影像定位技術(shù)在地質(zhì)測繪中的應(yīng)用

陳海霞

(三和數(shù)碼測繪地理信息技術(shù)有限公司，甘肅 天水 741000)

影像定位技術(shù)是地質(zhì)工程中重點應(yīng)用的技術(shù)之一，可提升測繪效率和測繪精度，具有很大的優(yōu)勢。

1 地質(zhì)測繪與影像定位技術(shù)

1.1 地質(zhì)測繪

地質(zhì)工程中，地質(zhì)測繪是一項基礎(chǔ)性工程。在地質(zhì)工程開工前，必須進行準備工作，了解地質(zhì)情況。地質(zhì)測繪過程中，要了解方方面面的內(nèi)容，包括地質(zhì)剖面，分析地質(zhì)年代和構(gòu)成，了解礦坑所在位置和礦坑深度，只有充分收集數(shù)據(jù)，才能有效制定出工程方案。地質(zhì)測繪工程與地理學具有緊密聯(lián)系。地理知識是測繪的基礎(chǔ)，在全面勘察地質(zhì)情況后，要將所有勘察到的數(shù)據(jù)收集整理出來，將其作為地質(zhì)勘測圖繪制的重要支撐?？睖y圖中，每一種地質(zhì)信息都需要用相應(yīng)的標記做好記錄，測繪人員必須做到細致入微，一絲不茍，避免地質(zhì)勘測圖中出現(xiàn)疏漏和錯誤[1]。

1.2 影像定位技術(shù)

我國應(yīng)用影像定位技術(shù)時間不長，在地質(zhì)工程中應(yīng)用此技術(shù)缺乏經(jīng)驗。利用影像定位技術(shù)勘測地質(zhì)情況需要利用到遙感器，將發(fā)射出的電磁波信息接收回來，將接收到的所有電磁波信息集中在一起，完成綜合性分析，為后續(xù)的處理奠定基礎(chǔ)。施工位置的所有地質(zhì)信息可以通過遙感衛(wèi)星定位技術(shù)獲取，基于這些信息，施工過程將更順利。遙感器接收到的電磁波信息可以顯示像素值，這一數(shù)值顯示在波段對應(yīng)位置。遙感影像禁止壓縮，一旦壓縮，信息的精準度將受到嚴重影響，空間將會被多余的信息擠占。野外地質(zhì)勘測中，該技術(shù)應(yīng)用極為廣泛，其優(yōu)勢是可以將地質(zhì)的所有構(gòu)造精確勘測出來，測繪工作有效性將顯著提升。如果勘測位置地質(zhì)構(gòu)造存在較大巖性波動，需要使用三維影響分析技術(shù)進行實時信息追蹤，促進勘測工作的順利進行[2]。

2 影像定位技術(shù)的特點

傳感器類型不同，在影像定位時獲得的像素值也不同，由此導致定位過程中獲得不同波段數(shù)，因此，在波段相應(yīng)位置上顯示出的值即是像素值。通過影像定位技術(shù)獲得的圖像一旦被壓縮，其中的信息將受到不可逆的損傷，如果為了節(jié)省空間，在壓縮圖片時必須有選擇性地處理，普通圖片沒有限制，但遙感圖像不能改動[3]。傳感器類型多種多樣，在遙感影像定位過程中，使用不同的傳感器會生成不同的文件，產(chǎn)生的影像數(shù)據(jù)種類豐富，因此，在解譯影像信息時，必須根據(jù)實際情況選擇相應(yīng)的解譯方法。

3 影像定位技術(shù)在地質(zhì)測繪中的作用

影像定位技術(shù)在地質(zhì)測繪中應(yīng)用普遍，其能夠在較短的時間內(nèi)將監(jiān)控范圍內(nèi)的所有地質(zhì)信息收集起來，信息精度和效果較為理想，無需考慮外部因素的干擾。影像技術(shù)可以隨時完成數(shù)據(jù)勘察，在GPS或北斗系統(tǒng)的支持下，技術(shù)可靠性更高，不僅可以完成基礎(chǔ)的勘測任務(wù)，還可以自動完成定位和導航，無需人力操控，有效避免了勘測中的人為失誤，地質(zhì)信息更加精準。

測繪技術(shù)效率高，操作流程簡便，應(yīng)用廣泛。影像定位技術(shù)可以將監(jiān)測范圍內(nèi)的地質(zhì)情況細分到各個巖層，可以清晰劃分礦區(qū)和非礦區(qū)，有助于工作人員全面掌握地質(zhì)情況，為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)。其中，遙感影像定位技術(shù)應(yīng)用最廣，可獲取地質(zhì)工程所在位置及周邊位置的巖層特征，以此為基礎(chǔ)，可分析工程關(guān)鍵點，提升工程效率，避免施工走入誤區(qū)，影響工程進度。利用此技術(shù)可掌握地質(zhì)情況，令施工過程有據(jù)可依，避免施工人員盲目操作，對工程造成負面影響[4]。

4 影像定位技術(shù)類型

4.1 遙感影像技術(shù)

遙感影像定位的基本流程是：發(fā)射信號，利用傳感器將發(fā)射回來的信號全部接收，在信息傳遞過程中應(yīng)用電磁波，將獲取的信息統(tǒng)一命名為遙感信息。我國地質(zhì)工程大多采用此方法獲取遙感資料，如煤炭企業(yè)勘測煤層、水利工程勘察水電站地質(zhì)情況等。

遙感影像技術(shù)獲得地質(zhì)資料的清晰度將受遙感像素差值的影響，對此要利用波段獲得數(shù)值，與遙感影像一一對應(yīng)。通過遙感影像獲得到的信息必須完整，避免壓縮和信息丟失影響定位工作。傳感器的類型與獲得的信息格式之間聯(lián)系緊密，獲取影像資料使用的傳感器、描述影響資料的傳感器必須保證是同一型號，避免因型號不同而無法完成描述，影響工作進度[5]。

4.2 三維可視化技術(shù)、影像動態(tài)技術(shù)

三維可視化技術(shù)與影像動態(tài)技術(shù)在野外地質(zhì)測繪中發(fā)揮了巨大作用。三維可視化技術(shù)和動態(tài)影像技術(shù)具有明顯優(yōu)勢，其基于遙感技術(shù)，可深化地質(zhì)勘察，宏觀觀測地質(zhì)情況，多管齊下，保證測繪精度。在此基礎(chǔ)上，可設(shè)計出更加現(xiàn)實可行的方案，對現(xiàn)有地質(zhì)條件進行分析，明確地質(zhì)特征。在確定解譯標志和觀察地質(zhì)主要路線時，使用三級技術(shù)，有助于找到地質(zhì)條件優(yōu)良的位置。觀測地質(zhì)情況的線路垂直于構(gòu)造線，在布置追蹤線路時，要充分依照現(xiàn)有條件，將主線確定為穿越線路。根據(jù)之前獲得的地質(zhì)信息，在巖性變化明顯的位置設(shè)置專門的追蹤路線，全面把控測繪過程，避免其他情況影響測繪效果。三維可視化技術(shù)和影像動態(tài)技術(shù)的應(yīng)用有助于獲悉勘測范圍內(nèi)各種礦石的分布情況，了解整體地質(zhì)空間的構(gòu)造情況[6]。

5 影像定位技術(shù)在地質(zhì)測繪中的應(yīng)用

5.1 地震預警

目前，受到技術(shù)的限制，還不能精準預測地震，但是可以通過影像定位技術(shù)勘測出地質(zhì)情況，避開因地質(zhì)情況不佳引發(fā)地震的區(qū)域，可制定減震機制措施，降低地震對建筑工程的影響。通過影像定位技術(shù)，可收集到大量的地質(zhì)資料，根據(jù)這些資料預測地震發(fā)生的可能性。影像定位技術(shù)獲得的大量地質(zhì)資料將在建筑工程中發(fā)揮巨大的作用。

5.2 水文地質(zhì)勘察

通過影像定位技術(shù)，人們可以獲得來自衛(wèi)星系統(tǒng)的圖像和其他信息，這些信息可以將區(qū)域的水文地質(zhì)情況清晰地展現(xiàn)出來，為相關(guān)單位的工作提供巨大便利，在這些信息的支撐下，可以考察地下水的變化，為地下水利用提供重要依據(jù)，有利于發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)地下水位下降的區(qū)域，及時解決問題，避免因地下水位持續(xù)下降而導致地面沉降。

水文地質(zhì)勘測綜合性較強，在衛(wèi)星遙感技術(shù)的支持下，可獲得充分的信息，及時掌握區(qū)域水文地質(zhì)規(guī)律。在調(diào)查地下水資源時，衛(wèi)星遙感技術(shù)可以直接分析相關(guān)信息，地下水層和所有含水構(gòu)造情況清晰可見，可為地下水資源測繪減輕工作量，在此基礎(chǔ)上繪制出的測繪圖像具有較高的精度[7]。

5.3 礦區(qū)水文測繪

將遙感影像解譯出來之后，區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造中，所有含水層的情況將清晰可見，在礦井位置明確之后，就可以科學有序開采礦產(chǎn)資源。礦井采礦過程中，如果出現(xiàn)透水現(xiàn)象將嚴重威脅工作人員的生命安全，在影像定位技術(shù)的幫助下，可提前采取措施規(guī)避風險。

5.4 水利工程勘察

影像定位技術(shù)應(yīng)用廣泛，適用于大型工程，如水利水電工程，可減少人力消耗，極大提升工程效率。目前，許多水電站修建過程中廣泛應(yīng)用了影像定位技術(shù)，如三峽和白鶴灘工程。

5.5 鐵路建設(shè)中的地質(zhì)勘察

在工程領(lǐng)域，影像定位技術(shù)發(fā)揮了重要的作用。我國鐵路建設(shè)發(fā)展迅速，可將影像定位技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)構(gòu)造復雜的鐵路工程中，如青藏鐵路和川藏鐵路。在影像定位技術(shù)的幫助下，施工單位可以充分掌握鐵路經(jīng)過區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造情況，明確不同地質(zhì)情況的施工方案，保證鐵路修建方案與實際的地質(zhì)構(gòu)造情況更加契合，有效減少工程中的影響因素，加快工程進度，在工期內(nèi)順利完成鐵路修建。

影像定位技術(shù)可以減少地面測繪的人力投入，在保證測繪人員安全的基礎(chǔ)上，提升勘測效率。影像定位技術(shù)獲取的圖像更加清晰，獲得的定位信息更加精準，可以為地面人員提供正確的指導，保證地面工作井然有序，避免出現(xiàn)問題。在鐵路修建中應(yīng)用影像定位技術(shù)，地質(zhì)情況的獲取將更加便利，可為工程的選址奠定基礎(chǔ)，地面工作人員可通過影像信息明確施工目標，保證每一個施工環(huán)節(jié)的效果。

6 結(jié)語

為了提高地下資源的開發(fā)利用率，需要精準的地質(zhì)勘察測繪技術(shù)。而影像定位技術(shù)發(fā)揮了重要作用，且效果顯著。為了清晰掌握地下資源的分布情況，須注重影像定位技術(shù)的應(yīng)用。