影像定位技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪工程中的運(yùn)用研究

張碩　李寧

【摘要】在地質(zhì)工程項(xiàng)目中，地質(zhì)測(cè)繪是一項(xiàng)基礎(chǔ)性且不可或缺的工作，主要服務(wù)于整個(gè)地質(zhì)工程建設(shè)施工，直接影響著項(xiàng)目開發(fā)成敗。伴隨著現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展，地質(zhì)測(cè)繪工程正如火如荼地進(jìn)行，各種新技術(shù)、新理念逐漸被引入并得到廣泛應(yīng)用，在很大程度上提高了地質(zhì)測(cè)繪工程質(zhì)量?，F(xiàn)筆者結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)影像定位技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪工程中的運(yùn)用進(jìn)行探究。

【關(guān)鍵詞】影像定位技術(shù)；地質(zhì)測(cè)繪；遙感影像技術(shù)

地質(zhì)測(cè)繪是地質(zhì)工程勘察的重要一環(huán)，服務(wù)于地質(zhì)工程、巖土工程項(xiàng)目建設(shè)，主要是通過(guò)運(yùn)用地質(zhì)理論、測(cè)繪技術(shù)等對(duì)與工程建設(shè)相關(guān)的地質(zhì)進(jìn)行觀察和描述，并根據(jù)特定要求和勘測(cè)結(jié)果獲得一個(gè)具有較高精度的工程地質(zhì)圖，為后期工程建設(shè)施工打下基礎(chǔ)，其重要性不言而喻。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，具有自動(dòng)化、數(shù)字化特點(diǎn)的現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)開始廣泛應(yīng)用于工程地質(zhì)測(cè)繪中，極大提高了測(cè)繪準(zhǔn)確性，特別是影像定位技術(shù)可準(zhǔn)確劃分地區(qū)的礦產(chǎn)和巖層，確定地質(zhì)基本屬性，具有很高應(yīng)用價(jià)值。

一、地質(zhì)測(cè)繪工程中影像定位技術(shù)的應(yīng)用

1.遙感影像技術(shù)的應(yīng)用

遙感影像技術(shù)是使用率最高的影像定位技術(shù)之一，在一般地質(zhì)測(cè)繪工程中，測(cè)繪人員會(huì)利用遙感影像技術(shù)勘察地質(zhì)巖石地區(qū)周圍地理環(huán)境、地勢(shì)走向和地形地貌特征。遙感影像技術(shù)特征主要表現(xiàn)在以下幾方面：①不同的傳感器會(huì)影響遙感影像定位過(guò)程中獲取的像素值，最終影響遙感影像清晰度，故在應(yīng)用遙感影像定位技術(shù)的過(guò)程中需依靠波段值來(lái)描述遙感影像像素值。②不同的傳感器還會(huì)使產(chǎn)生的影像文件格式不同，實(shí)際應(yīng)用中避免使用一種方式對(duì)所獲取的影像進(jìn)行描述和解釋。③運(yùn)用遙感影像技術(shù)獲取的圖像信息不能進(jìn)行有損壓縮，否則會(huì)造成圖像信息丟失，影像效果不理想。

2.三維可視化技術(shù)和影像動(dòng)態(tài)技術(shù)的應(yīng)用

在地質(zhì)測(cè)繪中，除了應(yīng)用遙感影像定位技術(shù)，還會(huì)用到三維可視化技術(shù)和影像動(dòng)態(tài)技術(shù)，特別是進(jìn)行野外測(cè)繪時(shí)，這兩種影像定位技術(shù)更具優(yōu)越性。它們主要是建立在遙感技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行深層次地質(zhì)勘察，選擇能夠在微觀和宏觀兩方面實(shí)現(xiàn)控制地質(zhì)情況的條件，并設(shè)計(jì)出可行性觀測(cè)路線，對(duì)地質(zhì)條件進(jìn)行全面闡述和測(cè)繪，得出地質(zhì)特點(diǎn)，最終確定地質(zhì)特征。在地質(zhì)測(cè)繪工程中應(yīng)用三維可視化技術(shù)和影像動(dòng)態(tài)技術(shù)一方面能使用三維技術(shù)進(jìn)行分析，根據(jù)測(cè)區(qū)信息、觀測(cè)路線在條件比較優(yōu)越的地方、巖石單位較多的地方進(jìn)行測(cè)量，另一方面還能利用三維可視化技術(shù)設(shè)置專門的追索線路，從而了解關(guān)鍵的接觸關(guān)系和構(gòu)造空間延伸情況。

二、影像定位技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪工程中的使用情況

1.在水文地質(zhì)勘察中的使用

地質(zhì)特征不僅包含相應(yīng)的土壤和巖石結(jié)構(gòu)，還包括當(dāng)?shù)氐乃奶卣?，研究自然地質(zhì)條件有助于預(yù)測(cè)工程地質(zhì)的作用，而水文地質(zhì)條件又與自然地質(zhì)現(xiàn)象密切相關(guān)，所以有必要開展水文地質(zhì)勘察，以便明確產(chǎn)生原因和促進(jìn)發(fā)展的條件。通過(guò)影像定位技術(shù)采集圖像以及反饋其他信息，有助于全面掌握各個(gè)階段環(huán)節(jié)的水文地質(zhì)情況，由此詳細(xì)核查地下水形成、貯存、流量、流動(dòng)趨勢(shì)等變化情況可為水資源的合理開發(fā)、利用和排除等工作的順利開展打下基礎(chǔ)。首先，影像定位技術(shù)可應(yīng)用于水文地質(zhì)測(cè)繪中，通過(guò)分析研究所獲取的圖像信息可在較短時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確掌握某地區(qū)水文地質(zhì)潛在規(guī)律，便于尋找地下水源。其次，可應(yīng)用于地下水資源調(diào)查中，通過(guò)遙感影像技術(shù)獲取的圖像清晰能將含水層、含水構(gòu)造邊界清晰體現(xiàn)出來(lái)，進(jìn)而了解地下水存儲(chǔ)情況。

2.在地震災(zāi)害中的使用

地質(zhì)構(gòu)造出現(xiàn)改變，比如構(gòu)造活動(dòng)的進(jìn)行、活斷層的形成等會(huì)引起地震，地震發(fā)生較大就會(huì)出現(xiàn)地震災(zāi)害，不僅會(huì)影響各種不同性質(zhì)巖體的穩(wěn)定性和工程區(qū)域內(nèi)巖體的穩(wěn)定性，嚴(yán)重的話還會(huì)嚴(yán)重威脅人民生命財(cái)產(chǎn)安全，所以必須采用一定的地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行分析。影像定位技術(shù)在地震災(zāi)害中就有著廣泛應(yīng)用，主要是通過(guò)獲取地質(zhì)變化的圖像信息，了解地質(zhì)構(gòu)造與地震之間的關(guān)系，從而對(duì)地震災(zāi)害的預(yù)測(cè)提供詳盡、可靠的信息，盡可能采取針對(duì)性措施降低地震災(zāi)害對(duì)工程帶來(lái)的損失。

3.應(yīng)用案例

編制某海洋海圖，為降低測(cè)繪成本，提高工作效率，確保測(cè)量準(zhǔn)確性，決定采用影像定位技術(shù)。實(shí)際操作過(guò)程中，測(cè)繪人員首先根據(jù)不同的使用要求，選擇出了分辨率不同的測(cè)繪遙感影像數(shù)據(jù)信息。一般在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，主要以高分辨率的影像數(shù)據(jù)信息為主，此類影像更適合用于海洋海圖的測(cè)繪。在本工程中，測(cè)繪人員主要是根據(jù)比例尺來(lái)選取不同的空間分辨率遙感影像信息的。見表1。

表1 遙感影像數(shù)據(jù)信息的選擇

制圖比例尺 1：5000 1：10000 1：25000 1：50000 1：250000

制圖所需分辨率（m） 0.4-0.5 0.8-1 2 3-5 10-20

更新地圖所需分辨率（m） 1 2 3-5 5-10 20-30

在測(cè)繪工作中，測(cè)繪人員利用綠光、藍(lán)光、紅光波段進(jìn)行色彩合成，合成了與地物顏色一致的真彩色，獲得了能夠解釋的遙感影像。破譯影像后，對(duì)遙感影像中與地理環(huán)境有關(guān)的各個(gè)地理因素實(shí)施了跟蹤式數(shù)字化顯示，構(gòu)成了測(cè)繪信息的基本依據(jù)，若想更新地圖，可先與舊地圖對(duì)比，找出需要更新的信息。通過(guò)運(yùn)用影像定位技術(shù)，測(cè)區(qū)水文地質(zhì)狀況、地形地貌被直觀地反映了出來(lái)，不僅實(shí)現(xiàn)了宏觀上對(duì)整個(gè)測(cè)區(qū)的詳細(xì)反映，還在微觀上進(jìn)行了剖析，在此基礎(chǔ)上，測(cè)繪人員更為全面的把握了當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)，海洋海圖編制順利完成，為實(shí)際工程建設(shè)提供了有力支撐。

三、結(jié)語(yǔ)

總之，影像定位技術(shù)作為一項(xiàng)具有數(shù)字化、自動(dòng)化特征的測(cè)繪新技術(shù)，對(duì)于提高工程地質(zhì)測(cè)繪精確性、確保工程建設(shè)質(zhì)量和建設(shè)安全性具有重要作用，目前該項(xiàng)技術(shù)在水文地質(zhì)勘察、地震災(zāi)害預(yù)測(cè)中都得到了廣泛應(yīng)用，效果顯著，并促使著地質(zhì)測(cè)繪工程的快速發(fā)展。未來(lái)，地質(zhì)測(cè)繪工作的發(fā)展趨勢(shì)是多元化、集成化、可視化、實(shí)用化的，所以我們必須加強(qiáng)對(duì)各種現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用研究，開發(fā)形式上多樣化、精度上等級(jí)化、比例尺上系列化得測(cè)繪產(chǎn)品，不斷提高地質(zhì)測(cè)繪工程精確性和有效性，使其在地質(zhì)工程建設(shè)中的指導(dǎo)作用得以充分發(fā)揮。

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