研究在地質勘查中遙感和信息系統運用

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摘要：21世紀，科學技術發展日新月異，促進信息技術廣泛普及到人們生活和工作中，在一定程度上改變了人們的生活方式和工作模式。這也意味著，科技創新已經成為社會發展的大勢所趨。遙感技術和地理信息系統作為信息時代背景下的技術產物，當前被廣泛應用到地質勘查工作中，在一定程度上提高了地質勘查工作質量和效率，同時減輕了工作人員工作強度，促進地質勘查工作向標準化、規范化趨勢不斷進步。基于此，將對遙感技術及地理信息系統進行概述，并深入研究其在地質勘查工作中的具體應用，希望能夠為專業人士提供參考、借鑒，為地質勘查工作形成專業化、特色化工作方法貢獻一己之力。

關鍵詞：地質勘查；遙感技術；地理信息系統；應用

地質勘查是指對一定范圍內的地層構造、礦產資源、水文特征等地質情況進行調查研究，從而為國防建設、經濟建設以及科技發展奠定良好基礎。也就是說，地質勘查結果的科學性和準確性，能夠直接影響國民經濟建設水平。眾所周知，我國地大物博、幅員遼闊，涉及到的地質類型多種多樣，所以勘查難度較大。伴隨著科學技術的不斷進步，多樣化地質勘查技術應運而生，其中遙感技術和地理信息系統以其高效率、高水平、操作便捷等優勢，受到地質勘查部門高度青睞和廣泛應用，并取得了良好的應用效果[1]。由此可見，對遙感技術與地理信息系統在地質勘查工作中的應用進行分析，不僅是提高勘查結果準確性和科學性的有效措施，也是促進地質勘查工作向規范化和標準化趨勢發展的必然需求。

1遙感技術的主要特點

1.1信息提取特點

將圖像處理技術與圖像眼膜技術、信息數據技術等聯合使用，能夠形成信息提取技術，可以將遙感信息進行多樣化分離，并形成一套科學、合理的技術流程。另外，結合檢測區蝕變類型所具備的波段情況和特點，能夠構建鐵染、熱異常等遙感信息模型，從而提取出地質結構蝕變相關遙感信息。

1.2繪制影像圖特點

利用遙感技術繪制圖像，具有標準性和清晰度較高的特點。其繪制出的圖像與比例尺地質圖和地形圖作用相同。將金屬礦化蝕變相關的遙感信息或遙感影像制作成圖件，能夠精準地與物化探、地質等圖件進行空間融合，從而形成綜合性、系列性圖像。

1.3同步觀測范圍廣特點

遙感技術能夠在短時間內探測大面積地區。并獲取準確、科學的遙感數據信息，為拓展人們的視覺空間奠定良好基礎。例如：一張陸地衛星圖像的覆蓋范圍高達30000m2。這種大面積觀測優勢能夠為地質勘查工作提供充足保障。

1.4速度快、周期短特點

在地質勘查中應用遙感技術，具有信息獲取周期短和速度快特點。具體來說，遙感技術在應用過程中，需要衛星圍繞勘查范圍運轉，如此能夠及時獲取范圍內各種地質情況最新資料。有利于對原有地質信息進行更新[2]。或者在地質勘查時根據舊資料變化情況進行動態化勘查，這種勘查方式是傳統人工勘查和航空勘查無法比擬的。

1.5勘查數據綜合性、可比性及約束性特點

利用遙感技術進行地質勘查，能夠動態反映地質變化情況，并且遙感探測可以對某一區域進行周期性、循環性觀測，有利于幫助地質勘測部門結合獲取的遙感信息，跟蹤觀察地質變化規律。另外，在研究地質變化規律的同時也涉及到諸多監視工作，包括自然災害、環境污染等方面，這也在一定程度上突出了遙感技術的重要性。與此同時，通過遙感技術獲取的數據信息還具有綜合性較高的特點。具體來說，遙感技術在地質勘探過程中產生的數據信息能夠綜合體現區域內地質實際情況，從宏觀層面分析，能夠反映了該區域內各種事物形態及分布情況。從微觀方面分析，能夠真實體現勘查區域內水文、土壤、地勢、地貌、植被等特征，可以準確揭示地理事物之間存在的關聯性[3]，并且這些遙感數據在時間方面具有一致性優勢。除此之外，遙感技術可以應用多種手段獲取信息，并且得到的信息數量較大。在地質勘查中，可以結合不同勘查任務，選擇不同波段或不同遙感設備展開勘查工作。例如：在地質勘探中采用紅外線、紫外線等對物體進行探測。并且不同波段在勘查不同物體時穿透性也存在差異，有利于獲取準確的物體內部信息。包括：地面深層信息、冰層以下水體信息等。

2地理信息系統概述

2.1地理信息系統的概念

地理信息系統也稱為GIS，將其應用到地質勘查工作中，可以通過信息技術收集勘查范圍內的各種信息數據，并通過構建數據庫對信息數據進行合理分析和處理。幾年來，科學技術發展日新月異，地理信息系統也取得了長足進步，在一定程度上提高了分析能力，并擴大了應用范圍，為環保工程、資源探測工程奠定了良好基礎。由此可見，地理系統就是一種通過構建地理模型方式對地理空間數據進行分析的信息化系統，有利于幫助相關人員直觀地觀察地理事物存在的關系，從而提高地質勘查效率和質量[4]。
2.2地理信息系統主要特點

2.2.1以計算機系統作為支撐

地理信息系統是建立計算機技術基礎上發展而來的，由多個子系統，其中包括數據采集系統、數據分析系統、圖像處理系統等。這些子系統功能性會直接影響地理信息系統的綜合水平。近年來，隨著網絡技術的廣泛普及和應用，地理信息系統也得到了相應優化和完善，并逐漸向網絡地理信息系統趨勢進步。

2.2.2以地理空間數據為操作對象

地理空間數據是地理信息系統在地質勘查過程中的主要數據來源。眾所周知，地理空間數據具有分布較廣的特點。而應用地理信息系統，能夠對所有地理空間數據的地理坐標進行編碼，有利于為數據信息定性、定量研究奠定良好基礎。并且在地質勘查中只有通過地理信息系統，才能夠實現數據空間位置、時態和屬性相統一目標。

2.2.3分析地理空間數據

地理信息系統在管理數據方面具有方法多元、種類多樣等特點，能夠為數據綜合分析提供充分保障。這種分析方式相對于常規方法而言，得到的空間信息更加準確[5]，可以真實反映地理空間變化情況、預測變化規律，為地質勘查部門決策和管理提供有利依據。

2.2.4分布性特點

地理信息本身具有分布性特點，所以在地質勘查過程中，地理數據的獲取、管理、分析需要突出地域上的針對性，這也使得地理信息系統在框架方面存在分布性特點。

2.3地理信息系統在地質勘查應用的重要性

地理信息系統的廣泛應用，在一定程度上提高了地質勘查工作效率和工作質量，不僅保證了勘查結果的科學性和準確性，還為相關部門決策和管理提供了有利依據，同時減輕了人工勘查工作強度，能夠為地理資源分配、環境工程建設等奠定良好基礎，為推動社會經濟穩定發展提供了充足保障。

3遙感技術及地理信息系統在地質勘查中的具體應用

當前，地質勘查部門應用的地質勘查圖像分析系統，就是遙感技術與地理信息系統相結合形成的信息化系統。在數據采集、數據分析、數據管理等方面發揮重要作用，為相關部門規劃地理空間、管理地理資源等奠定了良好基礎。其具體應用可以從以下幾點進行深入分析。

3.1輸入空間數據及專題數據

將遙感技術與地理信息系統同時應用到地質勘查工作中，二者需要充分發揮系統作用，其中遙感技術主要應用到地質環境檢測方面，具體來說，使用遙感技術進行地質勘查，能夠獲取地理空間圖件、圖片、圖像等相關信息，將這些遙感信息輸入到地理信息系統中，能夠轉換成一致格式[6]。另外，地理信息系統本身具備的壓縮功能，還能夠將數據冗余度進行有效剔除，并形成專題數據，可以為地質勘查決策、管理提供主要參考依據。

3.2數據管理及數據檢索

通過構建空間數據庫及相關管理系統，能夠提高數據管理水平，同時簡化數據檢索流程，有利于提高數據信息利用率。另外，地理空間系統不僅能夠查詢儲存在數據庫中的數據信息，還能夠查詢未儲存數據信息，有利于對數據庫信息進行更新和補充，并利用系統共享功能將數據信息傳遞到各個部門。與此同時，系統通過檢索某一類別地理信息，還能夠完成該復雜程度較高的空間查詢任務，從而提取出具備一定離地條件的地理信息。在數據管理及檢索過程中，其效率與數據結構息息相關。當前，較為常見的信息系統數據結構有兩種，一種為矢量型數據結構，另一種為柵格型數據結構。前者適用于以地質圖、專題圖等圖件為信息源的資料，但在代數運算及空間分析方面存在一定局限性。后者能在運算方面較為靈活，但是由于地質勘查數據信息類型較多，所以在幾何精度方面相對較差。所以為了能夠有效提高地理空間數據管理水平和檢索效率，需要使用柵格型數據與矢量型數據相融合的信息化系統，從而實現圖像制作、圖像分析、信息系統有機統一目標。

3.3數據處理機數據分析

數據處理和分析是空間信息系統中具備的兩種功能，也是區別空間信息系統與計算機輔助制圖和輔助設計的關鍵標志。在數據處理過程中，通過對遙感技術獲取到的原始數據進行空間分析、統計分析和系統性分析，能夠提取出其中有價值的信息內容，有利于為地質勘查信息數據應用者提供決策支持[7]。

3.4數據輸出

對數據進行分析、處理后，將分析結果以用戶所需格式呈現。眾所周知，地質勘查數據均為地理坐標函數、數據空間性數據類型。所以在水文、災害、環境調查和監測過程中，需要進行綜合性分析，全方面考慮數據來源及形式。

4在地質勘查應用中遙感技術及地理信息系統的發展趨勢

4.1向集成化趨勢發展

上文提到，地理信息系統是建立在互聯網技術基礎上發展而來的，其中涉及到多種學科，包括計算機學科、市場學科等。這也使得該系統產生的作用影響深遠。在地質勘查中應用地理信息系統和遙感技術，能夠滿足高效性、高質量勘查需求。但現階段，遙感技術和地理信息系統依然為兩個獨立單元，所以在未來發展過程中，專家和研究人員需要重視二者集成化研究，充分發揮二者協同作用，在擴大遙感技術與地理信息技術應用范圍的同時，提高地質勘查綜合水平。

4.2向智能化趨勢發展

近年來，在科學技術不斷推動下，地理信息綜合性能也得到了顯著提升，為地質勘查工作提供了良好的輔助作用。但在實際應用過程中，該技術也存在一定局限性，主要體現在知識層面處理方面，由于推理能力相對較差，所以無法充分發揮該技術的作用和價值。所以在未來發展過程中，想要進一步提高地質勘查綜合水平，就要結合遙感技術與地理信息系統聯合應用中存在的不足進行分析，通過積累勘查經驗、數據信息，進一步優化推理能力。從而更加智能化地分析地質結構，為保護生態環境奠定良好基礎。

4.3向高維化趨勢發展

現如今，在科學技術支撐下，地理信息系統與遙感技術應用，基本實現了構建三維立體模型目標。也就是通過遙感技術獲得的遙感信息，錄入系統后構建與地質勘查區域相一致的三維立體模型，能夠對數據進行全方位表達，有利于幫助勘查人員結合相關數據，預測和推理地質變化情況和規律。新時期背景下，越來越多的科學技術應運而生[8]，地理信息系統也會不斷與其他技術相融合，并逐漸向高維化趨勢發展，所以相關專家和學者需要引起重視，爭取將更多精力投入到地理信息系統和遙感技術與其他技術融合使用中，從而促進信息化系統能夠得到了進一步推廣和應用，并實現普及目標。

5結束語

綜上所述，將遙感技術和地理信息系統應用到地質勘查工作中，是一種建立在地理學、環境學、測量學以及計算機學等多種專業學科基礎上發展而來的一種工作模式。這兩種技術在使用時需要以計算機系統作為支撐，通過獲取地理空間數據，利用系統進行分析、處理和模擬，不僅能夠提高數據處理的科學性和可靠性，還能夠直觀地了解地理空間變化情況和變化趨勢，這對于提高地質勘查效率和質量而言具有重要意義。

作者：鐘立 單位：廣東省地質局第八地質大隊