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3S技术在矿产地质勘查工作中的应用研究论文

发布时间:2022-08-04 11:06:24 文章来源:SCI论文网 我要评论














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  摘要:本文介绍了3S技术的概念和定义,以及全球定位系统技术(GPS)、遥感技术(RS)、地理信息技术(GIS)的发展和意义。探讨了3S技术在矿产地质勘查工作领域的实际应用以及对其工作效率的影响,以促进矿产地质勘查工作研究的进一步发展。
 
  关键词:3S技术;矿产地质勘查;应用研究
 
  随着我国经济科技的快速发展,矿业作为国民经济的支柱产业,对社会保障制度的持续发展起着举足轻重的作用,我国要促进矿产地质研究健康长期发展。3S技术包括GIS、RS、GPS三大技术。首先,GIS是从加拿大引进的,主要用于对地形特性、地质资料的数字化处理以及三维可视化建模等方面进行研究。RS技术则是可以根据地表影像数据得出地表物理特征及生态环境状况,效率极高。GPS技术由于其快速、高效、低偏差而被广泛应用于许多领域。
 
  1 3S技术发展
 
  科技的发展与GIS、RS和GPS技术密切相关,为整体应用开辟了更广阔的前景。基于GIS、RS和GPS技术的运用,可以快速正确地收集、处理和更新地理和环境信息,将相关部件与综合工艺系统相结合。随着我国信息高速公路建设计划的正式启动,3S技术的发展也在加快。

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  2 3S技术在矿产地质勘查工作中的应用意义
 
  GIS、RS和GPS技术的有机集成是一个相辅相成的要素。在实践中,这三种技术是独立的,但有成千上万的联系。这三种技术的科学整合为地质研究提供了可靠的依据。利用3S技术可以有效提高地质调查的质量和效益,促进地质资源的开发利用,防止地质资源的不合理利用,如:不规则采矿。特别是近年来科技进步明显,GIS、RS、GPS技术不断进步。
 
  3 3S技术的组成及详细介绍
 
  (1)3S技术主要由地理信息、空间定位、遥感影像数据样本、数据管理、查询、更新、空间分布组成。
 
  (2)3S技术的详细介绍。
 
  ①GPS(全球定位系统)。目前,GPS主要采用美国研制的技术,主要是在轨卫星,用于确定特定区域内的位置,精度可达一米。该技术可用于计算运动速度和一定的工作轨迹。GPS的主要优点首先是相对稳定,不受天气等外部因素的影响。同时,它不受地理问题的影响,因此可以是多维的。其次,GPS不仅提供了快速定位,而且提供了恒定的速度和时间,还可以对电路进行分析和预测。第三,GPS是一个功能齐全的系统,可用于矿产地质、水资源管理、交通等领域。第四,GPS覆盖范围更广,通过适当的计算,可以覆盖全球95%以上的领土,覆盖全球的24颗卫星。第五,GPS允许在不需要定位的情况下检测人类活动,即使在移动状态下,也可以提供所需的空间。早在50年代末,美国就研制出全球GPS定位系统,其优点是高稳定性,GPS技术本身的高稳定性无异于一种保护膜,隔离气候、温度等外部自然条件,从这项技术的作用来看,既不受时间的限制,也不受空间的限制,可以在不同的情况下,在多个维度上精确定位相关位置。在我国,GPS技术不仅在矿产地质研究中取得了良好的效果,而且在许多交通运输行业得到了成功而有效的应用,例如,水资源管理,军事和其他领域。这一特点不仅加快了GPS技术的发展,也增强了其作用。GPS技术不仅可以以极快的速度确定具体位置,还可以使用极其强大的系统,分析和预测其运行的速度、轨迹和其他要素。这种作用极大地方便了人们的生产和生活。这也是GPS在各个行业中得到了广泛的应用的原因。而且,在连续的运动中,GPS可以非常精确和灵活的发展。②RS(遥感技术)。利用电磁波的反复辐射与吸收循环,是遥感技术的基础。利用电磁波信息进行数据图像的分析,能够在不与目标直接接触的前提下对目标进行识别。遥感影像技术的内容主要有胶卷影像和数字影像。目前,数字影像生成技术得到了广泛的应用,它被用来处理和转换无线电波信号的图像。以往,采用远距离检测技术,通过薄膜上的物质来制作图像,但这种方法早已过时,性能不佳。目前,利用遥感技术进行数字化图像处理是实现该技术的关键手段。RS是3S系统的基础技术,它为GPS、GIS等技术提供了基础资料,能够快速、精确地获得目标的全部信息。这些优点使遥感技术在我国的应用领域得到扩展,该技术在环境监测、交通规划、害虫预测等方面得到了广泛的应用。它在矿产地质勘查中的运用,不但使它的所有功能和用途得到了充分的发挥,而且极大地提高了勘查工作的效率。③GIS(地理信息技术)。GIS主要是利用计算机软件对数据进行处理,并对其进行有效的管理。地理信息技术必须分析和重组与这一问题相关的基本信息,并能够对其进行分类、搜索、生成和转换这些信息。此外,它还可以处理这些信息,对其进行转换,将信息完全显示在地图上,甚至显示在屏幕上,使其可视化。随着科技的进一步发展,GIS被用于视觉信息的动态显示和数据的实时监控。GIS使用计算机软件、数据库、分析模型等矿产地质研究的有用信息。这种技术最常用的工具就是电脑,它能最大限度地发挥电脑的软硬件,可以收集、存储、管理、计算、分析、显示、描述等各种空间数据(包括大气)的地理分布数据。GIS技术是一种比较复杂、很实用的技术,它能让数据更清楚、更容易理解。同时,该技术还可以建立一个具有复制和充分利用电脑技术获得地理信息的虚拟三维模型,实现了对空间信息的实时、动态监控,提高了矿产地质调查数据的准确性和有效性。
 
  4 3S技术的应用原则
 
  3S是指全球定位系统,遥感技术,地理信息技术。地理信息技术主要是存储、分析和处理地理信息,而遥感和全球定位系统技术则是地理信息采集和监控的主要手段。地理信息技术主要用于对地理信息进行下载、存储、利用计算机软件对地理信息进行实时检索和分析,将目标的时空模型在几秒钟内读取目标的动态变化,将复杂的物理问题转化为描述性问题。全球定位系统作为一种外层空间控制系统,其基础是雷达系统,即卫星、监测站等手段。它的主要功能是全天候和全域,借助GPS,可以快速准确地确定目标位置。通过对卫星信号的分析,可以确定未申报点的位置,获取地理信息,建立地面高度模型。遥感技术用于卫星和飞机等一系列手段。在实际调查过程中不需要与目标直接联系。传感器可以收集电磁波信息,通过数学或物理分析确定目标的具体条件、性质和动态。有些研究目标范围广泛,环境复杂,可以借助遥感技术,可以获得多种测量参数来识别目标。
 
  5矿产地质勘查的具体方法
 
  5.1地质填图法
 
  地质填图法是目前最常用的勘查手段。在对矿产地质进行仔细研究后,根据有关的理论知识,对矿体构造进行了详细的分析,以确定矿体的构造,并对矿体的性质进行了评估。只有对特定的地质情况进行全面的认识,并将其与有关的知识与经验相结合,才能使地质调查工作更加精确,提高工作效率,确保矿产地质工作的顺利进行。
 
  5.2重砾找矿法
 
  重砾找矿法是通过对散粒沉积物中的天然碎石进行考察,对大体积碎石进行提取,分析矿石的产地。这是对研究人员的一个考验,因为它要求确保研究人员有良好的监察及进入目的地的能力,并对地点作出准确的评估,以确保调查成功进行。

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  6矿产地质勘查工作中的3S技术应用分析
 
  6.1 GPS全球定位系统技术的具体应用
 
  全球定位系统在我国实施以来,已经使用了几十年。这项技术已由未知转化为成熟,由多个问题转化为持续改进和优化。目前GPS技术有很大的发展空间,特别是在矿产地质研究领域,提供地质矿产的时间、空间和地理的完整信息。在矿产地质勘查中,一般使用GPS定位系统,包括空间、地面控制以及用户设备三大部分。通过对卫星导航系统的有效应用,可以对矿产地质情况进行全面的认识,对地质点的高纬度进行精确测量,从而为其它化合物的开发提供依据。GPS在地质研究中的第一步是测绘,能够结合实际地形条件进行精确的地形测绘。早期的制图方法和过程极其复杂,精度低。GPS技术的出现,使地质矿产调查中的监测测绘工作能够方便快捷地进行,并保证对地质研究具有重要意义的测量结果的准确性。研究人员到达矿山后,必须建立GPS系统,建立其测地基础,保证地质调查工作的正常有序进行,全球定位系统控制网络的存在大大缩短了操作周期。在对基线进行检查后,确定了GPS的各种技术方面,以确定其具体坐标,并对这些数据进行汇总、统计和分析,以便对矿产地质进行科学准确的剖面。几十年来我国一直在开发GPS技术,能随着地质勘探的发展,提供各种地质地理资料和具体的地质矿产,具有非常明确的应用前景,在地质研究中占有十分重要的地位。在地质研究方面,主要使用GPS和卫星定位系统。GPS技术相对于传统的GPS定位系统,在不受外部环境干扰的情况下,具有较高的稳定性和准确性。此外,定位系统还能对地质情况进行有效的监测,对地质点的海拔、纬度进行测量,为下一步的工作提供依据。GPS技术虽然精度不高,但是使用GPS技术,可以大大降低工作负荷,而且操作简单,能够满足较高的要求,为地质研究提供了有力的支持。在起点测量时,采用GPS定位法,对勘察方向上的各类地形点进行定位,并获得最终的测量坐标。通过对资料的综合和分析,可以得到相应的剖面图。
 
  6.2 RS遥感技术的具体应用
 
  利用遥感技术可以分析特定区域的地层构造,并进行地形测量。同时,也可以根据矿产地质情况,将特定的法律资料分配给矿藏,这是很有现实意义的。随着科学技术的不断进步,将遥感技术用于矿产地质调查的范围也越来越广。三维视觉技术和虚拟仿真技术在地学领域得到了广泛的应用。在以往的地质研究中,由于地质环境、地理环境等因素的影响,造成了大量的工作困难,不但耗费大量的人力物力,还造成了整个调查进程的延误。然而,利用遥感技术代替手工的方法,可以大大提高矿产资源和时间,从而大大提高了矿产资源的发现几率。在遥感技术的具体应用中,山脉本身的光谱特征具有重要意义。不同的地质运动将导致不同类型的矿产分布。地质矿产一般具有特定的岩性,
 
  因此对其进行测量分析具有重要意义。由于不同类型的岩石具有不同的光谱特征,可通过遥感方法进行分析采集岩石参数,地质矿产通常分布在地质构造的周长上,并根据变化的具体地点而定。一般来说,遥感技术可以评估矿产的位置,提高勘探的准确性。此外,对采矿时间的分析对采矿具有重要意义。在某一具体的矿产资源中,应用遥感技术可以对这些区域的具体地质条件进行识别。另一方面,利用遥感技术对地质资料进行了某种程度的解释,对我国的矿产资源具有重要的意义。由于遥感影像是以线性或连续的方式呈现,因此,在地质结构上也会产生错误。因此,利用遥感影像进行观察与分析,能较好地理解地质结构,为进一步开展地质工作提供参考。另外,利用遥感技术可以对矿山环境进行追踪,它能生成大量的影像,能够对目标进行多维的分析。在对矿产进行地质勘察时,可以随时注意周边环境,减少危险,保证人员的安全。该技术允许对该区域的底层结构进行分析,以获得地形图像。此外,它还可以根据对矿产资源分布立法的详细说明,更准确、更实际地分析其详细情况。随着现代科学随着遥感技术的迅速发展,三维视觉与虚拟模型已被广泛地用于遥感领域。在没有使用遥感技术时,由于地形条件复杂,地质勘察过程中所发生的各种地貌和自然现象会对地质工作造成很大的影响。但是,利用遥感技术,可以取代人工地质,既节约了资源,又节约了时间,又增加了新的发现几率,实现了无缝、高效的工作。另外,在找矿过程中,对采矿时间进行分析和研究也是很有意义的。矿产资源分析的主要目的是确定矿产资源分配的相关信息,并对可能存在的栏目进行评价。遥感技术在特定地区的应用可以获得更多的矿床信息,而采集、整合、统计和后期数据分析可以建立科学合理的研究模型,有效提高检索概率和准确性。
 
  6.3 GIS地理信息技术的具体应用
 
  该技术首先提供相关信息,然后用于管理、分析和使用,最后为员工提供更直观、更清晰的数据。在分析和处理国家地质信息时,国家地质调查总局利用GIS技术绘制地质信息图,应为矿产地质研究提供了坚实的基础。地理信息技术可以将多种地形系统精确地转换成数字信息,这些系统因地形不同而不同,向矿物学研究人员提供数据,加快科学研究。地质信息的准确性和可靠性直接而显著地影响着地质研究的质量。只有在正确的地质信息下,后续工作才能正常顺利。为了有效提高地质信息的真实性,有关人员应更加重视测绘、采矿等工作,以及加强控制。地质信息是地质矿产调查的重要内容,可作为加快地质调查的基础有关方面,因此有必要加强地质信息管理。新的地理信息技术使地质调查数据计算机化,建立了可靠的保护系统。同时,它作为图解数据和信息数据的链接,为矿产地质研究提供了坚实的基础。此外,GIS还可以建立一个基于数据信息的数字三维模型,以便进行基于科学的数据分析和处理。可以得出这样的结论:矿产地质调查只有在充分利用地理信息技术的情况下才能有效、合理地进行,以提高工作效率。GIS包含了获取、管理、分析和利用信息的过程,最终的分析资料可以直接提供给工作人员。我国自然资源厅通过GIS对国家地质资料进行分析、处理,制作成地质资料地图。利用GIS技术,可以把各种地形特点的地形图转换成数据信息,上传平台,大大提高了地形图的工作效率。地质信息的准确性对矿产地质研究至关重要,保证地质信息的准确性是后续调查的基础。为了提高准确性,通常需要对监测和制图、采矿活动等进行合理的控制。地质信息对矿产地质研究具有重要意义,可帮助有关人员总结经验,有效开展地质调查,加强对地质资料的管理是十分必要的。同时,进行定量的地质调查,也是提高地质调查工作质量与效益的关键。尤其是GIS可以充分利用数据,构建模型,高效地对数据进行定量的分析与处理。因此,充分利用地理信息技术的优势,将有效保证地质研究的成功进行,大大提高其工作效率。
 
  7结语
 
  总之,我国社会经济的深度发展也促进了科技资源的更有效利用。电子技术应用于许多领域,特别是3S技术,广泛应用于矿山地质研究。近年来,3S技术,特别是RS、GPS和GIS技术在矿山地质研究中得到了广泛应用。一般来说,这三种技术是分开处理的。但是,现在它们正在逐渐地互相融合。在矿产地质勘查中占有举足轻重的地位,并逐步成为工业发展的一个重要组成部分。3S技术不仅用于矿山地质调查,也可用于环境管理、汽车导航等方面。3S技术是进行矿产地质调查的重要手段,它能保证对矿产的持续开采,同时也能对有关资料进行采集和分析。3S技术已广泛地应用于矿产地质领域,相信3S技术在未来会有很大的发展,为我国的矿产地质工作提供更好的环境。3S技术在矿井地质勘察中的运用,使采矿工作的效率和质量得到了极大的提高。
 
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