水工环地质勘查及遥感技术实践研究周军

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年2月第5期   作者:周军
[导读] 此文针对水工环地质勘察技术类型展开分析,通过矿山地质勘察,地下水勘测

         摘要:此文针对水工环地质勘察技术类型展开分析,通过矿山地质勘察,地下水勘测,水土流失监测与环境保护,针对水工环地质勘察与遥感技术的地质工作运用展开分析,期望可以提供一定的借鉴参考。
         关键词:水工环地质勘察;矿山地质勘察;地下水勘测;水土流失引言:
         2019年1月份我国在北京召开了全国地质调查会议,会议提出以关键水资源、矿产资源以及清洁能源为代表的自然资源管理目前已经变成新阶段地质调查工作的重要方向。而水工环地质勘察以及遥感技术的广泛运用推动地质勘察工作精度以及效率明显提高,同时为新时代的水工环地质工作发展带来了关键技术支撑。
1、水工环地质勘察技术的主要类型分析
(1)实时动态差分法
         实时动态差分法(RTK技术)也被称为载波相位差分技术,该技术利用接收机实现数据的研究搜集,对接收到的不同卫星的信号展开比较分析,以此来控制卫星数据的残余误差问题,进而得到准确的卫星位置。在最理想条件下,该技术可将信号误差降至厘米级以内。
(2)全球定位系统
         全球定位系统又称作GPS技术,属于一种现阶段非常普遍的勘察技术。借助GPS卫星定位系统既能够实现对地质勘察目标的准确定位,同时也能用于解决外部环境问题、缩短施工周期、提高工作效率,具有较为广泛的应用价值。
(3)瞬变电磁技术
         瞬变电磁技术在创建之时目的在于探测太空物质,借助在空中或者是地面上安装的发射线圈且在其中通上波形电流,致使地下导电岩矿体出现感应电流,对感应电流衰减情况进行观测来完成介质电阻率探测。现阶段水工环地质勘察工作是采取垂直磁偶极子技术,运用在地质工作之中可以获得非常良好的稳固效果 [1] 。
(4)地质雷达技术
         地质雷达技术还称作探地雷达技术,此技术和GPS技术原理近似,主要用电磁波形式完成地质信息的采集工作,配合专业仪器将采集到的地质信息存储至计算机系统内,供操作人员依据探测结果进行综合分析。
2、水工环地质勘察与遥感技术的地质工作实际运用分析
(1)运用水工环地质勘察技术进行地质工作
         在运用水工环地质勘察技术的过程中,地质工作者需结合所在区域的实际地质条件判断技术可行性,通过实地勘察以及综合研究后对GPR、RTK、GPS以及TEM技术进行选取且完成开发方案的制定工作。例如在运用GPS技术时,其主要工作原理是无线电测距交会法,该技术虽能实现精确定位,然而是不能对所采集观测数据展开准确校核的,数据的精度存在一定的缺陷。为弥补GPS技术的缺陷,RTK技术应运而生,该技术通过分析载波相位观测值实现对测量对象的实时、动态定位,对于处于运动状态下的测量对象仍具有适用价值,计算差分改正值之后就能够得到测量对象实时定位数据,并且定位数据的精度非常高,可有效克服地形、地质条件等因素的影响,在地质工程放样、地质勘探测绘等领域得到了广泛的应用。GPR技术主要借助声呐原理,利用发射电磁波来完成地质信息收集工作,然而此技术手段距离存在较大限制,能够将其运用到建筑地下状况以及地下管线埋设勘察之中。TME技术通过向地下介质发送电磁波,依靠电磁干扰延长电磁传播时间、增大传播区域,能够有效控制干扰施工,对于陡峭地质地区勘察工作来说有着非常强的实用意义。
(2)基于遥感技术进行矿山地质勘察
矿山开采工作在我国经济体系中占据重要地位,然而常年采矿工作促使地质条件日益恶化,造成水土污染、泥石流、地面塌陷以及岩溶崩塌之类问题,这些问题对矿山周边人们的日常生活以及生态环境构成严重威胁。

将遥感技术应用于矿山地质勘察工作中,主要体现在以下四个层面:其一是用于勘测矿产物质,基于遥感图像生成波谱信息,勘察人员通过分析色调、热辐射有无异常情况,可实现矿产所在位置的精准定位;其二是用于分析成矿条件,勘测人员可利用遥感技术完成矿产资料的解译工作,进而预测出勘测区域的成矿几率;其三是定位远景地段,利用遥感成像处理技术定位利于成矿区域,为采矿工作提供重要参考;第四是与数学地质法结合开展成矿条件计算,划分出远景靶区,从而为矿产勘查工作提供有力支持。
(3)基于遥感技术进行地下水勘测
         因为现阶段全球性缺水问题越发严重起来,所以地下水资源勘查工作已经变成水资源开发利用的关键手段。利用多光谱遥感技术以及热红外遥感技术在水资源勘察中的结合运用,确保勘查工作人员实现对检测地区含水断层信息的准确获取,完成贮存水量与地表温度变化数据的绘制工作,并提炼出其中的异常特征值。同时,利用系统处理勘测区域图像,借助工具生成图像定向卷积滤波,使图像的整体特征、局部细节以及对比度突出显示,利用图像线性结构研究,可实现对断裂走向线的判断。此外,还可以凭借热红外遥感技术在下获取地表温度数值,通过分析地下水的温度变化捕捉异常信息,进而定位其与断裂走向线之间的重合区域,完成地下水靶区的圈定,深入增强地下水资源勘测工作的可靠性以及准确性,进而使得地下水资源开发利用具有有效参考。以哈萨克斯坦为例,该国家曾利用遥感技术进行北部地区地下水资源的勘测工作,通过实地勘察之后检测到地下含水层深度处于合理范围之内,至此地下水勘查工作收获了重大进展。
(4)基于遥感技术进行水土流失监测
    在我国的东北黑土区,西北风沙区,长江上游与西南诸河区还有南方红壤区之类区域都出现了非常严重的水土流失现象,将会对城市化建设与生态环保产生严重影响。将遥感技术应用于水土流失监测中,主要体现在以下四个层面:
         第一是用于基础资料收集工作,围绕不同水土流失区的地质条件状况进行勘测路线的确定,利用遥感影像技术完成本底资料的收集工作;第二是用于资料分析工作,通过将巡测路线上采集到的资料进行数字化、矢量化处理,汇总后输入到系统中,实现对图像、属性数据的修正与统计,生成有价值参考信息;第三是用于数据库建设,围绕勘测区域建立本底空间数据库,以此实现对水土流失情况的动态监测;第四是借助地面遥感监测集成系统开展地质勘测数据智能收集工作,增强获取数据的效率 [2] 。
(5)基于无人机遥感系统实现环境保护
    将无人机遥感系统应用在环境污染状况勘察工作中,利用红外相机、气体检测仪、成像光谱仪等设备进行地质勘察,可获取到被测区域的污染范围、深度、污染物类型等信息,凸显污染严重地区,进而为环保人员组织环境污染治理提供有效参考,同样就可以为突发环境事件以及生态污染问题勘察提供关键技术支撑。
(6)抽水试验
开展现代化水工环地质勘查工作之时,应当根据实际情况,挑选满足实际需求的地质勘查手段,这样既可以从本质上确保勘查结果的有效性与科学性,并且还可以为水工环地质勘查工作顺利完成奠定有效基础。完成静止水位测量工作后,若是测量终值满足相应要求,所应当开展的后续勘查施工便是抽水试验工作。实际进行操作时,通常将选用稳定性较高的流域开展实验。而且还应当重视,不同地区深度在实验时间方面的要求同样是不同的,最终获取的最终结果也是有着很大差异。
结束语:
    总的来说,城镇化建设与经济社会发展对于水工环地质勘察工作提出了更高的要求,运用水工环地质勘察与遥感技术有利于完成对地质水文情况的综合研究,确保地质工作的准确性、工作效率及质量均得到显著提升。另外对遥感技术还应当展开深入的创新研究,进而为地质勘察工作的规划部署实践带来科学支撑。
参考文献
[1] 李超. 基于水工环地质勘察技术的分析 [J]. 资源信息与工程,2017,(6):162-163.
[2]崔媛媛,汪丽.环境保护下水工环地质勘察工作的开展探讨[J].环境与发展,2018,30,(09):268+270.
[3]覃有飞.水工环地质勘察技术在实际工作中的应用[J].世界有色金属,2017(22):193-194.
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