淺談水工環(huán)地質(zhì)勘察及遙感技術(shù)在地質(zhì)工作中的應(yīng)用

張中言

摘 ? ?要：水工環(huán)地質(zhì)勘查以遙感影像技術(shù)在地質(zhì)工作中具有十分廣泛的應(yīng)用，借助于這些先進(jìn)、高效的技術(shù)，地質(zhì)勘查的效率和準(zhǔn)確性得到不斷提高，也對(duì)地質(zhì)勘查工作的發(fā)展注入了動(dòng)力。通過(guò)對(duì)水工環(huán)地質(zhì)勘查以遙感影像技術(shù)在地質(zhì)工作中的應(yīng)用情況進(jìn)行分析，期望促進(jìn)地質(zhì)勘察工作技術(shù)的進(jìn)一步革新。

關(guān)鍵詞：水工環(huán)地質(zhì)勘察;遙感技術(shù);地質(zhì);應(yīng)用

1 ?引言

地質(zhì)工作能夠幫助技術(shù)人員對(duì)地質(zhì)構(gòu)造、巖石類(lèi)型進(jìn)行深刻認(rèn)知，地質(zhì)工作的成果將為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、環(huán)境保護(hù)、災(zāi)害防治、地礦資源探查等提供技術(shù)數(shù)據(jù)。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，地質(zhì)工作的作用和重要性不斷凸顯，這就要求地質(zhì)勘查的成果能夠盡可能準(zhǔn)確，因此需要對(duì)現(xiàn)有的地質(zhì)勘查技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行分析，以促進(jìn)地質(zhì)勘察工作技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

2 ?水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)在地質(zhì)工作中的應(yīng)用

水工環(huán)地質(zhì)勘察是一門(mén)涉及水文地質(zhì)、工程地質(zhì)以及環(huán)境地質(zhì)勘測(cè)的綜合性學(xué)科，其被廣泛應(yīng)用于對(duì)自然資源的持續(xù)監(jiān)測(cè)工作中，對(duì)提高水資源利用效率、保護(hù)生態(tài)環(huán)境平衡、減少工程地質(zhì)災(zāi)害具有十分重要的作用。

2.1 ?水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)類(lèi)型

近年來(lái)，隨著越來(lái)越多先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的引進(jìn)，水工環(huán)勘察工作的效率得到明顯提高。當(dāng)前常用的水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)包括電法勘探技術(shù)、RTK技術(shù)、GPS技術(shù)等，這些技術(shù)具有投入人力少、準(zhǔn)確性高的特點(diǎn)，提高了勘察工作的效率。

2.2 ?水工環(huán)地質(zhì)勘察技術(shù)在地質(zhì)工作中的具體應(yīng)用

GPS技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中具有十分廣泛的應(yīng)用。不論是水文地質(zhì)勘察、工程地質(zhì)勘察還是環(huán)境地質(zhì)勘察，都需要開(kāi)展野外調(diào)查，對(duì)勘察對(duì)象進(jìn)行準(zhǔn)確定位，并在后續(xù)的數(shù)據(jù)處理階段，將位置信息錄入到計(jì)算機(jī)中?，F(xiàn)階段，勘察對(duì)象位置的確定離不開(kāi)GPS全球定位系統(tǒng)。借助于相對(duì)位置原理，勘察技術(shù)人員能夠通過(guò)GPS接收機(jī)獲取所在位置的經(jīng)緯度及高程坐標(biāo)，并通過(guò)轉(zhuǎn)換算法，形成計(jì)算機(jī)可使用的坐標(biāo)形式。同時(shí)，根據(jù)接收機(jī)性能，所獲取的經(jīng)緯度及高程信息精度也不同，技術(shù)人員需要根據(jù)工程勘察要求進(jìn)行設(shè)置。此外，借助GPS技術(shù)，能夠大大降低勘察人員前期工作的難度和周?chē)鷲毫迎h(huán)境對(duì)工作的影響，提高勘察工作效率。

RTK是在GPS技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展形成的一種更為先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)，但是兩者在具體的應(yīng)用原理上存在較大的差距。RTK設(shè)備通過(guò)對(duì)載波相位觀測(cè)數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量地物的準(zhǔn)確定位。其主要由GPS接收器、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備以及數(shù)據(jù)處理設(shè)備三部分組成，其中，GPS接收器主要用于接收衛(wèi)星信號(hào)，需成套布置，一臺(tái)布置到基站，一臺(tái)內(nèi)嵌于手持設(shè)備中;數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)在基站與流動(dòng)站的傳輸，設(shè)備的精密程度以及基站與流動(dòng)站之間距離的遠(yuǎn)近是影響設(shè)備精度的主要因素;數(shù)據(jù)處理設(shè)備即軟件系統(tǒng)，將采集到的位置信息進(jìn)行差分修正處理，保證數(shù)據(jù)精度。相比其他的勘測(cè)技術(shù)，RTK具有實(shí)時(shí)性和動(dòng)態(tài)性?xún)纱筇卣?，提高了測(cè)繪工作的效率，減少了外業(yè)測(cè)繪人員的工作強(qiáng)度，同時(shí)，RTK測(cè)量數(shù)據(jù)誤差小，測(cè)繪得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的格式轉(zhuǎn)換就能夠錄入計(jì)算機(jī)中使用，降低了測(cè)繪工作的難度。因此，在水工環(huán)地質(zhì)勘察工作中，RTK技術(shù)得到了十分廣泛的應(yīng)用。

電法勘探就是利用各種巖石的電磁學(xué)或電化學(xué)特性差異，通過(guò)對(duì)天然磁場(chǎng)或人工磁場(chǎng)在地層中分布規(guī)律和時(shí)間變化特征的觀測(cè)，判斷地層地質(zhì)結(jié)構(gòu)的一種勘查技術(shù)。根據(jù)場(chǎng)源性質(zhì)、觀測(cè)空間、電場(chǎng)的時(shí)間特性等，可以將電法勘探技術(shù)分為主動(dòng)源法、被動(dòng)源法、地下電法、地面電法、直流電法、交流電法等，在具體的勘察工作中，工作人員使用的電法往往是以上多種電法的綜合。當(dāng)前，常用的電法為高密度電法、激發(fā)極化法、可控源音頻大地電磁法、瞬變電磁法等，這些電法在使用環(huán)境、適用范圍上存在差距，在具體勘察工作中，需要根據(jù)實(shí)際環(huán)境進(jìn)行選擇。

3 ?遙感技術(shù)在地質(zhì)工作中的應(yīng)用

隨著社會(huì)的發(fā)展，遙感技術(shù)從初期的數(shù)據(jù)獲取等基本功能逐漸完善成為能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)、水文、規(guī)劃等各行各業(yè)服務(wù)的系統(tǒng)性學(xué)科，并且在地質(zhì)工作中發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用。

3.1 ?遙感技術(shù)發(fā)展新形勢(shì)

首先，隨著與遙感技術(shù)相關(guān)的軟硬件設(shè)備的更新?lián)Q代，遙感影像的分辨率不斷提高，從最初的m級(jí)分辨率達(dá)到現(xiàn)在的nm級(jí)分辨率;同時(shí)，遙感技術(shù)受到天氣環(huán)境的制約越來(lái)越少，借助于全天候微波遙感技術(shù)的發(fā)展，遙感信息服務(wù)數(shù)據(jù)越發(fā)精確，為后續(xù)工作提供了準(zhǔn)確數(shù)據(jù);此外，近年來(lái)，遙感技術(shù)開(kāi)始朝著綜合性和專(zhuān)業(yè)性的方向發(fā)展，通過(guò)搭建大型綜合平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全方位、全天候?qū)Υ擞^測(cè)，同時(shí)觀測(cè)的內(nèi)容帶有重點(diǎn)性，出現(xiàn)了專(zhuān)門(mén)針對(duì)某個(gè)行業(yè)的遙感技術(shù)，包括資源普查、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、工程建設(shè)及規(guī)劃等等。

3.2 ?遙感技術(shù)在地質(zhì)工作中的應(yīng)用原理

在地質(zhì)工作中，遙感技術(shù)同樣發(fā)揮了巨大的作用，相比傳統(tǒng)的勘測(cè)手段，遙感影像能夠幫助技術(shù)人員從更大尺度上對(duì)一個(gè)地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行分析和把握。其主要原理在于，不同的地質(zhì)構(gòu)造在遙感影像上會(huì)呈現(xiàn)出不同的色調(diào)和形態(tài)特征，當(dāng)技術(shù)人員掌握了這些特征所對(duì)應(yīng)地質(zhì)構(gòu)造的規(guī)律時(shí)，就能通過(guò)遙感影像從宏觀角度對(duì)地表地質(zhì)構(gòu)造甚至對(duì)地下的地質(zhì)構(gòu)造情況進(jìn)行綜合分析，能夠不再受制于天氣、地形、人員等因素的影響。

3.3 ?遙感技術(shù)在地質(zhì)工作中的具體應(yīng)用

遙感技術(shù)在礦山地質(zhì)勘查、地質(zhì)災(zāi)害防治以及地下水文勘測(cè)中具有廣泛應(yīng)用。

在礦山地質(zhì)勘查中，通過(guò)航測(cè)地表數(shù)據(jù)，空三加密，變形處理等，生成三維遙感影像，能夠?qū)Φ乇砬闆r進(jìn)行精確反映。通過(guò)影像判讀，技術(shù)人員能夠查明炕床實(shí)際分布情況，找到盲礦體。同時(shí)，還能夠根據(jù)三維遙感影像，合理布局礦山近期、遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃，為礦山企業(yè)發(fā)展留足空間。

在地質(zhì)災(zāi)害防治中，遙感技術(shù)被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)預(yù)案的制定、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警以及地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急處置中。借助于高分辨率遙感影像，能夠掌握地區(qū)地層、斷裂等地質(zhì)構(gòu)造情況，實(shí)現(xiàn)較大區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、分類(lèi)工作，為后續(xù)地質(zhì)災(zāi)害防治預(yù)案的制定提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。此外，通過(guò)對(duì)比前后遙感影像中裂縫等的變形量能夠判斷地區(qū)發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性，并進(jìn)行及時(shí)預(yù)警，減少人員傷亡。另外，一旦發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，借助于遙感影像也能夠幫助救援人員制定安全有效的救援方案，提高救援效率。

在水文地質(zhì)勘查中，通過(guò)信息采集和處理，形成經(jīng)過(guò)渲染后的遙感影像，技術(shù)人員可以通過(guò)影像判讀，確定勘察區(qū)域內(nèi)的植被分布以及地表水分布情況，并結(jié)合勘查地形，對(duì)地下水文情況進(jìn)行判斷，實(shí)現(xiàn)水文地質(zhì)勘察工作。

4 ?結(jié)束語(yǔ)

總而言之，地質(zhì)勘察工作所形成的成果在越來(lái)越多的行業(yè)發(fā)揮了巨大的作用，為了保證成果的準(zhǔn)確性，越來(lái)越多先進(jìn)技術(shù)被應(yīng)用于地質(zhì)勘查中，包括GPS技術(shù)、RTK技術(shù)、電法技術(shù)、遙感技術(shù)等，這些技術(shù)的引入大大提高了勘察效率，實(shí)現(xiàn)了從微觀到宏觀的地質(zhì)勘察，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供了基礎(chǔ)資料和發(fā)展動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 夏崢嶸.水工環(huán)地質(zhì)勘察及遙感技術(shù)在地質(zhì)工作中的應(yīng)用分析[J].中國(guó)金屬通報(bào)，2019（8）：251+253.

[2] 王子航.水工環(huán)地質(zhì)勘察及遙感技術(shù)在地質(zhì)工作中的應(yīng)用[J].世界有色金屬，2019（7）：287+289.

[3] 賀寅生.水工環(huán)地質(zhì)勘察及遙感技術(shù)在地質(zhì)工作中的應(yīng)用分析[J].世界有色金屬，2019（8）：266～267.

[4] 張穎.航測(cè)遙感同步技術(shù)在礦山地質(zhì)勘查中的應(yīng)用探討[J].世界有色金屬，2020（9）：289～290.