淺談地質(zhì)勘查中遙感地質(zhì)技術(shù)的應(yīng)用與研究

季 維，韋洪昌

通過具體調(diào)查，發(fā)現(xiàn)我國地質(zhì)調(diào)查工作涉及多個方面，具有多樣性。它很容易受到某些原因的不利影響，無法正常進行。然而，遙感地質(zhì)調(diào)查的技術(shù)性不僅可以有效降低整個工作過程中的難度水平，還可以進一步拓展大家的視野，充分掌握地質(zhì)環(huán)境。因此，生態(tài)資源單位在開展地質(zhì)調(diào)查工作的同時，應(yīng)充分利用遙感技術(shù)，合理處理工作中各環(huán)節(jié)的不足，充分發(fā)揮技術(shù)本身的有效性。

1 遙感技術(shù)的基本概述

遙感技術(shù)是一種比較先進的探測技術(shù)，主要應(yīng)用電磁波原理。在地質(zhì)勘探過程中，傳感器可以獲得遠地目標(biāo)的輻射反射電磁波、紅外線、可見光等。從而采集分析和處理相關(guān)信息，最終形成影像，識別目標(biāo)物體及周圍景物。在現(xiàn)代遙感技術(shù)中，主要涉及對信息的獲取、傳輸、存儲、處理等。遙感系統(tǒng)則能夠完成上述功能，獲取信息核心部分。相比于傳統(tǒng)技術(shù)，遙感技術(shù)的主要優(yōu)勢和特點就在于整體性、直觀性更強。在礦山地質(zhì)勘查作業(yè)當(dāng)中，應(yīng)用遙感技術(shù)，能夠為礦產(chǎn)開采工作提供更多充足的信息資源，從而提高了采煤效率、采煤質(zhì)量等。同時，利用遙感技術(shù)可以確定礦山地質(zhì)條件，減少地面環(huán)境因素的影響和限制。與許多傳統(tǒng)的檢測技術(shù)相比，遙感技術(shù)能夠探測的范圍實現(xiàn)了很大的增加，能夠確保地質(zhì)勘查工作的順利完成。

2 遙感技術(shù)在礦山地質(zhì)勘查中的應(yīng)用意義

2.1 信息遙感技術(shù)的優(yōu)勢

我國礦產(chǎn)資源的分布比較廣泛，大部分的礦山都處于山區(qū)，若是采用傳統(tǒng)的技術(shù)手段進行礦產(chǎn)資源開采，很容易出現(xiàn)各種各樣的問題，比如礦山資源開采的力度過大，使礦山框架遭到破壞，對周邊的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了較大影響。根據(jù)礦山開采行業(yè)的發(fā)展情況來看，礦山開采中出現(xiàn)塌陷、生態(tài)破壞等問題的概率較大，這顯然不利于礦山開采行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。而信息遙感技術(shù)能夠彌補傳統(tǒng)技術(shù)存在的不足，適應(yīng)礦山開采的復(fù)雜環(huán)境，從而提升礦山開采的效率及質(zhì)量，且能夠采用遠程操控的方法對礦山地質(zhì)進行調(diào)查，對礦山開采中存在的潛在風(fēng)險進行分析，以便做出有效的預(yù)防措施，使礦山開采的安全性及穩(wěn)定性得以提升。因此合理科學(xué)應(yīng)用此項技術(shù)，可為礦山地質(zhì)勘查工作效率及質(zhì)量的提高提供充分有效的保障。

2.2 遙感技術(shù)的安全系數(shù)高

遙感技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相比，具有更高的安全性。近年來由于技術(shù)水平的限制，很多小型礦山開采當(dāng)中，都會出現(xiàn)比較嚴重的安全問題，甚至造成了財產(chǎn)損失和人員傷亡。發(fā)生這些情況主要是由于傳統(tǒng)技術(shù)水平不夠穩(wěn)定和安全，難以在有利的條件下合理估測地質(zhì)條件及周圍環(huán)境。而遙感技術(shù)可以通過非人工的方式進行地質(zhì)勘查，保證了較高的安全系數(shù)。同時能夠準(zhǔn)確了解周圍環(huán)境，有目標(biāo)的指定開采工作，能夠更好地保護生態(tài)環(huán)境。遙感技術(shù)能夠提高人員作業(yè)過程中的安全性，對礦山開采中可能出現(xiàn)的事故提前發(fā)現(xiàn)，做好積極防范，減少安全事故的發(fā)生。

2.3 礦山地質(zhì)環(huán)境工作必要性

我國礦山地質(zhì)環(huán)境的復(fù)雜性及特殊性較大，想要保證礦山開采工作的有效進行，必須不斷完善礦山地質(zhì)勘查工作，使其能夠滿足礦山開采工作的要求。在礦山地質(zhì)勘查工作時，必須與部分靜態(tài)觀測方式結(jié)合起來，以此提高監(jiān)測的工作質(zhì)量。將信息遙感技術(shù)應(yīng)用到礦山地質(zhì)勘查工作中，可以充分了解礦山資源及礦山的地質(zhì)情況，幫助工作人員選出最符合工程情況的開采方法，明確礦山開采的位置，從而促進礦山開采的順利進行，減少安全事故的發(fā)生。同時，在應(yīng)用信息遙感技術(shù)的情況下，方便工作人員對周邊的生態(tài)環(huán)境進行保護，促進礦山開采行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3 遙感地質(zhì)勘查技術(shù)的應(yīng)用

3.1 地貌與地形信息的獲取

地質(zhì)勘查中，地形地貌的檢測屬于一項關(guān)鍵內(nèi)容。地形地貌涵蓋著眾多信息，如現(xiàn)場的地層信息、植被覆蓋情況等，由于地貌地形的差異與巖石風(fēng)化息息相關(guān)，也受限于覆蓋層實際狀況，不同薄厚的覆蓋層會導(dǎo)致覆蓋的植被程度不同。基于此，在勘查地區(qū)的地形地貌時，通過遙感技術(shù)去針對地貌地形、植被等開展勘查，更為詳細、迅速及精準(zhǔn)地掌握這些信息。以山地地形和低矮稀疏植被區(qū)域為例，依托遙感技術(shù)開展地質(zhì)勘查工作，可看到山坡上面的巖石層具有較高硬度、覆蓋層較薄及風(fēng)化程度較低，至于茂盛植被較高的林區(qū)，依托勘查工作能夠判斷出巖層相對較軟、風(fēng)化程度較高以及覆蓋層偏厚。通過這項技術(shù)，在實際勘查中可節(jié)約時間與降低工作量。由此，在調(diào)查地貌與地形信息時，此項技術(shù)的利用具備不容忽視的意義。若要確保施工能有效順利地完成，應(yīng)提高對地形地貌勘查工作的重視，獲得更為可靠、詳細的信息，進而為以后施工提供必要的參考依據(jù)。

3.2 獲取地質(zhì)構(gòu)造信息

施工區(qū)的安全系數(shù)和適宜性與地質(zhì)構(gòu)造密切相關(guān)。一些非常活躍的地質(zhì)構(gòu)造會對施工可靠性造成很大的危害。為了更好地保證正常施工，本工程不能在此地質(zhì)構(gòu)造上進行施工，以有效防止重大安全生產(chǎn)事故或安全風(fēng)險。

為了更好地準(zhǔn)確區(qū)分滑坡和熔融泥漿，相關(guān)工作人員可以基于遙感技術(shù)的地質(zhì)調(diào)查技術(shù)，對地質(zhì)構(gòu)造進行科學(xué)合理的調(diào)查，這不僅可以保證工程的順利施工，而且可以提高調(diào)查的效率、準(zhǔn)確性、科學(xué)性，在此基礎(chǔ)上對項目進行合理有效的總體規(guī)劃。此外，在利用無線電波技術(shù)和光譜儀技術(shù)獲取地質(zhì)構(gòu)造信息的整個過程中，工作人員會受到一些危害，因此不可能全面呈現(xiàn)地質(zhì)構(gòu)造信息的一部分關(guān)鍵點和模式。此時，有必要充分利用電子信息技術(shù)，在地質(zhì)環(huán)境權(quán)威專家的幫助下，對圖像信息進行高效分析，進而處理線條不清的問題。

3.3 礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測中的應(yīng)用

作為礦山地質(zhì)勘查工作的重要組成部分，礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測的主要目的就是對可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害進行評估，以便作出有效的應(yīng)對策略，保證礦山開采工作的安全進行，避免生產(chǎn)人員的生命安全受到威脅。但是在礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測工作的時候，經(jīng)常遇到一些地質(zhì)狀況較差的地方，導(dǎo)致工作人員無法進入這些地方進行檢測，而信息遙感技術(shù)可以解決這一問題，幫助工作人員做好礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測，對相關(guān)的地形地貌、地質(zhì)環(huán)境、植被覆蓋等進行分析，盡可能降低資源浪費，使現(xiàn)場工作人員的人身安全得到保障。通過信息遙感技術(shù)對礦山地質(zhì)狀況進行監(jiān)測，完成相關(guān)圖譜的繪制，之后由專業(yè)的人員對其進行評審，最后進行具體的操作，制定出科學(xué)的計劃，使礦山開采的工作效率得以提升。

3.4 雷達遙感技術(shù)應(yīng)用的完善

遙感技術(shù)和雷達技術(shù)還需要結(jié)合相關(guān)應(yīng)用來提高整體的植被和地質(zhì)材料的滲透能力的條件下，有效地調(diào)整不同的觀察角度的程度在整個應(yīng)用程序，以確保適當(dāng)?shù)牡貧そY(jié)構(gòu)對實際情況的觀察。地質(zhì)災(zāi)害，結(jié)合雷達遙感技術(shù)的應(yīng)用，完成更多的信息元素，當(dāng)雷達遙感信息不僅僅體現(xiàn)在靜態(tài)信息的表達上，也反映了動態(tài)變化的，在特殊情況下，比如下雨和打雷的日子，可以用雷達遙感技術(shù)，遙感技術(shù)比普通的更加完善，結(jié)合不同的規(guī)律，防災(zāi)研究取得了進展。此外，雷達遙感技術(shù)還可以構(gòu)建完整的數(shù)據(jù)信息，可以檢測到不同的模式，最大限度地減少自然災(zāi)害。

3.5 采集地質(zhì)構(gòu)造相關(guān)信息

應(yīng)用這項技術(shù)的基本目標(biāo)為獲得可靠、精準(zhǔn)的地質(zhì)信息，其中最為關(guān)鍵的就是地質(zhì)構(gòu)造信息。此類信息針對以后施工、工程穩(wěn)定性等方面起到直接影響。針對工程建設(shè)，其建造質(zhì)量直接影響著社會經(jīng)濟發(fā)展。在一些擁有特殊地質(zhì)構(gòu)造的地區(qū)，若是不能精確監(jiān)測地質(zhì)信息，則會具有難以預(yù)知的危險，容易導(dǎo)致未來施工效果不理想，在一定程度上對企業(yè)發(fā)展及利益造成干擾。再比如巖溶以及滑坡的發(fā)育程度，均會引發(fā)一定的安全隱患。通過該技術(shù)來全面勘查地質(zhì)構(gòu)造，雖然特殊地形是勘查對象，但也可獲得大量可靠的信息數(shù)據(jù)，尤其是規(guī)劃勘查路線，具有更大的現(xiàn)實意義。依托規(guī)劃路線可大大降低整體的勘查工作量。通過此技術(shù)對地質(zhì)信息進行掃描，一些地質(zhì)紋理的有關(guān)信息可能會受部分因素影響，若未經(jīng)處理，無法直觀、清晰地呈現(xiàn)。基于此，要通過計算機處理圖像，從而得到清晰度更高的圖像信息，方便對地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)信息進行了解。總之，運用遙感地質(zhì)勘查技術(shù)可實現(xiàn)信息準(zhǔn)確收集，獲得清晰的成像。唯有提高對勘查工作的重視，利用好先進的遙感技術(shù)，得到所需的地質(zhì)構(gòu)造信息，為最終施工效果提供保障。

3.6 獲取植被光譜來確定實際礦產(chǎn)位置

礦區(qū)內(nèi)的礦物及其金屬材料將對附近植物群落的生活條件造成不同程度的危害。此外，礦區(qū)附近的地下微生物種類和地表水將直接影響礦區(qū)的固體層，造成很大的變化，打破了原有礦物結(jié)構(gòu)類型的規(guī)律性，破壞了植物群落生長發(fā)育的土層。綠色植物在這種土層中的生長發(fā)育會消化吸收礦質(zhì)元素或化學(xué)元素，導(dǎo)致胡蘿卜素的轉(zhuǎn)化，這將出現(xiàn)在綠色植物的反射光譜儀上。利用遙感技術(shù)，我們可以檢測、分析和確定植物群落的反射光譜儀，進而判斷該地區(qū)是否有礦物。由于植被類型不同，它們消化吸收的特定礦物或化學(xué)元素會形成不同的人體器官位置。因此，規(guī)定在使用遙感技術(shù)的整個過程中，工作人員可以融合不同類型的光譜儀信息進行綜合分析。此外，工作人員還必須在植物群落光譜儀上具體分析實際顏色，以便在整個遙感技術(shù)應(yīng)用過程中分離并獲得異常色調(diào)，然后分析綠色植物對金屬材料的消化、吸收和濃縮，確保能夠準(zhǔn)確分析與判斷出植被的光譜。

3.7 復(fù)雜地形的勘查

隨著時代的進步和科技進步的發(fā)展趨勢，遙感技術(shù)在地質(zhì)環(huán)境勘查過程中也發(fā)揮了非常重要的作用。在遙感技術(shù)方面，其研究有兩種方法：被動遙感技術(shù)和主動遙感技術(shù)。在煤炭勘探方面，被動遙感技術(shù)被廣泛應(yīng)用或處于現(xiàn)階段。這里提到的被動遙感技術(shù)的關(guān)鍵是利用機場和通信衛(wèi)星所承載的傳感器和設(shè)備，從地球大氣層接收折射波、無線電波等數(shù)據(jù)信號，以達到快速獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)信息及其信息的目的。對于煤田地質(zhì)環(huán)境領(lǐng)域的調(diào)查而言，遙感技術(shù)在地質(zhì)環(huán)境領(lǐng)域的勘探技術(shù)不僅是一項更優(yōu)秀、更高效的調(diào)查技術(shù)，而且在一定程度上為現(xiàn)場調(diào)查奠定了良好的基礎(chǔ)。我們可以更清楚地掌握該地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境，然后在具體的野外調(diào)查中相互配合，進一步提高調(diào)查結(jié)論的準(zhǔn)確性。

3.8 在礦山生態(tài)綜合治理方面的應(yīng)用

有效開展礦山生態(tài)恢復(fù)工作的關(guān)鍵在于對總體目標(biāo)礦區(qū)的實際情況進行科學(xué)研究和分析，如生態(tài)環(huán)境保護的破壞情況、總體目標(biāo)區(qū)土層的基本情況，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的合理布局和建設(shè)項目必須制定的相應(yīng)規(guī)范，并在此基礎(chǔ)上，對廢礦開采環(huán)境恢復(fù)項目進行了綜合設(shè)計方案。傳統(tǒng)的礦山生態(tài)恢復(fù)方法無法全面獲取建設(shè)項目所需的數(shù)據(jù)和信息，從而無法達到令人滿意的恢復(fù)效果。因此，可以整合無人機遙感技術(shù)，填充數(shù)據(jù)信息，提高工程建設(shè)質(zhì)量，使礦山生態(tài)恢復(fù)工程更有目的性和合理性。中國相關(guān)專家也開展了基于無人機獲得的數(shù)據(jù)制定環(huán)境修復(fù)對策的科學(xué)研究。根據(jù)無人機獲取的遙感圖像，獲取礦區(qū)地面沉降和路面開裂信息，統(tǒng)計分析了當(dāng)?shù)氐V區(qū)地質(zhì)環(huán)境問題的劃分特征，并針對相應(yīng)問題提出了具體的整治對策。以無人機遙感技術(shù)為基礎(chǔ)，分析了礦區(qū)的開采位置、總面積和開采對環(huán)境的污染，明確提出了礦區(qū)環(huán)境整治和自然資源合理配置的整改建議。本階段利用無人機采集生態(tài)公園建設(shè)的地形地貌、土地類型等關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息，并利用獲取的高精度圖像對生態(tài)公園建設(shè)進行三維建模，使區(qū)域地質(zhì)環(huán)境特征更加生動。

無人機可以實時觀察施工狀態(tài)，全面掌握新項目的施工進度，也可以觀察重污染區(qū)域和重點工程項目的擴展情況，從而獲取大量的關(guān)鍵施工點信息。一方面，利用無人機遙感技術(shù)可以提高項目實施的控制范圍，使施工區(qū)域的檢測工作更加全面，確保項目工作朝著明確的總體目標(biāo)實施。另一方面，利用無人機遙感技術(shù)獲取的超清晰圖像數(shù)據(jù)信息，可以更直觀地展現(xiàn)項目在綠色生態(tài)恢復(fù)區(qū)的實施情況。無人機遙感影像解決方案可以檢測和設(shè)計土石方回填量、總場地平整面積、綠化覆蓋率、擋土墻和基礎(chǔ)的施工情況，準(zhǔn)確、全面地反映施工進度，確保實際施工效果，掌握新項目修復(fù)的實際情況。

3.9 在礦山生態(tài)修復(fù)評估方面的應(yīng)用

礦山生態(tài)恢復(fù)是一項長期性工作。新項目的評估和驗收在礦山生態(tài)恢復(fù)項目的全過程中具有同樣的關(guān)鍵影響。修復(fù)項目完成后，應(yīng)對每個項目的對策進行測試。在本項工作中使用無人機遙感技術(shù)，可以確保建設(shè)項目的質(zhì)量，并確保項目的最終基本建設(shè)成果符合最初礦山生態(tài)恢復(fù)建筑工程設(shè)計中制定的規(guī)范。利用無人機遙感技術(shù)，在短時間內(nèi)獲取信息，實時記錄礦區(qū)修復(fù)進度。根據(jù)不同時期的影像資料，可以詳細掌握礦區(qū)的施工進度和植物生長狀況。無人機用于收集礦區(qū)水文氣象、氣候、自然災(zāi)害和其他問題的數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)處理方法和三維采礦模型的建立，調(diào)查了礦山恢復(fù)現(xiàn)狀，指出了整改措施。在檢測新項目建設(shè)時，無人機遙感技術(shù)可以保證圖像的精度和圖像主要內(nèi)容的用途行為，使檢測更加準(zhǔn)確。同時，利用無人機遙感技術(shù)的信息檢測功能，也可以全面把握新項目建設(shè)的全局。根據(jù)開發(fā)科學(xué)合理的項目實施監(jiān)控系統(tǒng)，工作人員可以利用無人機獲取真實準(zhǔn)確的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并根據(jù)獲取的信息對項目建設(shè)的整體質(zhì)量和經(jīng)濟效益進行評價。

3.10 結(jié)合其他技術(shù)的應(yīng)用

在大多數(shù)情況下，遙感技術(shù)和地質(zhì)環(huán)境勘查技術(shù)會相互配合，應(yīng)用其他技術(shù)，使技術(shù)應(yīng)用的實際效果更加理想。由于不同的技術(shù)具有不同的優(yōu)勢，通過協(xié)同合作可以獲得更準(zhǔn)確的調(diào)查結(jié)論。特別是技術(shù)融合和遙感技術(shù)的應(yīng)用具有重大的現(xiàn)實意義。根據(jù)遙感技術(shù)融合技術(shù)建立和完善的技術(shù)管理體系不僅具有更廣泛的應(yīng)用范圍，而且具有更顯著的技術(shù)優(yōu)勢。總的來說，根據(jù)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)檢查和探索的總體目標(biāo)，關(guān)鍵是要收集室內(nèi)空間的三維數(shù)據(jù)和信息，為下一步工作奠定基礎(chǔ)。對于系統(tǒng)軟件，可以給出較大的信息存儲空間，并可以在合理存儲的同時進行集成。因此，系統(tǒng)軟件的支撐對于地質(zhì)勘探中使用該技術(shù)非常重要。

4 技術(shù)發(fā)展趨勢與建議

4.1 筆者自身工作中應(yīng)用到的遙感技術(shù)

近年來，因礦山的生態(tài)保護修復(fù)工作、綠色礦山建設(shè)的不斷推進，遙感影像圖的應(yīng)用顯得更為重要，日常工作的軟件除了利用Bigemap 中的離線遙感影像外，還要利用實時拍攝的無人機航拍圖進行對比，對于礦山分期驗收過程中是否占用基本農(nóng)田、生態(tài)保護紅線、森林保護區(qū)的問題，通過遙感影像圖或航拍圖結(jié)合國土調(diào)查工作成果數(shù)據(jù)，利用Arcgis 軟件的疊加分析即可判定，一目了然。另外利用無人機遙感數(shù)據(jù)建立數(shù)字高程模型（DEM）可以計算礦山資源儲量、填挖方量，相比于傳統(tǒng)的剖面計算法其優(yōu)點是更加準(zhǔn)確、直觀、快捷。

湘西地區(qū)為地形復(fù)雜的山區(qū)，在進行地質(zhì)勘查時經(jīng)常會碰到懸崖峭壁，此時必須依靠遙感影像圖或航拍圖來結(jié)合已有的地形地質(zhì)圖進行校對和完善。目前各類地質(zhì)報告均要求附遙感影像圖或航拍圖，各項工程的部署也在此類圖件的基礎(chǔ)上進行設(shè)計，說明遙感影像技術(shù)及其相關(guān)圖件數(shù)據(jù)已經(jīng)與地質(zhì)勘查、勘察設(shè)計工作密不可分，其直觀、準(zhǔn)確、自帶空間屬性的特點結(jié)合功能強大的Arcgis 軟件為傳統(tǒng)野外地質(zhì)勘查及落后的室內(nèi)成圖方法注入了新的活力，其帶來的技術(shù)發(fā)展必定無可限量。

4.2 技術(shù)人員的提升

由于遙感技術(shù)是一項技術(shù)水平和專業(yè)水平都很高的勘探技術(shù)，因此應(yīng)確保體現(xiàn)技術(shù)優(yōu)勢。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)會熟練運用Bigemap 軟件框選礦區(qū)范圍、下載本圖幅內(nèi)的遙感影像，利用Arcgis 軟件制作相關(guān)圖件，另外還要會熟練使用專業(yè)無人機進行地質(zhì)環(huán)境勘查，獲得調(diào)查范圍內(nèi)的整體與局部影像。因此，員工的學(xué)習(xí)和培訓(xùn)應(yīng)緊跟技術(shù)的發(fā)展。為了保證現(xiàn)有技術(shù)人員能夠熟練地運用這項技術(shù)，應(yīng)建立系統(tǒng)、科學(xué)的企業(yè)培訓(xùn)體系，如通過專題講座提高技術(shù)人員的專業(yè)水平，幫助他們養(yǎng)成追求更科學(xué)、更先進、更縝密的工作態(tài)度，確保相關(guān)技術(shù)人員能夠成為“技術(shù)權(quán)威專家”。在實際工作中，要把工作要求與技術(shù)發(fā)展緊密聯(lián)系起來，做到結(jié)果令人信服，項目成果優(yōu)秀。

5 結(jié)論

總的來說，地質(zhì)調(diào)查工作對國家發(fā)展的危害十分嚴重，這就要求相關(guān)管理人員充分重視遙感地質(zhì)調(diào)查的技術(shù)性，并根據(jù)實際情況充分利用遙感地質(zhì)調(diào)查，以獲得準(zhǔn)確的調(diào)查結(jié)論。此外，生態(tài)資源單位和科技企業(yè)也需要不斷改進和完善遙感地質(zhì)調(diào)查的技術(shù)開發(fā)。在提高效率和產(chǎn)品質(zhì)量的同時，還需要進行自主創(chuàng)新，以推動中國地質(zhì)調(diào)查的發(fā)展趨勢。