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Frontier Technology Education Workshop

地质测绘工程中测绘地理信息技术的运用研究

作者

马勇

华东冶金地质勘查局测绘总队 安徽合肥 230088

引言:伴随着地质工程复杂性的提升,传统测绘方法已难以满足高精度、高效率的需求。测绘地理信息技术以其空间信息获取与综合分析能力,逐步成为地质测绘工程的重要支撑。

1.测绘地理信息技术概述

测绘地理信息技术是现代测绘科学的重要组成部分,其核心在于对地理空间信息的采集、处理、分析与表达。该技术以地理信息系统、遥感技术和全球定位系统为基础,构建一套完整的空间信息处理框架[1]。

2.测绘地理信息技术在地质测绘工程中的具体应用

2.1 矿产资源勘查

遥感技术通过对地表光谱特征的分析,能够识别矿化蚀变带,圈定找矿靶区。高分辨率遥感影像可揭示地质构造的展布特征,为成矿预测提供空间信息支持。地理信息系统则整合地质、物探、化探等多源数据,构建矿产资源评价模型,实现资源潜力的定量评估;全球定位系统为野外地质调查与采样提供精确定位,确保数据的准确性与可靠性。

在勘查初期阶段,不同岩石与矿物在特定波段的光谱响应存在差异,利用这一特性,通过遥感影像的光谱分析可以识别出与矿化相关的蚀变矿物。铁染、黏土化等蚀变现象在遥感影像上具有明显的光谱特征,这些特征成为间接找矿的重要标志。通过对多光谱、高光谱数据的处理,能够提取出矿化异常信息,缩小找矿范围,降低勘查成本。

地理信息系统在矿产资源勘查中承担着数据管理与分析的核心任务。地质图、地球化学图、地球物理图等多源数据在 GIS 平台中进行叠加分析,能够揭示地质要素之间的空间关联性。通过构建空间数据库,实现对勘查数据的统一管理与高效查询。GIS的空间分析功能可以提取控矿因素,如地层、岩性、构造等,并建立找矿预测模型。权重叠加法、证据权法、模糊逻辑等方法的应用,使得资源评价更加客观与科学[2];三维 GIS 技术能够构建地质体三维模型,直观展示矿体的空间形态与分布规律,为矿山设计与开采提供依据。

全球定位系统在矿产资源勘查中的应用主要体现在野外数据采集方面。传统的地质调查依赖于地形图与罗盘定位,存在精度低、效率低的问题。GPS 技术能够实时获取测点的三维坐标,定位精度达到米级甚至厘米级,满足不同比例尺地质填图的需求。在化探采样中,GPS 确保采样位置的准确性,避免因定位偏差导致的数据失真。

2.2 地质灾害监测

测绘地理信息技术在地质灾害监测中的应用,为灾害预警与防治提供强有力的技术支撑。地质灾害具有突发性强、破坏性大的特点,传统监测手段难以满足实时性与精度的要求。遥感技术通过周期性获取地表影像,能够识别滑坡、泥石流等灾害的早期变形迹象。合成孔径雷达干涉测量技术可监测地表微小形变,精度达到毫米级,适用于滑坡、地面沉降等缓变性灾害的监测。地理信息系统则整合多源监测数据,构建灾害风险评估模型,实现危险区的动态划分。全球定位系统布设于灾害体上,实时获取位移数据,为灾害预警提供直接依据。

滑坡灾害监测中,遥感技术展现出独特的优势。高分辨率光学影像能够识别滑坡体上的裂缝、鼓丘等宏观变形特征。通过多期影像的对比分析,可以追踪滑坡体的演变过程。InSAR 技术克服光学遥感受云雾影响的局限,能够全天候获取地表形变信息。该技术通过监测雷达波的相位变化,反演地表位移,适用于大范围滑坡体的长期监测。对于正在活动的滑坡,GPS 监测网能够实时捕捉位移变化,结合气象数据,分析降雨对滑坡稳定性的影响,为预警提供依据。

泥石流灾害监测侧重于物源区与形成条件的动态监测。遥感影像可识别松散堆积物的分布范围与规模,评估泥石流的潜在危险性。高光谱数据能够分析堆积物的物质组成,判断其稳定性。GIS 平台整合地形、地质、植被覆盖等数据,构建泥石流危险性评价模型,划分不同等级的危险区。降雨是泥石流的主要诱发因素,通过布设雨量站与 GPS 监测点,建立降雨-位移响应关系,实现泥石流的临灾预警。

地面沉降监测主要依赖 InSAR 与GPS 技术。InSAR 技术能够获取大范围、高密度的地表沉降数据,揭示沉降漏斗的分布与发展趋势。GPS 监测点布设于关键区域,提供高精度的垂直位移数据,用于验证InSAR 监测结果。GIS 平台整合地质、水文、开采等数据,分析地面沉降的成因机制,预测沉降发展趋势。

2.3 工程地质勘察

高分辨率遥感影像能够清晰揭示区域地质构造特征,识别断层、褶皱等构造形迹。通过影像解译,可以初步划分岩性单元,判断岩体完整性。雷达遥感具有穿透植被的能力,在植被覆盖区仍能获取有效的地质信息。热红外遥感可探测地表温度异常,辅助识别地下水的出露点。

地理信息系统是工程地质勘察数据管理的核心平台。该系统能够整合钻孔、物探、试验等多源数据,建立三维地质模型。通过空间分析功能,可以评价岩土体的空间分布规律,预测不良地质体的发育位置。GIS 支持叠加分析,将地形、地质、水文等数据图层进行叠加,综合评价工程场地的适宜性。在路线工程中,GIS 能够进行路线方案的优化比选,避开地质灾害高风险区。

全球定位系统在工程地质勘察中承担着精确定位的任务。钻孔、物探点、试验点等勘察点的位置信息,通过 GPS 精确测定,确保数据的准确性。实时动态测量技术能够快速获取测点坐标,提高勘察效率[3]。在工程变形监测中,GPS 能够实时监测建筑物的位移变化,为工程安全评估提供依据。

工程物探是获取地下地质信息的重要手段,测绘地理信息技术为其提供数据处理与解释的平台。地震勘探、电法勘探、雷达勘探等物探方法获取的数据,通过专业软件进行处理,生成地下地质结构图像。GIS 平台能够整合物探解释成果,与其他地质数据进行综合分析,提高解释的可靠性。在隧道工程中,物探技术能够探测前方的地质异常体,为施工预警提供信息支持。测

岩土体参数的空间变异性分析是工程地质勘察的重要内容。GIS 平台能够整合大量钻孔试验数据,运用地质统计学方法,分析岩土体参数的空间分布规律。通过建立参数变异函数,可以预测未勘探区域的岩土体性质,为工程设计提供参数依据。该分析方法考虑参数的空间相关性,比传统方法更为科学合理。在大型工程中,岩土体参数的空间变异性分析,对优化设计方案、控制工程风险具有重要意义。

结束语:测绘地理信息技术在地质测绘工程中的应用已展现出显著优势,其未来发展将更加注重智能化、集成化和实时化。通过持续技术创新与多学科融合,该技术有望进一步提升地质工程的精准度与安全性,为地质资源开发与灾害防治提供更可靠的技术支撑,推动行业向高效、绿色、可持续方向迈进。

参考文献:

[1]毛黎明. 现代地理信息技术在智慧城市测绘工程中的应用[J].中国信息界,2025,(05):17-19.

[2] 郭翔. 分析测绘新技术在矿山地质测绘工程中的应用[J]. 中国金属通报,2025,(03):225-227.

[3]伍福万. 测绘新技术在地质测绘工程中的应用[J].低碳世界,2025,15(02):37-39.