遙感技術(shù)在地下水勘查中的應(yīng)用

摘 要：過(guò)去的40多年里在地質(zhì)應(yīng)用領(lǐng)域，遙感方法以其宏觀、形象、快速、經(jīng)濟(jì)和短周期提供多時(shí)相數(shù)據(jù)等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，為地質(zhì)工作者了解地質(zhì)體與地質(zhì)現(xiàn)象的時(shí)空分布特征和相互關(guān)系，推斷地質(zhì)作用過(guò)程和運(yùn)動(dòng)現(xiàn)狀，預(yù)測(cè)礦產(chǎn)的前景和地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生等提供了大量真實(shí)信息，為促進(jìn)地質(zhì)工作的發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。其中在水文地質(zhì)、工程地與環(huán)境地質(zhì)等領(lǐng)域也取得了一系列令人鼓舞的成果。

關(guān)鍵詞：地下水；勘查；遙感技術(shù)；圖像

一、遙感技術(shù)在地下水資源中的分析

地下水資源信息提取地下水埋藏于地表之下，在地表上是不能直接觀察到地下水賦存狀況的，但地下水可通過(guò)某些地表現(xiàn)象間接地得到反映。遙感手段研究地下水，正是利用這一點(diǎn)作為研究基礎(chǔ)。通常人們通過(guò)研究地貌、地表巖性、河流、古河道、水文、植被、人為活動(dòng)等地表現(xiàn)象間接了解地下水的運(yùn)動(dòng)和賦存狀態(tài)。而這些與地下水賦存狀態(tài)有關(guān)的地表現(xiàn)象，正是遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)所在。在研究區(qū)，對(duì)各種資料綜合分析研究，確定從研究地表巖性、構(gòu)造、沖洪積扇等第四系地層等人手，結(jié)合其它相關(guān)資料，深入研究地下水賦存條件和特征。推測(cè)地下水富水區(qū)，為客觀準(zhǔn)確的評(píng)估地下水資源潛力提供依據(jù) 。

1.沖洪積扇：其地下水分帶規(guī)律最典型。從山口至其下部邊緣長(zhǎng)幾公里到幾十公里，可分三分：①潛水深埋帶，位于沖洪積扇上部，地面坡度大，透性強(qiáng)，是沖洪積扇的補(bǔ)給區(qū)和補(bǔ)給水源，埋深可達(dá)數(shù)十米或更深，②潛水溢出帶，此處坡度變，沖洪積物粒度變細(xì)，粘性土成分增加，在扇地形面與潛水面相交處，形成潛水溢出帶。 ③潛水下沉帶，溢出帶向下，地下水由于向河流排泄和蒸發(fā)，使?jié)撍裆钣致栽黾?，一般?～3m，本帶的沖洪積物多為粘性土，多形成沼澤。

2.沖積物：在河流活動(dòng)區(qū)域和湖流漲落地帶均有分布，形狀多呈現(xiàn)出不規(guī)則的條帶狀，在區(qū)內(nèi)和地形密切相關(guān)，主要分布在本區(qū)南部，中部也有少數(shù)存在，沖積物的地下水賦存在河床河漫灘堆積地和河流低階地（常為堆積階地）的沖積物中。

3.積雪：由于圖像季節(jié)的原因，從遙感圖像上積雪不多，主要分布在中南部，北部有少量殘雪存在，富含水體，在雪山外圍主要為冰川的沉積層，包括冰磧層及冰水沉積層。

4.殘坡積：分布主要分布在那曲地區(qū)南部，特點(diǎn)是平緩的分水嶺上及低緩的山頂、山崗上分布較多，含水程度為低或差。

5.湖積：主要分布于湖泊四周，在那曲地區(qū)分布較均勻，環(huán)繞湖泊分布，含水程度高；對(duì)已萎縮、干枯的湖泊，僅見(jiàn)湖積物，無(wú)水體。

6.沼澤：主要位于那曲南部，中部也有零星分布。沼澤區(qū)植被發(fā)育，有許多小水系會(huì)聚，地表補(bǔ)給良好，地下水豐富，含水程度高。

二、遙感技術(shù)的地下水資源評(píng)價(jià)

在對(duì)上述與地下水資源有關(guān)的第四系地質(zhì)地貌進(jìn)行遙感解譯研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合其它水文地質(zhì)資料，對(duì)研究區(qū)地下水資源進(jìn)行定性評(píng)價(jià)。圈定出具有開(kāi)采潛循以下原則：①具有使地下水富集的地貌條件；②有利于地表水人滲和地下水富集的巖性條件；③地下水開(kāi)采利用程度低的地區(qū)；④地下水埋藏淺的地區(qū)。

三、遙感對(duì)地下水的影響

1.地下水的賦存條件是受地貌、巖性與構(gòu)造等綜合因素制約，應(yīng)用遙感技術(shù)，可以對(duì)這些信息進(jìn)行全面而系統(tǒng)的分析，建立“遙感找水模式”，為高原地區(qū)地下水的尋找提供了一種新的思路。

2.遙感技術(shù)能快速、宏觀地查明影響和制約研究區(qū)水文地質(zhì)條件、背景的水文相關(guān)要素的基本特征，從而分析研究與地下水聯(lián)系的環(huán)境和條件，為地下水資源勘查打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.遙感找水信息是尋找地下水資源的一種重要標(biāo)志，是圈定遙感找水靶區(qū)的重要依據(jù)。

四、遙感技術(shù)在地下水勘查中的主要作用

遙感圖像能夠真實(shí)反映地表地形、地貌、巖性、第四紀(jì)沉積物、地質(zhì)構(gòu)造、水系、植被覆蓋等水文地質(zhì)要素的空間展布特性及相互聯(lián)系。在地下水勘查中運(yùn)用遙感技術(shù)對(duì)勘查區(qū)各類地質(zhì)要素進(jìn)行解譯和提取，并結(jié)合多學(xué)科、多信息的綜合分析，可以對(duì)區(qū)域的水文地質(zhì)條件和地下水的分布特征得出系統(tǒng)、客觀的結(jié)論。對(duì)第四紀(jì)松散層中的孔隙潛水來(lái)說(shuō)，其水文地質(zhì)條件通常與地貌、第四紀(jì)地質(zhì)、新構(gòu)造和植被覆蓋等要素有著極為密切的聯(lián)系。利用遙感圖像上的色調(diào)、形態(tài)、紋理、結(jié)構(gòu)等影像特征提取這些要素，對(duì)于圈定相對(duì)富水地段、判斷含水層的層位和各種邊界條件具有良好的效果。在此基礎(chǔ)上，綜合常規(guī)勘探資料，可以較準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)地下水資源。對(duì)于基巖裂隙水、巖溶水來(lái)說(shuō)，其水文地質(zhì)條件與地貌（含微地貌）、斷裂構(gòu)造（包括裂隙發(fā)育程度）、巖性（包括破碎程度和含水性）、地表水補(bǔ)給條件和植被覆蓋等要素密切相關(guān)，而遙感圖像在揭示地貌類型、斷裂構(gòu)造及植被方面具有特別的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)編制水文地質(zhì)下墊面圖，并結(jié)合多年降水量及入滲系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)分析，可估算出地下水天然補(bǔ)給量；綜合分析遙感信息與常規(guī)調(diào)查資料，可以圈定出基巖地區(qū)相對(duì)富水區(qū)段，從而獲得比較滿意的找水效果。

五、遙感新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及其在地下水資源勘查的應(yīng)用前景

很多批評(píng)者認(rèn)為遙感的潛力（不僅僅是在水文地質(zhì)領(lǐng)域中）被過(guò)分夸大了。漂亮的圖片和可視化的方法可以表達(dá)出某些參數(shù)全面準(zhǔn)確的空間分布特征，但我們很容易被這些表象蒙蔽?？臻g完整性和細(xì)節(jié)信息可能是錯(cuò)誤的。因?yàn)閷?shí)際的測(cè)量值通常與繪制出的參數(shù)有一定差異，主要的誤差來(lái)源是轉(zhuǎn)換過(guò)程中采用的模型和假設(shè)。這些假設(shè)可能只是在研究區(qū)的某一部分成立，或者只是一種非常粗略的估計(jì)。由此造成的結(jié)果是某些地區(qū)的參數(shù)圖非常準(zhǔn)確，但其余地區(qū)的參數(shù)圖則毫無(wú)價(jià)值。很可惜，能真正反映這種差別的影像少之又少。因此，要謹(jǐn)慎使用遙感數(shù)據(jù)，不能因?yàn)橛袝r(shí)不能產(chǎn)生可靠的結(jié)果而放棄使用。很多研究者認(rèn)為遙感數(shù)據(jù)不能代替地面數(shù)據(jù)，后者在遙感解譯的校正和確認(rèn)方面具有非常重要的價(jià)值。衛(wèi)星和飛機(jī)永遠(yuǎn)無(wú)法取代野外工作。只有將不同學(xué)科的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)，才能成功地將遙感數(shù)據(jù)運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域，如地下水資源評(píng)價(jià)。如果沒(méi)能很好地認(rèn)識(shí)研究區(qū)的地質(zhì)條件和水文地質(zhì)特征，就不能充分發(fā)掘遙感影像的價(jià)值。解譯不完整也可能會(huì)導(dǎo)致大量資源對(duì)錯(cuò)誤的地點(diǎn)進(jìn)行地面調(diào)查。

遙感作為一種新興的對(duì)地觀測(cè)技術(shù)，其信息獲取的范圍已從可見(jiàn)光波段延伸到了紅外波段和微波波段；數(shù)據(jù)采集方式從單波段發(fā)展到了多波段、多極化、多角度，從空間維擴(kuò)展到了光譜維；數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用方法已從定性發(fā)展到了定量、定位。一個(gè)多層次、多角度、全方位、立體化、全天候、全天時(shí)的對(duì)地觀測(cè)網(wǎng)正在迅速形成。各種遙感技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越深入到資源、環(huán)境各領(lǐng)域，并向著其它經(jīng)濟(jì)與社會(huì)領(lǐng)域滲透。無(wú)疑，遙感技術(shù)的這種發(fā)展新趨向?qū)⒊蔀橥苿?dòng)地質(zhì)科學(xué)研究和包括地下水資源勘查在內(nèi)的地質(zhì)礦產(chǎn)資源調(diào)查工作的新手段。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉漢湖，鄧輝遙感技術(shù)在地下水資源分析與評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].水資源與水工程學(xué)報(bào)，2008，14（3）.