水工環(huán)地質(zhì)勘察及遙感技術(shù)的應(yīng)用初探

劉小華

（江西地礦贛南地質(zhì)調(diào)查大隊，江西 贛州 341000）

在經(jīng)濟飛速發(fā)展背景下，水工環(huán)地質(zhì)勘察工作重要性日漸突顯，可將更多地質(zhì)相關(guān)信息提供給人們，為經(jīng)濟活動的開展提供巨大輔助作用。隨著科技的不斷進步，遙感技術(shù)在地質(zhì)勘察中的應(yīng)用日益廣泛，可使勘察質(zhì)量和效率得到顯著提升，在后續(xù)的研究中還應(yīng)根據(jù)實際需求對該項技術(shù)進行優(yōu)化，使其獲得更大的發(fā)展。

1 地質(zhì)勘察在水工環(huán)工作中的應(yīng)用

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對資源的需求量不斷提升，社會對地質(zhì)工作給予高度重視，科技研究力度也逐漸增加，力求將更加先進的技術(shù)應(yīng)用到地質(zhì)工作中，使地質(zhì)工作效率實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

1.1 勘察內(nèi)容

目前，地質(zhì)勘察工作已經(jīng)滲透到環(huán)境水文、人體健康、土地資源規(guī)劃、農(nóng)業(yè)生態(tài)研究等方面，城市規(guī)劃中的地質(zhì)調(diào)查工作被納入到主要工作章程中，日后還會朝著地質(zhì)災(zāi)害、垃圾填埋、城市污染監(jiān)測等方面發(fā)展。總體來看，水工環(huán)地質(zhì)勘察主要包括水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)三種類型，具體如下：在水文地質(zhì)方面，對地下水分布、埋藏、補給、排泄等情況進行勘察，為地下水資源開發(fā)與利用提供數(shù)據(jù)參考，以此提高水資源利用效率與保護力度；在工程地質(zhì)方面，包括施工區(qū)域巖土類型、力學(xué)指標等，為施工圖紙設(shè)計者提供現(xiàn)場地質(zhì)參數(shù)，提高圖紙設(shè)計科學(xué)性、實用性；在環(huán)境地質(zhì)方面，對不同地區(qū)地質(zhì)環(huán)境進行勘察，人類的不良活動導(dǎo)致環(huán)境不斷惡化，地質(zhì)災(zāi)害時有發(fā)生，通過地質(zhì)勘察可為環(huán)境治理、災(zāi)害預(yù)防提供有力的信息參考，確保人類在安全的環(huán)境下生活[1]。

1.2 勘察技術(shù)

現(xiàn)如今，勘察技術(shù)逐漸朝著信息化、現(xiàn)代化的方向轉(zhuǎn)變，具體如下：

（1）GPS技術(shù)。該技術(shù)主要通過衛(wèi)星定位的方式，將地面信號直接傳遞到衛(wèi)星系統(tǒng)之中，形成智能定位系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，對無線電測距技術(shù)進行完善，設(shè)置大量控制點，使地面信號能夠準確無誤的傳遞到衛(wèi)星系統(tǒng)之中，明確勘察位置，再利用GPS接收機對信號進行接收，確定衛(wèi)星的具體坐標，該技術(shù)的應(yīng)用可對數(shù)據(jù)信息進行接收和轉(zhuǎn)換，達到檢測的目標。

（2）RTK技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用頻率較高，但對操作者具有較高要求。首先，將接收裝置安裝在基準臺，利用其與衛(wèi)星信號接軌，對不同裝置中的信息進行對比，最后將其傳送到流動站。該技術(shù)可對外界影響因素進行有效控制，應(yīng)用范圍較廣，地形勘察準確度較高；

（3）TEM技術(shù)。該技術(shù)從國外引進，目前在我國的應(yīng)用已經(jīng)較為成熟，主要應(yīng)用在災(zāi)情、工程、環(huán)境等方面的勘察工作中，技術(shù)原理為：利用接地線源將電磁脈沖向下方發(fā)射，對感應(yīng)渦流場進行勘測，以此來判斷地質(zhì)情況。一般情況下，地下均有自然磁場，很可能影響勘察結(jié)果，而該項技術(shù)的應(yīng)用可適當(dāng)延長發(fā)射時間，最大限度減少磁場干擾，維護勘察信息的準確性[2]。

2 遙感技術(shù)在水工環(huán)工作中的應(yīng)用

在水工環(huán)工作中，遙感技術(shù)的應(yīng)用可使勘察效率得到顯著提升，包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、信息解譯等多個方面，技術(shù)原理如下圖1所示。

圖1 遙感技術(shù)的應(yīng)用原理

在數(shù)據(jù)采集方面，不同成像方式地物表現(xiàn)能力存在區(qū)別，應(yīng)基于地物波普特征合理選擇成像方式，以解譯植物為例，可采取TM3、MSS5等成像模式獲取遙感信息。在數(shù)據(jù)處理方面，包括輻射矯正、幾何矯正兩種，根據(jù)勘察實際需求，選擇某項技術(shù)進行處理，并以圖像的形式體現(xiàn)出來；在信息解譯方面，對當(dāng)?shù)氐孛蔡卣鳌⒅参锓植?、人類活動等進行分析，在人類活動方面，通常較為活躍之處地下水深度越大，反之越淺，工作者需要對輻射亮度、反射率、植被關(guān)系等進行分析，以此獲取勘察結(jié)果。

2.1 勘察地下水

在地下水勘察方面，采用混合比值圖像強方式對MSS影像進行處理，處理后的影像畫面十分清晰，可為地址工作的后續(xù)開展提供極大便利。MSS與陸地衛(wèi)星的光道攝像數(shù)據(jù)相結(jié)合形成的圖像，使圖像細節(jié)之處被充分顯示出來，被哈塞克斯坦政府所采用，使圖像的處理能力極大提升，挖掘出北部的30余個地下富水遠景區(qū)，經(jīng)過實地考察后，基本均找到地下水，且含水層深度均在1m～300m之間。在我國內(nèi)蒙的錫林浩特地區(qū)，根據(jù)干旱區(qū)域地下水與當(dāng)?shù)刂苽潢P(guān)系，在TM圖像輔助的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮環(huán)境遙感信息分析技術(shù)，對淺層地下水的埋藏區(qū)域進行預(yù)測，同時采用多時相遙感資料對內(nèi)部湖區(qū)進行動態(tài)監(jiān)測，明確湖水與地下水之間的補給關(guān)系，從而順藤摸瓜，準確找到地下水的埋藏位置。

2.2 調(diào)查水土流失

在經(jīng)濟飛速發(fā)展背景下，生態(tài)環(huán)境十分脆弱，我國多處出現(xiàn)水土流失情況，使生態(tài)平衡受到嚴重影響，同時也阻礙了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展。對此，應(yīng)充分發(fā)揮遙感技術(shù)的作用與優(yōu)勢，對當(dāng)?shù)厮亮魇闆r進行調(diào)查，采集相關(guān)數(shù)據(jù)信息為預(yù)防和治理工作提供有力參考。事實證明，遙感技術(shù)的應(yīng)用使勘察范圍得以拓展、勘察效率得以提升、勘察結(jié)果更加準確，同時還可對水土流失區(qū)域進行精準定位，為后續(xù)防治工作開展提供極大便利。例如，我國采用遙感技術(shù)對水土流失情況進行調(diào)查，將采集到的數(shù)據(jù)信息與前幾年進行對比，得出我國哪些地方的水土流失情況得到了控制、哪些地方正在加劇、哪些地方存在流失傾向等等。但是，該技術(shù)的應(yīng)用對操作者技能水平有較高要求，不但能靈活運用該項技術(shù)，熟悉操作步驟，還要對水土流失概念、界定方式進行掌握，通過調(diào)查結(jié)果對比制定出更為科學(xué)合理的防治措施，使水土流失現(xiàn)象得到有效控制，生態(tài)問題逐漸得到改善[3]。

2.3 宏觀觀測

在水工環(huán)工作中，宏觀觀測屬于關(guān)鍵內(nèi)容之一，將遙感技術(shù)應(yīng)用其中可獲得更加全面可靠的觀測結(jié)果，主要應(yīng)用到動態(tài)監(jiān)測與宏觀普查兩個方面。工作者可通過多個角度對觀察點進行勘察，從而全面掌握勘察點的地質(zhì)信息，還可對當(dāng)?shù)刭Y源、環(huán)境狀態(tài)進行實時監(jiān)控，更加全面的掌握當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)狀況，為后續(xù)地質(zhì)開發(fā)提供極大便利。在遙感技術(shù)應(yīng)用中，人們還可獲取部分地質(zhì)信息，這些信息與以往相比更加清晰，通過圖像可使當(dāng)前地質(zhì)情況一目了然。在科技飛速發(fā)展背景下，遙感技術(shù)逐漸從以往的單一信息源朝著多源信息的方向轉(zhuǎn)變，在具體工作中與相應(yīng)模型結(jié)合起來，面向研究對象進行多源分析，形成各類專題圖，為地址工作開展提供更為可靠的信息支持。例如，某市環(huán)保部門利用遙感技術(shù)，發(fā)揮IRS、TM影像的輔助作用對周圍省市的綠化情況進行多源分析，為最佳綠化城市評定提供強有力的數(shù)據(jù)參考。

3 結(jié)論

綜上所述，在信息技術(shù)飛速發(fā)展之下，地質(zhì)勘察的技術(shù)要求逐漸提升，為了提高勘察質(zhì)量與效率，應(yīng)積極引入GPS技術(shù)、RTK技術(shù)、TEM技術(shù)以及遙感技術(shù)等等，充分發(fā)揮各個技術(shù)的作用與優(yōu)勢，保障數(shù)據(jù)信息準確性，并將勘察結(jié)果以圖像形式展示出來，使整體勘察工作得到顯著提升，實現(xiàn)地質(zhì)勘察的可持續(xù)發(fā)展。