浅谈RS、GPS、GIS在地质工作中的应用

浅谈RS、GPS、GIS在地质工作中的应用
作者：胡静张辉张欢
来源：《科技资讯》 2011年第27期
胡静张辉张欢
(辽宁省冶金地质勘查局四0一队辽宁鞍山 114005)
摘要:本文简要分析了RS、GPS、GIS及其在地质工作中的应用,并且简单介绍了他们的结
合在地质工作中的应用。

关键词:RS GPS GIS 地质工作
中图分类号:P62 文献标识码:A 文章编号:1672-
3791(2011)09(c)-0054-01
1 RS(遥感)在地质工作中的应用
RS(遥感)产生于20世纪60年代初期,它作为一种获取信息的手段,是利用卫星、飞机或气
球所运载的传感器获取地面资料。

地球上的所有物体都在不停地吸收,发射和反射电磁波,并且
不同物体的电磁波特性是不同的。

遥感通过传感器来探测地表物体发射及反射的电磁波,记录的这些物体的波谱变化、空间变化和时态变化,从而提取这些物体的信息,完成远距离识别物体。

遥感技术一诞生,便在地质工作中得到广泛应用,是地质调查和环境资源勘查与监测的重要
手段,其优点在于视域广、影像直观,立体观察效果好,信息量丰富。

就其在地质找矿中的应用而言,它主要包含直接应用和间接应用。

直接应用是指遥感蚀变信息的提取。

所谓蚀变指的是岩浆热液或汽水热液使围岩的结构、
构造和成分发生改变的地质作用,它通常与围岩成分、矿床类型有一定的内在联系,是比较有效
的找矿标志,各种矿物都有自己独特的电磁辐射,这样,利用波谱仪对野外采样进行光谱测量,可
以确定样品的吸收谷,识别矿物组合。

间接应用则主要是提取地质构造信息。

通常来说,地质构造的边缘部位、变异部位,板块构
造不同块体的结合部、边界地带是成矿比较集中的地方,这些地方就成了遥感找矿的地质标志,
这样的地址标志主要有,断裂、节理、推覆体、中酸性岩体、火盆地、火山机构,尤其是断裂,对于遥感找矿具有特别重要的意义。

2 GPS(全球卫星定位系统)在地质工作中的应用
GPS是以在空中6个轨道上运行的24颗人造地球卫星为基础的无线导航定位系统。

该系统
由空间卫星星座、地面监控系统、用户系统组成,能为全球进行实时、高精度的三维静态、动态定位。

其定位原理是以卫星的瞬间位置作为已知的起算数据,计算待测点的空间坐标(x、y、z)。

就目前来说,他已经成为获取现势空间数据的重要手段,在地质测量、矿产管理以及调查等地质
工作中得到广泛应用。

就地质测量来说,手持式GPS仪能够进行单点绝对定位,其精度能够满足平原、山区、高山
区等地的地质工程测量工作,不仅减少了控制测量环节,同时也降低了成本,减轻了地质测绘人员的工作强度。

就矿产管理来说,一方面,地质找矿必须要用到测量;另一方面,利用GPS定位系统,能够对矿产资源的分布及面积做出比较精确的测算和定位,为估算矿产量提供重要依据,同时也为矿产管
理提供精确边界。

在地质填图方面,用差分GPS定位技术就可用1∶50000地形图作为野外填图的手图。

不仅
省时,而且减少了误差,它是将差分GPS采集的数据用电子手簿记录,再将GPS数据转换为GIS数据格式,从而在1∶5万地形图的图框内完成地质填图作业,期间不需要对地形图做相应放大,因
此精确性较高。

3 Gis(地理信息息统)技术在地质工作中的应用
GIS是一个建立在统一的地理坐标基础上的空间信息系统,是由计算机硬件、软件、空间数
据库、数据的输入与输出设备和数据转换、通讯设备等组成的集成系统,它结合了多门学科,如
计算机科学、信息科学、空间科学、地学、环境科学、管理科学等,功能相当广泛,不仅能够对
空间数据进行分析,同时也能够对地理环境与自然资源的信息进行管理,监测其动态变化,及时向人们提供预测及预报信息。

因此,GIS在地质工作中应用非常广泛,如矿产资源管理,地质过程分析,地质灾害的防治等。

就我国而言,我们以国产mapgis为平台,建成了全国1∶50000的地质图数据库,成功完成了空间与属性数据的输入、矢量化、编辑与建库。

利用此数据库不仅能够有效解决地址数据的管理、多层次大范围的检索、图幅间的衔接处理等高难技术,同时也能够据此编绘各种比例尺的专题图件,如基础地质信息库、地质灾害空间信息管理系统等。

4 3S的集成及应用
RS、GPS、GIS各有其优点,但是也各有其缺陷,随着时代的发展,人们逐渐将他们结合起来。

在3S集成技术中,GIS始终处于核心地位。

根据实际需要,3S技术的结合主要有GIS+RS、
GIS+GPS、3S的整体结合。

其中GIS+RS形式,RS是外部信息源,是GIS数据更新的手段,GIS则
能够增加遥感图像分辨率,提高解释精度;GIS+GPS主要应用于导航,可提高导航精度;3S的整体
结合可构成高度自动化、实时化和智能化的地理信息系统,RS提供大量实时、动态的地理信
息;GPS能够为RS数据提供空间坐标;GIS强大的数据处理功能,可将RS、GPS所获得的地理信息以及空间信息进行综合处理和集成,实现图形、图像处理系统的完全合一,为解决具体问题提供
有力的技术支持。

具体而言主要有如下方面。

4.1 在地质基础调查中的应用
地质基础调查是一项综合性的地质工作,其目的在于为国土规划、矿产普查、地质科研、环境地质普查等地质工作提供基础性资料。

常规的地质调查、研究通常基于实地调查,需要耗费大量的时间、物力、人力和财力,并且一些险要地段难以进行实地考察,因此得出的数据往往并不
全面。

而采用3S技术进行大范围地质调查和研究,不仅节约了大量的时间、人力、物力和财力,同时也更为全面。

其主要工作内容为1∶250000区域地质调查和重点地区1∶50000地质调查。

利用各类遥感图像的优势,能够对区域地质资源彻底摸清。

利用GIS能够建立多专业,多门类,标准化基础性数据库,对这样的数据库进行分析评价,可得出一些列多专业成果,如矿产图,航磁图,地球化学图等,并且通过技术分析可以找出相互关联的图件和相关信息资料。

4.2 在矿产资源调查中的应用
矿产资源调查面向的通常都具有空间特征,如各类岩层、矿体、构造等都是空间实体。

而
3S集成技术所解决的正是空间信息问题。

因此,3S集成技术在矿业中有着非常广泛的应用。

尤
其是在一些高山峻岭,地质条件复杂地区,常规的地面工作很难推进,3S技术可大显身手,一方面
资源卫星可以超前调查,做好地质工作的战略部署,同时以3S技术为依托的计算机多元信息成矿预测,可以有效找出大批有价值的成矿靶区。

4.3 3S技术在地质灾害研究中的应用
我国是地质灾害多发国家,地质灾害种类多、分布广、危害大,不仅制约着地址多发地区的经济发展,而且严重威胁人民的生命财产安全。

通过3S技术集成,能够有效进行地质灾害预报,为减灾、防灾提供直接参考。

在这样的系统中,RS是提供地质灾害体专题空间数据源,GPS获取地表灾害体目标要素的空间坐标数据;GIS对RS和GPS提供的数据进行分析,提供对多源地学数据的空间分析和趋势分析。