地质测量中的3S技术

周红

摘要：地质测量中，任何观测值都不可避免的含有误差，不是未知量的真值，当然，产生误差的原因是多种多样的，但关键是要得到一个更接近于真值的精确值。测量精度和效率以及范围等在现代化信息基础上，采用多种技术整合，成就了现今快速、大范围的、精确的测量。

关键词：地质测量；全球定位系统；地理系统；遥感技术；应用分析；控制；测量

前言：对于地形进行控制测量是一项繁重而又复杂的工作，目的在于为城市以及工程矿区提供不同比例尺的地图，从而实现安全生产与生活。3S技术是目前控制测量中比较前沿的GIS，GPS以及RS技术的统称，伴随着光电技术，人造地球卫星技术在气象以及军事上的不断发展與推广，3S技术在控制测量中应用空间逐渐拓宽，并逐渐走向成熟，其很多用途已经被人们所周知，如线路规划，发展规划，绘图，财产管理以及科学调查。在地形控制测量中3S具体实现形式大体相同，通过相应的硬件以及软件支持，利用计算机将各种地理信息按照空间分布以及属性，以一定格式输入，存储，检索，显示以及制图，进一步的有选择的对图形中多种要素的整合分析，最后得到满足各种科研以及应用需求的直观图像。

1、遥感技术在地质测量中应用分析

随着我国科学技术的发展，地质测量技术不断完善和发展，遥感技术是最常用的测量技术之一。遥感技术的优点在于能够通过图片成像技术来直观的展现测量结果。遥感技术通过立体图像，给人直观、清晰、准确的展现测量结果，在使用该技术的时候对外界环境的要求比较低，因此能够广泛的应用到多个领域，虽然遥感技术发展时间仅有50多年，但该项技术已经广泛推广到各领域，并取得了一定的认可。

2、全球定位系统在地质测量中应用分析

全球定位系统技术与遥感技术的不同之处在于其采用最新发射卫星进行定位查询。全球定位系统技术的特点是工作时间长，但其优越性在于测量过程中不会受到环境和外在因素的影响，便于操作。因为全球定位系统的优越性，得到了广泛的推广，并在很多领域得到了应用推广。

3、GIS在地质测量中的优越性以及应用分析

对于GIS在地质测量系统的发展来说，其发展速度相对来说比较缓慢，GIS在地质测量系统是借助其他科学技术发展的前提下不断完善，在地质测量中不断的规范和巩固。GIS在地质测量系统通过分析各种数据，最终来确定测量位置的坐标，比如可以利用经纬度以及海拔来对变量的位置进行标注，有时也利用类似于ZIP地理编码系统来定位变量在GIS系统中的坐标，再组织生成能够直接访问GIS的计算机数据库，通过不同的运营商将地图形式的数字信息转换成可以识别以及利用的譬如摇杆数字卫星图像以及地图类似的有关植被覆盖的数字信息层。某些情况下，也可以利用类似原理将人口调查转换成地图形式的主题信息层，GIS主要通过图像处理以及空间模型的构建，对收集到的空间特性的地理属性以及信息等摇杆信息进行分析和处理，从而为地质勘测提供有利的决策支持。

（1）地质图数据库的建立。目前在该方面应用比较成功的是国产m apg is地质图数据平台的搭建，通过在数据库中输入空间与属性数据，数据库自动完成编辑以及矢量化的过程，解决了一些高难度的技术问题，如图幅间的衔接处理，大范围多层次的检索，工程位置选择以及海洋数据的管理，透过该数据库，人们还可以实现更小比例尺或者是任意比例尺专题图件数据库的构建，以方便不同专业的研究。

（2）地质灾害管理与评价。地质灾害评价和管理，利用地理信息系统的各种功能，建立地质灾害空间信息管理系统，管理地质灾害调查资料，显示并查询地质灾害的空间分布特征信息，评价地质灾害的危害程度，分析地质灾害和影响因素之间的关系，提出减轻和防治地质灾害的措施，对将来可能发生的地质灾害进行预测。

（3）地质调查中数据的采集，分析以及处理。在我国3S技术与地质勘测相互脱节的时期，人们主要采取野外勘测的方式对环境地质条件进行相应的记录，并结合手绘和相应的标注解释来完成地质信息的收集，收集到的信息再采取人工分析，制图的方式进行，该种方式从数据采集，整理到分析上来讲，首先就不满足整体性的要求，而且书面材料的方式促成了数据共享的不可能性，面临一些地理条件复杂的山区或者峡谷，数据采集的工作几乎很难进行下去，因此给项目的控制以及管理造成了很大的局限性，如果沿用传统的地理调查方式与信息时代的要求是相脱离的，GIS及其配套软件的发展能够实现数据采集，预处理与分析之间的相互整合，采用定性或者定量的方式，将系统分析与系统应用有机的结合起来，涵盖的范围较广，因此得到的结果较为精确。GIS独特的地理空间分析能力，快速的空间定位搜索查询能力，能够提炼出常规方式无法获取的重要信息，达到空间模拟和空间决策支持的目的实现区域地质勘测过程中调查评价的定量化以及项目过程的数字化。

4、3S技术的融合与应用

随着3S技术的不断进步和成熟，便携式GPS在水平空间定位的应用其精度在民用建设中存在很大的空间，然而，在一些地势变化速度较快的高程地区GPS精度却表现非常的不足。GIS在高程信息与经纬坐标的结合方面具有极大的优势，而且附加的查询功能对于测量人员而言也比较方便，RS则在地球表面信息的读取上具备相应的优势，通过将这三种技术有机的融合在一起，便可以达到系统整体性，实时处理以及在线连接的要求，目前发展比较好的集成技术主要包括GPS与GIS的整合，GIS与RS的整合以及这三者的整合。在矿产资源的调查中，由于调查面向的对象都是空间实体，例如构造，矿体以及各类岩层，RS地理信息的动态化与实时化，GIS则从图像的清晰度入手，加强导航的清晰度，并且由其构建的数据库系统通过相互关联的图件分析，可以得出有价值大规模的成矿靶区。结论：根据上述介绍3S技术的完善、发展、推广及应用对我国的地质测量方面的发展有着不可替代的作用。3S技术的融合是集中三种测量技术的优点，从而为地质测量的发展奠定了坚实的基础。由于3S技术的测速快、精度高、实时性等特色，已在矿藏探测和地质测量等领域中广泛应用。