水工環(huán)地質(zhì)勘察與遙感技術(shù)在地質(zhì)工作中的運(yùn)用研究

沈亞平

（甘肅煤田地質(zhì)局一三三隊(duì)，甘肅 白銀 730913）

從字面上進(jìn)行理解，水工環(huán)分別代表了水文、工程以及環(huán)境，是三者的有機(jī)結(jié)合。從更深層面來(lái)看，水工環(huán)還包含了地質(zhì)條件等原因?qū)е碌臑?zāi)害以及事前勘察，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，水工環(huán)的涉及面越來(lái)越廣泛，也更加的復(fù)雜，成為了一個(gè)系統(tǒng)性非常強(qiáng)的學(xué)科?，F(xiàn)代社會(huì)對(duì)能源的需求量越來(lái)越大，為了確保能源得到合理、科學(xué)的開采與利用，實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展，必須要徹底解決傳統(tǒng)能源浪費(fèi)的問(wèn)題，提高地質(zhì)勘察工作人員對(duì)環(huán)境問(wèn)題的重視程度，確保現(xiàn)代地質(zhì)勘察工作能夠緊隨時(shí)代發(fā)展步伐。所以，在進(jìn)行水工位地質(zhì)勘察工作時(shí)，必須要開展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作，保證地質(zhì)勘察工作的順利進(jìn)行。

此外，為了進(jìn)一步提高地質(zhì)工作的質(zhì)量，還必須積極引進(jìn)遙感技術(shù)，提高地質(zhì)勘察的技術(shù)水平。本文重點(diǎn)探究了水工環(huán)地質(zhì)勘察以及遙感技術(shù)在地質(zhì)工作中的運(yùn)用，為加強(qiáng)地質(zhì)工作品質(zhì)提供幫助。

1 水工環(huán)地質(zhì)勘察功能范疇

水工環(huán)地質(zhì)勘察具有非常廣泛的應(yīng)用范疇，從現(xiàn)階段水工環(huán)地質(zhì)勘察工作的現(xiàn)狀來(lái)看，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[1，2]：首先是應(yīng)用在人類疾病預(yù)防與治療上，這是因?yàn)橐恍┘膊【哂忻黠@的區(qū)域特色，而地方病的產(chǎn)生必然與該區(qū)域的水文環(huán)境有著一定的關(guān)聯(lián)性；其次是為土地資源應(yīng)用提供支持，在水工環(huán)地質(zhì)勘察的幫助下，能夠全面、精準(zhǔn)的掌握該區(qū)域的土地資源，保障土地資源規(guī)劃與利用的合理性與科學(xué)性，有助于提高土地資源的利用率，充分發(fā)揮土地資源的優(yōu)勢(shì)；再次是應(yīng)用到城市建設(shè)工作中，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市建設(shè)速度也越來(lái)越快，而城市建設(shè)工作的開展必然離不開各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息做支持，這是因?yàn)槌鞘薪ㄔO(shè)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生許多不確定、多樣性的影響因素，而這些因素之間又存在著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，如果沒(méi)有充分進(jìn)行水工環(huán)地質(zhì)勘察工作便貿(mào)然開展城市規(guī)劃與建設(shè)，極易導(dǎo)致規(guī)劃不合理等現(xiàn)象發(fā)生，給城市未來(lái)發(fā)展城市較大的負(fù)面影響；最后是應(yīng)用到節(jié)能減排方面，隨著現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展速度越來(lái)越快，對(duì)能源的需求量也越來(lái)越大，由此產(chǎn)生了嚴(yán)重的能源緊缺問(wèn)題，而通過(guò)水工環(huán)地質(zhì)勘察能夠全面了解不同資源以及能源的儲(chǔ)藏與應(yīng)用技巧。

2 水工環(huán)地質(zhì)勘察在地質(zhì)工作中的運(yùn)用

2.1 GPS技術(shù)

GPS即全球定位系統(tǒng)，該技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘察中發(fā)揮了非常大作用，并已經(jīng)形成了較為成熟的應(yīng)用體系。在以往，地面勘察主要依靠人工來(lái)進(jìn)行，不僅需要投入大量的人力以及物力，同時(shí)勘察效率還較低，勘察精準(zhǔn)度也差強(qiáng)人意，而通過(guò)GPS技術(shù)的應(yīng)用能夠高效、準(zhǔn)確的獲取地面數(shù)據(jù)信息[3]。GPS工作的開展需要建立在衛(wèi)星的基礎(chǔ)上，結(jié)合地球的形狀特征以及衛(wèi)星的輻射范圍，只需要聯(lián)系三顆衛(wèi)星即可以成功監(jiān)測(cè)地球上任何一個(gè)位置，其工作的具體流程為：首先以確認(rèn)點(diǎn)衛(wèi)星為基礎(chǔ)計(jì)算出到接收機(jī)的直線距離，然后獲得兩顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)信息，最后將其整合并分析獲得接收機(jī)的詳細(xì)方位[4]，如圖1所示為GPS運(yùn)行原理示意圖。為了完成上述工作，先需要獲取星載時(shí)鐘上的時(shí)間，之后依托于衛(wèi)星星歷得到衛(wèi)星的當(dāng)下位置數(shù)據(jù)。眾所周知，光的傳播速度是一定的，因此可以利用光的傳播時(shí)間乘以速度來(lái)計(jì)算出衛(wèi)星與接收機(jī)之間的距離[5]。GPS衛(wèi)星在工作過(guò)程中，每隔一段時(shí)間會(huì)輸送一次由偽隨機(jī)碼構(gòu)建的導(dǎo)航電文。通常情況下，偽隨機(jī)碼分為了兩種類型，分別是民用C/A碼、軍用P（Y）碼。這兩種碼在頻率、重復(fù)周期以及碼間距上有著較大的區(qū)別，比如說(shuō)民用碼與軍用碼的頻率分別為1.114MHz、10.54MHz，碼間距分別為1s、0.1ms，Y碼是依托于P碼構(gòu)建的，因此其保密等級(jí)更高[6]。導(dǎo)航電文最初是利用解調(diào)制獲得的，然后以48b/s的速度傳輸出去。導(dǎo)航電文中任意一個(gè)主幀都是由五個(gè)子幀構(gòu)成的，所有子幀長(zhǎng)都在5.8s左右。地面接收機(jī)在獲得電文信號(hào)以后，結(jié)合衛(wèi)星時(shí)間以及自身的時(shí)鐘信息計(jì)算出衛(wèi)星與接收機(jī)的直線距離，緊接著依靠衛(wèi)星星歷查詢到衛(wèi)星發(fā)送導(dǎo)航電文那一刻的空間方位，最終得到接收機(jī)在地面上的實(shí)際位置，該位置也可以是用戶的具體方位。

圖1 GPS運(yùn)行原理示意圖

2.2 GPR技術(shù)

GPR即探地雷達(dá)，該技術(shù)的工作原理和GPS技術(shù)有著異曲同工之妙，都是以電磁波為載體來(lái)實(shí)現(xiàn)地質(zhì)數(shù)據(jù)資源的獲取以及發(fā)射。在利用GPR技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)勘察工作過(guò)程中，第一步要將一臺(tái)電磁波發(fā)送設(shè)備放置在被檢測(cè)區(qū)域的地表上；第二步啟動(dòng)電磁波發(fā)送設(shè)備，向地下發(fā)射電磁波；第三步，收集從地下反饋回來(lái)的電磁波；第四步，將這些接收到的數(shù)據(jù)資源傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中完成構(gòu)圖，在經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)分析以后，工作人員可以全面掌握該區(qū)域的所有地質(zhì)信息[7]。通過(guò)GTR技術(shù)的應(yīng)用，可以獲得高清的圖像，同時(shí)檢測(cè)過(guò)程也具有良好的靈敏性，在地質(zhì)勘察中起到了非常重要的作用。然而，GPR技術(shù)也有一些短板，比如說(shuō)實(shí)際勘測(cè)范圍較小，當(dāng)將其應(yīng)用到大范圍的地質(zhì)勘測(cè)任務(wù)中時(shí)，容易受到外界因素的干擾影響勘測(cè)精度。

3 遙感技術(shù)在地質(zhì)工作中的運(yùn)用

遙感技術(shù)在現(xiàn)代許多領(lǐng)域中都有著非常廣泛的應(yīng)用，比如說(shuō)災(zāi)害預(yù)警、資源探究與地質(zhì)勘測(cè)等。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，遙感技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)獲得了更深層次的發(fā)展，兩者之間的配合度越來(lái)越高，由此成為了現(xiàn)階段地質(zhì)勘測(cè)工作中非常重要的一部分。遙感技術(shù)在發(fā)展初期是以單一波段方式進(jìn)行遙感檢測(cè)，發(fā)展到當(dāng)下已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多樣化遙感，可以很好的兼容多元模型分析與探究，同時(shí)通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用與轉(zhuǎn)變，可以將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化成形象的圖形[8]。目前，隨著光譜分辨率越來(lái)越高，遙感技術(shù)逐步被應(yīng)用到城市建設(shè)工作中，并取得了較好的效果。因此，可以看出遙感技術(shù)具有非常好的應(yīng)用價(jià)值，并且隨著遙感技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，必然能夠適用于更多的領(lǐng)域，為促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著現(xiàn)代能源緊缺問(wèn)題的越來(lái)越突出，必須要加強(qiáng)水工環(huán)地質(zhì)勘測(cè)，全面掌握能源儲(chǔ)存與開采方式，保證能源的可持續(xù)發(fā)展。

在現(xiàn)代科學(xué)水平的支持下，水工環(huán)地質(zhì)勘測(cè)與遙感技術(shù)在地質(zhì)工作中的運(yùn)用越來(lái)越廣泛，也發(fā)揮了巨大的作用，推動(dòng)了地質(zhì)勘察工作的進(jìn)一步發(fā)展。