水工環地質勘查及遙感技術在地質工作中的應用分析

賀寅生

（安徽省地勘局第一水文工程地質勘查院，安徽 蚌埠 233000）

地質工作是運用地質科學理論和各種技術方法，客觀的對地質進行調查研究，經濟有效地勘查地質情況的工作。礦山地質、水文地質、工程地質、海洋地質、地震地質以及地下熱能的開發利用等，均成為地質工作的重要方面。隨著社會發展，國家越發重視地質工作的落實，由于但我國疆域遼闊，各地區的地理條件和環境特征均有很大差異，勘查工作易受到經濟或自然環境的影響。這就導致部分地區落實地質勘查工作受到阻礙。

水工環地質勘查技術與遙感技術符合時代發展形勢，具有勘查技術覆蓋面廣，獲取信息量豐富的優點，是現代勘查工作中主要應用技術，具有非常廣闊的發展前景。同時為了確保勘查質量，避免受到外部條件的制約，還要再結合各類高新技術方法，高效落實地質工作。

1 水工環地質勘查技術在地質工作當中的應用

水工環地質勘查技術在實際的工作中需要結合當地的地質情況因地制宜，再進行分析和勘查，然后合理采用GPS技術、RTK技術、GPR技術、TEM技術等，制定更有利高效的開發方案。GPS技術即衛星定位技術是利用無線電測距交會法，但GPS無法對觀測數據進行實時校核，于是在GPS技術基礎上研發RTK技術。RTK技術是基于載波相位觀測值的實時動態定位技術，測量對象無論處于靜止或運動狀態，通過計算差分改正值均可獲取實時定位，測量精度極高。由于該技術不易受到地形或外界因素印象，因此該技術多應用于地形測圖、地質工程放樣、地質勘探測繪等工作中。GPR技術是雷達技術，向地下發射電磁波，通過聲吶原理采集下地質信息，但它只適用于短距離地質精準勘查，可應用于城區地下管線埋設、建筑地下深層情況的勘查。TME技術是順變電磁法技術簡稱，將電磁波發送到地下介質中，使介質受到電磁干擾，增加電磁傳播時間實現深層次擴散。由于其能排除周圍干擾條件，在懸空作業時使用較多，可用于陡峭地質勘查[1]。

水工環地質勘查在我國地質工作中占有重要地位，與社會進步息息相關。水工環地質勘查結合遙感技術，可以大幅提高我國地質勘查工作技術水平和工作質量。

2 遙感技術在地質工作當中的應用

遙感技術的工作原理是根據目標吸收、反射、輻射光譜的性能不同，可識別地面各類物體，感知遠距離事物，從而判斷地球環境及資源一種綜合技術，具有高分辨率、探測范圍廣、采集數據快、精度高、受制約條件少等特點[2]。隨著GF系列衛星的成功發射及投入使用，我國遙感技術水平大幅度提升，高分辨遙感應用已達到或超過國際同類水平。最新的北斗遙感技術通過獲取精確的空間位置信息和時間信息，可對生成的遙感圖像的內容與信息進行準確定位。應用在地質災害調查與監測、重大自然災害交通應急監測、主權海域監視及保護、交通管理的導航通信與信息提取、GIS數據采集、無人機飛行監管、草原及林區普查、城市規劃與土地資源利用、海岸地形測量、水環境遙感監測系統和河道保潔巡查系統等。

表1 遙感技術應用方向

2.1 應用于礦山地質方面

礦山地質勘查工作一直是地質工作的主要內容。礦山開采雖然帶來經濟效益，同時也誘發了礦山地質危害和環境污染，如地面塌陷、巖溶塌陷、崩塌、泥石流、滑坡、粉塵污染、水土污染等一系列危害生態環境和威脅居民生活環境的礦山地質環境問題。傳統勘查技術時效性較低、費時費力。通過遙感技術對調查礦山區域地質環境問題進行全方位觀測，利用遙感圖像解譯，有效查明地質構造，對整治礦山環境、保護礦山地質環境、恢復治理礦山生態環境、監督礦山地質環境的工作更具針對性，對減少事故的發生，降低人員傷亡和財產損失具有重大意義。

2.2 應用于地下水資源開發方面

部分地區水資源稀缺，地下水勘查對緩解水資源缺乏、開發和利用水資源具有重大意義。傳統的勘查方式，受到諸多因素的影響，采集數據不夠完整，采集效率相對較低。利用多光譜遙感和熱紅外遙感技術進行地下水資源勘查，精準掌握研究區域含水斷層信息、貯存水量變化特征、地標溫度異常特征等。通過遙感圖像處理系統ENVI對研究區域圖像進行處理，使用Direction工具進行圖像定向卷積濾波，增強圖像特征，突出空間細節，擴大局部對比度，更好地顯現線性結構，判斷斷裂走向線。利用熱紅外遙感在ENVI環境下計算地表溫度、提取地下水溫度異常信息。綜合分析斷裂走向線和地下水溫度異常區重疊部分，圈定地下水靶區。兩項技術結合有效提高地下水預測可靠性，可以作為實際開發地下水資源的重要依據。

2.3 應用于水土流失監測方面

由于人為破壞，我國部分地區出現了水土流失的現象。傳統手段由于受到地形、設備限制，不能客觀及時監測到水土流失情況。采用無人機遙感監測技術是利用無人駕駛發飛行技術、遙感應用技術、GPS定位技術等完成水土情況監測。使用無人機遙感監測技術首先要設計飛行計劃，利用配備的光學相機、GPS等數據采集設備獲取遙感影像數據；其次通過LPS數據模型處理軟件生產DOM成果，提取監測對象長度、面積、位置等信息；最后結合水土流失監測相關規程，對研究區的監測范圍、時段進行梳理，形成監測報告，為監測水土流失提供科學依據。

3 結語

隨著我國科學技術的不斷提升，對地質工作的技術要求越來越高。分析水工環地質勘查工作中遙感技術的應用提升勘探工作質量、提高勘查效率、數據信息的精準性也越來越高，有利于全方位分析和掌握地質情況。完善遙感技術，推進地質工作開展，為地質工作奠定堅實的基礎。