水工環地質勘察及遙感技術在地質工作中的應用

段尊風

（山東正維勘察測繪有限公司，山東 濟南 250000）

在進行地質研究時，必須對區域地質和地形進行實地研究，廣泛收集調查數據，為日后監督施工項目的管理和規劃提供可靠的基礎。研究可以收集和處理從水利、地球地質和遙感研究中獲得的信息，這有助于提高地質調查結果的準確性和提高其效率。將水利地質學和遙感技術應用于地質研究,并在這方面深入研究地質普查尤為重要。

1 水工環地質勘察及遙感技術分析

1.1 水工環地質勘察技術

水工環地質勘察工作，從本質上來講就是對水文、工程及環境地質進行勘察。技術應用中，技術人員首先需確認測繪比例尺，本次研究中，進行區域水工環地質勘察時，技術人員選擇了1:50000-1:10000 的比例展開測繪工作，在測繪的范圍上，囊括了完整的補、徑、排三方在內的水文地質單元控制工作。而在進行礦區水工環地質勘察時，則選用了1:10000-1:2000 的比例完成勘察工作，測繪的范圍上以礦床的開采、礦山地質、生態環境變化以及相關聯因素的勘察為主。此外，本次研究中所選用的勘察路線以追索法和穿越法為主，例如，在針對垂直巖層、沿地貌變化及構造走線方向進行勘察，并重點針對地質體、接觸帶以及軟弱夾層出現率比較多的河谷、地下水露頭較多的位置進行了追索和勘測，最終提升水工環地質勘察數據的精準性。

1.2 遙感技術

遙感技術屬于一類探測技術，其應用原理以電磁波理論為基礎，借此對遠距離目標所反饋的輻射及電磁波信息進行搜集和處理，最后以圖像的形式反饋出來[1]。目前，我國在該項技術的使用上，主要集中在地質勘察方面，并據此構建了相匹配使用的遙感平臺。技術人員在應用遙感技術進行進行某一區域內礦產地質勘察時可發現，遙感技術的應用具有明顯的優勢，允許創建基于特定的診斷規則的圖像為不同的對象，確保遙感結果的準確性和可靠性，不影響環境和氣候。廣泛的監測范圍，快速和方便地獲得信息，在地質研究中逐漸成為一種非常重要的技術。

2 水工環地質勘察的技術

2.1 地質雷達技術（GPR）技術

GPR 技術是一種地球雷達技術，這有助于探測和分析各種地下環境，并通過地質調查方法為地質研究提供準確的支持。在地球雷達技術的實際應用中，可以使用電磁波傳輸數據，各種電磁波可以在不同的土壤中為進行地質分析而向地下釋放電磁輻射，計算機接收電磁波反饋數據后，它是如何建立在適當的技術標準[2]。在實踐中發現，雷達探測相對較少，勘探信息一般不取決于地質因素或設備因素，這保證了勘探信息的準確性。而雷達技術通常應用于小規模的區域地質作業。地質結果的準確性不能保證。如果數據范圍更廣，數據可能丟失或被拒絕，則予以保障。

2.2 全球定位系統（GPS）

全球定位系統技術即GPS。全球定位系統在水利環境地質研究中起著十分重要的作用。隨著全球定位系統技術的發展，完善的應用系統正在逐漸形成。對以人工實地調查為基礎的方法進行調查；這需要大量的人力和物力資源，很難保證調查的有效性和相對的準確性。充分利用全球定位系統技術，確保地面數據信息的準確性[3]。在全球定位系統技術的實際應用中，地球上的任何位置都必須用一種方法來測量。在以衛星和識別點為基礎的地質調查中，計算衛星和控制點接收器之間的直線距離，然后收集關于兩顆衛星的信息，對接收器進行綜合分析并確定其位置。全球定位系統的使用原則如圖1 所示，以確保成功地進行地質調查。首先需要獲得恒星鐘，然后按計劃確定衛星位置。光的傳播速度是固定的，所以光的傳播時間乘以速度，在全球定位系統衛星的實際應用中，導航信息可以在一段時間內獲得。導航信息由偽隨機代碼。偽隨機代碼可分為民用代碼（C/A）和軍用代碼（P/Y）之間的頻率差異，導航信息可以在不調制的情況下獲得，并以48v/s 的速度發送在導航信息，任何一個主要的幀包括5 個亞目錄，每一個約5.8 秒。一旦收到信息信號，衛星和接收器之間的直線距離可以與衛星時間和通信信息相結合計算和分析。

圖1 GPS 工作流程圖

2.3 載波相位差分技術（PTK）

在使用PTK 技術過程中，可以利用一個參考站和接收設備觀察載波相位偏移，并根據同樣的感覺對其進行分析。在實踐中，PTK 工藝并不取決于被調查地區復雜的地質條件。在特定的測試過程中，數據可以及時獲得。在地質勘探中，PTK 工藝是非常重要的。與其它測試方法相比，結果更準確，更有效地減少了產品的工作量。

2.4 透視電鏡（TEM）設備TEM

該裝置是一個成像裝置。在實際應用中，一個快速電磁成像法設備可以增加取決于它主要用于天文觀測權利，在地質勘探中使用地質勘察的優勢，一些勘探區，地面介質比較復雜，航攝比較難，因而，瞬時電磁法設備可用于地質測量，電磁法的瞬時變化設備更為合適，在不受外界環境因素影響的情況下，數據的高精度可有效提高地質勘測的水平。

3 遙感技術的應用

遙感技術主要指的是航空攝影——以空中有人機、低空無人機、飛艇等作為航空飛行平臺，根據應用目的搭載不同類型的傳感器，實現對地觀測的成像技術。相對于航天遙感所獲取的衛星影像數據，傳統的膠片式航空遙感具有技術手段成熟、成果產品質量可靠、機動靈活的特點。擁有生產cm 級的成果圖件的能力。這種優勢特別適用于地質災害發生區的遙感調查。對利用高分辨率航空遙感圖像，結合適當的野外地質工作，根據地質災害遙感解譯標志，可以很好的完成地質災害遙感識別、解譯，并初步確定地質災害的邊界、面積等這一技術流程形成了共識。具體測量檢測標準如表1 所示。

表1 檢測標準表

除開上述遙感技術的應用，在水工環地質勘查中，還可利用該項技術針對不通地區內水體污染狀況進行即時性的勘察，從而在第一時間掌握當地水體內各項物質含有量，尤其是水體內的懸浮固體物的含有量勘察。技術應用之時，能夠顯著將水體對紅外波吸收量干擾降低，從而進一步提升勘測質量。同時，通過對水體懸浮固體含有量的實驗檢測，也可實時構建對應的關系模型，為后續水工環測量工作質量提升奠定基礎。與水體勘察相比，應用遙感技術進行火山結構的資料進行勘察處理時，可以高度識別出火山構成所必須的金屬元素，從而第一時間識別出火山位置及深度，并為火山周圍地質礦產資源分布提取更多有效勘察數據。

4 結論

總之，本文詳細論述了水工環和遙感技術在地質調查中的應用，在巖土工程和遙感技術的實際應用中，有必要全面了解區域地質調查的實際情況；發展巖土工程和遙感技術實際應用的創新研究方法，充分發揮巖土工程和遙感技術的優勢。掌握提高作業性能的設備，對測量數據進行全面細致的分析，可以彌補傳統測量方法的不足，提高地質測量的效率。