淺析在地質(zhì)測(cè)繪中應(yīng)用的現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)

劉 靜

福建省閩西地質(zhì)大隊(duì)，福建三明 365001

相比較于傳統(tǒng)的測(cè)繪技術(shù)來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)具備數(shù)字化、全自動(dòng)化操作等優(yōu)勢(shì)，而這些技術(shù)的應(yīng)用不但能更好地節(jié)約地質(zhì)測(cè)繪工作中所消耗的人力、物力，同時(shí)也能更進(jìn)一步地提升測(cè)繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和精確度。隨著現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的不斷發(fā)展，這些技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪中的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣，而為了保證現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用能取得更好的成效，本文將針此類技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪中的應(yīng)用策略進(jìn)行詳細(xì)研究。

1 概念簡(jiǎn)述

1.1 地質(zhì)測(cè)繪

從定義上來(lái)說(shuō)，地質(zhì)測(cè)繪主要是指針對(duì)即將開展的地質(zhì)工程項(xiàng)目進(jìn)行地質(zhì)環(huán)境和地質(zhì)成分的測(cè)繪工作。通過(guò)地質(zhì)測(cè)繪工作的展開，相關(guān)工程施工人員將能更好地掌握工程實(shí)施所需要的地質(zhì)信息，進(jìn)而達(dá)到更好的建設(shè)效果。從工作內(nèi)容上來(lái)說(shuō)，地質(zhì)測(cè)繪主要是針對(duì)現(xiàn)有環(huán)境下的巖石種類、巖石特征以及地形地貌等進(jìn)行測(cè)繪。從具體的工作要求上來(lái)說(shuō)，地質(zhì)測(cè)繪人員應(yīng)盡量保證測(cè)繪所得數(shù)據(jù)的精確性和準(zhǔn)確度，并保證測(cè)繪內(nèi)容能全面且詳盡的反應(yīng)工程所在地的地質(zhì)信息，進(jìn)而輔助工程建設(shè)能達(dá)到更好的效果。

1.2 現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)

常用的現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)主要包含以下幾類：

（1） 遙感技術(shù)：不同物質(zhì)對(duì)波普的反映不同，結(jié)合這一特點(diǎn)，遙感技術(shù)將能通過(guò)遙感器來(lái)識(shí)別出地面上存在的不同物質(zhì)，技術(shù)人員就可以通過(guò)遙感圖像對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)信息進(jìn)行分析。

（2） GPS技術(shù)：GPS又稱全球定位系統(tǒng)，這一技術(shù)主要是應(yīng)用高空衛(wèi)星來(lái)完成對(duì)地面情況的測(cè)量。通過(guò)這一技術(shù)的應(yīng)用，工程所在地的地質(zhì)信息將能得到全天候、全方位的高效精確測(cè)量，同時(shí)，這一技術(shù)也具備較高的保密性及抗干擾能力等。

（3） GIS技術(shù)：這一技術(shù)的應(yīng)用是建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)及數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)的基礎(chǔ)之上的，結(jié)合這一技術(shù)對(duì)地質(zhì)信息及數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，技術(shù)人員將能更好地掌握當(dāng)?shù)氐乃?、資源、環(huán)境等狀況。

（4） 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)：這一技術(shù)可以被簡(jiǎn)單地認(rèn)為是前三者的總和，通過(guò)對(duì)遙感技術(shù)、GPS技術(shù)以及GIS技術(shù)的有效集成，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)將能自動(dòng)地完成對(duì)數(shù)據(jù)及圖像的獲取和處理。

2 地質(zhì)測(cè)繪研究?jī)?nèi)容

2.1 巖石的研究

根據(jù)形成方式之間的區(qū)別，巖石可以分為巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖三大類，而根據(jù)組成物質(zhì)之間的區(qū)別，巖石則可以分為石灰?guī)r、花崗巖等。結(jié)合這些內(nèi)容不難看出，巖石自身不但能夠反映出某地區(qū)的地質(zhì)地貌，同時(shí)也能有效地闡明當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)形態(tài)組成，因此，地質(zhì)測(cè)繪工作中最為主要的工作內(nèi)容就是針對(duì)巖石的勘探和測(cè)繪。通過(guò)對(duì)巖石的測(cè)繪分析，相關(guān)的技術(shù)人員將能有效地掌握當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)地貌信息，為后續(xù)的工作內(nèi)容打下良好的基礎(chǔ)。

2.2 地質(zhì)構(gòu)造的研究

地質(zhì)測(cè)繪工作的展開主要是為了詳盡地掌握某一地區(qū)的地質(zhì)信息，進(jìn)而輔助相關(guān)工程的建設(shè)達(dá)到更好的效果。因此，地質(zhì)測(cè)繪必須能夠針對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造進(jìn)行研究。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，地質(zhì)構(gòu)造就是指在地球內(nèi)、外應(yīng)力的共同作用下，巖層或巖體發(fā)生變形或位移而遺留下來(lái)的形態(tài)。結(jié)合這一定義，通過(guò)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行測(cè)繪研究，技術(shù)人員將能有效地掌握工程所在地地質(zhì)狀況的演變過(guò)程及其穩(wěn)定性，確定工程的建設(shè)是否可行。

2.3 地貌的研究

地貌即地球表面各種形態(tài)的總稱，在內(nèi)力作用下，地球表面將會(huì)形成山地、高原、盆地等地形，而在流水、風(fēng)力等外力作用下，地殼表層的物質(zhì)將會(huì)進(jìn)一步的風(fēng)化、堆積，進(jìn)而形成形態(tài)各異的地貌。針對(duì)地貌的測(cè)繪及研究能輔助技術(shù)人員更好、更全面地掌握當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)信息，并結(jié)合這些信息確定工程建設(shè)方案，進(jìn)一步提升工程建設(shè)成效。

3 現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪中的應(yīng)用

3.1 GPS技術(shù)的應(yīng)用

3.1.1 建立GPS控制網(wǎng)

GPS控制網(wǎng)的建立是保證GPS技術(shù)能在地質(zhì)測(cè)繪中發(fā)揮預(yù)期作用的關(guān)鍵。結(jié)合地質(zhì)測(cè)繪工作展開的需求，分級(jí)布設(shè)是現(xiàn)階段最為常用的GPS控制網(wǎng)建設(shè)方法。通過(guò)這一網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，技術(shù)人員將能更好地對(duì)測(cè)繪過(guò)程中所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。

3.1.2 野外測(cè)繪選點(diǎn)

技術(shù)人員應(yīng)避免在大面積水面處設(shè)點(diǎn)，這些位置極易出現(xiàn)多路徑效應(yīng)，進(jìn)而對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。同時(shí)，野外測(cè)繪選點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離大功率的無(wú)線電發(fā)射電源，以避免電磁干擾的影響。

3.1.3 數(shù)據(jù)處理

在應(yīng)用GPS技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)測(cè)繪的基礎(chǔ)上，針對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的處理主要包含了GPS網(wǎng)平差的計(jì)算、數(shù)據(jù)檢驗(yàn)、采集數(shù)據(jù)的整理等三方面內(nèi)容。

3.1.4 TK技術(shù)的應(yīng)用

RTK技術(shù)即載波相位差分技術(shù)，通過(guò)這一就技術(shù)的應(yīng)用，測(cè)繪工作將能在野外實(shí)時(shí)地得到精度更高的測(cè)量數(shù)據(jù)，縮短野外工作的時(shí)間，進(jìn)而提升地質(zhì)測(cè)繪工作整體的效率。

3.1.5 地質(zhì)剖面測(cè)量

地質(zhì)剖面也可以稱為地質(zhì)斷面，其定義為：沿某一方向，能夠顯示地表或一定深度內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造情況的切面。通過(guò)對(duì)地質(zhì)剖面的測(cè)量，技術(shù)人員將能結(jié)合測(cè)量結(jié)果對(duì)地層層序、地層厚度、巖性特征等內(nèi)容進(jìn)行分析。結(jié)合GPS技術(shù)的應(yīng)用，地質(zhì)剖面測(cè)量步驟如下：架設(shè)基線點(diǎn)儀器，沿勘探線剖面中的勘探線方向依次進(jìn)行GPS測(cè)定，最后對(duì)各地形點(diǎn)、工程位置的點(diǎn)坐標(biāo)和高程進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量完成后，相關(guān)的技術(shù)人員需要進(jìn)一步對(duì)測(cè)量所得數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，并繪制出該地區(qū)的剖面地形圖。

3.2 遙感技術(shù)的應(yīng)用

遙感技術(shù)主要是應(yīng)用電磁波理論，通過(guò)多種測(cè)量?jī)x器或設(shè)備來(lái)獲取空間、光譜等具有高分辨率的地質(zhì)信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行收集、整理，最后結(jié)合這些數(shù)據(jù)繪制影像，提供給技術(shù)人員進(jìn)行更深入的研究。通過(guò)遙感技術(shù)的應(yīng)用，技術(shù)人員將能更好地結(jié)合工程所在地地質(zhì)特點(diǎn)，制定具體的工作方案或其他決策。同時(shí)，這一技術(shù)的應(yīng)用也存在一定的缺陷。相比較于GPS技術(shù)，遙感技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中并不能實(shí)時(shí)且準(zhǔn)確的完成定位功能，因此，在實(shí)際的工程地質(zhì)測(cè)繪之中，遙感技術(shù)經(jīng)常與GPS技術(shù)或GIS技術(shù)聯(lián)合起來(lái)進(jìn)行應(yīng)用。在對(duì)其他定位系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中，技術(shù)人員也可以利用遙感技術(shù)所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。

3.3 GIS技術(shù)的應(yīng)用

GIS技術(shù)具備對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分發(fā)、管理、應(yīng)用、可視化等多種功能，在這一系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中，技術(shù)人員可以通過(guò)實(shí)時(shí)長(zhǎng)距離通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)GPS系統(tǒng)中地實(shí)時(shí)功能，進(jìn)而將地質(zhì)測(cè)繪工作由靜態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)，更進(jìn)一步地提升地質(zhì)測(cè)繪在工程建設(shè)之中所體現(xiàn)出的作用。在地質(zhì)測(cè)繪過(guò)程中，GIS技術(shù)所體現(xiàn)出的作用主要在以下幾方面：①數(shù)據(jù)獲取和制圖過(guò)程的改變。遙感數(shù)據(jù)與自動(dòng)化掃描輸入都屬于GIS技術(shù)中常見(jiàn)的數(shù)據(jù)采集辦法，而具體圖形的制作則可以結(jié)合CAD等計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)完成。②縮短地圖成圖周期。對(duì)GIS的應(yīng)用辦法進(jìn)行分析不難發(fā)現(xiàn)，地質(zhì)測(cè)繪工作整體的自動(dòng)化程度將能得到有效的提升，地圖成圖周期相較于原來(lái)自然也會(huì)有所縮短。③數(shù)據(jù)精度的提升。隨著GIS的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)精度的提升將成為必然，地質(zhì)測(cè)繪所得到的分析結(jié)果也將更為準(zhǔn)確。

3.4 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量中包含了數(shù)字圖像處理、模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等多項(xiàng)內(nèi)容，而對(duì)于測(cè)繪工作的展開來(lái)說(shuō)，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用能夠大幅降低野外工作的強(qiáng)度，將原本需要在野外進(jìn)行測(cè)量的工作進(jìn)行轉(zhuǎn)化，節(jié)約人力物力。針對(duì)目前狀況來(lái)說(shuō)，這一技術(shù)可以在幾天之內(nèi)自動(dòng)處理上千平方公里的影像數(shù)據(jù)信息，并繪制出相應(yīng)的地質(zhì)圖像，對(duì)于企業(yè)工程的開展來(lái)說(shuō)，這樣的優(yōu)勢(shì)無(wú)疑為企業(yè)及施工方帶來(lái)了極大的便利。另一方面，隨著數(shù)碼航空相機(jī)、航空激光雷達(dá)等新型設(shè)備投入使用，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中所能獲得的數(shù)據(jù)和信息量將更為豐富。通過(guò)這一技術(shù)的應(yīng)用，技術(shù)人員將能直接獲得多光譜、多尺度、多數(shù)據(jù)源的三維實(shí)體數(shù)據(jù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量將能與計(jì)算機(jī)視覺(jué)、計(jì)算機(jī)仿真、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫等更加緊密的聯(lián)系起來(lái)，進(jìn)而形成完整的體系，進(jìn)一步提升地質(zhì)測(cè)繪工作整體的自動(dòng)化程度，保證測(cè)繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和精確性以及測(cè)繪工作整體的效率。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在對(duì)地質(zhì)測(cè)繪概念以及常用的幾種現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上，本文在第二部分內(nèi)容中對(duì)地質(zhì)測(cè)繪工作所包含的主要內(nèi)容進(jìn)行了分析，最后一部分內(nèi)容則針對(duì)GPS技術(shù)、遙感技術(shù)、GIS技術(shù)以及數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的具體應(yīng)用策略做了研究?？偟膩?lái)說(shuō)，地質(zhì)測(cè)繪工作的展開是影響后續(xù)工程建設(shè)成效的主要因素，因此，相關(guān)單位及政府部門應(yīng)進(jìn)一步的扶持現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展，并保證這些技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪工作中能得到更為廣泛的應(yīng)用。

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