摘 要 随着地质勘探技术的日新月异，在工程建设中人们对于视觉效果以及精度提出了更高的要求，传统意义上基于测绘仪以及经纬仪进行小范围的控制测量，虽然在一定程度上解决了控制测量中所存在的问题，但是无论从精度还是效率的层面考虑，都很难达到控制测量的预期要求，并且投入的人力以及物力都比较多。现代测绘技术则主要通过对目前比较前沿的3S（即地理系统，全球定位系统，摇杆）技术的整合，实现了信息获取的高效性，并且兼具全球连续覆盖，操作简便以及全天侯作业的特点，在现势空间数据的获取中扮演重要的角色。笔者基于3S系统应用于控制测量方面的技术优势，对GPS，GIS以及RS在地质测量中的应用进行初步分析，同时对这三者集成化来实现实时信息的采集进行简单介绍，为实现高效率以及高精度的控制测量提供参考。
关键词 地质测量；3S；应用分析；控制测量
中图分类号 P623文献标识码 A文章编号 1673-9671-(2012)021-0196-02
对于地形进行控制测量是一项繁重而又复杂的工作，目的在于为城市以及工程矿区提供不同比例尺的地图，从而实现安全生产与生活。3S技术是目前控制测量中比较前沿的GIS，GPS以及RS技术的统称，伴随着光电技术，人造地球卫星技术在气象以及军事上的不断发展与推广，3S技术在控制测量中应用空间逐渐拓宽，并逐渐走向成熟，其很多用途已经被人们所周知，如线路规划，发展规划，绘图，财产管理以及科学调查。在地形控制测量中3S具体实现形式大体相同，通过相应的硬件以及软件支持，利用计算机将各种地理信息按照空间分布以及属性，以一定格式输入，存储，检索，显示以及制图，进一步的有选择的对图形中多种要素的整合分析，最后得到满足各种科研以及应用需求的直观图像。
1 RS在地质测量中的优越性以及应用分析
遥感技术是20世纪60年代初期随航天摇杆技术发展而来的，其获取高效信息的主要实现过程是利用微波，可见光以及红外光等电磁波探测仪器，在外层空间或者远距离高空平台上，对于待测地势进行摄影扫描以及计算机处理，进而实现对于物体大小以及形状等变化信息的实时采集。由于在摇杆图像采集方面具备立体效果好，影响直观以及视觉范围广的特点，目前应用范围已经从矿产勘测以及环境，民用建设工程，水文区域地质控制测量拓宽到城市环境监测，土地利用以及农业地质勘测中。具体细化应用可以规整如下。
1）地质空间延伸以及展布构造的判断。遥感技术没有提出之前，人们主要从相应的水文地理历史资料来对我国的深断地带例如小江断裂带，紫荆关断裂带，龙门山断裂带以及雅鲁藏布江断裂带进行了解，且不说这种方式的科学性，单是深断裂地带延伸去向一直以来就没有一个统一的说法，而这一点通过摇杆技术拍摄回来的卫星图像的判读很容易实现，特别是较大范围的环境影像以及线状要素的挖掘，从精度以及效率上考虑，摇杆技术效果都是很突出的。
2）区域地质勘测中图幅的编制以及矿产预测。在建筑工程施工以前，通常会有一个选址以及放线的前奏，传统方式上，对于地质信息的采集主要采取野外勘测的方式进行，不但投入的人力和物力比较大，在精度方面却仍会与实际工程建设过程中出现的情况有一定的偏差，采用遥感技术获取所测区域的主填图作为放线选址的原始资料，不但覆盖面大，同时还具有多图同步联测的效果，因此满足了可靠性的要求。另一方面，在区域地质找矿的过程中，还可以将卫星采集到的图像进行镶嵌处理，作为矿产信息分析时一些重要区域的地质背景基础图件。而且在对所在区域的金属矿产进行预测时，通过对摇杆发射回来的含矿石波谱的捕捉，结合地理信息以及多元信息综合图像技术的发展，人们能够有选择的对所目标矿种区段进行更加优化的定位。
3）水文地质普查评价。在水利工程建设中，摇杆技术主要运用在水利工程选址，水土保持工程，水环境监测以及水资源干涸情况调查中，比较常见的做法是在地下水露头的地方安置一个热红外扫描影像探测仪，反回来的图像中关于地下水溢出以及渗透，即使水露头很小，也能做到显示的清晰性，通过对图像的分析，人们就可以获取水流规模，分布，流量以及来源等多重信息，这种做法在一些植被覆盖稀疏或者干旱缺水的地方应用比较广泛。
2 GPS在地质测量中的优越性以及应用分析
GPS又称全球定位系统，是由美国新一代的卫星导航定位系统发展而来的，近年来，局域差分以及差分系统的不断发展，从实时的角度实现了当前各种控制测量中不同等级的定位精度需求，并且具备全天候作业，操作简便，全球连续覆盖等多重性质，其应用的范围也相继的从地球表面扩大到航天遥控以及航空测量中，在地表沉陷检测以及工程和地形控制测量中应用也比较广泛。
1）测定地质点。GPS在地质点的测定中，比较通用的做法是便携式GPS仪的单点定位，局域差分的发展使得其定位的精度在小比例的地质勘测以及遮挡少的高山区，山区，平原地质填图中应用的可靠性，另外便携式的测定方式，客观上减少了测绘人员劳动的强度，同时降低了整个控制测量的过程成本。
2）矿产资源定位。在矿产管理中，采用人工野外勘测方式来进行矿区的划定不可避免会导致越界开采行为的发生，GPS全球定位系统能够结合航迹功能和测量拓扑功能，对于具有使用权土地区域每一种矿产的分布以及分布的面积做出准确的界定。
3）区域地质勘测地质填图数据的采集。在进行各项工程选址之前，为了保证工程设施的安全性，通常需要对工程所处的地质条件进行调查，这个过程通常会涵盖各种技术手段以及相应的地址理论作为指导，采用便携式的GPS定位仪器在一定区域内进行数据采集能够为地质填图提供数据来源，从功效方面考虑，成图周期大大的减少，同时也减少了传统方法中地势险恶以及工作量大等多方面的局限性。计算机技术的融合还能够实现数据的有效共享，这对于地质勘探研究的发展以及二次开发利用具有积极的意义。需要补充的是，GPS还能够在一些板块运动活跃的区域进行形变的监测，其全球覆盖，连续全天候的优势将成为进行地质灾害预报的一个重要发展方向。
3 GIS在地质测量中的优越性以及应用分析
GIS的规范化是一个漫长的过程，随着各种系统的迅速膨胀，GIS逐渐走向成熟，在相关的平台逐渐得到巩固和规范。GIS主要是通过对不同来源不同形式数据进行分析，确定原变量的坐标的位置，比如可以利用经纬度以及海拔来对变量的位置进行标注，有时也利用类似于ZIP地理编码系统来定位变量在GIS系统中的坐标，再组织生成能够直接访问GIS的计算机数据库，通过不同的运营商将地图形式的数字信息转换成可以识别以及利用的譬如摇杆数字卫星图像以及地图类似的有关植被覆盖的数字信息层。某些情况下，也可以利用类似原理将人口调查转换成地图形式的主题信息层，GIS主要通过图像处理以及空间模型的构建，对收集到的空间特性的地理属性以及信息等摇杆信息进行分析和处理，从而为地质勘测提供有利的决策支持。
1）地质图数据库的建立。目前在该方面应用比较成功的是国产mapgis地质图数据平台的搭建，通过在数据库中输入空间与属性数据，数据库自动完成编辑以及矢量化的过程，解决了一些高难度的技术问题，如图幅间的衔接处理，大范围多层次的检索，工程位置选择以及海洋数据的管理，透过该数据库，人们还可以实现更小比例尺或者是任意比例尺专题图件数据库的构建，以方便不同专业的研究。
2）地质灾害管理与评价。地质灾害评价和管理，利用地理信息系统的各种功能，建立地质灾害空间信息管理系统，管理地质灾害调查资料，显示并查询地质灾害的空间分布特征信息，评价地质灾害的危害程度，分析地质灾害和影响因素之间的关系，提出减轻和防治地质灾害的措施，对将来可能发生的地质灾害进行预测。
3）地质调查中数据的采集，分析以及处理。在我国3S技术与地质勘测相互脱节的时期，人们主要采取野外勘测的方式对环境地质条件进行相应的记录，并结合手绘和相应的标注解释来完成地质信息的收集，收集到的信息再采取人工分析，制图的方式进行，该种方式从数据采集，整理到分析上来讲，首先就不满足整体性的要求，而且书面材料的方式促成了数据共享的不可能性，面临一些地理条件复杂的山区或者峡谷，数据采集的工作几乎很难进行下去，因此给项目的控制以及管理造成了很大的局限性，如果沿用传统的地理调查方式与信息时代的要求是相脱离的，GIS及其配套软件的发展能够实现数据采集，预处理与分析之间的相互整合，采用定性或者定量的方式，将系统分析与系统应用有机的结合起来，涵盖的范围较广，因此得到的结果较为精确。GIS独特的地理空间分析能力，快速的空间定位搜索查询能力，能够提炼出常规方式无法获取的重要信息，达到空间模拟和空间决策支持的目的实现区域地质勘测过程中调查评价的定量化以及项目过程的数字化。
4 3S的集成与应用分析
便携式GPS在水平空间定位的应用其精度在民用建设中存在很大的空间，然而，在一些地势变化速度较快的高程地区GPS精度却表现非常的不足。GIS在高程信息与经纬坐标的结合方面具有极大的优势，而且附加的查询功能对于测量人员而言也比较方便，RS则在地球表面信息的读取上具备相应的优势，通过将这三种技术有机的融合在一起，便可以达到系统整体性，实时处理以及在线连接的要求，目前发展比较好的集成技术主要包括GPS与GIS的整合，GIS与RS的整合以及这三者的整合。在矿产资源的调查中，由于调查面向的对象都是空间实体，例如构造，矿体以及各类岩层，RS地理信息的动态化与实时化，GIS则从图像的清晰度入手，加强导航的清晰度，并且由其构建的数据库系统通过相互关联的图件分析，可以得出有价值大规模的成矿靶区。在地质灾害研究中，RS主要发挥的是地质灾害区域数据源信息提供的角色，而GPS则铜过相应的数据信息实现空间数据坐标数据的获取，最终，通过GIS的数据分析能力实现地震趋势与空间的分析。
5 结束语
地理学，通信技术以及计算机技术是3S技术的理论依托，测绘学为3S提供各种定位的数据，并利用其算法以及理论对数据进行变换和处理。基于图形以及空天地一体化实体影像的可测和可视化，使得未来人人都有可能成为测量员，其自身的进一步发展与优化，能够进一步推动控制测量技术的变革，将GIS整合摇杆和GPS技术进行综合应用，必将使我国“数字中国”，“数字地球”的建设实例化，而其也必将以高效率和高精度服务于控制测量方面，服务于广大的人民。
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