湖北省地质环境总站 湖北省 430034
摘要：3S技术时代地质勘察智能化普及应用，凭借3S技术独特的数据处理特点，为勘察人员建立了更具智能性的操控平台。以移动、快捷、高效为特点的智能网络日趋形成，它改变了传统网络运行模式，勘察人员在网络数据处理中享有多元化数据服务。今后应进一步优化智能系统的可操作性能，设计地质勘察信息系统平台，维持服务器内部数据处理流程的有序进行。
关键词：3S技术;地质测绘;TDOA定位算法;建模
1.3S技术应用优势
1.1技术全面3S技术是遥感技术(ＲS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)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。信息化测绘体系建设有利于测绘技术和服务水平的全面提升，促进测绘向现代化迈进，对于加快建设服务型测绘、开放型测绘、创新型测绘，由测绘大国向测绘强国转变具有十分重要的意义。
1.2虚拟模型建立精细的三维地质模型，往往在构造分析、地层对比、测井解释等方面较常规油藏地质研究有更高的要求。在三维地质建模过程中通过与地质模型相交互，可以有效的提高测绘工作的细化程度和准确程度，如图一，
在精细三维地质模型的基础上同样可以进行含油地质体的提取、隔夹层分布的分析等研究工作，从三维空间的角度研究储层的分布特征。
1.3操作便捷建立精细的三维地质模型，对基础地质数据有更高的要求，这种高要求会反过来推动基础地质研究的进一步深化。三维地质建模可以大幅提高地质研究的工作效率。三维地质模型建立后，可以从中快捷地提取大量的地质图件，例如构造图、砂体等厚图、油层物性图、剖面图等，极大地提高地质编图的效率，使一些由于工作量巨大而难以完成的工作成为可能。
2基于3S技术地质测绘要点
2.1节点技术有效获取节点方位资料，通常会提前设置好该系统中节点的位置信息，且固定好该节点从而能保证其他节点方位确定工作的顺利开展。这种类型的定位具有协调和指示的作用，并将别的节点方位的认定作为下一步工作的内容。当该系统正式启动时，这两种类型的节点就可以完成沟通协调，保证目标的实现。
2.2信号技术当第一类节点接入电源启动时，会把工作指令以波段信号的方式发给待测绘节点，后者接到指令时会立即启动相同波段的信号。其他负责协调的节点在该波段信号的指引下开始信息收集，在该系统把信息资料压缩传递到系统处理体系内后，就可以计算出这两者的空间方位。此外，信号还会经过传输端输送到个人计算机用户内。如果信号传输不流畅或波段不一致，该模块就会在超过某个时间范围后停止目标的定位，
2.3操控技术3S技术用于地质测绘取得先进成果，在传统3S操控平台基础上，研制出了地质勘察智能化控制系统作为中介，向勘察人员传送有效的语言指令。定向3S定向传输阶段是重要环节，利用地质勘测与分析处理之后，可以借助智能平台实现地质勘察一体化，全面实现地质勘察信息与系统的可操控性。如图二
2.4调度技术信息化测绘体系建设将为加快国家信息化，实现经济社会又好又快发展和建设小康社会的目标提供重要支撑。为了更好地完成地质勘察作业，利用3S构建地质数据库也极为关键的，这奠定了更多可调度性的信息化平台。未来地质勘察需控制样本数量，随着3S平台视觉系统中数据样本个数不断增多，这充分说明了大量样本个数分析的重要性。
3基于3S地质测绘建模与分析
3.1TDOA定位算法改进在进行系统研究过程中，传播地质信号的类型为3S射频地质信号，这是因为该系统内具备地质测绘功能模块。由于在具体的分析研究过程当中利用的相关地质信号属于电磁波方面，传输的具体速度跟光速一样。其他地质信号传输速度等同于音速，远远慢于光波传输速度。因为需要测绘的各个基站的位置相距比较近，通常直线距离都在100m以内。按照地质测绘区域布局特点及功能要求，设定更为稳定的建模处理方式，这就极大地方便了数据的计算。本文的定位算法采用TDOA方法，它自身具备信号发射设施，避免了重复工作。
3．2IIＲ滤波和幅值分析算法通过对地质信号到达时间误差公式进行改进，要完成目标的定位，必须获取地质信号到达测绘站的时间。通常情况下，对地质信号传播速度的分析，使用的普通计算方式有效性很高，工作量很大。笔者选择了合适的地质信号处理设备，能够准确把握地质信号到达时间，使用了IIＲ滤波来计算地质信号数值。
3.3带通滤波由于电磁波的传输非常快，在一定的距离内，地质信号传输所用的时间极短，在不同基站之间的传播一般是被认为同步进行的。基站收集到的各种波段的地质信号，会伴随着一些无用的信息。使用滤波工具可以有效先消除嘈杂的声音，保证地质信号采集的有效性。地质信号经过过滤之后，会呈现起伏状态。将这种地质信号类型进行改进，可以降低地质信号分析工作量。
3.4幅值分析在一定时间范围内，地质信号传输波动起伏变化大，有时会成几何级数变动。地质信号到达基站时，这种趋势图会有很大变动。结合地质信号传播途径，就能确定目标方位。第一步，对全部的地质信号传播趋势图进行分析，获取地质信号波动最大的目标;第二部是在0．5～0．7的网络点之间设置网络化控制平台。
3.5TDOA定位算法仿真将地质信号的噪声控制在10dB，范围从1～30m不等，标准间隔为1m，通过地质信号估算和检验方式对算法进行改善，可以提高目标定位的准确程度。按照特定算法完成信号编制与处理，经过科学算法计算出的地质信号波段距离。对于地质信号源的仿真实验，当信噪比在10dB以内，有效性会提高，并将时间间隔控制在1．6%内。现有研究多为利用栅格数据进行空间叠加来进行低丘缓坡建设适宜性评价。然而，栅格化的方式数据量大且处理速度慢，在叠加处理的过程中难以准确地体现出每个单元的地貌特征。因此，可以将矢量化数据加权叠加作为以后的研究方向，更加准确地反映区域自然特征。
3.6地理信息系统地理信息系统在矿业界出现了应用与理论研究并重的局面。主要体现在GIS国内外商业软件的二次开发与自主开发软件的应用程度不断深化、应用领域不断拓宽,涉及矿山地测信息系统、矿产资源开发规划系统、地质数据库系统、矿山地质灾害信息管理与查询系统、塌陷损害评价系统、安全生产调度指挥系统等专业信息系统的开发研制,基于GIS的矿区资源评价与规划、开采沉陷环境影响评价、土地复垦规划、煤岩煤质资料分析、矿井地质构造及煤矿底板突水预测、煤矿通风网络表达、放体实体模型建立、地质信息提取、空间数据挖掘(SDM)与其不确定性、以及在资源分析评价中的应用等方面,基于“3S”的地质调查数字填图技术,使传统的笔记簿被具有GPS导航、图形显示、漫游、路线显示及定点图形编辑功能化的新一代电子笔记簿所取代，在现阶段，低丘缓坡的适宜性评价并没有真正的与地理信息系统结合起来，多数只是将其作为辅助计算工具，那么未来研究发展的一个趋势就是应用地理信息系统或者以地理信息系统为平台进行二次开发来进行低丘缓坡土地适宜性评价。
结束语
在地质测绘信息化发展趋势下，3S技术系统平台成为数字化操控中心，用其与计算机模型构建新型分析平台，实现地质测绘建模一体化。本文结合3S技术，介绍了TDOA定位算法用于地质建模的可行性，为地质测绘作业提供技术指导。
参考文献
[1]邓海燕.基于3S技术地质测绘建模与分析方法[J].资源信息与工程,2016,06:110-111.
[2]刘章强.基于3S技术地质测绘建模与分析方法[J].世界有色金属,2017,05:129-130.
[3]徐强.“3S”技术在青藏高原冰川测绘中的应用研究[D].成都理工大学,2008.
[4]邓春燕.基于RIA的全景虚拟野外地质信息系统[D].吉林大学,2010.
论文作者:刘思颖,王慷,徐明洁
论文发表刊物:《防护工程》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/13
标签：地质论文; 信号论文; 技术论文; 建模论文; 节点论文; 算法论文; 系统论文; 《防护工程》2017年第10期论文;