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【摘 要】探矿工程是地质勘查的重要方法之一，随着我国资源、能源缺口的增大，对于探矿工程量、工作效率的要求也越来越高。随着3S技术为代表的高新技术在探矿工程中充分运用，将极大地提高探矿的工作效率，改善探矿者的工作条件，为我国的探矿业带来巨大的变化。
【关键词】GPS；GIS；RS；探矿
1.3S技术
3S是GPS，GIS，RS的总称。GPS即全球定位系统，是建立在无线电定位系统基础上的空间导航系统。它由空间卫星、地面监控站和用户设备组成，利用卫星信号准确测定待定点的位置，具有全球性、全天候的连续定时、定位能力，主要用于实时、快速地提供目标的空间位置，为所获取的空间及属性信息，提供实时或准实时的空间定位及地面高程模型。
GIS能有效地存储、管理、交流、进而充分利用正日益增多的地质资料和数据，离不开功能强大的数据库管理系统，因此，先进的GIS技术与强大的地质数据库系统相结合，是基于GIS的地质数据库系统的开发和应用，是计算机技术应用于地学研究的发展方向和应用趋势。
RS即遥感，是指利用飞机，卫星或其他飞行器作运载工具，用传感器收集目标物的电磁波信息，运用物理手段、数学方法和地学规律来揭示目标物的性质、形状、分布和动态变化的现代探测技术。它可以实时、快速地提供大面积地物及其周边环境的几何、物理信息及各种变化参数，其对地观测的海量波谱信息，为目标识别及科学规律的探测提供了精确的定性和定量数据。
总的来说，3S是一个有机的整体，RS与GPS为GIS提供高质量的空间数据，而GIS是综合处理数据的理想平台，反过来提升RS与GPS获取信息的能力。所以只有将3S的三个部分紧密结合，才能更好地发挥各自的性能，以最佳效率完成空间分析与数据处理任务。
2.3S与探矿工程
2.1GPS与GIS技术的应用
全球的GPS应用开始进入高潮。由于GPS是一种全球性、全天候、连续的卫星无线电导航系统，可提供实时的三维坐标、三维速度和高精度的时间信息。因其定位精度高、速度快、范围广等优点，应用几乎遍及国民经济各个领域。
由于GPS提供的是大地坐标，导航需要平面坐标及其在地图上的相对位置，这样以数字地图、GIS和GPS为基础的计算机智能导航技术便应运而生。智能导航系统是指安装在各种载体上，以计算机信息为基础，能自动接收和处理GPS信息，并显示载体在电子地图上的精确位置的技术系统。车载GPS导航系统和移动目标定位系统是智能导航系统的具体应用。近年来，地理信息系统技术发展迅速，计算机领域的许多新技术，如面向对象技术、三维技术、图象处理和人工智能等都开始直接应用到地理信息系统中。
2.1.1地理信息系统研究中的热点领域 （1）组件技术应用，组件式GIS的发展使GIS可与其它信息技术应用紧密的集成；（2）面向对象技术的应用，改变了GIS的传统设计方法与思想，使GIS系统能更好地反映现实地理空间各种空间要素及其相互关系，甚至空间现象与过程面向对象的GIS中所有的地物以对象形式封装，用户可以在现有抽象数据类型和空间操作箱上定义自己所需的数据类型和空间操作方法，增强了系统的开发性和可扩充性，为GIS的智能化奠定了基础；（3）WebGIS技术发展。使通过Internet浏览空间数据成为现实，促进了GIS应用领域的扩展；（4）三维GIS的深入研究，支持真正三维的矢量和栅格数据模型。及以此为基础的三维空间数据库，将解决三维空间操作和分析问题，极大提高GIS的空间分析功能。
目前，地理信息系统的应用遍及环境保护，资源保护、灾害预测、投资评价、城市规划建设、政府管理等众多领域，取得了良好的经济效益和社会效益。尽管现存的地理信息系统软件很多，对GIS的应用归纳概括起来有两种情况，一是利用现成的GIS实用软件系统，直接处理用户的数据。二是在GIS软件基础上，利用它的开发函数库二次开发出用户所需的专用地理信息系统软件。
2.1.2GIS应用 （1）GIS在矿产资源评价与模拟预测中的研究和应用。GIS集空间数据的获取、管理、处理、分析、建模和显示于一体的数据流程，使其在成矿预测和矿产资源评价分析方面有广泛的应用，正逐渐改变传统矿产资源评价的方法并取得了很大成效；（2）GIS输出功能在地图制图中的应用。在数字制图过程中，GIS发挥了越来越重要的作用。利用GIS对数字地理底图和各种数字专题图（地质，地球物理，地球化学，遥感，资源，水文，环境，灾害，土地利用，城市规划等）信息进行分层管理，可以达到一次投入，多次产出的效果。系统可以很灵活地根据不同用户的需求，提取相关的信息，生成不同的图件，即可以为用户输出全要素地形图，也可以分层输出各种专题地图，如矿产资源评价图，资源分布图，土地利用图，灾害程度图等。
2.2RS遥感系统的应用
遥感和地理信息系统是70年代蓬勃发展起來的新兴技术领域。它集中了空间、电子、光学、计算机、通讯和地球科学、生物学等学科的最新成就，在地球系统科学、资源与环境科学以及农业、林业、地质。水文、城市与区域开发、海洋、气象、测绘等科学和国民经济的重大领域，发挥着越来越大的作用。遥感、地理信息系统技术和最近发展起来的全球定位技术为地球科学提供了全新的研究手段，导致了地球科学的研究范围、内容、性质和方法的巨大变化，标志着地球科学的一场革命。和传统的对地观测手段相比，它的优势表现在：提供了全球或大区域精确定位的高频度宏观影象，从而揭示了岩石圈、水圈、气圈和生物圈的相互作用和相互关系，促进了地球系统科学的诞生；扩大了人的视野，从可见光发展到红外、微波等波谱范围，加深了人类对地球的了解；在遥感与地理信息系统基础上建立的数学模型为定量化分析奠定了基础；同时，还实现了空间和时间的转移：空间上野外部分工作转移到实验室；时间上从过去、现在的研究发展到在三维空间上定量地预测未来。遥感技术正在改变着地球科学研究的进程。
2.2.1物地球化学遥感探矿方法 利用遥感TM图象信息中包含与金矿成矿有关的构造、蚀变及植被信息，经计算机遥感图象处理，综合其信息，提取金矿生物地球化学效应的植被异常信息，从而圈定金矿遥感异常区。在矿产勘查中，运用生物地球化学遥感技术进行成矿预测是一种快、准、省的技术方法。
2.2.2电磁遥感探矿方法 电磁遥感探矿方法是利用电磁感应原理，探测地下良导电矿体的方法。若地下有良导电矿体存在的作用下，矿体中必然产生感应电流，这种感应电流必将产生二次交变磁场，在地面观测，可以推断地下矿体的存在，从而达到找矿的效果。
3.结语
探矿工作量的增大导致勘探点增多，采用GPS定位技术能迅速获得勘探点的空间信息，并自动对测定数据进行详细记录和编号。
探矿工程数据库信息系统包含极大的数据信息量，因而成为一项复杂的系统工程，借助GIS的空间数据存储功能，人们可以把更多的精力用到研究地质信息的相互内在联系，内在相关等实质性问题上，而且地理信息系统的空间分析功能带来了极大便利，使地学研究工作大大缩短了周期，研究成果的最终表达形式也更加丰富多彩。
【关键词】GPS；GIS；RS；探矿
1.3S技术
3S是GPS，GIS，RS的总称。GPS即全球定位系统，是建立在无线电定位系统基础上的空间导航系统。它由空间卫星、地面监控站和用户设备组成，利用卫星信号准确测定待定点的位置，具有全球性、全天候的连续定时、定位能力，主要用于实时、快速地提供目标的空间位置，为所获取的空间及属性信息，提供实时或准实时的空间定位及地面高程模型。
GIS能有效地存储、管理、交流、进而充分利用正日益增多的地质资料和数据，离不开功能强大的数据库管理系统，因此，先进的GIS技术与强大的地质数据库系统相结合，是基于GIS的地质数据库系统的开发和应用，是计算机技术应用于地学研究的发展方向和应用趋势。
RS即遥感，是指利用飞机，卫星或其他飞行器作运载工具，用传感器收集目标物的电磁波信息，运用物理手段、数学方法和地学规律来揭示目标物的性质、形状、分布和动态变化的现代探测技术。它可以实时、快速地提供大面积地物及其周边环境的几何、物理信息及各种变化参数，其对地观测的海量波谱信息，为目标识别及科学规律的探测提供了精确的定性和定量数据。
总的来说，3S是一个有机的整体，RS与GPS为GIS提供高质量的空间数据，而GIS是综合处理数据的理想平台，反过来提升RS与GPS获取信息的能力。所以只有将3S的三个部分紧密结合，才能更好地发挥各自的性能，以最佳效率完成空间分析与数据处理任务。
2.3S与探矿工程
2.1GPS与GIS技术的应用
全球的GPS应用开始进入高潮。由于GPS是一种全球性、全天候、连续的卫星无线电导航系统，可提供实时的三维坐标、三维速度和高精度的时间信息。因其定位精度高、速度快、范围广等优点，应用几乎遍及国民经济各个领域。
由于GPS提供的是大地坐标，导航需要平面坐标及其在地图上的相对位置，这样以数字地图、GIS和GPS为基础的计算机智能导航技术便应运而生。智能导航系统是指安装在各种载体上，以计算机信息为基础，能自动接收和处理GPS信息，并显示载体在电子地图上的精确位置的技术系统。车载GPS导航系统和移动目标定位系统是智能导航系统的具体应用。近年来，地理信息系统技术发展迅速，计算机领域的许多新技术，如面向对象技术、三维技术、图象处理和人工智能等都开始直接应用到地理信息系统中。
2.1.1地理信息系统研究中的热点领域 （1）组件技术应用，组件式GIS的发展使GIS可与其它信息技术应用紧密的集成；（2）面向对象技术的应用，改变了GIS的传统设计方法与思想，使GIS系统能更好地反映现实地理空间各种空间要素及其相互关系，甚至空间现象与过程面向对象的GIS中所有的地物以对象形式封装，用户可以在现有抽象数据类型和空间操作箱上定义自己所需的数据类型和空间操作方法，增强了系统的开发性和可扩充性，为GIS的智能化奠定了基础；（3）WebGIS技术发展。使通过Internet浏览空间数据成为现实，促进了GIS应用领域的扩展；（4）三维GIS的深入研究，支持真正三维的矢量和栅格数据模型。及以此为基础的三维空间数据库，将解决三维空间操作和分析问题，极大提高GIS的空间分析功能。
目前，地理信息系统的应用遍及环境保护，资源保护、灾害预测、投资评价、城市规划建设、政府管理等众多领域，取得了良好的经济效益和社会效益。尽管现存的地理信息系统软件很多，对GIS的应用归纳概括起来有两种情况，一是利用现成的GIS实用软件系统，直接处理用户的数据。二是在GIS软件基础上，利用它的开发函数库二次开发出用户所需的专用地理信息系统软件。
2.1.2GIS应用 （1）GIS在矿产资源评价与模拟预测中的研究和应用。GIS集空间数据的获取、管理、处理、分析、建模和显示于一体的数据流程，使其在成矿预测和矿产资源评价分析方面有广泛的应用，正逐渐改变传统矿产资源评价的方法并取得了很大成效；（2）GIS输出功能在地图制图中的应用。在数字制图过程中，GIS发挥了越来越重要的作用。利用GIS对数字地理底图和各种数字专题图（地质，地球物理，地球化学，遥感，资源，水文，环境，灾害，土地利用，城市规划等）信息进行分层管理，可以达到一次投入，多次产出的效果。系统可以很灵活地根据不同用户的需求，提取相关的信息，生成不同的图件，即可以为用户输出全要素地形图，也可以分层输出各种专题地图，如矿产资源评价图，资源分布图，土地利用图，灾害程度图等。
2.2RS遥感系统的应用
遥感和地理信息系统是70年代蓬勃发展起來的新兴技术领域。它集中了空间、电子、光学、计算机、通讯和地球科学、生物学等学科的最新成就，在地球系统科学、资源与环境科学以及农业、林业、地质。水文、城市与区域开发、海洋、气象、测绘等科学和国民经济的重大领域，发挥着越来越大的作用。遥感、地理信息系统技术和最近发展起来的全球定位技术为地球科学提供了全新的研究手段，导致了地球科学的研究范围、内容、性质和方法的巨大变化，标志着地球科学的一场革命。和传统的对地观测手段相比，它的优势表现在：提供了全球或大区域精确定位的高频度宏观影象，从而揭示了岩石圈、水圈、气圈和生物圈的相互作用和相互关系，促进了地球系统科学的诞生；扩大了人的视野，从可见光发展到红外、微波等波谱范围，加深了人类对地球的了解；在遥感与地理信息系统基础上建立的数学模型为定量化分析奠定了基础；同时，还实现了空间和时间的转移：空间上野外部分工作转移到实验室；时间上从过去、现在的研究发展到在三维空间上定量地预测未来。遥感技术正在改变着地球科学研究的进程。
2.2.1物地球化学遥感探矿方法 利用遥感TM图象信息中包含与金矿成矿有关的构造、蚀变及植被信息，经计算机遥感图象处理，综合其信息，提取金矿生物地球化学效应的植被异常信息，从而圈定金矿遥感异常区。在矿产勘查中，运用生物地球化学遥感技术进行成矿预测是一种快、准、省的技术方法。
2.2.2电磁遥感探矿方法 电磁遥感探矿方法是利用电磁感应原理，探测地下良导电矿体的方法。若地下有良导电矿体存在的作用下，矿体中必然产生感应电流，这种感应电流必将产生二次交变磁场，在地面观测，可以推断地下矿体的存在，从而达到找矿的效果。
3.结语
探矿工作量的增大导致勘探点增多，采用GPS定位技术能迅速获得勘探点的空间信息，并自动对测定数据进行详细记录和编号。
探矿工程数据库信息系统包含极大的数据信息量，因而成为一项复杂的系统工程，借助GIS的空间数据存储功能，人们可以把更多的精力用到研究地质信息的相互内在联系，内在相关等实质性问题上，而且地理信息系统的空间分析功能带来了极大便利，使地学研究工作大大缩短了周期，研究成果的最终表达形式也更加丰富多彩。