對地質工程勘查中技術應用的研究

王曉江

（河南省有色金屬地質礦產局第四地質大隊，河南 鄭州 450016）

1 地質工程勘查的重要意義

地質工程勘查的目的就是為了對地質工程的地質進行調查和研究，以便于完整、充分的了解地質的特點和情況，進而結合地質工程地貌、地質、構造等條件為地質工程提供有效的地質條件報告，并對地質工程的地質情況作出準確的預測和評價，最終為地質工程的進一步開展提供有效依據。在地質工程建設過程中，由于地質本身就具有一定的復雜性和特殊性，所以如果沒有提前做好地質工程勘查工作，就很容易導致各種問題、安全事故的發生，而通過實施地質工程勘查工作，就可以基于對地質工程地質情況的了解，更加科學、規范、有序的開展工程建設，這對于提高地質工程建設的安全性、有效性、科學性都具有重要的意義[1]。

2 地質工程勘查中技術的應用

2.1 全球定位系統的應用分析

全球定位GPS系統自投入使用之日到如今，已運用了幾十年的時間，全球定位GPS系統的應用能夠為地質工作者提供地質礦產的時間、空間和地理數據信息，具有非常大的應用價值。全球定位GPS系統操作簡單，衛星定位技術作為信息化的重要組成部分，在地質礦產工作的勘查領域已成為非常重要的部分。在礦產資源勘查的實踐中，我們主要通過全球定位GPS系統和北斗衛星定位系統。全球定位GPS系統相對于傳統的無線電定位系統而言，受天氣的影響更小，準確度更高，通過對衛星定位系統的利用，能夠有效監測地質情況，能夠準確定位出礦產資源的具體位置，對礦產發展情況進行準確的定位，以便于地質工作者更加高效率的開展工作。

全球定位GPS系統在地質礦產勘查領域中進行測量時，需要根據實際的地形進行測繪，主要的目的是為礦區提供不同比例的地形圖，以滿足實際勘查的需要，針對不同的項目，以往主要采取的是經緯儀和測距儀進行測圖，實際運行過程中需要按照設定控制網點、控制次網點并結合加密控制點進行測量，隨著科學技術的發展，上述測量的方式煩瑣，全球定位GPS系統的應用能夠滿足實際項目所需要的精度、速度以及費用等方面的要求，操作相對簡單，在地質測量中能夠廣泛使用。

在發現礦產藏區后，首先應該建立GPS網，由于不屬于不同的地質勘探工程，礦區可以通過地質技術來制作簡易的全球定位GPS系統控制網，在此基礎之上來實現測設基線的項目，以確保地質勘查項目的順利運行。針對礦區GPS控制網構建而言，能夠完成地質工程的測量工作，這樣一來不僅僅能夠節省工作時間，還能夠極大提升經濟效益。在完成基線點測量工作之后，開始沿著基線點布設主要的測量線，沿著基線點零的位置，順時針將望遠鏡旋轉90°，將勘探線方向作為主要的施測剖面。然后在勘探方向分別通過全球定位GPS系統對不同的地形點進行探勘，并利用全球定位GPS系統對地形點進行測定，并根據坐標數據來外出完成測量作用，對數據進行匯總分析后，可繪制出礦區的剖面圖[2]。

2.2 地理信息技術的應用分析

地理信息技術是基于信息技術發展而來的地理信息管理系統，信息技術本身就具備了綜合信息、動態預測、信息分析和處理的能力，因此地理信息技術優勢十分明顯。地理信息技術包含了數據的管理、傳輸、錄入和分析等，最后經過處理得出最終的數據，能夠直觀地展現在地質工作者面前，在減災防災方面具有非常大的應用價值。我國各地區的自然資源局就通過地理信息技術，繪制了全國的地質信息圖，這對于全國各地的礦產開發、勘查工作提供了良好的基礎，同時也避免了數據重復產生的成本。利用地理信息技術還能夠對區域的礦洞、山脈等地形圖具體成數據信息，產生多維度的信息預報，為地質發展情況提供準確有效的信息數據，同時也為地質礦產勘查和開發提供信息平臺，有效提高了工作效率。

在開展地質礦產勘查的過程中，地理信息技術應用的地質圖像能夠發揮出重要的作用，因此在進行勘查的過程中，地質圖像的準確性至關重要，是之后工作的重要基礎，為確保地質圖像的準確性，需要在測繪領域、采礦領域數據工作等方面加強質量控制，在實際勘查的工作中，工作人員可以應用專業的分析模型和地理信息系統，這對確保地質圖像的準確性有很大的效果。地質礦產勘查的信息資料對地質礦產勘查有很大的影響，地質工作人員在工作中會引用到前人留下的信息資料，因此為提高地質礦產勘查工作的質量，必須要加強地質探勘的資料管理工作，應用地理信息技術能夠實現地質勘探資料的電子化錄入，這對于信息資料的安全性保障有了很大的提高，通過地理信息技術還能夠實現圖形與信息資料的建立，能夠為用戶提供可靠的依據，因此為確保地理信息系統的高效性，必須要加強礦產勘查資料的完整性和真實性。

為進一步提高地質勘查工作的有效性和高效性，還需要加強地質定量分析工作，這是非常關鍵的內容。在實際工作過程中，地理信息系統能夠實現對信息數據的充分利用，同時還可以構建數據模型，提高信息數據的處理效率，這對促進礦產勘查工作的順利進行意義重大，目前這項信息數據處理技術發展并不全面，在外來需要不斷地提高智能化的技術水平，才能夠有效發揮出地理信息系統的應用效果。

2.3 遙感技術在的應用分析

2.3.1 地質構造信息的采集

眾所周知，內生礦產的主要分布區域是在不同地質構造環境的邊緣處或者發生變異的位置，其中主要的礦產是分布在不同板塊、不同構造及塊體的邊緣區，通常會和地質構造事件伴生出現。礦床的分布情況是以帶狀為主，成礦帶的規模與地質構造具有較高的相似度。把遙感技術運用到找礦過程中，就能夠輕松地把地質標志映射到整個地質環境信息數據里。首先，把區域成礦的線性圖像里進行進行比對與分析，然后再從中找出重要內容（例如斷裂、芍理、推覆體等等）；其次，把采集到的數據信息里找出酸性巖體、火山盆地以及深享巖漿等帶有環狀特征的影象信息，再把這些信息數據進行系統化整合后提出取有用的內容（例如火山形成的盆地以及構造細節等等）；在采集的地質構造信息里找出礦源層、賦礦巖以及相關的地質圖象中找出信啟（即巖層內部的詳細信息）；在控礦斷裂交切所構成的地質影象，或者和感礦相關的顏色異常情況里找出因蝕變或者接觸帶引起的色帶、色塊等等。值得注意的是，如果斷裂的對象是主控礦時，那么在進行斷裂構造遙感信息分析與提取時的效率就會有提提升。由于技術上的原因，遙感技術在運用的過程中，經常會引起成像模糊的情況，導致影象中的線性紋理以及其他參數信息無法被清楚地顯示出來，識別度變得更差。為了能夠提升影象的清晰度，操作人員在遙感技術的運用上加入了目視解譯與人機交互的方式來優化影像效果，或者采取影響邊緣強化、濾波、拉伸以及卷積運算等方式來把地質構造信息體現出來。此外，遙感技術還可以運用在地表巖性、地質構造以及地表水源分布情況等方面，并從中獲得地質中是否出現斷裂以及褶皺等信息[3]。

2.3.2 利用植被波譜特性進行探礦

經由各種微生物以及復雜地下環境的影響與相互作用下，礦區內部的一些金屬元素和礦物質會出現異常變化，導致礦區位置的土壤層的成分以及結構發生變化，而礦區內的植物也會吸收、聚集礦藏內的金屬成分，綠植的葉綠素、植株的含水成份都會受到不同程度的影響，導致礦區的植被地區遙感在反射光譜上會有所差異。而礦區的生物地球化學特性也為遙感尋礦提供了良好的契機。利用遙感技術能夠在圖象中獲取礦區物生的地球化學特性以及詳盡的光譜信息，為后續的找礦工作提供重要數據參考。由于植物的不同器官所包含的金屬成分有著明顯的不同，所以可利用這種特性在礦區內采集不同植物的樣品來進行光譜測試，把富含金屬成分最高的植被作為礦產勘探特征植被，而礦區的其他植被可以作為輔助參考植被。遙感技術可以把不同的光譜內容進行采集、分析，再把相關的特性進行強化處理，通過對光譜內容來判斷其主要成份并進行監督與分類。礦區植被的反射光譜所構成的異常信息在采集到的圖像上所表現出的其他色調有所不同，只需要利用圖像處理的方式就可以把細微的差別進行分離并歸納，再把內容用鮮艷的色調展現，再以此來確定礦靶區的準確位置。例如說在礦區內的植被含有一些微量的金屬元素，但是在進行金屬檢測時會被譜測試技術的限制而無法準確地把握檢測下限的定量化區間。按照理解的角度進行分析，在運用遙感技術的時候如果使用高光譜儀來進行植被波譜提取的效果會比多光譜要更具優勢。比如在管理某個區域撾程中，把該區域分成不同的小區塊，然后再對每個小區塊的波譜空間數據進行分析，這樣就可以準確地作出何時對區塊內的作物進行施肥、噴農藥或者灌溉等等;如果區塊的作物出現干枯的情況時，通過多光譜的圖像分析只能夠判斷出農作物的受損情況，而利用高光譜的方式就能夠準確地確定出農作物受損的原因（干旱或者病蟲害等等）。由此可見利用高光譜能夠更加精確地完成探礦任務。

2.4 探地雷達技術

探地雷達技術就是最常見的地質雷達技術，這種技術的工作原理和定位系統的工作原理非常相似。但是，探地雷達技術主要是通過電磁波來實現對地質信息的偵測，在具體工作過程中使用探地雷達技術時需要現在勘查地區建造一個發射裝置，這個發射裝置在工作過程中可以一直向地表以下發送電磁波信號，電磁波信號進入地下可以對地表下的地質信息進行偵測，偵測后再將這些信息反饋給地面。探地雷達技術還需要和計算機成像技術配合使用，兩者互相配合可以保證信息的收集和反饋快速準確，相關信息也可以得到保存，進行后續資料的調用也很方便。在地質勘查工作中，該技術主要是探測地下的實際狀況，進而通過圖像的方式表現地下環境[4]。

3 結語

綜上所述，地質勘查工作中使用了許多新型技術，提升了勘查效果，并呈現出準確性高、利用價值高的特點。地質勘查工作一直以來都是我國建設重點，也是基礎工作，對整個工程的完成有至關重要的作用。在具體實施過程中為了保證勘查結果的利用效果，可以借助多種勘查技術提高勘查結果的準確性，并在應用中不斷提升和研發新技術，實現環境和能源的和諧發展。