王美麗，李建英，王 琪，常曉峰

地質研究工作需要對區(qū)域地質和地形進行實地研究，廣泛收集調查數據，為日后監(jiān)督施工項目的管理和規(guī)劃供可靠的基礎，尤其是在新時代的發(fā)展要求下，現代社會生產與生活對資源的需求越來越大，必須要通過可靠的地質工作才能夠為現代社會的建設發(fā)展提供科學的依據，因此必須要重視起水工環(huán)地質勘察以及遙感技術的應用，進一步提高地質工作的開展效率以及質量，從而滿足現代社會活動的需求，促進社會經濟的健康、穩(wěn)定以及可持續(xù)發(fā)展。

1 水工環(huán)地質勘察與遙感技術概述

1.1 水工環(huán)地質勘察

1.1.1 概述

水工環(huán)地質指的是工程地質、水文地質以及環(huán)境地質，通過相關勘察技術的應用可以掌握區(qū)域內的地質資源情況，并以此為基礎進行一系列的生產與生活等活動。其中，對水文地質的勘察是首先要觀察工程范圍內地下水的運動和變化情況，然后分析水的分布和形成規(guī)律，以及其物理特性和化學組成，其次清楚了解該地下水對工程建設的利與弊等，這正是確定確該地下水是否可以安全合理使用的根本原理。對工程地質的勘察是要分析區(qū)域內地質環(huán)境，了解工程建設的要求，不同的地質環(huán)境對工程建設影響重大，及時勘察地質環(huán)境，預判出不佳地質，并及時處理，以此可減少因為自然環(huán)境造成的工程安全問題。對環(huán)境地質的勘察是說不合理的采礦、抽水會導致環(huán)境受害，不合理的抽取地下水很容易導致地面沉降，影響地面工程的安全；不合理的挖取礦產資源會導致水、土的污染等，水土流失嚴重了就有可能產生泥石流、滑坡等災害。綜上，根據水工環(huán)地質勘察可以獲取更多有益信息，有利于工程的建設、礦產的開發(fā)、水土的保持等，所以，水工環(huán)地質勘察的地位越來越凸顯，在我國的生態(tài)環(huán)境保護以及社會活動的開展中都占據重要的地位。

1.1.2 技術應用現狀

（1）全球定位系統(tǒng)（GPS）。全球定位系統(tǒng)在當前的地質勘察中比較常見，隨著全球定位系統(tǒng)技術的進步發(fā)展，其應用系統(tǒng)也越加完善，在實際應用中主要是以衛(wèi)星和識別點為基礎，計算衛(wèi)星和控制點接收器之間的直線距離，然后收集關于兩顆衛(wèi)星的信息，對接收器進行綜合分析并確定其位置，以此可以最大程度上確保地面數據信息的準確性，保證地質調查工作的有效性和相對的準確性。

（2）地質雷達技術（GPR）。地質雷達技術在短距離探測上具有較高的應用優(yōu)勢，主要是通過短距離探測判斷有無被測目標。其在實際應用中需要向下傳遞高頻電磁波探測地下介質分布，當遇到障礙的情況下就可以判定地質結構存在一定的問題，因此在全面的探測中就能夠掌握真實的地下資源分布情況，目前該技術的自動化水平也不斷提高，因此在地質災害的治理上也發(fā)揮著重要的作用。

（3）載波相位差分技術（PTK）。載波相位差分技術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，而且在特定的測試過程中，可以及時獲得相關的數據信息，在地質勘探中，PTK 工藝的結果更準確，大大提高了勘察效率。

（4）透視電鏡（TEM）。透視電鏡是一個成像裝置，主要用于一些地面介質比較復雜、航攝比較難的勘探區(qū)，其在實際應用中受到的干擾較小，數據具有較高的精確度。

1.2 遙感技術

1.2.1 概述

遙感技術是一門現代技術科學，它是從遠距離平臺之上利用一系列電磁波探測器來進行各種類型數據處理的技術，主要包含有圖像信息的集成與感應、數據的傳輸與處理等，以此為基礎就可以實現對于地面物體各個維度的研究與分析。在當前的地質工作的中，遙感技術主要是進行地質調查并獲取地理信息，監(jiān)測到的信息還能夠即時傳回地面，以便地面工作人員運用相關技術進行此案次處理與分析，最終形成有效且準確的地面信息，從而為地質工作的開展提供參考依據。在遙感技術中，其中主要發(fā)揮作用的是傳感器設備，比如可見光攝影、紅外攝影以及光譜掃描等，且不同類型的傳感器在反應成像上也存在一定的查體。近幾年，我國的遙感技術發(fā)展速度越來越快，因此遙感技術在實際應用是的監(jiān)測范圍也有了較大程度的拓寬，而且分辨率也有了一定的提升，在地質工作中的應用價值也越來越高。

1.2.2 技術應用現狀

（1）光譜信息的應用。在傳統(tǒng)的測繪工作中對光譜技術的應用比較廣泛，但是其光段相對較少，導致其準確性以及測繪精度達不到要求。近幾年，圖像解譯技術得到了迅速的發(fā)展，光譜信息的應用也逐漸普及，其顯著特點就是波段有了較大程度的增加，能夠有效分析地面物體色調、紋理以及幾何形態(tài)，同時輔之以成像光譜儀技術還能夠進一步提高測繪工作的精密性與準確性。

（2）多元信息擬合。隨著遙感技術的進步發(fā)展，其在地質測繪工作中不在只是單一的使用遙感技術，而是可以有效的結合測繪需求與各種信息員，比如可以將地質信息、水文信息、土壤信息、氣象信息、物理力學特征等進行結合并實現綜合分析，這種多言信息擬合現象也有利的促進了地質工作的開展水平。

（3）數字攝影測量技術。數字攝影測量技術在提高基礎圖件的成圖效率與成圖質量上發(fā)揮著重要的作用，因此在遙感技術的應用中，可以借助數字攝影測量技術來形成準確的圖像資料，并將其作為GIS 的數據源，從而促進兩種技術的共同發(fā)展，在地質工作的應用中也具有較高的價值。

2 水工環(huán)地質勘察在地質工作中的應用

水工環(huán)地質勘察技術的應用范圍非常廣泛，當前更多的應用在土地資源的利于與開發(fā)、水文環(huán)境測繪、工程環(huán)境測繪、地質災害的測定等方向，不同的領域會應用到不同的技術，在實際測繪過程中，通常會將多種技術綜合運用，以達到更好的勘察水平。

2.1 水工環(huán)地質勘察技術的應用

在水工環(huán)地質勘察中主要應用到的技術有全球定位系統(tǒng)（GPS）、地質雷達技術（GPR）、載波相位差分技術（PTK）和透視電鏡（TEM）技術。其中全球定位系統(tǒng)主要是借助衛(wèi)星定位來完成地質勘察，其能夠較為獲得較為準確的水工環(huán)地質動態(tài)數據，發(fā)現勘測地區(qū)的水位，明確水文巖土在固定時間內的變化趨勢，還能夠預測變化趨勢，從而可以方便地質勘察的順利進行；地質雷達技術（GPR）在基礎深度確定、冰川、地下水污染、礦產勘探、地下管纜探測、地下埋設物探察等方面具有較高的應用優(yōu)勢；載波相位差分技術（PTK）的應用比較靈活，受干擾較小，因此不會受到地貌等因素的影響，以此可以確保監(jiān)測數據的準確性，主要在地質災害防治、環(huán)境污染處理等工作中有較高的應用價值，而且其能夠利用兩臺接收裝置對發(fā)射的衛(wèi)星信號進行有效接收，這也很大程度上保障了數據的準確定；透視電鏡（TEM）技術在太空物質探測領域、懸空作業(yè)和水文植被監(jiān)測方面能夠發(fā)揮最大的功能，在地質工作中，其主要用于地層地下水的水文勘察工作中，可以準確和及時分析地下水系和地表水系的水位、流向，從而可以分析兩種水系的關系，推斷補給關系。

2.2 水文環(huán)境測繪

水文測繪是水工地質勘察中重要的環(huán)節(jié)，其主要測繪內容包括地表水和地下水，比如在礦區(qū)的測繪中，可以觀察礦區(qū)和周邊地區(qū)的徑流分布規(guī)律，以此推測出礦產資源的分布點，從而提高礦產資源的開采效率。除此以外，在一些野外區(qū)域進行水文環(huán)境勘察工作的時候還可以全面勘察泉眼、打井處以及暗河等處，以此掌握更多的信息數據?？梢哉f，在水文環(huán)境的測繪中，可以較為明確的掌握被勘驗區(qū)域的水文地質環(huán)境，從而為相關生產活動的開展奠定良好的基礎。

2.3 工程環(huán)境測繪

工程環(huán)境測繪也是生產活動開展的基礎，比如在礦區(qū)的測繪工作中，就可以全面采集礦產資源分布區(qū)域的地質特征、地質結構以及邊坡狀態(tài)等信息，以此為基礎的進行綜合分析后就能夠得出該區(qū)域的地質狀態(tài)，從而科學合理的選擇礦產資源的開發(fā)方式，避免在實際工作中對周圍環(huán)境造成影響，以便更好的保護當地的生態(tài)環(huán)境。

2.4 土地資源的利用與規(guī)劃

土地資源的利用與規(guī)劃是一項戰(zhàn)略部署和安排，具體是指在某地區(qū)，以國家總體經濟和社會的發(fā)展為根本，結合當地的經濟情況、社會發(fā)展、自然環(huán)境等條件，對該地區(qū)的土地資源進行合理開發(fā)和利用。就目前而言，參照人口數超百萬的城市，它們的土地使用情況基本飽和，空缺資源很少，所以，對土地資源利用規(guī)劃也是地質勘察工作中非常重要的一部分。將GPS 與遙感技術相結合，以在最快的時間內獲取更多的關于區(qū)域內土地地貌、水文情況、土地分布、基礎設施等相關數據，便于盡快進行規(guī)劃，提高工作效率。

2.5 地質災害的測定

一般情況下，地質災害的發(fā)生都表明該地的地質、氣候、水文以及外部環(huán)境都比較活躍，因此通過水工環(huán)地質勘察的開展就能夠結合當地的實際情況進行相應的分析工作，以便可以掌握區(qū)域內地質災害的發(fā)生規(guī)律，或者是所造成的破壞問題等等。同時還可以分析影響地質災害的具體發(fā)生因素，預測地質災害，在此基礎上也能夠實現對地質災害的預防與治理等，從而大大降低地質災害造成的不利影響。

3 遙感技術在地質工作中的應用

遙感技術作為地質工作中不可或缺的技術之一，其精度高、測繪效率高，常常與GIS、GPS 技術聯合運用，并成為現代測繪技術，在水工環(huán)地質測繪中占有重要地位。該技術不僅能描繪出地面的空間分布，而且能夠檢測地上植被的污染情況、地下水的勘察、調查水土流失情況等。因此遙感技術對地質工作的意義重大，具體應用如下：

3.1 調查水土流失

水土流失問題是當前影響生態(tài)環(huán)境的重要問題，在遙感技術的支持下，相關調查人員可以借助先進的數據分析手段進行水土流失問題的調查，獲得更多準確的數據信息，在分析比較中也能夠發(fā)現水土流失的變化情況，從而就可以以此為基礎制定科學的解決方案。在調查水土流失問題時，應注意如下兩點：

（1）確定水土流失的情況，選擇合適的勘察方案，確?？辈旃ぷ鞯恼＿M行，比如可以借助TM 影像，來獲取水土流失相關的各類數據和信息，進而對其進行數字化和矢量化變換，來確保數據的正確無誤。

（2）經過處理的數據和信息，再次進行調整、分類、統(tǒng)計等工作，然后上傳數據庫，數據庫具有實時監(jiān)測、實時更新的特點，這樣可以實時觀察水土流失的情況，所以，遙感技術的運用，使數據的分析和整理更智能、更精準、更方便，不僅提高了勘測效率，還保證了信息的準確性。

3.2 地下水勘察

地下水勘測工作是水工環(huán)地質工作中的最關鍵一環(huán)，對于水資源的開發(fā)和利用具有深遠意義。以前的勘測方式，由于各種因素的干擾，使得勘察數據不準確、不完成，工作過程也是費時費力。而遙感技術的應用，是運用陸地衛(wèi)星MSS 影像數據以及混合比值圖像方法來更好的處理MSS 影像的目標，以此可以更加清晰明確的掌握地下水的影像特征，比如可以運用該技術對區(qū)域的地下富水區(qū)進行勘察，在深度二百米左右的位置進行勘測，結合運用數字圖像處理軟件，將最后的數據和圖像再加工，即可確定準確的濕度分量。這一過程運用到了可見光、近紅外波的不同，來確定圖像中水源位置，可以幫助地質工作人員更好的掌握區(qū)域內的水系特征，為其順利工作奠定良好的基礎。

3.3 工程地質勘查

在工程地質勘查中，主要包括對水文地質條件、地形地貌條件、自然地理條件以及社會經濟狀況等方面的勘察，只喲掌握以上這些地質資料才能夠全面的分析區(qū)域內的工程地質情況，以便為相關生產活動的開展提供科學、可靠的依據。在傳統(tǒng)的勘察工作中，由于工作內容較多，工作周期也比較長，再加上采用的勘察方法較為落后，嚴重影響了地質勘察的精確度與可靠性。隨著遙感技術的進步發(fā)展，其在實際應用中可以有效的獲得更加轉卻的地址調查數據，然后結合路線調查資料與實地勘測資料就可以做出較為全面的分析工作，最終為相關生產活動提供可靠的基礎資料。尤其是在一些大型的工程選址中，遙感技術與極端及技術的結合還能夠有效的實現對于地表圖像的快速評價，并在此基礎之上對地表的地貌特點與地質特點進行一定程度上的分析，進而有效提高工程選線的合理性與科學性，從而有效的保障了工程項目開展的有序性。

3.4 環(huán)境地質測繪

在環(huán)境地質的測繪工作中，遙感技術的應用主要作用就是分析環(huán)境地質信息，比如可以通過環(huán)境地質的信息中了解區(qū)域中水資源的污染情況，并結合各地區(qū)不同的污染情況實現差異性測量結果的輸出。當前遙感技術的應用主要采用的是熱感圖像，以此可以更好的確定區(qū)域內的廢水情況，借助信息的分析與處理就能夠及時確定污染源的分布情況，以此可以為生態(tài)環(huán)境治理工作提供良好的技術支持。除此以外，遙感技術在環(huán)境地質測繪中的應用還能夠實現對地質變化情況、水土流失現象、重大經濟活動影響的現象進行科學而高效地監(jiān)測，因此在地質工作中占據重要的地位。

3.5 宏觀觀測

在遙感技術的應用過程中，相關技術人員為了剛好的發(fā)揮起作用，還需要結合待測區(qū)域的實際星狂選擇合適的遙感技術，比如調查和分析當地的地質情況，動態(tài)的監(jiān)測區(qū)域的地質變化情況等等，以此來更好的預測當地各項活動有可能對地質產生的影響等等，以便可以為后續(xù)的地質工作提供科學的參考依據。比如在地址圖像的獲取中，借助數字攝影技術可以得到較高分辨率的地質圖像，對其進行觀察和分析以后就可以得到準確的地質信息，降低其他不良因素對生產活動造成的影響。除此以外，遙感技術還能夠將傳統(tǒng)的單一波段轉變?yōu)槎嘣唇M合，利用所制定的模型對指定對象進行多源綜合分析，對生成的專題圖進行結果和數據分析，為實際工作提供大力支持。

4 結語

綜上所述，地質工作的開展是保證現代社會活動正常有序開展的基礎工作，其非工作內容較為復雜，流程較為繁瑣，借助水工環(huán)地質勘察及遙感技術能夠有效的提高相關信息數據獲取的準確性與及時性，以便為各項分析工作提供科學的依據，進一步提高地質工作的效果，不僅可以促進地質領域的發(fā)展進程，還能夠為現代社會的生產與生活起到推動作用。因此，廣大地質工作人員也需要提高對水工環(huán)地質勘察及遙感技術的認識，在日常工作中結合其實際要求選擇科學的技術手段，以便進一步提高地質工作水平。