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一、地礦行業衛星應用需求

近年來，隨著我國經濟的發展，對各類礦產的需求也越來越大。為了滿足急速發展的礦產能源需求，我國地礦行業工作范圍也遍及世界各地。地質探礦工作與以前有很大不同，領域和空間都有了極大拓展。在地礦行業業務拓展中，也對衛星綜合應用技術提出較多的應用需求，主要有以下幾點。

（1）地質勘查找礦

最近幾年隨著衛星遙感技術在地質勘探的應用的不斷深入，二者結合的越來越密切，遙感技術給地質勘探找礦帶來了許多的便捷之處。遙感技術輔助地質找礦的主要方法就是礦化信息提取。遙感礦化信息是指各類遙感數據源中反映地質構造、含礦地質體和巖石蝕變（與金屬礦化有關的）等地質現象的遙感信息。根據多光譜數據的波段特征和探測能力，可提取出與金屬（或共伴生）礦化有關的鐵化蝕變（鐵染異常）、富羥基礦物的泥化蝕變（羥基異常）和碳酸鹽蝕變等遙感信息異常。依據遙感信息異常，結合其它地質信息，可以快速圈定、篩（優）選找礦靶區，進而確定找礦方向和找礦目標。衛星遙感技術的運用能夠為地質勘查找礦節省人力、物力、財力，提高工作效率，節約成本。室內、野外的多源信息融合，形成了優勢互補，能夠從更高層次指導地質找礦，有效提高找礦效率。

（2）偏遠工作區域通信、導航

地質勘查工作點多線長、高度流動，作業地點大多分散，多在人煙稀少、交通不便、氣象條件復雜、地理環境惡劣的艱險地區，通常沒有基礎通信網的建設，無法滿足工作區域內的基本通信保障。由于衛星通信具有覆蓋面大、頻帶寬、容量大、適用于多種業務、性能穩定可靠、不受地理條件限制以及成本與通信距離無關等優點，特別適用于保障偏遠地區地質勘查工作的基礎通信。利用通信衛星構建的衛星通信鏈路能夠滿足地勘工作中的緊急通信，進行語音、圖像以及數據等的傳送，可以滿足管理人員或專家在任何可以上網的地方進行地質工作部署、專家匯診、指導野外工作和生產調度指揮，能夠有效的提高地勘工作的效率和主流程的信息化程度。

（3）緊急救援

隨著地質勘查工作內容的增加和工作范圍的擴大，參與地質勘查的單位、人員、車輛越來越多，地質工作者失蹤的情況時有發生，這些都為野外車輛人員安全生產工作提出了新的要求。2012年2月19日，陜西省3名地質隊員在可可西里地區赤布張錯湖作業時失蹤，經20天搜救仍未找到。2012年11月16日上午，北京市地質研究所執行國家公益性地質調查項目的3名地質工作人員外出作業時與總部失去聯系，最終3人全部遇難?！氨倍贰睂Ш蕉ㄎ幌到y是中國自主建設、獨立運行的全球衛星導航系統，可在全球范圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度定位、導航、授時服務，并兼具短報文通信能力。目前，北斗系統已經能提供覆蓋亞太區域的導航定位服務，到2020年，其服務范圍將覆蓋全球。北斗衛星導航系統精準的定位精度和授時精度不僅能夠為地質工作者提供高精度的導航定位服務，其特有的短報文通信功能無需再建通信鏈路，在常規通信技術無法觸及的地區，保障了通信的暢通，為一線地質工作者提供了人身安全的有效保障。

二、系統組成

地礦行業衛星綜合應用系統由衛星綜合應用服務中心、衛星專業應用服務平臺和衛星綜合應用終端平臺組成。地礦行業衛星綜合應用系統體系示意圖如圖1所示。地礦行業衛星綜合應用系統組成框圖如圖2所示。

（1）衛星綜合應用服務中心

衛星綜合應用服務中心又由遙感信息集成與服務平臺、遙感信息通用處理平臺、通信管理服務平臺和衛星導航服務平臺組成。遙感信息集成與服務平臺作為衛星綜合應用服務中心的重要組成部分之一，為其提供各類遙感衛星數據資源的下載、存儲、管理、分發、共享和服務。遙感信息通用處理平臺面向地礦行業典型應用需求，主要針對國產衛星和國外高分辨率遙感數據，實現遙感數據通用處理，生成標準遙感數據產品，可以滿足常規數據產品生產和應急快速產品生成需要，為專業應用平臺提供基本的數據處理服務支持。通信管理服務平臺管理地礦終端用戶的登錄信息，判別用戶身份和用戶需求，并把用戶需求向遙感應用服務平臺和導航應用服務平臺進行轉發。通信管理服務平臺根據系統可用信道資源進行數據分發。衛星通信傳輸組網系統是由相關衛星資源、衛星通信中心站以及各型衛星綜合應用終端組成，建立指揮中心與工作現場的衛星通信傳輸鏈路。衛星導航服務平臺是衛星綜合應用系統的重要組成部分，是實現野外作業人員位置定位、信息傳輸的有力補充。

（2）衛星專業應用服務平臺

衛星專業應用服務平臺由遙感野外探礦專業應用服務系統組成，完成對通用遙感信息的深層次、專業處理，以適合于用戶的專業應用需要。遙感野外探礦專業應用服務系統主要完成巖石礦物波譜庫的建立，對高光譜的波譜、遙感圖像、野外實測光譜數據進行處理和分析，礦物信息的識別提取等工作，為最終實現找礦提供依據。

（3）衛星綜合應用終端平臺

衛星綜合應用終端平臺由固定式衛星綜合應用終端、便攜式衛星綜合應用終端、車載式衛星綜合應用終端和手持式綜合應用終端組成。衛星綜合應用終端滿足地礦行業用戶、現場應急指揮、專家、現場人員對遙感信息的應用需求，并通過與衛星通信終端、衛星導航模塊的一體化、小型化設計，滿足在不同應用場合下的使用需求，使得上述用戶能夠在各種場合能夠得到及時的遙感、指揮等信息支持。地礦行業衛星綜合應用系統應用示意圖如圖3所示。

三、主要功能

（1）遙感信息集成

實現遙感數據接收、遙感數據質量檢測、數據存儲管理功能，為地礦用戶提供數據歸檔、備份、數據遷移等服務，實現遙感數據分發業務處理功能，

（2）衛星綜合應用服務

系統實現遙感信息的綜合處理能力，能夠對接入的多類標準遙感數據進行通用處理和專業處理，生成滿足地礦各類用戶需求的專業遙感應用專題產品。系統同時利用衛星通信組網系統進行遙感數據產品分發，提高地礦用戶的遙感數據應用效率。衛星導航服務平臺綜合利用北斗系統、GIS系統為地礦用戶提供導航服務功能，對人員、車輛進行實時跟蹤、調度管理、信息管理、決策指揮。

（3）衛星通信傳輸組網

地礦行業衛星綜合應用系統，采用星形網和拓撲網結合的混合網絡模式，可實現中心與衛星綜合應用以非對稱前向和回傳鏈路速率的雙向通信，實現衛星通信傳輸組網。

（4）終端衛星綜合應用

衛星綜合應用終端通過從綜合應用服務平臺系統獲取遙感信息支持，實現遙感信息應用、通信組網、導航定位、監控等功能。

四、應用優勢

地礦行業衛星綜合應用系統主要具有以下應用優勢：

（1）進一步提高野外一線安全生產保障

便攜終端和車載終端不僅具有定位和導航功能，而且可以根據設定，定時向監控中心發送位置信息，并在服務器端記錄備案。一方面可以用作野外質量監控，檢查野外人員是否按照既定路線（點位）開展工作，另一方面，監控中心在對野外人員、車輛實施跟蹤定位的同時，可以結合終端機短報文功能，開展應急策劃、實施救援工作，時刻保證野外一線工作安全。

（2）推進地質工作主流程信息化

通過應用衛星的數據傳輸功能，很好地解決了終端的數據回傳難題，實現了地質工作主流程信息化各個環節的有機聯動，使地質工作主流程信息化系統更加完善。

（3）加快作業流程，提高工作效率

完善的信息化系統裝備，是提高地質工作效率強有力工具。借助于衛星綜合應用終端，在提高工作效率的同時，可以解放出很多人手去開展其余的工作。此外，通過專家遠程會商，還可以實現對野外現場的實時指導。

（4）實現多源信息融合，從更高層次指導地質找礦

具備了室內、野外聯系的通道，室內研究和野外調查就可以實現實時交流、同步進行。室內研究成果（遙感異常、化探異常、物探異常等專題）、指導意見就可以實時傳輸到野外，野外觀察到的現象也可以及時回傳到室內。室內、野外的多源信息融合，形成了優勢互補，從更高層次指導地質找礦，提高找礦效率。

（5）提高遙感地質動態監測的頻度和精度

基于衛星通信技術，遙感產品的定制、獲取、傳輸等過程將更加容易、快捷。以往周期較長的調查工作無法適應當前環境的急劇變化，現代遙感技術特別是對地觀測體系，無論是數據更新頻度，還是影像精度，都為實現動態監測目標提供了強勁的技術支撐。

五、結束語

通過多個示范點的試驗應用，逐步搭建野外地質調查生產管理、突發事件、應急處置、遠程服務網格結點體系和格架，為野外地質調查人員和管理人員提供現代地質調查工作管理與服務的新模式。

作者：藍常源柳楊王文松單位：中國電子科技集團公司第二十七研究所