三維遙感技術(shù)在工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用

任帥

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四一七隊(duì) 湖南衡陽 421001）

地質(zhì)勘察過程中遙感技術(shù)的應(yīng)用十分普遍，過去一段時(shí)間，人們在地質(zhì)勘察過程中對遙感技術(shù)的應(yīng)用僅停留在二維方面，這導(dǎo)致獲取的數(shù)據(jù)相對較為單一，分析結(jié)果與實(shí)際情況也存在一定差異，對于精度要求較高的工程來說，該項(xiàng)技術(shù)無法滿足使用需求。近幾年，三位遙感技術(shù)的出現(xiàn)，有效的解決了工程地質(zhì)勘察過程中精度不足的情況，可見，加強(qiáng)對三維遙感技術(shù)在工程地質(zhì)勘察中應(yīng)用的研究是必要的。

1 工程地質(zhì)勘察中采用三維遙感技術(shù)作用

1.1 顯示細(xì)節(jié)特征

工程地質(zhì)勘察過程中如果采用常規(guī)的二維遙感，勘察工作受環(huán)境因素的影響較大，無法準(zhǔn)確勘察過程中涉及到的一些細(xì)節(jié)內(nèi)容，這也就降低了勘察的質(zhì)量[1]。而采用三維遙感技術(shù)的不同，在工程地質(zhì)勘察中，可以對比多維度數(shù)據(jù)，確保勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1.2 直觀展示地物形態(tài)

通過對三維遙感技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可以直接獲取三維空間的實(shí)際形態(tài)，以立體角度對地質(zhì)對象的實(shí)際情況進(jìn)行觀察，準(zhǔn)確描述地物各個(gè)方面的信息內(nèi)容，可以更加準(zhǔn)確的描述被觀測對象，直觀展示地物形態(tài)。

1.3 科學(xué)處理各項(xiàng)數(shù)據(jù)

通過對三維遙感技術(shù)的應(yīng)用，可以將地質(zhì)勘察過程中涉及到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)與各個(gè)空間點(diǎn)相對應(yīng)，從而完成對各項(xiàng)數(shù)據(jù)的科學(xué)處理，從而實(shí)現(xiàn)宏觀區(qū)域地質(zhì)與微觀地質(zhì)圖像的平滑過渡。

1.4 實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)模擬

工程地質(zhì)情況會(huì)隨著時(shí)間段推移發(fā)生改變，在對三維遙感技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，適當(dāng)引進(jìn)時(shí)間緯度，因此可以動(dòng)態(tài)模擬地物的實(shí)際變化情況，并且對其隨著時(shí)間發(fā)生的改變進(jìn)行分析[2]。

2 三維遙感技術(shù)在工程地質(zhì)勘察中的具體應(yīng)用

2.1 準(zhǔn)備資料，處理數(shù)據(jù)

勘察工程地質(zhì)前，要對工程項(xiàng)目涉及到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行收集，其中包括項(xiàng)目的線路設(shè)計(jì)圖、地形、地質(zhì)圖等各項(xiàng)影響資料，完成相應(yīng)的資料收集工作后，要做好整理工作，對資料進(jìn)行合理分類，方便日后各項(xiàng)工作中對其的合理應(yīng)用，從而為下一步工作的開展打下一個(gè)堅(jiān)持的基礎(chǔ)。

依據(jù)收集到的各項(xiàng)基本材料，適當(dāng)處理各項(xiàng)數(shù)據(jù)內(nèi)容，將收集到的數(shù)據(jù)都作為遙感建模的主要依據(jù)。通常來說，數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)依據(jù)下列要求進(jìn)行處理：

（1）對收集到的各種不同類型的圖紙進(jìn)行掃描，通過該方式獲取矢量化數(shù)據(jù)，并依據(jù)具體情況，完成相應(yīng)的賦值操作。

（2）矢量數(shù)據(jù)格式的合理轉(zhuǎn)換，應(yīng)當(dāng)將矢量數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為與建模軟件相符的數(shù)據(jù)格式，同時(shí)應(yīng)當(dāng)要做好投影變換和拓?fù)潢P(guān)系處理。

（3）處理遙感影像，該項(xiàng)工作主要包括投影校正、構(gòu)建三維可視化模型等。

2.2 提出信息，數(shù)據(jù)入庫

以遙感地質(zhì)解譯信息為基礎(chǔ)，與三維可視化模型相結(jié)合，對野外實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行合理應(yīng)用，通過該方式提取工程所在區(qū)域范圍內(nèi)不良地質(zhì)、地質(zhì)環(huán)境災(zāi)害等各項(xiàng)信息，對該區(qū)域地質(zhì)資料進(jìn)行補(bǔ)充，并且要做好相應(yīng)的完善工作，從而使工程地質(zhì)勘察的全面性和準(zhǔn)確性都能夠得到進(jìn)一步提升。

在工程地質(zhì)勘察過程中，通過對三維遙感技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可以得到大量的數(shù)據(jù)，以及工程地質(zhì)信息，在處理過程中，通過對不同軟件的合理應(yīng)用，完成各項(xiàng)數(shù)據(jù)格式的合理轉(zhuǎn)換與切換，再將獲取到的數(shù)據(jù)輸入到三維遙感工程地質(zhì)平臺(tái)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)入庫[3]。

2.3 三維遙感成果的表達(dá)

將大量的數(shù)據(jù)輸入到數(shù)據(jù)庫中后，應(yīng)當(dāng)采取組合疊加輸出的方式完成數(shù)據(jù)輸出，同時(shí)在該過程中，應(yīng)當(dāng)同步輸出地質(zhì)、地形、攝影等要素，最終獲取到形象、立體、全面影像圖，從而為工程野外調(diào)查工作的開展提供相應(yīng)依據(jù)，與此同時(shí)，在具體作業(yè)過程中，可以將線路、地質(zhì)三維動(dòng)畫合理的集合在一起，為選線等工作的開展，提供相應(yīng)的素材支持。

2.4 地質(zhì)勘察

工程勘察過程中，依據(jù)采用三維遙感技術(shù)得到的勘察結(jié)果，可以全面了解工程所在區(qū)域內(nèi)的具體情況，其中包括的主要內(nèi)容如表1所示。

表1 了解工程所在區(qū)域具體情況包括的內(nèi)容

依據(jù)獲取的信息，在地質(zhì)勘查過程中，可以選擇合適的地點(diǎn)、線、面，并以此為依據(jù)，對鉆探、物探等勘探方法進(jìn)行優(yōu)化組合，從而為綜合勘探工作的開展提供支持。

3 三維遙感技術(shù)在工程地質(zhì)勘察中的要點(diǎn)

3.1 做好數(shù)據(jù)處理

針對工程地質(zhì)勘察過程中數(shù)據(jù)繁瑣、格式類型多等情況，在處理數(shù)據(jù)過程中，針對格柵圖格式數(shù)據(jù)，可以通過掃面的方式獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，然后統(tǒng)將數(shù)據(jù)坐標(biāo)都轉(zhuǎn)換成WGS84格式，同時(shí)獲取該格式下坐標(biāo)投影[4]。針對矢量圖格式數(shù)據(jù)，要做好數(shù)據(jù)分類工作，將涉及到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)分別歸納到線、點(diǎn)、面屬性中，并且應(yīng)當(dāng)構(gòu)建一個(gè)隸屬關(guān)系表，方便人們的對各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)用。

3.2 做好地質(zhì)建模

受地物、地形本身模型影響，地質(zhì)建模難度較大，針對該情況，應(yīng)當(dāng)利用地形數(shù)據(jù)、谷歌地圖全球影像，結(jié)合工程的具體情況，借鑒類似工程三維遙感建模獲取的成功經(jīng)驗(yàn)，對建模中出現(xiàn)的各項(xiàng)問題加以解決，從而提升建模的可靠度。

3.3 提升三維模型精度

工程地質(zhì)勘察過程中，三維模型的精度會(huì)受到許多地貌因素對影響，這也就導(dǎo)致三維模型的精度經(jīng)常無法滿足要求。針對該項(xiàng)情況，應(yīng)當(dāng)對多源、程度不同類型的遙感平臺(tái)進(jìn)行合理應(yīng)用，獲取多尺度遙感數(shù)據(jù)，從而提升三維模型精度，滿足人們的具體使用需求。

4 結(jié)束語

地質(zhì)勘察工作對工程的施工會(huì)具有指導(dǎo)作用，并且會(huì)對工程的整體質(zhì)量造成直接影響。三維遙感技術(shù)作為一種先進(jìn)的技術(shù)，其在地質(zhì)勘查中有著良好作用，并且具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。因此，人們在地質(zhì)勘察過程中，要加強(qiáng)對三維遙感技術(shù)的應(yīng)用，使其作用能夠得到充分發(fā)揮。