測繪技術在地質勘查的應用

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摘要:社會各領域的高速發展對地質勘查工作提出了更高的要求，這就需要采用當前所研究出的各種先進技術，進而不斷提升地質勘查水平。目前GPS、RS、GIS、GPS-RTK等多項測繪技術性能較為完善，并且獲取的數據信息精確度較高，可應用于較為復雜的地質測繪工作中。以青海省的地質勘查為例，對這些技術的具體應用特點及未來的發展方向進行了詳細探討。

關鍵詞:測繪技術;地質勘查;應用;發展方向

傳統的測繪技術耗時較長且需要投入大量的人力資源，但最終所獲取的地質信息精確度較低，因此目前在科學技術的推動下就逐漸研究出了一些性能更加完善的新型測繪技術，主要以數字化測繪技術為主，并且這些技術在水文地質工程及石油工程等多個領域得到了廣泛應用，目前也在地質勘查過程中充分體現了其優勢。

1地質測繪的重要性

地質測繪是地質勘查中一項十分重要的內容，具體來說，其重要性主要體現在以下幾個方面。第一，通過地質測繪可了解勘查區域的地質構造，進而在此基礎上對該地區的地質活動進行深入分析。例如板塊交界處發生地震的概率較大，同時，地質運動過于頻繁的地區容易發生滑坡及泥石流等類型的自然災害［1］，因此在地質測繪的基礎上可幫助人們做好防范工作，將災害所造成的損失降低至最小。第二，通過地質測繪能夠了解勘查區域的地質信息，而測繪技術直接影響著勘查結果的精確度，進而決定了地質分析結果是否可靠。第三，近年來測繪技術研究成果較為顯著，使得地質測繪的準確性及速度等各方面都明顯有所提升［2］，因此也擴大了地質測量的范圍，進而可為地質勘查工作的開展提供有力支持。

2測繪技術

測繪新技術的發展離不開計算機及遙感等各類先進技術的支持。具體來說，其主要有以下幾項特點。第一，自動化程度高。測繪技術在應用過程中會通過計算機及精密的軟件系統進行圖形的繪制，因而能夠充分體現地質信息的特點，并且程序運作較為嚴密，人為參與度較低，因此出現誤差的概率較小。第二，測繪新技術的應用極大地提升了測圖的精確度。若遙感測繪的距離為300m，最終的誤差僅為兩毫米，并且測繪信息的傳輸是通過軟件系統實現的，因此可充分體現地質的實際情況，而不會因誤差導致圖形失真［3］。第三，測繪新技術能夠全面反映所測地點的實際情況，并且信息搜索十分簡便，在使用過程中較為便利。第四，在使用測繪新技術的過程中，圖形的編輯是通過數字化系統實現的，因而能夠有效避免因比例尺更改所造成的誤差，并且可隨時進行地質信息的更新與修改，可使圖形的時效性得到保障。

3地質勘查的問題

青海省最突出的特點是地廣人稀，并且交通及通信等多個方面仍處在較為落后的階段。另外，青海省內常存在凍土且局部地下水較淺，使得地質勘查工作具有較大難度。因此在地質勘查工作開展前必須考慮地層、地理、氣象及交通等多項因素，在此基礎上做好預防工作。然而從青海省地質勘查的實際情況來看，目前還存在許多問題，主要體現在以下幾個方面。第一，對地質勘查技術的管理不夠科學合理，獲取的數據準確率較低，同時也未能使用當前所研發出的各項先進設備與技術。第二，盡管青海省確立了地質勘查的標準，但其中所提到的步驟和技術的具體應用與當前社會發展的要求不相符合，并且未建立起健全的管理制度。第三，工作人員在地質勘查方面的經驗不夠豐富，對此方面的技術與知識也未能完全掌握，進而使得地質報告的準確性無法得到保障。

4測繪技術的應用

為了解決青海省地質勘查工作中所存在的問題，除了建立起完善的勘查制度與管理制度之外，還必須對勘查人員加大培訓力度，提升其綜合能力。除此之外，為了全面提升地質勘查的效率，最重要的是應用當前較為先進的測繪技術。下面就介紹幾種應用成果較為顯著的新型測繪技術。4．1GPS測繪技術GPS的全稱為全球定位系統，此方面的研究工作始于上世紀90年代，并且在研制成功后用于海陸空多個領域的導航與定位。同時，在2000年時由原本的模糊定位轉變為精度達15m的精確定位［4］，并且在一些勘查區控制點少，通視條件差的區域運用GPS測繪技術可減少作業時間，提高測量精度。GPS控制測量工作可分為外業與內業兩個部分，外業工作主要包括選點、建立觀測標志、野外觀測作業以及成果質量檢測。內業工作主要包括GPS測量的技術設計、側后數據處理以及技術總結等。從GPS測繪技術實施的工作程序來看，主要可分為技術設計、選點與建立標志、外業觀測及成果檢測與處理幾個階段。另外，在應用GPS測繪技術的過程中最少需要使用兩臺接收機，分別安置在一條基線的端點，并且需要根據測繪需求同步觀測4顆以上的衛星數時段，時段長度需要依據測繪等級確定。另外，在應用GPS測繪技術的過程中需要遵循以下原則:即點位應設置在便于安裝接收設備且視野開闊的較高點上。點位目標必須顯著，并且視場周圍15m以上不應有障礙物，避免GPS信號被阻礙。4．2RS測繪技術RS指的是遙感技術，早在上世紀60年就已經被研制出，其特點在于可有效探測與識別物體并且可感知紅外線與電磁波，其多應用于航空攝影中。在科學技術的推動下RS的功能逐漸增多，可實現從信息收集至處理等一系列的操作。目前衛星遙感在測繪工作中也發揮著十分重要的作用，其不僅能夠獲取多個類型的不可見光，并且獲取方式也朝著多極化及多波段的方向發展［5］。另外，分辨率也有了明顯提升，這些突出的特點使得其能夠獲取精確度較高的地質信息。另外，遙感技術在地質勘查過程不僅能夠獲取大量的信息資源，同時還可通過不同波段及遙感設備獲取價值含量較高的數據;該項技術不會過多受到地面環境的干擾，測繪范圍較廣，因而能夠使地質勘查工作開展地更加順利。另外，目前關于此方面的研究工作還在持續開展，并且研制出了許多新型傳感器，其能夠從不同空間及光譜范圍反映被勘查物體的特點，也可形成多元數據，提供更加全面的地質信息。4．3GIS測繪技術GIS指地理信息系統是一項較為先進的技術，其中融合了多個對象與多種科學理論，在處理數據的過程中主要依靠的是數據庫與計算機。該項技術最大的特點在于能夠將位置與空間事物結合起來，最終呈現在電腦屏幕端，并且呈現方式極為直觀且形象。具體來說，該技術主要包括以下幾個方面的特點。第一，系統結構包括多個維度;第二，系統是地理定位的基本依據;第三，系統中包括極其豐富且多元化的信息;第四，該技術具有數字化的功能，可采集極為全面的信息并加以分析和處理。GIS技術在地質勘查中的應用主要包括以下兩個方面。第一，該技術以地理信息系統為基礎，結合大量的信息進行空間采樣，從多個角度對數據信息進行分析處理，明確地質構造的活動特性，其不但能夠對成礦進行預測，指導地質礦產的勘查，同時還能對勘查區域的地質演變進行模擬［6］。第二，成礦預測時的原理是依靠自身功能對勘查區的地質礦產進行分析，最后通過計算機處理，找出可能存在礦產的區域，并對這些地段進行圈畫，進而通過礦點與斷層等異常地質的特性整合出異常地質與礦產點間的關系，進而判斷出其空間的相關性。另外，GIS技術經過空間模擬與疊加可構建起特定的空間分析模型，并進行礦產數據的篩選，并對有用信息通過計算機進行匹配，最終經系統的數據疊加產生新的數據層。4．4GPS-RTK技術GPS-RTK技術融合了GPS與RTK兩項先進技術，功能十分強大且可靠性較高。另外，GPS-RTK技術還具備自動化程度高、誤差小、應用便利等多項突出優勢，因此目前在地質勘查工作中應用成果十分顯著。該技術在地質勘查中的應用主要包括以下幾個方面。第一是圖根的控制測量，RTK是一種流動測量技術，其所獲得的各種位點坐標的數據精度可滿足一般情況下圖根點控制的精度要求，因此在地質勘查時通常采用這種技術布設測量區域的圖根控制點，其具有操作方便及精度高等多項優勢。第二是地質工程放樣，在勘查過程中需要布設勘探線及鉆探等各環節的操作，但地質測量區域面積較大，地形較為復雜，導致通視效果較差。因此傳統的全站儀不利于提高工作效率，而RTK技術的電磁波通視優點可有效提高工作效率。第三是地形測量，其是地質勘查的一個重要組成部分，需要采用1∶1000、1∶2000及1∶5000的比例進行繪圖，可減少人為操作造成的誤差。第四是剖面測量，RTK技術可將布設、測量、計算與檢測等多個步驟融合為一體。在實際的勘探線中橫斷面上進行剖面測量，并且可進行土石方相關參數的計算。另外目前在勘查定位時可將可將愛RTK替代手持GPS設備，使得地質勘查工作更加便利。另外，在應用GPS-RTK技術時通過流動站與基準站二者之間的數據鏈，組成差分觀測值進行實時處理，直接得到圖根控制點的坐標。另外，也可利用用戶提供的GPS點的兩套坐標直接求解所在測區的轉換參數，參考點應在3個以上且分布均勻，可控制整個測區。另外，在測定高程時參考點應適當增加，轉換時應根據測距范圍及具體情況合理采用二維或三維的數據模型，參考點及等級轉換殘差要求應符合表1的規定。另外，圖根控制點相對于鄰近等級控制點的高程誤差應小于1/10的基本等高距。

5測繪技術發展方向

結合測繪技術的現狀和研究方向，可推測出其未來將會朝著以下幾個方向發展。第一，測繪軟件的研發力度將會進一步加大，進而使得軟件系統在功能上更加健全，并且在應用過程中靈活性更強，不會受到過多的約束。第二，專家系統的應用具有較大的可能性，其特點在于能夠使整個數據推理與分析過程更加縝密，并且能夠使資源的共享效率更高。另外，專家系統可通過診斷了解測繪技術應用過程中所存在的問題并進行處理，進而有效保障信息質量。第三，3S技術未來在地質測繪工作中所占比重將會逐步增大，因此使得一些微小的地質隱患能夠及時被發現。第四，攝影測量及遙感等多項技術將會逐步實現融合，進而有使得地質遙感水平能夠在原有基礎上得到提升。

6結語

總而言之，地質勘查工作的開展離不開先進的測繪技術，以獲取精確度較高的地質信息，并以此為依據了解勘查區域的地質構造。另外，盡管當前的測繪技術優勢較為突出，但在科學技術的推動下其性能將會更加完善，進而使地質勘查工作能夠開展地更加順利。

參考文獻:

［1］關興海．測繪技術在地質勘查中的應用及發展方向淺析［J］．黑龍江科技信息，2013(17):26－28．

［2］鄒雪冬，趙鵬．探討測繪技術在地質勘查中的運用［J］．科技與企業，2013(14):221．

［3］宋小平．GPS技術在地質勘查中的應用及發展方向淺析［J］．城市建設理論研究(電子版)，2017(6):125－126．

［4］關宗江．測繪技術在地質勘探中的應用及其發展方向研究［J］．現代裝飾(理論)，2014(2):129－131．

［5］黃小紅．淺談數字化測繪技術和地質工程測量的發展應用［J］．低碳世界，2016(27):125－126．

［6］包振杰，李志成．測繪技術在地質勘查中的應用及發展方向淺析［J］．黑龍江科技信息，2014(35):80－84．

作者:甘承萍 單位:1.吉林大學 2.青海省第三地質礦產勘查院