水工環地質勘察及遙感技術在地質工作中的應用

周明偉

（山東省第七地質礦產勘查院，山東 臨沂 276000）

在社會經濟和科技高速發展的大環境下，會出現不同程度的生態環境問題，需要相關的水工環地質勘察技術來解決這些問題。另外，在城市化進程不斷加快的當下，城市發展面臨資源短缺、環境惡化等多方面的問題，也需要借助地質勘察相關技術對地質災害進行調查，因此本文對水工環地質勘察及遙感技術在地質工作中的應用進行探討具有一定的必要性。

1 水工環地質勘察工作概念、工作內容等相關概述

1.1 概念

水工環地質勘察指的是為了了解水文地質、環境地質以及工程地質而開展的勘察工作。在開展這項工作時，對勘察技術的準確性、勘察位置選取等要求比較高，這樣才能確保對選定范圍水域水位、基層巖石頂板深度進行有效的勘察[1]。

1.2 水工環地質勘察的主要工作內容

眾所周知，水工環包括水文地質、環境地質以及工程地質內容。其中水文地質主要是對地下水的分布、形成規律以及地下水的物理性質和化學成分等多方面進行研究，為地下水資源合理利用、地下水對工程建設影響等提供參考依據；環境地質主要對水質惡化、海水侵入以及水資源短缺等全球性環境地質問題與人類活動相互影響情況進行研究；工程地質主要對巖體穩定性、地質災害等地質問題進行研究，綜合評價、分析以及預測各類地質問題在工程建筑作用下可能出現的變化，為工程合理設計、施工以及使用等提供參考依據。與其他勘察工作相比較，水工環地質勘察工作的開展受水域的影響，增加了整個勘察工作的難度，因此，在實際開展水工環地質勘察工作時，需要在了解勘察區域的基礎上對各類地質問題進行全面評估，并且結合各方面的需求來選擇地質設計模式。

2 水工環地質工作現狀及水工環地質勘察在地質工作中的應用

2.1 水工環地質工作現狀

隨著經濟和科技的不斷發展，為地質勘察工作的開展創造了有利的技術和設備基礎，促使地質勘察工作朝著高效的方向發展。其中在水文地質、工程地質以及環境地質勘察方面，逐漸地應用各類新型的技術，比如在地質勘察工作中所運用的遙感技術，由于遙感數據方面的技術空間分辨率的不斷提升，通過遙感圖像將物體大小、形態以及形狀等方面的紋理構造清晰地展示出來，便于地質工作人員對水工環地質問題進行深入分析和研究[2]。

另外，由于我國地域遼闊，各個地區地理條件差異性比較大，并且受外部設備、技術以及環境等方面因素的影響，導致水工環地質勘察工作在實際操作過程中面臨多方面的挑戰，比如部分地區所開展的水工環地質勘察工作沒有深入實際，所獲取的調查數據與實際水文數據信息存在一定的差距，無法為災情的預測、防治等策略的制定提供科學的參考依據，不利于水工環地質勘察工作質量的提升，無法從根本上解決當前地位工程建設方面的問題，因此，在了解水工環地質工作現狀的基礎上，將可持續發展的理念引入到水工環地質工作中，解決當前水工環地質工作進展、工作質量問題具有一定的現實意義。

2.2 水工環地質勘察技術應用范圍

與傳統地質勘察工作相比較，當前水文地質、工程地質勘察工作面臨生態環境惡化、工程規劃以及勘察對象多樣等多方面因素的影響，使地質勘察工作面臨多方面的挑戰。另外，人們逐漸從以往犧牲生態環境、浪費資源為代價獲取經濟利益中進行反思，認識到人類與自然和諧相處的意義，逐漸將可持續發展的理念融入到水工環地質工作中，并且隨著各類生態環境問題的出現，使水工環地質勘察工作的范圍不斷擴大，比如延伸到農業生態地質研究、城市水工環地質研究以及生物地球化學與土地資源利用規定等多個領域。

同時，伴隨著當前城市化進程的不斷加快，城市人口快速增長與城市資源環境之間的矛盾問題也日益突出，一定程度凸顯出城市建設與規劃中地質調查、評價工作的重要性，并且隨著城市環境污染問題的日益突出，當前水工環地質勘察工作還涉及城市環境污染監測與防治、工程地質災害調查與風險評估以及土地規劃等多方面。綜上所述，水工環地質勘察工作涉及的范圍不斷擴展，在實際開展這項工作過程中，需要打破以往學科之間的界定、理念的束縛，將地質學與生態學有機結合作為水工環地質工作開展的理論依據，并且在實際開展水工環地質勘察工作時，要圍繞地質生態系統這一主要研究對象展開探究，對其形成與演化規律、利用現狀以及各要素與人類活動的關系進行動態、綜合探究。

2.3 水工環地質勘察在地質工作中的應用分析

在當前水工環地質勘察中應用比較成熟、廣泛的技術為全球定位系統（GPS 技術），該技術在實際應用中，能夠彌補傳統人工地面勘測精確度、人力成本等方面的局限性。另外，在當前水工環地質勘察工作中還會應用探地雷達（GPR技術），其原理是利用電磁波來收集和傳送地質信息，該技術在實際應用過程中，需要在待測位置的地面上安裝電磁波發送裝置，在此基礎上將電磁波發送至地下來收集反射電磁波[3]，然后通過計算機程序對所收集的信息進行構圖，由于GPR 技術在圖像清晰度、靈敏度等方面具有一定的優勢，對于地質工作人員而言，運用該技術可以準確、清晰地獲取所需要的地質信息。但是該技術只適用于短距離的地質勘察，對于長距離的地質勘測會受多方面因素的影響，使其勘察的精確度降低。

3 遙感技術在水工環地質勘察工作中的應用

遙感技術作為地質勘察工作中不可或缺的技術之一，在水文地質、工程地質以及環境地質勘察工作中會應用到該技術，遙感技術在水工環地質勘察工作中的具體應用主要體現在以下方面：

3.1 地下水勘察中應用遙感技術

在開展地下水勘察勘測工作時，主要借助陸地衛星來收集所需信息，由于陸地衛星、MSS 影像所提供的圖像清晰度、可讀性比較高，然后以混合比值圖像的方式對MSS 影像進行精確處理，從而呈現出清晰、準確地地下水影像特征，所獲取的地下水影像特征能夠為地下水勘察工作的開展提供參考依據[4]。比如哈薩克斯坦在地下水含水層進行勘察過程中，主要借助遙感技術對所獲取的圖像進行增強處理，并且通過監測、實地考察來確定地下水的具體位置。

3.2 水土流失調查方面應用遙感技術

眾所周知，水土流失作為常見的環境問題之一，為了促使水土流失調查效率的提升，主要借助遙感技術開展水土流失調查工作，比如利用遙感技術能夠全面、準確地了解水土流失現狀，明確水土流失的具體范圍，針對相關現狀提出具有可行性的對策，從而改善當前水土流失問題。另外，在利用遙感技術調查水土流失過程中，可以將本次調查的結果與上次調查結果進行對比，來判斷水土流失情況是否得以控制和改善，從而為預防和改善水土流失問題制定相關的策略。

3.3 環境地質勘察過程中應用遙感技術

為了明確了解地表水周圍的環境污染情況，可以借助遙感技術對水工環地質進行合理化勘察。比如利用遙感技術對礦區開發范圍內的滑坡、泥石流等自然災害進行調查，了解周圍被污染的生態環境的分布范圍、規律等，結合調查結果制定出自然災害預防和治理方面的措施[5]。另外，在開展區域穩定性調查工作時，可以應用遙感技術對所獲取的不同時期地震資料進行全面、科學分析，以此為依據來判斷該地區是否存在活動性斷裂。同時，在開展環境地質勘察工作時，需要調查區域內實際流量大小、水溫變化趨勢以及水溫影響因素等情況，以此為依據來制定具體的地質勘察作業，并且也可以應用遙感技術分析礦區是否存在放射性元素，從而合理評價礦區環境污染情況。

3.4 宏觀觀測方面應用遙感技術

眾所周知，遙感技術在水工環地質勘察工作方面應用比較廣泛。對于地質勘察工作人員而言，可以從多個角度勘察地質情況，比如，在利用遙感技術對地質進行動態監測的基礎上，可以借助該技術實時、有效地對環境、資源開發進行全方位的監控，從而獲取全面的地質信息。另外，可以充分發揮遙感技術在圖像分辨率高、圖畫效果佳等方面優勢，來獲取地質勘察工作所需的地質圖像，并且在進行宏觀觀測過程中，可以將GPS 技術、GIS 技術等相結合，以促使地質勘察工作效率的提升。

4 結語

在當前信息化時代環境下，充分利用科技的力量來促使水工環地質勘察水平的提升。其中遙感技術在地質勘察中起到不可替代的作用，不僅能夠縮減地質勘察人員地質勘察工作量、時間等，而且能夠促使地質勘察工作質量的提升，因此，在后期水工環地質勘察工作中要重視科技的力量，結合實際勘察工作有選擇地應用各類技術。