目前水工環地質勘察中的技術與應用

耿 偉

安徽省地勘局第一水文工程地質勘查研究院，安徽蚌埠 233000

目前水工環地質勘察中的技術與應用

耿 偉

安徽省地勘局第一水文工程地質勘查研究院，安徽蚌埠 233000

水工環地質勘察的重點就是對地質和環境進行勘察，由于中國地理環境比較復雜，地質情況也是各種各樣，為了詳細了解我國國土的資源和環境情況，就需要工作人員采用勘察技術開展工作。本文首先對水工環地質勘察工作的重點進行了闡述，接著分析了地質勘察工作中主要的兩項技術，即RTK技術和GPS技術，并對這兩項技術的實際應用作了研究。

水工環；地質勘察；RTK；GPS

地質勘察是一項復雜且具有一定危險性的工作，同時也有利于人類對環境的了解。雖然社會在不斷的進步，各個國家的經濟也在飛速發展，但自然環境卻被嚴重的破壞，這顯然是不利于人與自然的和諧相處。加強水工環地質勘察工作，不僅是對地質環境的調查，同時促進人類可持續發展不可缺少的工作。因此，研究地質勘察的技術與應用就顯得尤為重要。

1 水工環地質勘查的重點

1.1 水文地質勘察工作的重點

水是人類生存與發展不可獲取的資源，而我國目前正面臨著用水緊張的問題，其主要原因有兩個方面，其一是我國人口基數非常的龐大，雖然水資源豐富，但是用水需求卻同樣非常的大；其二是人類對生態的破壞，導致近年來環境日益惡劣，使水資源受到了嚴重的污染，從而影響了生活用水的正常使用。因此，在進行水文地質勘察的過程中，就需要對地下水進行詳細地勘察，尋找出更過解決用水緊張的有效方法。同時，勘察人員的選拔上，應制定出專業的選拔制度，為水文地質勘察提供專業人才的保障，使每個月勘察人員在技術上都能滿足工作的需要，這樣不僅可以使工作的開展能加快進度，也能減少一些工作不必要的麻煩。

1.2 環境地質勘察的重點

近些年地球的氣候發生了諸多的變化，人類賴以生存的地球環境正面臨著惡化的趨勢，地質災害頻發，地震、滑坡等災害為環境地質勘察工作造成不小的問題。那么，工作人員在對環境地質勘察時，為了保證工作的過程中能夠順利進行，先要對勘察地點的環境進行全面的考察，對可能出現的地質危險情況要有相應的預防措施。在勘察一些生態較為脆弱的地區，工作人員盡可能的將其排除在外，防止這些地區受到進一步的破壞而變得更為惡劣。

2 水工環地質勘察的相關技術

2.1 RTK技術

RTK技術也稱作實時動態測量系統，是工作人員利用系統差分法，降低通過衛星在勘察過程中得到的數據和載波相位測量兩個的誤差。通過RTK技術可以將載波相位測量的誤差降低至厘米范圍內。RTK技術的主要原理就是相位差分，常用的三種，這三種方法有一個共同點就是改正數據的接受和發送都是由基準站和流動站負責，其中基準站是負責發送，流動站則負責接受。RTK技術實現的過程是先將接受設備放在基準站，再將多個接受設備安裝在流動站里。這樣工作人員就可以利用基準站中的接收設備，接受衛星發出的信號，并將接收到的信號與對應的位置信息匹配，之后再通過GPS計算出差分改正數據由無線傳輸設備傳到流動站，這樣就可以測算出非常準確的位置信息。

2.2 GPS技術

GPS的應用原理是將地面的位置信息通過信息系統傳輸到太空中的衛星，由衛星根據發送的信息確定一個定位，之后再根據衛星系統的變化確定勘察位置的具體定位，也就是說，如果需要觀察一個人的具體位置，就可以通過衛星系統找出這個人的具體方位。而水工環中的GPS技術實際上就是在流動站上設置一個GPS信號接收點，利用無線電接收設備，將基準站傳輸的數據和觀測站得到的數據接收，從而利用GPS的定位原理確定勘察位置，并計算出基準站的基線向量和WGS-84原理，這樣就可以將得到的坐標參數，通過系統的轉換后計算出勘察的三維坐標和精準度。

GPS衛星定位的基本原理是將地面的無線電信號傳送到衛星上，并在這個過程中形成定位系統，結合無線電的相關原理，利用三個或者以上的地面固定位置，構建出衛星的位置。反過來說，工作人員就可以通過三個已知點計算出衛星的位置，從而計算出地面的未知點。其具體過程就是工作人員利用接收機，同時接收到3個衛星的信號，利用相關的計算方法得出觀測點與衛星之間的距離。在計算的過程中，工作人員應計算在某個時間衛星的較短坐標，觀測點的位置則可以利用交會法得出。

3 水工環地質勘察技術的實際應用

3.1 水工環勘察的實際情況

將地質勘察技術應用到水工環實際勘察過程中，應先要調查當地的實際地質數據，了解當地的地質情況，比如當地的地下水來源于形成，對其進行分析和勘察，之后再制定切實有用的勘察技術。水工環對地質的勘察，其工作內容主要包括地質租用及巖石工程的地質情況，根據勘察結果研究當地的環境問題和氣候變化，這不僅對區域的環境地質變化具有重要意義，甚至對全球的地質氣候問題研究也影響深遠。因此，水工環地質勘察工作在進行的過程中，不能將勘察對象獨立起來，而是應該聯系不同的地質和環境對象，并結合GPS和RTK技術，將兩項技術充分運用地質勘察的各個環節中，從而提高勘察工作的效率及質量，發揮勘察技術對實際應用過程中應有的作用。

3.2 RTK技術的應用

正如前文所述，RTK技術的應用主要是利用三種相位差分，分別是位居差分、相位差分和GPS位置差分。通過RTK技術應用原理的闡述可知，三種相位差分是通過基準站和流動站進行數據的傳輸和接收，并通過設備對測量的結果進行改正，以此得到精確的位置數據。應用RTK技術時，首先是要在基準站中安裝一臺接收裝置，然后在流動站中安裝一臺或者幾臺接收機，這樣不管是基準站還是流動站都可以同時接收來自同一個衛星的信號，并與確定的位置信息及流動站的位置進行匹配得出觀測數據，從而計算出GPS的差分改正值。最后工作人員將得到的改正差分值傳送到流動站中，利用無線電設備，找到流動站的實時位置。RTK技術下，即使流動站是處于靜止或者運動的狀態，依然可以采集與處理數據。

3.3 GPS技術的應用

GPS技術的應用早在20世紀90年代初期就在數據的采集上取得了進步，隨著技術的完善，GPS技術也從開始的單項數據采集演變到多向的收集，這樣的轉變使GSP技術應用范圍更為廣闊。在水工環地質勘查中，GPS技術在對地震問題的處理上顯得尤為突出，通過GPS技術對勘察數據進行收集和處理的過程中，GPS技術還可以與其他勘察技術結合，對資源進行開發和利用，以及勘察環境的信息收集。比如，SSI公司與地震圖像軟件工地形成了統一的協議，SSI公司再利用地震資料的輸出，設計出了PulseEKKO GPS系統，從而開發出了地震資料處理軟件，通過該軟件可以較為方便快捷地處理GPS資料。

GPS技術中一項重要的勘察技術遙感技術在對地質進行勘察和自然災害的預防上應用非常廣泛，而且有著非常有用的效果。在經過長時間的應用與開發后，遙感技術與計算機信息技術的結合，使水工環地質勘察的工作中無論在信息的收集和處理，還是環境分析上，都有著非常重要的意義。通過遙感技術，可以得到勘察區域的具體圖像，在很大程度上使遙感圖像控件及光譜分辨率得到提升。因此，水工環地質勘察工作應用遙感技術可以為工作帶來顯著的作用。

4 結論

地質勘察技術中常用的有RTK技術和GPS技術，這兩項技術的主要原理是通過地面位置信息與衛星信號的相互傳輸對未知地理位置進行勘察。通過這兩項技術的應用，水工環地質勘察的過程中可以實時了解地質情況，并根據所收集的數據總結出地質變化規律，這對人民資源的開發與利用，以及生態環境的保護非常關鍵。

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表1 譜乘方法尋峰結果對比表

4 結論

本文提出了一種適用于快速核素識別解析的核素識別方法，利用冪次方的數學特性凸顯敏感峰位，通過對22Na源實測數據的Matlab仿真，對比了傳統方法和冪次方法的識別效率，冪次方處理的能譜數據在核素快速定性分析上由于傳統識別方法，有利于提高核素識別能力。

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P62

A

1674-6708（2015）144-0041-02