該性質(zhì)加快了GPS技術(shù)的發(fā)展速度,也讓其自身作用更加完善健全。③系統(tǒng)功能強(qiáng)大。GPS技術(shù)不但能夠以極快的速度對(duì)某一位置進(jìn)行定位,還能夠分析并預(yù)測(cè)其運(yùn)轉(zhuǎn)速率、軌道等要素,具備極其強(qiáng)大的功能體系[1]。該特性為人們的生產(chǎn)和生活提供了較大的便利性,同時(shí)也是GPS技術(shù)在諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用并能夠充分發(fā)揮其性能的主要原因。④服務(wù)范圍廣。該技術(shù)所主要依靠的是28顆衛(wèi)星(有4顆是備用衛(wèi)星),這些衛(wèi)星均勻散布在與地面相距20000千米的空中,幾乎涵蓋了全球95%以上的面積。如此寬廣遼闊的面積讓人們身處何地都能夠隨時(shí)應(yīng)用GPS技術(shù),這其中也有許多地勢(shì)條件惡劣的偏遠(yuǎn)山區(qū),它們都能夠享受GPS的服務(wù)功能。⑤定位靈活便捷。該技術(shù)在定位時(shí)對(duì)人類幾乎沒(méi)有要求,并未要求人們要在某個(gè)固定的地點(diǎn)、時(shí)間等,人們持續(xù)走動(dòng)、運(yùn)動(dòng)的情況下也能夠極為精準(zhǔn)的定位,具備較強(qiáng)的靈活性與便捷性。

        圖1 GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)組成圖

        1.2 RS(遙感技術(shù))

        該技術(shù)主要是利用人造衛(wèi)星、飛機(jī)或者其他飛行器來(lái)采集地球發(fā)射的電磁波,并對(duì)其進(jìn)行分析,然后對(duì)分析結(jié)果予以整合統(tǒng)計(jì)生成圖像,該技術(shù)能夠?qū)Φ厍颦h(huán)境和資源予以直觀查看。在過(guò)去,遙感技術(shù)是應(yīng)用膠卷材料予以成像的,傳統(tǒng)陳舊且模糊不清,功能也較差[2]?,F(xiàn)如今遙感技術(shù)所應(yīng)用的是數(shù)字成像工藝,計(jì)算機(jī)也是該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中必不可少的關(guān)鍵用具。遙感系統(tǒng)分別由信息測(cè)量、信息獲取、信息傳輸、信息處理以及實(shí)際應(yīng)用五部分所構(gòu)成。RS技術(shù)在3S技術(shù)中是最基礎(chǔ)的一種技術(shù),GPS技術(shù)與GIS技術(shù)中的基礎(chǔ)信息都是由RS技術(shù)所提供的,而且其能夠在不跟物體相碰觸的情況下成像,同時(shí)快速準(zhǔn)確的獲得該物體的全部信息。這些優(yōu)勢(shì)讓RS技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷增加擴(kuò)大,自然生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通路線規(guī)劃、病蟲(chóng)災(zāi)害預(yù)測(cè)等眾多方面都對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了有效應(yīng)用。而其在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中的應(yīng)用,不僅發(fā)揮了其全部功能用途,還極大增強(qiáng)了礦產(chǎn)地質(zhì)勘查的工作效果[3]。

        圖2 礦山地質(zhì)勘查中遙感技術(shù)應(yīng)用流程

        1.3 GIS(地理信息技術(shù))

        該技術(shù)在應(yīng)用時(shí)不可或缺的工具就是計(jì)算機(jī),其充分利用計(jì)算機(jī)中的硬、軟件系統(tǒng),對(duì)整體或局部地球表層(包括大氣層)空間中的地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、管理、運(yùn)算、分析、顯示、描述等。地理信息技術(shù)具備一定的復(fù)雜性和較強(qiáng)的實(shí)用性,其可視性特征能夠讓數(shù)據(jù)更清晰易懂,同時(shí)該技術(shù)還能夠虛擬3D建模,利用計(jì)算機(jī)技術(shù)再現(xiàn)相關(guān)地理信息,并對(duì)其進(jìn)行充分掌握,而且還能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)的對(duì)地理信息變化進(jìn)行監(jiān)測(cè),從而讓礦產(chǎn)地質(zhì)勘查的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確無(wú)誤,進(jìn)而提升工作效率[4]。

        2 礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中的3S技術(shù)應(yīng)用分析

        2.1 GPS全球定位系統(tǒng)技術(shù)的具體應(yīng)用

        自從我國(guó)引進(jìn)GPS技術(shù)以來(lái),一直應(yīng)用到今天共歷經(jīng)了數(shù)十年,該技術(shù)從生疏到成熟,從問(wèn)題眾多到不斷完善優(yōu)化,現(xiàn)如今的GPS技術(shù)發(fā)展空間極大,尤其是在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中,能夠?qū)⒌刭|(zhì)礦產(chǎn)的時(shí)間、空間以及詳細(xì)地理情況數(shù)據(jù)信息予以充分呈現(xiàn)出來(lái)。礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中所應(yīng)用的定位系統(tǒng)通常有兩種,一種是全球定位GPS系統(tǒng),一種是北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng),主要有空間、地面控制以及用戶設(shè)備三部分。與其他常規(guī)定位系統(tǒng)對(duì)比,全球定位GPS技術(shù)不但不會(huì)受到自然因素的干擾,而且穩(wěn)定性和精準(zhǔn)度也極高[5]。衛(wèi)星定位系統(tǒng)的有效應(yīng)用,可以對(duì)礦產(chǎn)地質(zhì)情況有全面了解,對(duì)地質(zhì)點(diǎn)的經(jīng)緯度、高度予以嚴(yán)格檢測(cè),并對(duì)礦產(chǎn)資源予以精準(zhǔn)定位,有助于其他環(huán)節(jié)的順利開(kāi)展。

        在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中應(yīng)用GPS技術(shù)時(shí),第一個(gè)環(huán)節(jié)就是測(cè)繪,結(jié)合真實(shí)地形條件展開(kāi)精準(zhǔn)測(cè)繪,從而生成真實(shí)可靠的地形圖。早期的測(cè)繪方式流程極為繁雜,精準(zhǔn)性也較差,而GPS技術(shù)的出現(xiàn),讓礦產(chǎn)地質(zhì)勘查中測(cè)繪環(huán)節(jié)變得既簡(jiǎn)便又快捷,而且測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性也極高,對(duì)地質(zhì)測(cè)量工作有著重大的現(xiàn)實(shí)意義[6]。進(jìn)入礦區(qū)后,應(yīng)當(dāng)建設(shè)GPS網(wǎng)絡(luò)體系,并安裝測(cè)設(shè)基線,確保地質(zhì)勘查工作能夠正常有序的開(kāi)展,而且GPS控制網(wǎng)絡(luò)體系的存在大大縮短了工作周期?;€點(diǎn)的測(cè)量工作完成之后,通過(guò)GPS技術(shù)對(duì)各地形點(diǎn)予以探測(cè),確定其具體坐標(biāo),然后整合、統(tǒng)計(jì)、分析這些數(shù)據(jù)并描繪出科學(xué)準(zhǔn)確的礦區(qū)剖面圖[7]。

        2.2 RS遙感技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

        該技術(shù)能夠深入分析指定地區(qū)的底部結(jié)構(gòu),從而生成地形成像。還能夠在得知礦產(chǎn)資源具體位置的基礎(chǔ)上將其詳細(xì)的散布規(guī)律信息予以準(zhǔn)確探析,實(shí)用性較強(qiáng)。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的背景下,遙感技術(shù)中的3D可視化、虛擬仿真等技術(shù)都在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中得到了廣泛的應(yīng)用。遙感技術(shù)還未出現(xiàn)之前,在對(duì)礦產(chǎn)地質(zhì)進(jìn)行勘查時(shí),若是遭遇了較為惡劣復(fù)雜的地勢(shì)、地形等自然環(huán)境,那么會(huì)對(duì)地質(zhì)勘查工作帶來(lái)極大的不利影響,尤其是人力、物力以及工作時(shí)間都會(huì)得到不必要的消耗,從而延長(zhǎng)了勘查工作的進(jìn)展[8]。然而遙感技術(shù)的應(yīng)用,能夠完全替代人工對(duì)地質(zhì)展開(kāi)勘查,極大節(jié)約了資源與時(shí)間,而且也讓找到礦區(qū)的概率得到了顯著上升,讓礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作的開(kāi)展變得更順利、更有效。

        2.3 GIS地理信息技術(shù)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

        該技術(shù)首先是獲取相關(guān)信息,然后對(duì)該信息進(jìn)行管理、分析、應(yīng)用等,最后為工作人員所展現(xiàn)的數(shù)據(jù)更直觀、更明確、更清晰。我國(guó)自然資源局在對(duì)全國(guó)地質(zhì)信息予以分析處理時(shí),就應(yīng)用了GIS技術(shù),繪制了地質(zhì)信息圖,為礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[9]。GIS技術(shù)能夠?qū)⒌匦螚l件差異化較大的多個(gè)地形圖系統(tǒng)準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)變成數(shù)據(jù)信息,以供礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作人員使用,加快了勘查工作進(jìn)度。

        3 結(jié)語(yǔ)

        地質(zhì)勘查工作是資源開(kāi)采中必不可少的重要環(huán)節(jié),只有對(duì)地質(zhì)條件展開(kāi)嚴(yán)謹(jǐn)精準(zhǔn)的測(cè)量,并對(duì)其相關(guān)數(shù)據(jù)信息予以全面分析,才能夠讓資源開(kāi)采工作得以順利有序的進(jìn)行。而3S技術(shù)在礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作中的有效應(yīng)用,讓該工作的效率與質(zhì)量都得到了顯著提升。

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