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水工环地质勘察及遥感技术在地质工作中的应用

2020-03-19龚震霖

中国金属通报 2020年24期
关键词:水工遥感技术准确性

方 权,冯 驰,龚震霖

(1.重庆一零七市政建设工程有限公司,重庆 401120;2.重庆市地勘局107 地质队地质环境勘查院,重庆 401120)

在地质勘察中,需对区域地质、地形以及地貌等进行实地勘察,广泛收集勘察数据,为后续监测管理以及工程项目规划建设提供可靠的参考依据。在地质勘察工作中,可利用水工环地质勘察技术以及遥感技术,收集勘察信息并进行处理,提高地质勘察结果准确性,促进勘察效率的提升。因此,对水工环地质勘察技术以及遥感技术在地质勘察中的应用进行深入研究迫在眉睫。

1 水工环地质勘察及遥感技术概述

1.1 水工环地质勘察技术

水工环指的是在某区域中,针对水文条件、工程条件以及环境条件的综合性概括,综合性较强,在技术实施过程中,需应用多个领域多学科知识。在水工环地质勘察中,需对勘察区域水文地质、工程地质以及环境地质进行详细勘察,并收集勘察数据。在水文地质勘察中,主要包括土地资源应用规划、农业生态地质等,功臣地质勘察包括地质灾害勘察、土地资源勘察等,而环境条件勘察则主要包括生态环境勘察、地质灾害勘察等[1]。

1.2 遥感技术

遥感技术为远程探测技术类型,在遥感技术的实际应用中,可利用远程操控平台,通过应用传感器,即可对观测面定向辐射电磁波,收集反射信息并进行处理,即可形成探测物成像结果,再将数据集输送至控制中心中即可完成地质勘察。遥感技术的应用优势明显,能够根据不同对象的特诊规律进行成像,可保证远程勘测结果准确性和可靠性,不会受到环境气候的影响,监测范围广泛,信息获取方式高效便捷,已逐渐成为地质勘察中十分重要的技术类型。

2 水工环地质勘察及遥感技术对地质工作的影响

地质勘察具有复杂性以及特殊性特征,主要原因在于勘察区域地质环境差异比较大,因此勘察工作复杂程度比较高。传统的地质勘察技术已逐渐暴露出很多弊端,为了保证勘察工作高效性,需对勘察技术进行优化创新,合理应用先进的勘察技术,并将其应用于地质勘察的各个环节,提高地质勘察效率,保证勘察结果准确性。通过对当前我国地质勘察工作实际情况进行全面分析,在勘察技术方面应加强创新,而遥感技术为地质勘察中的先进技术类型,可替代传统的人工实地勘察方式,能够有效减少勘察人员工作量,降低工作压力,使其能够有多余精力投身于勘察技术方式创新中。在水工环地质勘察技术的实际应用中,影响因素比较多,如果没有对各项影响因素进行全面细致的分析,则会导致地质勘察效率比较低。对此,应加强水工环地质勘察技术创新和推广应用,促进地质勘察工作水平的提升[2,3]。

3 水工环地质勘察的技术

3.1 地质雷达技术(GPR)技术

GPR 技术为探地雷达技术,通过将其应用于水工环地质勘察中,能够对各类地下介质进行探测分析,为地质勘察提供准确的数据支持。在GPR 技术的实际应用中,可利用电磁波进行数据传输,将电磁波发射至地下土壤中进行地质探测分析,在不同的土壤条件中,可产生不同的电磁波,当计算机接收到电磁波的数据反馈后,即可根据相关技术应用标准绘制勘察图像。根据实践研究发现,GPR 技术的探测范围比较小,探测信息一般不会受到地质因素或者设备因素的影响,进而保证勘察信息准确性。对于GPR 技术,一般可应用于小范围区域地质勘察中,如果勘察范围比较大,则容易发生数据丢失或者偏差较大的问题,无法保证地质勘察结果准确性。

3.2 全球定位系统(GPS)

GPS 技术即全球定位系统,在水工环地质勘察中发挥着十分重要的作用,随着GPS 技术的不断发展,已逐渐形成完善的应用体系。在以往的地面勘察中,主要采用人工实地勘察方式,要求投入大量人力、物力,并且很难保证勘察效率,勘察精度比较低。对此,可利用GPS 技术,充分发挥GPS 技术的应用优势,保证所得地面数据信息的准确性。在GPS 技术的实际应用中,需在卫星的基础上,结合地球形状特征、卫星辐射等,对地球中任意位置进行勘察。在地质勘察中,首先将确认点卫星作为基础,对其与接收机之间的直线距离进行计算,然后再对两颗卫星的数据信息进行采集,再对其进行整合分析,确定接收机详细方位,GPS 技术的应用原理如图1 所示。为了保证地质勘察的顺利进行,首先需获得星载时钟时间,然后再根据卫星星历确定卫星位置数据。光的传播速度是固定的,因此,可将光的传播时间×速度,即可对卫星与接收机之间的距离进行计算。在GPS 卫星的实际应用中,每间隔一端时间即可输送一次导航电文,导航电文是由伪随机码所构成的,对于伪随机码,可分为民用C/A 码以及军用P(Y)码两种类型,二者在频率、重复周期以及码间距方面有一定区别。对于导航电文,可通过解调制获得,再以48b/s 的速度进行传输。在导航电文中,任意主帧均是由五个子帧所组成的,各个子帧约5.8s。当地面接收机获得电文信号后,综合考虑卫星时间、自身时钟信息,即可对卫星与接收机之间的直线距离进行计算分析。

图1 GPS 运行原理示意图

3.3 载波相位差分技术(PTK)

在PTK 技术的应用过程中,可利用基准站、接收设备对载波相位差进行观察,同感对差值进行分析,即可获得地质勘察结果。在PTK 技术的实际应用中,不会受到勘察区域复杂地质、地形条件的限制作用,同时对于探测范围,没有明确要求,在具体的探测过程中,可及时反馈探测所得数据。在地质勘察中,PTK 技术为十分重要的而技术类型,应用范围广泛,与其他探测技术相比,所得数据反馈结果准确性高,能够有效减少数据处理工作量。

3.4 透视电镜(TEM)设备

TEM 设备为图像构成设备,在TEM 设备的实际应用中,可根据实际需要放大图像,主要被应用于天文观测中。TEM 设备技术水平不断提高,在地质勘察中的应用优势明显,在地质勘察中,有些勘察区域地面环境复杂程度比较高,航空拍摄难度较大,对此,可利用TEM 设备进行地质勘察,TEM 设备的适应能力强,不容易受到外部环境因素的影响,所得数据准确性高,能够有效提升地质勘察工作水平。

4 遥感技术的应用

4.1 宏观观测

在地质勘察中,对勘察区域进行宏观观测至关重要,在宏观观测中,可利用遥感技术,即可大致了解观测区域实际情况,同时,根据不同时期所展现出的不同地貌进行对比分析,便于勘察人员观察勘察区域变化形式,据此开展地质勘察工作。在地质勘察工作中,可利用遥感技术对周边环境以及地质条件进行探测分析,通过应用遥感技术,能够为地质勘察人员提供清晰的宏观图像信息,进而为宏观观测提供数据支出。

4.2 遥感技术在资源勘察中的应用

4.2.1 地下水勘察

在地质勘察中,地下水勘察是十分重要的内容,通过对地下水环境进行勘察分析,即可了解地下水实际情况,据此充分利用地下水资源,在工程项目规划建设中,通过加强地下水勘察,可避免工程项目受到地下水资源破坏影响。在传统的地下水勘察中,影响因素比较多,很难保证勘察结果准确性,而遥感技术为先进的地质勘察技术,通过将其应用于地下水勘察中,能够有效提升勘察结果准确性。在地下水勘察过程中,可利用混合比值图像形式对所收集的勘察数据进行处理分析,进而绘制地下水影像资料,为地质勘察相关工作奠定基础。在遥感技术的实际应用中,可将陆地卫星反束光道与MISS 进行有效结合,保证勘察数据准确性。

4.2.2 矿产勘测

矿产资源的形成过程比较复杂,与地质构造密切相关。在矿产资源勘测过程中,可利用遥感技术对目标区域的成矿条件进行全面细致的勘察分析,并确定矿产资源赋存位置。在矿产勘测中,可利用遥感技术,确定矿产资源的定位信息,对勘察区域成矿几率进行预测分析,同时对成矿区的成矿条件进行统计分析。遥感技术功能丰富,在矿产资源探测、发掘以及开发利用方面均可发挥重要作用。

4.3 环境勘察

4.3.1 在水土流失勘察中的应用

为了促进生态平衡发展,减少水土流失地质问题,需加强水土流失地质勘察,通过采用先进的勘察技术,详细了解各区域水土流失实际情况,进而为后续水土流失治理提供可靠依据。通过将遥感技术应用于水土流失地质勘察中,能够有效提高勘察效率,在遥感技术的实际应用中,所得数据准确性较高,与其他勘察方式相比,遥感技术所得勘察数据更加全面,通过对各项影响因素进行分析,可保证勘察数据可靠性,准确定位水土流失区域,对水土流失情况进行预估分析,据此开展指令工作。为了保证遥感技术的应用效果,不仅需采用先进设备,同时要求勘察人员掌握各类勘察设备的应用方式,严格依据相关规范开展勘察工作。

4.3.2 环境地质勘察方面的应用

在区域稳定性勘察工作中,部分区域地质可能发生活动性锻炼。在地表水调查中,可合理应用水工环地质勘察技术,即可了解地表水周边环境污染情况。在环境地质勘察中,需对勘察区域水文变化情况、影响因素以及水流大小进行调查分析,可结合水工环地质勘察技术开展调查工作。

5 结语

综上所述,本文主要对水工环地质勘察以及遥感技术在地质勘察中的应用方式进行了详细探究。在水工环地质勘察技术、遥感技术的实际应用中,需综合考虑各区域地质勘察实际情况,在勘察技术的实际应用中创新勘察方式,充分发挥水工环勘察技术以及遥感技术的应用优势。同时,在实际勘察中,要求勘察人员掌握各类技术和设备的应用要点,提高实践操作能力,对勘察数据进行全面细致的分析,即可弥补传统勘察方式的不足,提高地质勘察高效性。

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