張 斌
(天水礦產(chǎn)勘查院,甘肅 天水 740021)
遙感技術(shù)作為伴隨航天技術(shù)、應(yīng)用衛(wèi)星等先進技術(shù)發(fā)展而來最新技術(shù),在水文地質(zhì)中有著獨特的優(yōu)勢。
(1)遙感技術(shù)的應(yīng)用空間限制小。傳統(tǒng)的水文地質(zhì)勘探采用人工作業(yè)的形式,但這種作業(yè)方法受到自然天氣、地理環(huán)境的影響較大[1]。更甚者,有的地區(qū)人員更是無法到達(dá)。但是遙感技術(shù)卻是不同,該項技術(shù)不受地區(qū)、氣候的影響,可全方位的進行數(shù)據(jù)的收集,為水文地質(zhì)的研究提供數(shù)據(jù)支持[2]。
(2)遙感技術(shù)探測效率高。與傳統(tǒng)的人工進行水文勘測相比,遙感技術(shù)摒除了外界的影響,通過陸地衛(wèi)星進行成像勘探。極大的提高了效率,縮短了工作周期。而且解放了人工作業(yè)所需要的大量人力資源,降低了工作量[3]。
(3)遙感技術(shù)可以進行全天候監(jiān)測。遙感技術(shù)可以接收到除了可見光波外的其他光波,在進行水文地質(zhì)勘測時可以使數(shù)據(jù)得到擴展,確??睖y結(jié)果的準(zhǔn)確性。另外,遙感技術(shù)并不受天氣、植被以及氣候的影響,也不受光線的影響,所以可以進行全天候的監(jiān)測。這種全天候的監(jiān)測,有利于收集到水文地質(zhì)的實時情況,并及時反饋,有利于研究人員進行研究。
(4)可測量大范圍數(shù)據(jù)資料,具有綜合、宏觀的特點。遙感技術(shù)運用到航攝飛機進行勘測時,飛行高度范圍廣,所拍攝的范圍也相應(yīng)擴大。另外,陸地衛(wèi)星更是可以居高離下的拍攝,其視野之廣是在地球上無法達(dá)到的。這樣的視野可使得遙感技術(shù)不受地面物體的阻礙,清晰的勘測到水文地質(zhì)的基本情況,并為研究水文地質(zhì)的情況提供了宏觀依據(jù)。
(5)獲取信息快,更新周期短,具有動態(tài)監(jiān)測特點。通過遙感技術(shù)進行航攝的數(shù)據(jù)都是瞬間成像的。研究人員可以根據(jù)反饋的信息及時了解水文地質(zhì)的最新情況,并形成新的信息資料。另外,通過這種遙感技術(shù)反饋的信息還可以進行動態(tài)的監(jiān)測,并同不同時段的動態(tài)信息做對比,為水文地質(zhì)的發(fā)展規(guī)律的研究提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
在水文地質(zhì)中采用遙感技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀主要有:①目前現(xiàn)有的遙感技術(shù)可以滿足日常水文地質(zhì)的勘探工作。但作為水資源豐富、地形條件復(fù)雜的大國,在復(fù)雜多變的地形狀況下還有未被勘探的水文地質(zhì)環(huán)境?,F(xiàn)有的遙感技術(shù)還無法做到對所有的環(huán)境都能勘探的程度,還需要研究人員不斷研究,不斷提升遙感技術(shù)。②理論研究還有不足。在進行遙感技術(shù)研究時,對遙感技術(shù)勘探水文地質(zhì)的基礎(chǔ)理論的研究還有所不足,忽視了最為基礎(chǔ)的研究。③發(fā)展較為緩慢?,F(xiàn)今應(yīng)用于水文地質(zhì)中的遙感技術(shù)的相關(guān)設(shè)備多是引進于國外的先進遙感技術(shù)設(shè)備,在取得水文地質(zhì)研究進步的同時,忽視了自身設(shè)備的研究,使得自行研發(fā)遙感技術(shù)進展較慢。
水文地質(zhì)中遙感技術(shù)具體的應(yīng)用流程如下:①在進行水文地質(zhì)勘探前,首先要對勘探的區(qū)域進行了解研究,明了其具體的背景情況以及歷史上有關(guān)水文地質(zhì)的相關(guān)事項。同時,還要預(yù)先明確此次勘探的具體目標(biāo),并在明確目標(biāo)的基礎(chǔ)上,查找相關(guān)的資料,做到心中有數(shù)。②將原始的遙感技術(shù)成像資料進行分類,并進行細(xì)致的處理。將不同圖像的波段進行合理選擇,進一步對各種遙感成像進行準(zhǔn)確的解釋。③將地下水的具體情況進行綜合的分類,建立科學(xué)合理的地下水位分布模型,并以此模型進行詳細(xì)估算,再與原始資料對比研究。④再一次構(gòu)建模型,確保該模型的全面合理,并進行詳實的勘探結(jié)論。
無論是那種工程建設(shè)都需要對該地區(qū)的水文地質(zhì)進行勘測。在水文地質(zhì)的勘測中運用遙感技術(shù),可以確實掌握該地區(qū)水文地質(zhì)的詳細(xì)情況,為地下水相關(guān)的施工提供依據(jù)。遙感技術(shù)在水文地質(zhì)中的具體應(yīng)用如下。
(1)水文地質(zhì)測繪。水文地質(zhì)中遙感技術(shù)的具體應(yīng)用之一就是進行詳盡的水文地質(zhì)測繪。水文地質(zhì)測繪工作是具有較強綜合性的工作。通過遙感成像可以詳細(xì)的解釋所測繪的地形地貌、水體情況以及含水巖體的分布等,并通過該解釋可以快速、準(zhǔn)確的總結(jié)該區(qū)水文地質(zhì)規(guī)律。將遙感技術(shù)應(yīng)用于水文地質(zhì)測繪中有較突出的效果。主要體現(xiàn)在:①利用遙感技術(shù)可以得到并勾繪出準(zhǔn)確的地質(zhì)界線。②通過遙感技術(shù)得到的圖像能夠清楚的表現(xiàn)出與水文地質(zhì)相關(guān)的地質(zhì)情況,有助于準(zhǔn)確判斷水文地質(zhì)的相關(guān)條件。③在采用遙感技術(shù)進行水文地質(zhì)的測繪的過程也是對國家水文地質(zhì)的普查過程。遙感技術(shù)的應(yīng)用可以加快普查的速度、增加普查的范圍,將人工無法作業(yè)的地區(qū)均歸納到普查范圍內(nèi)。
(2)礦區(qū)水文地質(zhì)勘查。近年來,常常能夠看到有關(guān)礦區(qū)事故的發(fā)生,這些事故除了施工不當(dāng)引發(fā)的塌方、爆炸事故外,還有很多礦井滲水事故。這些事故的發(fā)生不但給承包方帶來巨大的經(jīng)濟損失,還給施工人員帶來大量的傷亡。導(dǎo)致這些事故的發(fā)生除了礦主的盲目開發(fā)外,還因為對礦井所在區(qū)域的水文地質(zhì)沒有進行勘查的原因。應(yīng)用遙感技術(shù),可以明確該區(qū)域地下水的分布以及相關(guān)地質(zhì)的結(jié)構(gòu),并根據(jù)勘探結(jié)構(gòu)進行有效合理的計劃,科學(xué)開采。
(3)水利工程的水文地質(zhì)勘查。水庫區(qū)的水文地質(zhì)勘查主要解決水庫向鄰谷或庫底的滲漏情況和滲透量問題。在水文地質(zhì)調(diào)查的各階段,通過對庫區(qū)航天圖像、航空相片的地質(zhì)解譯,結(jié)合地面調(diào)查和鉆探工作,能夠快速并準(zhǔn)確地查明庫內(nèi)及庫岸的巖層透水性、透水巖層的走向、泉水的出露點及水庫與鄰谷地帶巖層透水性可能滲漏的方向。
(4)地下水資源的調(diào)查。國家的水資源豐富,很多地區(qū)都蘊含著地下水資源。國家已經(jīng)將遙感技術(shù)應(yīng)用到地下水資源的查找調(diào)查領(lǐng)域中,并呈現(xiàn)普遍應(yīng)用的趨勢。主要表現(xiàn)在:①遙感技術(shù)常常借用航天技術(shù)以及衛(wèi)星技術(shù)進行圖像解釋,可以明確分辨出那塊區(qū)域具有富水結(jié)構(gòu),簡單明了的了解水文地質(zhì)分布。②通過鉆探所得的試驗資料以及過往的原始資料進行綜合研究,得出含水層周圍的地質(zhì)情況,借由遙感技術(shù)進行調(diào)查,得出準(zhǔn)確的地下水資源情況。
(5)其它水文地質(zhì)工作。遙感技術(shù)在海島淡水水源調(diào)查、地?zé)崴牡刭|(zhì)調(diào)查、環(huán)境水文地質(zhì)調(diào)查等方面都能發(fā)揮較好的作用。利用紅外遙感技術(shù)在尋找古河道和河漫灘中的富水地段,可準(zhǔn)確地看出各種地表水體的形狀和分布,找出地下水露頭的位置、大小和數(shù)量;在沿海及島嶼上尋找淡水;研究巖溶區(qū)水文地質(zhì)條件;還可探測地下熱水的埋藏條件。