試析現(xiàn)代遙感技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用及發(fā)展前景

王旭 危志峰 溫彬

摘 要：地質(zhì)勘察是保證找礦工程高效、安全的基礎(chǔ)與前提，作為找礦工程項(xiàng)目的基礎(chǔ)性工作，地質(zhì)勘察的好壞會(huì)影響后續(xù)施工的進(jìn)展程度以及工程的整體質(zhì)量。而遙感技術(shù)由于其方便快捷等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用到地質(zhì)勘查工作中。本文就現(xiàn)代遙感技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用進(jìn)行探究，并總結(jié)其發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù)；地質(zhì)勘查；應(yīng)用；發(fā)展前景

中圖分類號(hào)：P237 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）21-0226-02

引 言

隨著科學(xué)技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與不斷完善，遙感技術(shù)得到飛速發(fā)展并以其獨(dú)有的遠(yuǎn)程觀測(cè)以及精準(zhǔn)度等特點(diǎn)在地質(zhì)找礦中的作用越來越突出。長(zhǎng)期以來，我國找礦手段由于受到多方面因素限制，導(dǎo)致找礦效果不是很理想，進(jìn)一步制約了我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，因此就遙感技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用具有重要的意義。

1 遙感技術(shù)概述以及基本特征

遙感技術(shù)一種遠(yuǎn)距離探測(cè)技術(shù)，由于我國對(duì)地質(zhì)勘察技術(shù)的理論研究與實(shí)踐研究還不夠成熟，長(zhǎng)期以來，我國地質(zhì)工作人員希望突破技術(shù)瓶頸，找到科學(xué)合適的技術(shù)手段來找礦。隨著科學(xué)技術(shù)與信息技術(shù)的飛速發(fā)展與不斷完善，遙感技術(shù)得到國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者的深入研究與探討，遙感技術(shù)以其獨(dú)特的遠(yuǎn)程觀測(cè)以及高效、便利等優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用到地質(zhì)找礦工作中，其作用與重要性越來越突出。

找礦工程是一項(xiàng)復(fù)雜又系統(tǒng)的工程，在具體施工過程中存在很多的不確定因素，比如巖土內(nèi)部結(jié)構(gòu)、地理環(huán)境以及礦產(chǎn)土質(zhì)情況等，每個(gè)因素都可能影響工程進(jìn)展情況。并且勘察數(shù)據(jù)具有一定的離散性，勘測(cè)數(shù)據(jù)不是一成不變的，而且在勘測(cè)過程中，采用的設(shè)計(jì)方案、監(jiān)測(cè)方法也是根據(jù)實(shí)際的變化而變化，所以，地質(zhì)勘察工作具有很大的不確定性。很多地質(zhì)勘察工作中所采用的文字、圖紙以及表格等，對(duì)于定型的內(nèi)容描述過于復(fù)雜，這使得設(shè)計(jì)人員不能正確有效掌握與理解勘察信息資料，從而增加對(duì)勘察資料信息處理的難度。即使有些勘察單位應(yīng)用了數(shù)字化系統(tǒng)與相應(yīng)技術(shù)，但是在一些環(huán)節(jié)當(dāng)中不能成熟運(yùn)用相應(yīng)技術(shù)，很難與CAD的設(shè)計(jì)軟件接口有效銜接，對(duì)于勘察資料不得不重新進(jìn)行數(shù)字化分析，這在很大程度上影響了設(shè)計(jì)系統(tǒng)的推廣與應(yīng)用。

由于遙感技術(shù)是遠(yuǎn)程探測(cè)，也就是說不對(duì)物體進(jìn)行接觸而進(jìn)行探測(cè)，遙感技術(shù)可以覆蓋更廣闊地查找范圍，并且將所觀測(cè)范圍內(nèi)地表以及地貌情況通過影像傳輸給衛(wèi)星，然后再由地面接收站接收?qǐng)D像，最后工作人員根據(jù)觀測(cè)到數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合分析與處理，從未為找礦工作提供數(shù)據(jù)支持[1]。

2 遙感技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用分析

遙感技術(shù)的核心就是用過遙感探測(cè)器檢測(cè)一定范圍內(nèi)的地貌、地質(zhì)情況等，通過遙感圖像反應(yīng)出相應(yīng)數(shù)據(jù)信息，相關(guān)工作人員就這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合分析與處理，從中提取巖礦蝕變情況以及區(qū)域地質(zhì)信息。而地質(zhì)勘察主要的研究對(duì)象就是施工地的周邊環(huán)境與地理情況，比如土質(zhì)的物理與力學(xué)的性質(zhì)、地貌特征、地下水的深度以及地下水含有的化學(xué)物質(zhì)等，在進(jìn)行地質(zhì)勘察的過程中，需求對(duì)地形進(jìn)行大量的鉆孔，通過淺孔勘察，分析地下水的情況，對(duì)土樣再進(jìn)行觀察與測(cè)試。由于巖土工程區(qū)域性較強(qiáng)，也就說每個(gè)地區(qū)的情況都不同，比如土質(zhì)結(jié)構(gòu)，地勢(shì)情況、氣候條件以及周圍的其他具體情況等，根據(jù)地區(qū)的實(shí)際特點(diǎn)有針對(duì)性的采取施工技術(shù)與設(shè)計(jì)方案。即使是一個(gè)城市，巖土勘察工程操作技術(shù)也會(huì)存在較大的差異，巖土勘察工程是一項(xiàng)復(fù)雜、綜合性比較強(qiáng)的系統(tǒng)工程，在實(shí)際施工中會(huì)涉及多方面的專業(yè)知識(shí)與技能[2]。

圍巖蝕變是地質(zhì)勘察中一種比較復(fù)雜的情況，其主要是由于熱液原巖發(fā)生相互作用而形成的。因此，利用遙感技術(shù)探測(cè)蝕變巖礦物，因?yàn)檫@類物質(zhì)具有光譜性質(zhì)，在遙感影像中會(huì)有特殊反應(yīng)，通過影像反應(yīng)可以分辨出不同類型的蝕變，預(yù)測(cè)礦物的種類以及分布。此外，在地下水位變化中，存在著潛水位變化的情況，而這一情況的發(fā)生會(huì)對(duì)整個(gè)巖土工程的地基產(chǎn)生嚴(yán)重影響，它會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致地下水位的上升變化。巖土工程會(huì)受到地下水位的下降變化的影響，主要是指地下水平位上的突然下降情況對(duì)這個(gè)工程的影響。地下水的升降變化往往是由于其自身的水分上補(bǔ)給不足，導(dǎo)致其水位上突然下降。地下水位下降會(huì)使得處于地表層的巖石層受到損害，容易出現(xiàn)地表巖層塌陷的危險(xiǎn)狀況發(fā)生，不利于工程的安全性和穩(wěn)定性發(fā)展。地下水位的升降也會(huì)使得巖層出現(xiàn)斷裂的情況，導(dǎo)致巖土出現(xiàn)變形。對(duì)整個(gè)工程結(jié)構(gòu)上造成嚴(yán)重影響。其在水位上的不規(guī)律升降的變化會(huì)加大對(duì)巖層的破壞力度，不利于工程的整體施工發(fā)展，嚴(yán)重影響其安全性和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

而遙感技術(shù)可以對(duì)地物進(jìn)行全面探測(cè)，并向地面?zhèn)骰剡b感圖像以及數(shù)據(jù)信息，并且用過對(duì)遙感影像進(jìn)行前期處理，再進(jìn)行圖像的降噪，真彩色或者加彩色的合成。在整個(gè)處理過程中，相關(guān)人員還需要對(duì)遙感影像進(jìn)行標(biāo)注與說明，這是為了方便其他人員對(duì)遙感影像上存在的地物顏色、形狀以及周圍環(huán)境等進(jìn)行解讀，從中知道影像中具體信息。遙感技術(shù)進(jìn)行礦物探測(cè)的工作原理就是利用地物的電磁波反射與投射，也就是說依據(jù)地物其內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及特性具體情況，就會(huì)反射出不同類型的光譜，工作人員就可以根據(jù)地物反射出來的光譜特點(diǎn)，分析地物的種類。同時(shí)，還需要對(duì)遙感圖像的所反應(yīng)出來的地物類型就其周圍地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行綜合判斷，從而推測(cè)推測(cè)是否存在成礦。我們可以利用遙感技術(shù)對(duì)空間影像信息進(jìn)行提取與處理，就地物存在的各類因素進(jìn)行綜合考察與檢測(cè)，研究是否存在礦物資源。遙感技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)是在很大程度上突破時(shí)間與空間的限制，是區(qū)域地質(zhì)勘察工作中不可缺少地技術(shù)[4]。

3 遙感技術(shù)在地質(zhì)找礦領(lǐng)域中的發(fā)展趨勢(shì)與前景

隨著科學(xué)技術(shù)與信息的快速發(fā)展，地質(zhì)勘察也必須要緊跟社會(huì)發(fā)展的腳步，在地質(zhì)勘察的過程中，必須要提高勘探的技術(shù)與效率，充分發(fā)揮先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)勘察技術(shù)的研究與投入。在計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用的今天，遙感技術(shù)一直被作為輔助手段應(yīng)用在地質(zhì)學(xué)中，遙感技術(shù)本身包括多方面內(nèi)容，具有極強(qiáng)的復(fù)雜行與綜合性。隨著高光遙感的廣泛應(yīng)用，將其作為輔助地質(zhì)工作中所使用的技術(shù)手段也逐漸成熟起來。地質(zhì)勘察也加大對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的使用，對(duì)地質(zhì)勘察的信息數(shù)據(jù)建立完備的信息數(shù)據(jù)庫，把地質(zhì)參數(shù)以及力學(xué)指標(biāo)等各種信息輸入到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，進(jìn)行科學(xué)化與信息化的管理。

此外，3S技術(shù)是現(xiàn)階段地質(zhì)勘探領(lǐng)域中普遍使用的技術(shù)手段，三種技術(shù)都有其各自的優(yōu)勢(shì)，利用GPS通過信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確定位，從而得到科學(xué)有效的探測(cè)數(shù)據(jù)信息，并且還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)瀏覽以及圖像管理，適當(dāng)將地理信息系統(tǒng)與遙感技術(shù)相結(jié)合，再將大量的地理數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析與處理之后反饋到信息中心系統(tǒng)中，最后通過遙感技術(shù)RS負(fù)責(zé)在地理區(qū)域內(nèi)進(jìn)行找礦工作，減少工作人員的工作量，大大提高工作效率以及找礦的準(zhǔn)確行與合理性。

4 結(jié)束語

綜上所述，遙感技術(shù)作為地質(zhì)勘察的重要手段，對(duì)礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展具有至關(guān)重要的作用與影響，為我國勘察科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展與完善提供技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2018-6-10