淺談礦區(qū)水文地質(zhì)勘察中遙感技術(shù)的應(yīng)用

曹小宇，何 鳳

（1.中冶集團(tuán)武漢勘察研究院有限公司，湖北 武漢 430080；2.湖北省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心，湖北 武漢 430034）

現(xiàn)代社會(huì)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的腳步十分迅速，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)也取得了很大進(jìn)步。在進(jìn)行地質(zhì)勘探的過(guò)程中，水文地質(zhì)會(huì)對(duì)其造成極大影響，如果處理不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生一系列嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，甚至危害到勘測(cè)人員的生命安全。由于不同的礦區(qū)水文地質(zhì)條件各不相同，因此需要相關(guān)人員結(jié)合實(shí)際情況從而選擇適當(dāng)?shù)目辈榧夹g(shù)，只有這樣才能夠?qū)ΦV區(qū)的地質(zhì)環(huán)境有充分的了解[1]。

1 遙感技術(shù)概述

遙感技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)就是能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離探測(cè)，在高新技術(shù)的支持下，能夠?qū)⑹占降男畔⑦M(jìn)行分析處理，從而提高相關(guān)人員決策的科學(xué)性和合理性。應(yīng)用遙感技術(shù)后，可以利用探測(cè)過(guò)程中產(chǎn)生的波長(zhǎng)來(lái)判斷物質(zhì)的特性，利用遙感技術(shù)能夠?qū)Φ匦芜M(jìn)行探測(cè)，發(fā)現(xiàn)其是否產(chǎn)生斷層或裂痕等現(xiàn)象。根據(jù)遙感技術(shù)所探測(cè)到的信息，相關(guān)工作人員還能夠?qū)δ车貐^(qū)是否存在地下古河進(jìn)行判斷，從而有效的開發(fā)地下水資源[2]。在遙感技術(shù)的支持下，相關(guān)人員還能夠?qū)Φ叵滤淖呦蛞约傲鲃?dòng)規(guī)律進(jìn)行掌握。相對(duì)于傳統(tǒng)的技術(shù)而言，遙感技術(shù)在使用過(guò)程中能夠節(jié)省大量人力、物力的投入，并且所獲信息的準(zhǔn)確性會(huì)進(jìn)一步提高，從而方便日后工作的展開。

由于礦區(qū)的地質(zhì)條件較為復(fù)雜，如果能夠利用遙感技術(shù)對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行科學(xué)的勘測(cè)，就能夠有效減少安全事故的發(fā)生，從而保證工作人員的生命安全。在對(duì)礦區(qū)水文地質(zhì)條件進(jìn)行勘測(cè)的過(guò)程中，還能夠掌握在開采過(guò)程中可能出現(xiàn)的污染問(wèn)題，從而提醒企業(yè)做好防污工作，減少對(duì)環(huán)境的破壞。

2 做好水文地質(zhì)勘測(cè)的重要性

在礦山開采的過(guò)程中，地下水會(huì)對(duì)開采工作造成很大的影響，因此就必須做好開采地的地質(zhì)勘探工作。在開采的過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)的關(guān)注，能夠有效保證整個(gè)礦區(qū)的施工安全。對(duì)于礦區(qū)來(lái)說(shuō)，其地下水主要存在于水文地質(zhì)單元中，如果沒(méi)有對(duì)水文地質(zhì)區(qū)做好監(jiān)測(cè)工作，就會(huì)導(dǎo)致開采過(guò)程中突發(fā)水事故[3]。因此為了保證開采過(guò)程中的安全性，就必須利用遙感技術(shù)對(duì)礦區(qū)的水文地質(zhì)進(jìn)行勘查，否則就會(huì)產(chǎn)生以下幾點(diǎn)危害：

（1）破壞礦區(qū)地下礦物層的水平衡。我國(guó)地域遼闊，地形條件極為復(fù)雜，每個(gè)地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)各不相同，水文條件也存在很大差異。如果沒(méi)有事先做好勘測(cè)工作，在開采過(guò)程中就容易出現(xiàn)水流匯集與一處的問(wèn)題，從而導(dǎo)致水的流動(dòng)速度加快，其帶來(lái)的動(dòng)力也會(huì)不斷增加，從而影響地下礦物層的水平衡。

（2）導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。沙土液化是較為常見的地質(zhì)災(zāi)害，它會(huì)使的土壤的緊實(shí)程度發(fā)生變化，使其變?yōu)樗缮⒌臓顟B(tài)，之所以會(huì)出現(xiàn)沙土液化的現(xiàn)象，水文因素占較大比重。在開采的過(guò)程中，如果將含水量較大的土壤和松散的土粉進(jìn)行混合之后，就會(huì)出現(xiàn)此種現(xiàn)象。這些粉末狀的物質(zhì)和一些含水量較高的土壤進(jìn)行結(jié)合后，就會(huì)像河水一樣不斷的向下流淌，從而對(duì)礦區(qū)的地下礦物層進(jìn)行不斷的沖刷，嚴(yán)重的情況下還會(huì)導(dǎo)致坍塌現(xiàn)象發(fā)生。

（3）出現(xiàn)地面沉降現(xiàn)象。在礦區(qū)開采的過(guò)程中，如果不加以節(jié)制的話就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害。地下的資源并非可再生資源，總會(huì)有枯竭的一天，但是在開采的過(guò)程中，部分企業(yè)由于存在對(duì)水文地質(zhì)了解不充分以及過(guò)度開發(fā)利用的問(wèn)題，所以導(dǎo)致礦區(qū)出現(xiàn)地面沉降現(xiàn)象。一旦發(fā)生此類現(xiàn)象就會(huì)埋下巨大的安全隱患，在日后的開采過(guò)程中極容易出現(xiàn)坍塌問(wèn)題，從而對(duì)工作人員的生命安全造成威脅。

（4）導(dǎo)致地基變形。對(duì)于礦區(qū)來(lái)說(shuō)，要想保障安全生產(chǎn)就必須重視地基保護(hù)工作。在開采過(guò)程中，之所以會(huì)出現(xiàn)地基變形問(wèn)題，其中最重要的一個(gè)影響因素就是水文因素。一旦出現(xiàn)地基變形問(wèn)題，就會(huì)對(duì)建筑物的穩(wěn)定性造成極大的影響。為了保證安全生產(chǎn)，礦區(qū)的地基一般會(huì)選用軟土，雖然其抗腐蝕能力較強(qiáng)，且受地下水影響較小，但是穩(wěn)定性較差。

3 遙感技術(shù)在水文地質(zhì)勘察中的應(yīng)用流程

（1）信息數(shù)據(jù)的收集。在對(duì)水文地質(zhì)條件進(jìn)行勘測(cè)的過(guò)程中，應(yīng)用遙感技術(shù)能夠準(zhǔn)確捕捉到地下物質(zhì)的波長(zhǎng)并形成圖像，從而對(duì)圖像進(jìn)行分析與解讀。在使用遙感技術(shù)時(shí)需要注意，不同季節(jié)的環(huán)境會(huì)對(duì)最終的圖像效果產(chǎn)生一定的影響。即使是同一事物在不同的季節(jié)取得的遙感圖像也是不盡相同的，如果相關(guān)人員沒(méi)有選擇好勘察季節(jié)就會(huì)影響最終信息的準(zhǔn)確性。遙感技術(shù)勘察的目標(biāo)不同，因此勘測(cè)要求也各有差異，所以相關(guān)工作人員需要選用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)進(jìn)行勘測(cè)。例如，在對(duì)水體的圖像信息進(jìn)行提取時(shí)，可以采用TM1的方式進(jìn)行提取，對(duì)植物的圖像信息進(jìn)行提取時(shí)，可以選用TM2的方式進(jìn)行提取。

（2）數(shù)據(jù)信息的處理。通過(guò)遙感數(shù)據(jù)獲得信息圖像之后，在信息數(shù)據(jù)傳遞環(huán)節(jié)還會(huì)受到各種自然因素的影響，例如大氣環(huán)境以及空氣中雜物的干擾。由于受到這些因素的影響，所以會(huì)導(dǎo)致圖像信息在傳遞過(guò)程中畫質(zhì)受損，進(jìn)而出現(xiàn)邊緣模糊或者是圖像變形的問(wèn)題，這些變化均會(huì)對(duì)最終的數(shù)據(jù)分析產(chǎn)生影響。在對(duì)遙感圖像進(jìn)行分析的過(guò)程中，需要進(jìn)行多次校正，只有這樣才能夠保證數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確。在校正過(guò)程中工作人員會(huì)使用電磁輻射技術(shù)來(lái)增強(qiáng)圖像的亮度值對(duì)比，除此之外，相關(guān)人員還會(huì)采用幾何校正的方式對(duì)受損圖像進(jìn)行校正。

（3）對(duì)地貌信息進(jìn)行解讀。對(duì)通過(guò)遙感技術(shù)得到的圖像進(jìn)行截取處理之后，相關(guān)人員就能夠獲得地表圖像，從而對(duì)勘測(cè)地的地貌進(jìn)行分析。在遙感圖像上，工作人員能夠直觀的看到勘測(cè)地的植被分布以及水資源的分布情況，為了方便工作人員進(jìn)行辨認(rèn)，其顏色會(huì)有明顯的區(qū)分。同樣，在遙感圖像上，相關(guān)人員能夠得到勘測(cè)地的詳細(xì)地形信息，對(duì)不同的地形信息進(jìn)行充分的掌握。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，做好水文地質(zhì)勘測(cè)工作對(duì)于礦區(qū)開采來(lái)說(shuō)十分重要，不僅能夠提高資源的開采總量，而且能夠有效減少開采過(guò)程中存在的安全問(wèn)題。在進(jìn)行勘測(cè)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分利用遙感技術(shù)，從而對(duì)勘測(cè)地的水文地質(zhì)分布有詳細(xì)的了解，獲取全面的水文數(shù)據(jù)資料，進(jìn)一步做好數(shù)據(jù)收集和整理工作。同時(shí)，相關(guān)工作人員也需要保證所獲數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠，從而為之后的開采工作提供依據(jù)。