王國鵬
(青海省地質測繪地理信息院青海省高原測繪地理信息新技術重點實驗室,青海西寧 810001)
我國國土面積廣闊,地理形態多樣且資源豐富,地質勘查可以為礦產資源勘探開發、基礎工程建設等提供重要數據信息參考,也是帶動和推進社會經濟發展的有效手段。現代社會背景下,要求地質勘查必須實現更高的準確度、更高的效率、更好的綜合效益,測繪地理信息技術作為一種主流技術手段,憑借自身強大的技術優勢贏得了相關行業使用者的高度認可,可以進一步提升地質勘查質量,推動社會經濟的高速平穩發展。
測繪地理信息技術是一類技術的總稱,主要涉及空間數據庫技術、Arc、“3S”(RS、GIS、GPS)等應用技術、測量數據處理技術等,可用于地形地質測量、工程測量等。測繪地理信息技術,將“3S”技術、數字攝影測量技術等與現代計算機技術充分整合,實現多種測量數據信息的數字化存儲,構建完整的地理信息數據資源庫,通過結合相關軟件形成電子地圖,從而改變了傳統測繪數據誤差大,數據傳送渠道窄、速度慢、損失大等問題,為地質勘查帶來新的發展空間[1]。
相比傳統測繪,測繪地理信息技術具有更好的數據信息采集、分析及處理能力,其實現的測繪結果將更加準確。該技術應用前,首先使用全站儀全面采集目標測量點的三維坐標信息,然后使用計算機系統進行存儲并轉化為電子信息數據,能夠將300m范圍內所有測量對象的測量誤差保持在3mm內。同時,相對傳統測繪而言其對測量的方向性誤差控制也更有優勢,尤其適用于復雜的地形地貌和較為惡劣的外業測量工作條件。
測繪地理信息技術,大量借助先進的軟件和測量設備,包括RTK,3S 等,主要采用計算機系統實現自動化、數字化和智能化數據處理,可使每一個系統中的測量值獨立存在,快速生成數字坐標,相比傳統測繪的人工操作,能夠最大化避免誤差,不僅操作性更強而且更加高效。
地質勘查屬于外業工作,會遇到各種各樣的地理條件和氣候環境,傳統人工測繪方式有效測量范圍較小,作業時需要布置多個測繪點,復雜地形往往增加作業難度和安全風險,且測繪結果的準確度也無法完全保證。測繪地理信息技術只需對關鍵點進行規范布設和測量,單點的有效測量范圍可達4km及以上,可避開復雜危險地形,既減輕作業量,也降低環境限制。
測繪地理信息技術無需大量的輔助測量。它利用空間地理系統和衛星定位等進行地理信息采集;依靠計算機系統對測量數據進行分析,通過專用網絡渠道實現數據的及時傳輸、存儲;使用動態觀測技術系統對有用信息進行自動篩選、集成并繪制出準確的測繪圖,可以大幅降低傳統設備工具投入,減少人工作業量和頻次,從而降低直接和時間成本,實現更好的經濟效益。
現階段,該類技術主要用于礦產勘探、地質災害預測和工程建設等領域,相關內容如下:
礦產資源勘探和開發對支持和促進社會經濟持續發展意義重大,由于地形復雜,礦產資源埋藏較深,傳統勘探手段的難度較大。測繪地理信息技術,與各類先進的測繪設備相結合,可有效提升礦產勘探準確性和效率。比如針對人員不便到達的復雜地形區域,可以利用無人機低空遙感技術進行地理信息采集,同時實時傳遞給地面接收人員,通過使用配套的RTK 設備和系統進行數據處理,可以為礦山測繪提供重要依據。也可以利用GIS技術,對目標區域進行地理信息采集,針對礦產資源實體進行空間位置關系研究,結合地理地質信息分析成礦原因及分布特征,為提高目標區域的找礦成功率和后期開發前景提供重要參考[2]。
地質災害是以地質動力活動或地質環境異常變化為主要成因的自然災害,如地震、泥石流、火山、地層塌陷等,對人身安全和社會安定都會造成嚴重威脅。國家地質災害部門,可以借助測繪地理信息技術的強大功能,提高自然災害的監測和防治能力,主要通過對目標區域的地質災害進行預測為有效防災降損工作提供支持。通過該技術對地質脆弱地區進行監測,全面收集和分析其地質變化動態現象和數據,用于判斷潛藏的地質災害類型,在災害來臨前提前做出預警,便于有效轉移危險地的群眾和財產,從而降低人身和財產損失。
建筑工程、市政工程、大型基礎設施等工程項目,都需要用到地理地形測繪,以便于為前期設計和后期施工建設提供地質地理數據支持。工程項目中可以借助GPS(全球定位系統)、RTK(實時動態觀測技術),用于工程放樣、地形測繪、測量數據控制處理、數據傳輸等,可以提高工程測繪效果。還可以使用數字攝影技術,在工程項目區域的地質測繪中,先使用計算機系統對地質地貌攝像數據進行數字轉化處理,再借助制圖軟件自動生成工程圖,高效快捷的數字攝影技術可以有效提高工程項目建設中的土地測繪工作效率和質量[3]。
地質勘查工作的重要性不言而喻,由于我國現有的勘查技術和信息化系統及平臺之間仍然存在兼容不充分,匹配度不高等問題,使得測繪地理信息技術的優勢難以完全發揮出來。未來隨著信息化平臺建立完善,各類軟件、系統及測繪測量技術的逐漸融合,將實現多平臺、全面數據信息的高效收集和實時傳遞,將進一步擴大測繪地理信息技術的使用空間,可推進地質勘查工作的持續、高質量發展。
現目前,由于部分地理數據尚未實現全覆蓋的網絡化數據共享,地質勘查工作中,仍然需要工作人員進行現場勘查或通過查閱大量的文獻資料來獲取相關數據信息,使得地質勘查的工作效率低和成本較高。為改善這一現狀,未來將加大網絡化數據共享體系建設,實現地理地質信息資源的實時、安全、完整傳遞保證共享共用,進一步提升測繪地理信息技術的使用功能,助力我國地質勘查工作的優質發展。
地質勘查工作的質量對諸多領域都會構成影響,測繪地理信息技術已經成為了一種普遍而有效的技術手段,應當合理地貫穿使用于整個地質勘查的全過程中。未來應進一步加強技術創新和迭代更新,不斷完善配套技術體系,從而充分發揮其強大的功能優勢,驅動地質勘查工作全面提升質量和效益,助力我國社會經濟再上新臺階。