水工環地質勘察及遙感技術在地質工作中的應用

方 權，馮 馳，龔震霖

（1.重慶一零七市政建設工程有限公司，重慶 401120；2.重慶市地勘局107 地質隊地質環境勘查院，重慶 401120）

在地質勘察中，需對區域地質、地形以及地貌等進行實地勘察，廣泛收集勘察數據，為后續監測管理以及工程項目規劃建設提供可靠的參考依據。在地質勘察工作中，可利用水工環地質勘察技術以及遙感技術，收集勘察信息并進行處理，提高地質勘察結果準確性，促進勘察效率的提升。因此，對水工環地質勘察技術以及遙感技術在地質勘察中的應用進行深入研究迫在眉睫。

1 水工環地質勘察及遙感技術概述

1.1 水工環地質勘察技術

水工環指的是在某區域中，針對水文條件、工程條件以及環境條件的綜合性概括，綜合性較強，在技術實施過程中，需應用多個領域多學科知識。在水工環地質勘察中，需對勘察區域水文地質、工程地質以及環境地質進行詳細勘察，并收集勘察數據。在水文地質勘察中，主要包括土地資源應用規劃、農業生態地質等，功臣地質勘察包括地質災害勘察、土地資源勘察等，而環境條件勘察則主要包括生態環境勘察、地質災害勘察等[1]。

1.2 遙感技術

遙感技術為遠程探測技術類型，在遙感技術的實際應用中，可利用遠程操控平臺，通過應用傳感器，即可對觀測面定向輻射電磁波，收集反射信息并進行處理，即可形成探測物成像結果，再將數據集輸送至控制中心中即可完成地質勘察。遙感技術的應用優勢明顯，能夠根據不同對象的特診規律進行成像，可保證遠程勘測結果準確性和可靠性，不會受到環境氣候的影響，監測范圍廣泛，信息獲取方式高效便捷，已逐漸成為地質勘察中十分重要的技術類型。

2 水工環地質勘察及遙感技術對地質工作的影響

地質勘察具有復雜性以及特殊性特征，主要原因在于勘察區域地質環境差異比較大，因此勘察工作復雜程度比較高。傳統的地質勘察技術已逐漸暴露出很多弊端，為了保證勘察工作高效性，需對勘察技術進行優化創新，合理應用先進的勘察技術，并將其應用于地質勘察的各個環節，提高地質勘察效率，保證勘察結果準確性。通過對當前我國地質勘察工作實際情況進行全面分析，在勘察技術方面應加強創新，而遙感技術為地質勘察中的先進技術類型，可替代傳統的人工實地勘察方式，能夠有效減少勘察人員工作量，降低工作壓力，使其能夠有多余精力投身于勘察技術方式創新中。在水工環地質勘察技術的實際應用中，影響因素比較多，如果沒有對各項影響因素進行全面細致的分析，則會導致地質勘察效率比較低。對此，應加強水工環地質勘察技術創新和推廣應用，促進地質勘察工作水平的提升[2,3]。

3 水工環地質勘察的技術

3.1 地質雷達技術（GPR）技術

GPR 技術為探地雷達技術，通過將其應用于水工環地質勘察中，能夠對各類地下介質進行探測分析，為地質勘察提供準確的數據支持。在GPR 技術的實際應用中，可利用電磁波進行數據傳輸，將電磁波發射至地下土壤中進行地質探測分析，在不同的土壤條件中，可產生不同的電磁波，當計算機接收到電磁波的數據反饋后，即可根據相關技術應用標準繪制勘察圖像。根據實踐研究發現，GPR 技術的探測范圍比較小，探測信息一般不會受到地質因素或者設備因素的影響，進而保證勘察信息準確性。對于GPR 技術，一般可應用于小范圍區域地質勘察中，如果勘察范圍比較大，則容易發生數據丟失或者偏差較大的問題，無法保證地質勘察結果準確性。

3.2 全球定位系統（GPS）

GPS 技術即全球定位系統，在水工環地質勘察中發揮著十分重要的作用，隨著GPS 技術的不斷發展，已逐漸形成完善的應用體系。在以往的地面勘察中，主要采用人工實地勘察方式，要求投入大量人力、物力，并且很難保證勘察效率，勘察精度比較低。對此，可利用GPS 技術，充分發揮GPS 技術的應用優勢，保證所得地面數據信息的準確性。在GPS 技術的實際應用中，需在衛星的基礎上，結合地球形狀特征、衛星輻射等，對地球中任意位置進行勘察。在地質勘察中，首先將確認點衛星作為基礎，對其與接收機之間的直線距離進行計算，然后再對兩顆衛星的數據信息進行采集，再對其進行整合分析，確定接收機詳細方位，GPS 技術的應用原理如圖1 所示。為了保證地質勘察的順利進行，首先需獲得星載時鐘時間，然后再根據衛星星歷確定衛星位置數據。光的傳播速度是固定的，因此，可將光的傳播時間×速度，即可對衛星與接收機之間的距離進行計算。在GPS 衛星的實際應用中，每間隔一端時間即可輸送一次導航電文，導航電文是由偽隨機碼所構成的，對于偽隨機碼，可分為民用C/A 碼以及軍用P（Y）碼兩種類型，二者在頻率、重復周期以及碼間距方面有一定區別。對于導航電文，可通過解調制獲得，再以48b/s 的速度進行傳輸。在導航電文中，任意主幀均是由五個子幀所組成的，各個子幀約5.8s。當地面接收機獲得電文信號后，綜合考慮衛星時間、自身時鐘信息，即可對衛星與接收機之間的直線距離進行計算分析。

圖1 GPS 運行原理示意圖

3.3 載波相位差分技術（PTK）

在PTK 技術的應用過程中，可利用基準站、接收設備對載波相位差進行觀察，同感對差值進行分析，即可獲得地質勘察結果。在PTK 技術的實際應用中，不會受到勘察區域復雜地質、地形條件的限制作用，同時對于探測范圍，沒有明確要求，在具體的探測過程中，可及時反饋探測所得數據。在地質勘察中，PTK 技術為十分重要的而技術類型，應用范圍廣泛，與其他探測技術相比，所得數據反饋結果準確性高，能夠有效減少數據處理工作量。

3.4 透視電鏡（TEM）設備

TEM 設備為圖像構成設備，在TEM 設備的實際應用中，可根據實際需要放大圖像，主要被應用于天文觀測中。TEM 設備技術水平不斷提高，在地質勘察中的應用優勢明顯，在地質勘察中，有些勘察區域地面環境復雜程度比較高，航空拍攝難度較大，對此，可利用TEM 設備進行地質勘察，TEM 設備的適應能力強，不容易受到外部環境因素的影響，所得數據準確性高，能夠有效提升地質勘察工作水平。

4 遙感技術的應用

4.1 宏觀觀測

在地質勘察中，對勘察區域進行宏觀觀測至關重要，在宏觀觀測中，可利用遙感技術，即可大致了解觀測區域實際情況，同時，根據不同時期所展現出的不同地貌進行對比分析，便于勘察人員觀察勘察區域變化形式，據此開展地質勘察工作。在地質勘察工作中，可利用遙感技術對周邊環境以及地質條件進行探測分析，通過應用遙感技術，能夠為地質勘察人員提供清晰的宏觀圖像信息，進而為宏觀觀測提供數據支出。

4.2 遙感技術在資源勘察中的應用

4.2.1 地下水勘察

在地質勘察中，地下水勘察是十分重要的內容，通過對地下水環境進行勘察分析，即可了解地下水實際情況，據此充分利用地下水資源，在工程項目規劃建設中，通過加強地下水勘察，可避免工程項目受到地下水資源破壞影響。在傳統的地下水勘察中，影響因素比較多，很難保證勘察結果準確性，而遙感技術為先進的地質勘察技術，通過將其應用于地下水勘察中，能夠有效提升勘察結果準確性。在地下水勘察過程中，可利用混合比值圖像形式對所收集的勘察數據進行處理分析，進而繪制地下水影像資料，為地質勘察相關工作奠定基礎。在遙感技術的實際應用中，可將陸地衛星反束光道與MISS 進行有效結合，保證勘察數據準確性。

4.2.2 礦產勘測

礦產資源的形成過程比較復雜，與地質構造密切相關。在礦產資源勘測過程中，可利用遙感技術對目標區域的成礦條件進行全面細致的勘察分析，并確定礦產資源賦存位置。在礦產勘測中，可利用遙感技術，確定礦產資源的定位信息，對勘察區域成礦幾率進行預測分析，同時對成礦區的成礦條件進行統計分析。遙感技術功能豐富，在礦產資源探測、發掘以及開發利用方面均可發揮重要作用。

4.3 環境勘察

4.3.1 在水土流失勘察中的應用

為了促進生態平衡發展，減少水土流失地質問題，需加強水土流失地質勘察，通過采用先進的勘察技術，詳細了解各區域水土流失實際情況，進而為后續水土流失治理提供可靠依據。通過將遙感技術應用于水土流失地質勘察中，能夠有效提高勘察效率，在遙感技術的實際應用中，所得數據準確性較高，與其他勘察方式相比，遙感技術所得勘察數據更加全面，通過對各項影響因素進行分析，可保證勘察數據可靠性，準確定位水土流失區域，對水土流失情況進行預估分析，據此開展指令工作。為了保證遙感技術的應用效果，不僅需采用先進設備，同時要求勘察人員掌握各類勘察設備的應用方式，嚴格依據相關規范開展勘察工作。

4.3.2 環境地質勘察方面的應用

在區域穩定性勘察工作中，部分區域地質可能發生活動性鍛煉。在地表水調查中，可合理應用水工環地質勘察技術，即可了解地表水周邊環境污染情況。在環境地質勘察中，需對勘察區域水文變化情況、影響因素以及水流大小進行調查分析，可結合水工環地質勘察技術開展調查工作。

5 結語

綜上所述，本文主要對水工環地質勘察以及遙感技術在地質勘察中的應用方式進行了詳細探究。在水工環地質勘察技術、遙感技術的實際應用中，需綜合考慮各區域地質勘察實際情況，在勘察技術的實際應用中創新勘察方式，充分發揮水工環勘察技術以及遙感技術的應用優勢。同時，在實際勘察中，要求勘察人員掌握各類技術和設備的應用要點，提高實踐操作能力，對勘察數據進行全面細致的分析，即可彌補傳統勘察方式的不足，提高地質勘察高效性。