数学执术与表用
应用研究
3S技术及其在矿山地质灾害评估与监测中的应用
耿杰利章鑫林锦富叶亲毅陈鑫
(桂林理工大学地球科学学院广西桂林541004)
摘要：本文在概据3S(GIS、RS、GPS)技水与矿山地质灾害的类型的基础上,全面介绍"3S"技水在矿山地质灾害评估、蓝测、预警和防治方面的应用，指出在Web-GIS环境下，“3S"技术集成技术促进我国地质灾害评估监测防治信息化的全面提速。
关键调：3S技术矿山地质灾害评估检测防治
中图分类号:TP7
文献标识码：A
文章编号:1007-9416(2013)04-0093-03
3S技术是地理信.息系统(Geographyinformationsystems， GIS)，全球定位系统(Globalpositioning systems，GPS)和遥感技术(Remotesensing，RS)的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术，通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。随着3S技术的发展，将全球卫星定位系统、地理信息系统、通感技术紧密结合的“3S”一体化技术已显示出广周的应用前录，将 RS、GIS、GPS三种独立技术系统集成，构成一个强大的技术体系，实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理与更新。我国经济持续发展30年是我国矿业的快速发展期，在为经济社会发展提供资源保障的同时，也累积了严重的矿山地质环境问题，其中矿山地质灾害已经成为制约矿业经济可持续发展的重要因素，因此，加强对矿山地质灾害评估和检测防治工作，不仅对矿山环境地质灾害减少、对矿山及其周边环境的改善有重要积极意义。近年来，以“3S"技术为代表的信息化新技术目趋成熟，已成为矿
山环境地质领城的重要技术手段。 13S技术概况
“3S"技术的技术集成实现了动态化、可视化.共享化、不同层次的高新技术在矿山环境地质的应用。
1.1地理信息系统(GIS)
地理信息系统(GIS)是基于计算机系统平台，以数据库作为数据储存和使用的数据源，在计算机支持下对空闻地理数据进行管理、处理、分析并由计算机程序模拟常规的专业性的全球空间分析即时技术，以解决矿山地质灾害信息查询、处理和预测等相关技术问题的信息系统。该系统从属性数据和空间数据信息的有效获取、储存、查询和处理人手，提供矿山地质灾害的动态信息显示，对地质环境做出相应的评价，区划，以及地质灾害的预测，从而为国家矿山相关部门提供决策服务(2)。
1.2全球定位系统(GPS)
全球定位系统(GPS)是由空间部分、地面控制系统和用户设备部分3部分组成。此系统用于在任何时闻，向地球上任何地方的用户提供高精度的位置、速度、时间信息，或给用户提供其邻近者的这种信息。由处于2万千米高度的6个轨道平面中的24颗卫星组成。根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，接受多个卫星电波信号，以确定待测点的位置的技术。具有全天侯作业、定位精度高，实时定位、功能多、用途广、观测时间短、无需通视，可提供三维坐标等特点。广泛用于提供野外地理信息的测绘额域。
1.3逸感技术(RS)
遥感技术(RS)是以航空摄影技术为基础，以目标物，传感器和测量方法为因素，利用机载遥感.星载遥感和地面遥感传感器，根据不同物体对波谱产生不同响应的原理。从中获取信息，经记录、传送、分析和判读来识别地物，探测地面物体性质和周边环境的空间探测技术。具有探测范围广、采集数据快、能动态反映地面事物的变化、获取的数据具有综合性、获取信息的手段多，信息量大，成图速度快等特点。其应用领域随着室间技术发展，尤其是地理信息系统和全球定位系统技术的发展及相互渗透。广泛应用于资源环境，水文、气象，地质地理等领域。
综上所述：GPS用于快速、实时定位地质灾害目标，RS用于及时发现矿山环境的变化，对GIS数据库进行更新，最后GIS对多种来源的数据进行处理、管理、储存、分析、输出，从而运用于各领域3S 技术的集成，构成了整体的适合动态的对地观测、分析和应用的系统，相对过去的人工野外勘测，数据采集、图件绘制的方式，在自动
化、系统化、完备化程度上有了显著的提高。 2矿山地质灾害的类型
根据矿山地质灾害的成因和空间分布将矿山地质灾害分为四类叫即岩土体变形导致的灾害，包括矿山地面、采空区塌陷，地面塌陷、地表沉降、采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩、坑内岩爆、场库失稳等、地表环境恶化采矿诱发地震囊。例如广西大厂广矿田新洲竭陷，不合理开采引起的环境地质灾害间题，如土地资源的占用和破坏、粉尘及酸性水污染，大厂矿属于碳酸盐岩矿山，存在着尾矿酸化及由酸化所引起的环境间题，研究表明由于尾矿酸化释放的酸水中含有由金属硫化物氧化及碳酸盐矿物溶解产生的SO、HCO-，以及金属离子(Fe、A1、Mn、Ca等),生成的硫酸盐(及复杂硫酸盐)、碳酸盐、氢氧化物等稳定次生矿物(如石膏、水绿矾等)，地下水位改变引起的灾害问题，如矿坑突水浦水、坑内溃沙涌泥，环境污染，发生于2001 年7月17日的大厂拉甲坡锡矿的特大透水矿难，矿体内因弓引起的灾害问题，如矿坑火灾、地热和煤矿常见的瓦斯爆炸。
33S技术在矿山地质灾害评估、监测与防治中的应用
GIS可组成地理位置、地形地貌、地层岩性、地质构造、滑坡、泥石流、岩溶渗漏分段等项目，每个项目又可由视图、表格、图表、制函等文档组成，系统具有库区地质资料管理，各类统计分析、大型滑坡稳定性分析及三维模型分析等功能。利用GIS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、地质灾害易发程度分区，地质灾害风险性、分析地质灾害和影响因素之间的关系，提
基金项目：*广西研究生教育创新计划项目“大厂矿集区矿业开发之地质环境效应的初步研究"(端号：2011105960709M01)资助作者简介：耿杰利：男，矿物学岩石学矿床学专业颈士研究生,研究方向：矿业开发环境评价：
章鑫：男，资源助查工程专业09级本科生：
通讯作者：林锦富，男，教授，博士，研究方向：矿产勘壹与经济评价，E-mail:linjinfiucn@hotmail.com。