水工環地質勘察與遙感技術在地質工作中的運用研究

沈亞平

（甘肅煤田地質局一三三隊，甘肅 白銀 730913）

從字面上進行理解，水工環分別代表了水文、工程以及環境，是三者的有機結合。從更深層面來看，水工環還包含了地質條件等原因導致的災害以及事前勘察，隨著現代科學技術水平的不斷發展，水工環的涉及面越來越廣泛，也更加的復雜，成為了一個系統性非常強的學科。現代社會對能源的需求量越來越大，為了確保能源得到合理、科學的開采與利用，實現能源的可持續發展，必須要徹底解決傳統能源浪費的問題，提高地質勘察工作人員對環境問題的重視程度，確保現代地質勘察工作能夠緊隨時代發展步伐。所以，在進行水工位地質勘察工作時，必須要開展風險評估工作，保證地質勘察工作的順利進行。

此外，為了進一步提高地質工作的質量，還必須積極引進遙感技術，提高地質勘察的技術水平。本文重點探究了水工環地質勘察以及遙感技術在地質工作中的運用，為加強地質工作品質提供幫助。

1 水工環地質勘察功能范疇

水工環地質勘察具有非常廣泛的應用范疇，從現階段水工環地質勘察工作的現狀來看，主要體現在以下幾個方面[1，2]：首先是應用在人類疾病預防與治療上，這是因為一些疾病具有明顯的區域特色，而地方病的產生必然與該區域的水文環境有著一定的關聯性；其次是為土地資源應用提供支持，在水工環地質勘察的幫助下，能夠全面、精準的掌握該區域的土地資源，保障土地資源規劃與利用的合理性與科學性，有助于提高土地資源的利用率，充分發揮土地資源的優勢；再次是應用到城市建設工作中，隨著我國城鎮化規模的不斷擴大，城市建設速度也越來越快，而城市建設工作的開展必然離不開各項數據信息做支持，這是因為城市建設過程中會產生許多不確定、多樣性的影響因素，而這些因素之間又存在著千絲萬縷的聯系，如果沒有充分進行水工環地質勘察工作便貿然開展城市規劃與建設，極易導致規劃不合理等現象發生，給城市未來發展城市較大的負面影響；最后是應用到節能減排方面，隨著現代社會發展速度越來越快，對能源的需求量也越來越大，由此產生了嚴重的能源緊缺問題，而通過水工環地質勘察能夠全面了解不同資源以及能源的儲藏與應用技巧。

2 水工環地質勘察在地質工作中的運用

2.1 GPS技術

GPS即全球定位系統，該技術在水工環地質勘察中發揮了非常大作用，并已經形成了較為成熟的應用體系。在以往，地面勘察主要依靠人工來進行，不僅需要投入大量的人力以及物力，同時勘察效率還較低，勘察精準度也差強人意，而通過GPS技術的應用能夠高效、準確的獲取地面數據信息[3]。GPS工作的開展需要建立在衛星的基礎上，結合地球的形狀特征以及衛星的輻射范圍，只需要聯系三顆衛星即可以成功監測地球上任何一個位置，其工作的具體流程為：首先以確認點衛星為基礎計算出到接收機的直線距離，然后獲得兩顆衛星的數據信息，最后將其整合并分析獲得接收機的詳細方位[4]，如圖1所示為GPS運行原理示意圖。為了完成上述工作，先需要獲取星載時鐘上的時間，之后依托于衛星星歷得到衛星的當下位置數據。眾所周知，光的傳播速度是一定的，因此可以利用光的傳播時間乘以速度來計算出衛星與接收機之間的距離[5]。GPS衛星在工作過程中，每隔一段時間會輸送一次由偽隨機碼構建的導航電文。通常情況下，偽隨機碼分為了兩種類型，分別是民用C/A碼、軍用P（Y）碼。這兩種碼在頻率、重復周期以及碼間距上有著較大的區別，比如說民用碼與軍用碼的頻率分別為1.114MHz、10.54MHz，碼間距分別為1s、0.1ms，Y碼是依托于P碼構建的，因此其保密等級更高[6]。導航電文最初是利用解調制獲得的，然后以48b/s的速度傳輸出去。導航電文中任意一個主幀都是由五個子幀構成的，所有子幀長都在5.8s左右。地面接收機在獲得電文信號以后，結合衛星時間以及自身的時鐘信息計算出衛星與接收機的直線距離，緊接著依靠衛星星歷查詢到衛星發送導航電文那一刻的空間方位，最終得到接收機在地面上的實際位置，該位置也可以是用戶的具體方位。

圖1 GPS運行原理示意圖

2.2 GPR技術

GPR即探地雷達，該技術的工作原理和GPS技術有著異曲同工之妙，都是以電磁波為載體來實現地質數據資源的獲取以及發射。在利用GPR技術進行地質勘察工作過程中，第一步要將一臺電磁波發送設備放置在被檢測區域的地表上；第二步啟動電磁波發送設備，向地下發射電磁波；第三步，收集從地下反饋回來的電磁波；第四步，將這些接收到的數據資源傳輸到計算機中完成構圖，在經過計算機分析以后，工作人員可以全面掌握該區域的所有地質信息[7]。通過GTR技術的應用，可以獲得高清的圖像，同時檢測過程也具有良好的靈敏性，在地質勘察中起到了非常重要的作用。然而，GPR技術也有一些短板，比如說實際勘測范圍較小，當將其應用到大范圍的地質勘測任務中時，容易受到外界因素的干擾影響勘測精度。

3 遙感技術在地質工作中的運用

遙感技術在現代許多領域中都有著非常廣泛的應用，比如說災害預警、資源探究與地質勘測等。隨著現代科學技術水平的不斷發展，遙感技術與計算機技術獲得了更深層次的發展，兩者之間的配合度越來越高，由此成為了現階段地質勘測工作中非常重要的一部分。遙感技術在發展初期是以單一波段方式進行遙感檢測，發展到當下已經實現了多樣化遙感，可以很好的兼容多元模型分析與探究，同時通過計算機技術的應用與轉變，可以將數據信息轉化成形象的圖形[8]。目前，隨著光譜分辨率越來越高，遙感技術逐步被應用到城市建設工作中，并取得了較好的效果。因此，可以看出遙感技術具有非常好的應用價值，并且隨著遙感技術的進一步發展，必然能夠適用于更多的領域，為促進我國社會經濟發展做出貢獻。

4 結語

綜上所述，隨著現代能源緊缺問題的越來越突出，必須要加強水工環地質勘測，全面掌握能源儲存與開采方式，保證能源的可持續發展。

在現代科學水平的支持下，水工環地質勘測與遙感技術在地質工作中的運用越來越廣泛，也發揮了巨大的作用，推動了地質勘察工作的進一步發展。