水工環地質勘察及遙感技術在地質工作中的應用

王長平

摘 要：隨著科學技術的不斷進步，計算機技術在各行各業都得到了廣泛發展，地質工作也不例外，先進科技設備的應用令地質勘查工作向著數字化、智能化以及精準化方向發展，遙感技術作為地質勘查工作與科技的結合，有效提高了水工環地質勘察工作效率，為我國地質勘測精準度的提升提供了條件。水工環地質勘察涉及因素眾多，是有效緩解能源緊張，減少資源浪費的重要手段，是國家城市化建設的基礎，只有提高水工環地質勘察技術水平，才能維護生態平衡、促進資源的合理利用，從而使國家堅持可持續發展理念。本文針對遙感技術以及水工環地質勘察技術的應用特點與應用范圍進行闡述，探究其應用優勢，為相關工作人員提供參考。

關鍵詞：地質工作；遙感技術；水工環地質勘察

隨著社會經濟發展水平提高，我國能源資源需求量飛速增長，對資源的過度浪費以及對環境的破壞造成了巨大能源壓力，生態環境破壞給人們帶來嚴重生命威脅，水工環將水文條件以及自然環境與工程建設相聯系，對二者之間相互影響關系進行分析，隨著城市化進程的不斷加快，城市化規模越來越大，水工環狀況越來越復雜，涉及因素增對，給水工環地質勘察技術帶來一定阻礙。水工環地質勘察技術的應用能夠有效預防自然災害，通過環境數據的收集分析對風險進行評估，分析環境對工程可能造成的影響，從而保證工程以及人身安全，降低建設風險。而遙感技術隨著科學技術的發展變得更加先進，對地質條件觀測更加清晰，收集數據更加具有準確性，使其地質環境模擬越來越接近真實情況，促進勘測結果精確度提升。

1 水工環地質勘察的發展及其應用范圍分析

在現階段水工環發展中，其地質勘測技術主要應用于以下幾方面：

（1）地方病研究與預防。通常某一地區居民普遍出現同一癥狀，而位于其他地區的人則沒有或者本地人離開居住地后就消失的病癥被稱為地方病，這種病癥出現的原因一般與當地自然環境和水文條件相關，因此通過水工環地質勘測技術的應用能夠有效找出病癥原因并提供預防措施。

（2）提高土地利用效率。我國城市化進程步伐的加快使土地資源日益緊張，經濟建設的發展要求促進資源利用率提高，而水工環地質勘察技術的應用能夠滿足經濟建設要求。

（3）城市規劃要綜合考慮環境因素與建設因素，規劃建設效率的提高離不開對周邊環境數據的收集調查與分析，地質勘察技術的應用能夠促進數據分析的全面準確，提高城市規劃科學合理性，加快城市建設效率，避免安全問題產生，降低建設成本。

（4）為節能減排，當前資源短缺現象越發嚴重，利用水工環地質勘察可準確了解各種資源、能源的實際儲備與利用方法。

2 水工環地質勘察在地質工作中的具體應用

2.1 GPS技術

GPS（GlobalPositioningSystem，全球定位系統）技術在當前的水工環地質勘察中得到了廣泛的應用，較為成熟。與傳統意義上的人工地面勘測相比，該系統的成功應用極大地減少了人力、物力的投入，而且勘測精度也有保障。GPS主要利用衛星定位，考慮到地球自身特點與衛星監測范圍，僅需三個衛星即可對地球上的任意點進行監測，工作原理為：測出某已知點位置的衛星至接收機的距離，在對多顆衛星的實時數據進行綜合僅可得知接收機的具體位置。想要達到這一目標，衛星實際位置可根據星載時鐘記錄的時間在衛星星歷中查出。而接收機和衛星之間的距離可用光速乘以信號傳播時間得出。GPS衛星在正常狀況下運行時，會不斷發送導航電文，電文主要由偽隨機碼組成。系統所用的偽隨機碼主要有兩類，一種為C/A碼（民用），另一種為P（Y）碼（軍用）。其中，C/A碼的頻率為1.023MHz，重復周期為1ms，碼間距為1s；P（Y）碼中的P碼頻率為10.23MHz，重復周期為266.4d，碼間距為0.1ms；Y碼的形成基礎為P碼，具有更強的保密性。導航電文中，主要包含以下幾種信息：衛星星歷、運行情況、時鐘修正等。電文主要通過解調制得出，再以50b/s的速度發射。電文中每個主幀都含有五個子幀，每個子幀長約6.0s。其中，前三個子幀均有10個字碼，重復周期為30s，更新頻率為1h，后兩個子幀共計1.5×104b。接收機接收到電文信息后，通過對衛星時間和自身始終的比較即可得出衛星和接收機之間的距離，然后再使用衛星星歷得出衛星在發送導航電文時的具體位置，最后即可得到接收機也就是用戶的坐標位置。

2.2 GPR技術

GPR（GroundPenetratingRadar，探地雷達）的基本原理和GPS較為相近，都是借助電磁波對地質信息進行收集和發送的。在運用GPR技術時，首先要在待測位置的地面上安裝電磁波發送裝置，然后向地下發送電磁波，收集反射電磁波，再將收集到的信息導入計算機程序進行構圖，通過這樣的方式，工作人員即可清晰準確的了解到各項地質信息。GPR技術具有圖像清晰、靈敏度高等特點，在地質工作中的應用較為廣泛。然而，該技術也存在地質勘測距離較短的不足，如果使用在長距離勘測過程中，會因受到眾多因素的干擾而出現一些誤差。

2.3 RTK技術

RTK（Real-timekinematic，載波相位差分技術）的應用方法為：在基準臺上設置信號接收裝置，同時在流動站上也設置一定數量的接收裝置，然后使所有裝置一同接收衛星信號，通過對信號的對比，得出差分改正值，傳輸到流動站中，從而得到相對準確的信息。由于流動站的狀態既可靜止也能運動，所以該技術的應用較為靈活，不會受到地形等因素的影響。如今，RTK技術主要應用在地質災害防治、環境污染治理等工作中，不僅是水工環地質勘察的重要組成部分，也是當前常用的檢測技術之一。

2.4 TEM技術

TEM（Transmissionelectronmicroscope，透射電子顯微鏡）起初是一種用來太空物質探測的技術，后來經過改進逐漸被應用至更多的領域，并在水工環地質勘察中取得了顯著的成效。該技術是建立在垂直磁偶源法基礎上形成的，在地質勘察工作中有著特有的優勢，不僅勘察精度高，而且還不會受到外界因素的干擾，支持懸空作業。

3 遙感技術在地質工作中的具體應用

遙感技術（RemoteSensing，RS）技術在災害預測、資源分析以及地質勘察等領域均有著廣泛的應用。RS技術和計算機技術之間的聯系更加緊密，逐漸成為地質工作的重要一環。RS技術逐漸從單一波段轉變成多元遙感，支持多元模型研究，可得到十分詳細具體的圖像，而且在光譜分辨率快速提升的局勢下，其在城市建設等領域中也將得到利用，由此可見，RS技術有著良好的應用與發展前景。

結束語

水工環地質勘測技術是我國各項工程建設中必不可少的技術措施，其技術水平影響著工程建設質量與安全。促進水工環地質勘察技術提升需要不斷學習先進科學技術，從而促進地質勘探設備更新、勘探技術進步，充分利用遙感技術對地質環境狀況進行模擬，為地質勘探人員提供更加高效便捷的勘察技術，提高勘察準確性，促進經濟成本降低，提高地質工作水平。

參考文獻

[1]胡志文，歐陽燕，羅湘.水工環地質勘察及遙感技術在地質工作中的應用[J].江西建材，2012（5）：187-188.

[2]陳昊東.水工環地質勘察及遙感技術在地質工作中的應用[J].科技創新與應用，2016（5）：297.

[3]何龍.水工環地質勘察及遙感技術在地質工作中的應用[J].中國新技術新產品，2015（15）：167.