浅谈水文地质勘察中遥感技术的应用论文_陈艮省

浅谈水文地质勘察中遥感技术的应用论文_陈艮省

温州市勘察测绘研究院 浙江温州 325027

摘要:利用遥感技术对地下水勘察相关因素信息进行科学准确的评价、判断。通过对地表含水断层、线性构造、裂隙、地面湿度等信息,准确地评价一个地区的地下水资源。同时,微波遥感还能够直观的对地下潜水层进行探测,使地下水资源的开发利用更为全面、科学。

关键词:水文地质勘察;遥感技术;应用

前言

遥感技术在现阶段的地质勘探中应用较为广泛,但是具体的一些技术有待提升,技术的更新是时代不断发展的趋势,也只有更新技术,在不断解决一些技术上的问题之后,水文地质勘探会更加准确,对于解决我国干旱地区缺水问题有着重要作用。

1遥感技术概述

我国遥感技术起步较晚,但在国家大力倡导科技发展的大环境下,遥感技术的发展已经从最初在电信和网络数据传输中的应用逐渐转变到多个方面的应用。遥感技术从通俗意义上讲就是通过远距离的探测、感知事物本质的一种技术,在技术的支持下,遥感技术系统将收集到的所有数据通过传输、分析和处理,分析出某部分所出现的一些具体信息,并且为其他信息处理判断系统提供数据基础,提高决策和判断的准确性。遥感技术是一种综合技术,能够利用对不同物体产生波长的不同判别出某种物质,不仅如此,对于地下出现断层、裂痕等一些地形地势能够有效的判断,还有可能根据一些信息资料判断出是否存在地下古河或者干河的信息,对于地质勘探的发展有着重要作用。遥感技术的应用,可以探测到地下浅水层的一些河流的走向、规律等,针对这些信息的收集和整合,可以更好的研究地下区域水的储存量以及水质的情况,掌握地下河流水的变化规律,较过去的技术和人工技术而言,节省了大量的人力、物力和财力。

2应用优势

目前,遥感技术在水文、军事、气象等多个领域均得到了成熟运用。以水文地质勘察为例,其优势主要体现在三个方面:首先,勘察范围大,通常情况下航空飞机的飞行高度在8km左右,可拍摄的范围约为200km2,而航天卫星的运行高度在700km以上,可拍摄范围超过2.5×104km2。就可以根据工作需要对覆盖区域内任何一处地区进行勘察,给水文地质勘察工作的开展带来了极大的便利性;其次,信息获取快,从获取目标区域的地质信息,到信息反馈给地面站,整个工作流程用时不到20min。最后,获取信息精确度高,信息量丰富,可以满足水文地质勘察的多方面工作需求。

3水文气象条件概述

水文气候条件是影响地下水资源最为直接的环境条件。其主要包括地表水文条件以及气象环境条件。地表水文条件包括地区的河流、湖泊等地表水系环境,以及这些地表水系分布位置地表蓄水量。地区地表水系条件的优劣对判断地下水资源有很好的参考价值。气象环境条件包括地区降雨量、地区季节温度、风速等气候条件。降雨量也是判断地区地下水资源的重要参考依据。温度包括日照时长日照强度等,通过这些条件能够准确地判断地区水分蒸发情况。同样道理,也要对地区风速进行详细定量侦测。这些气候环境条件的数据获取首先要以年为单位,判断地区长期所处的气候环境。同时还要获取地区短期的气候环境数据。通过当前气候环境的变量来判断地区所处的水文气象条件。

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4水文地质勘察中应用遥感技术的意义

我国是世界上人口最多的国家,食物和水的需求无疑是最大的。为了满足众多的人口需求以及企业发展的需要,在水资源矛盾不断加剧的今天,水资源的勘探以及水文地质的研究得到了人们的重视。水资源的合理开发和利用可以保证国民用水资源的充足,实现水资源的可利用循环,促进我国干旱地区经济的发展。

5水文地质勘察中遥感技术运用流程

在水文地质勘察中,为了确保目标区域实际情况与水文地质勘察结果保持一致,就需要借助于遥感技术完成目标区域地质信息的快速获取、实时分析和动态反馈。具体的应用流程为:第一,确定需要进行勘察的目标区域后,应当组织技术人员通过收集原始资料的方式,对该地区的相关地理背景进行充分了解,包括该区域的气候变化、地质组成等,从而为下一步开展勘察做好准备;第二,利用飞机或卫星获取目标区域地质信息,并经过系统自身的简单处理后,生成模拟图像,然后将这些图像传输到地面站的计算机中;第三,利用计算机内置专业软件,对地质图像进行加工、处理和分析,以提高探测图像的精度和分辨率,展示更加详细和重要的水文地质信息。第四,技术人员将遥感获取的地质信息与历史勘察资料、地区背景资料等进行综合对比,构建地下水位分布模型,为下一步开发和利用地下水资源提供支持。

6遥感图像数据处理以及水文地质信息提取方法分析

6.1遥感数据类型的选取

由于不间断的遥感影像成像方式以及独特的对地物的表现方式,遥感图像数据也有明显的特征。因此,在进行遥感图像解析之前应该选择更为适合的遥感图像类型,然后再根据不同图像类型的地物波谱特性曲线来选择合适的解译波段。例如对于水体多采用TM1波段进行解译,岩性识别则一般会用TM5或TM1波段进行,而对于植被则采用TM2波段进行。影响遥感数据类型选择的因素主要包括环境因素以及解译目标等影响。首先,环境因素包括,遥感探测时间以及地形特点等。如对于地质、地貌等遥感数据的解译一般选择在冬天进行遥感影像探测。而对于植被的遥感探测多选择在春季和秋季。另外,考虑解译目标的面积大小以及时间跨度等因素的不同,所选择的遥感影像尺寸以及波段变化组合等也要符合解译目标的实际需求。

6.2遥感数据的处理

在遥感数据处理中,由于遥感数据特殊的传输处理方式,很容易对遥感数据在传输过程中或软件工具处理过程中出现对比度下降、几何变形等失真现象。因此,首先要对出现失真现象的遥感图像进行科学的误差校正,而误差校正要分两个部分进行。首先,对遥感数据辐射量的校正。遥感图像的辐射量主要是指图像的光谱辐射特征。光谱辐射特征会在经过大气层或传感设备本身是受到一定的影响而出现辐射量误差。因此,应该根据具体的数据对比、数据分析等手段确定误差的范围。然后通过对传感器的工作参数进行微调来校正这种误差。其次,遥感图像几何位置的误差。对于遥感图像像元位置的误差,可以通过以一个典型的准确的地物作为空间位置的控制点,根据控制点对地表坐标和遥感图像坐标进行统一校正。

6.3图像合成波段的选择

大多数勘察对象的地物组成成分都较为复杂,不同地质结构的遥感波段参数也不同,其表现出的光谱特征也有差异。同时,同样的地物在不同波段上所表现出来的光谱特征也不一样。因此,大多数情况下,都要选择遥感图像合成波段对地区地物组合进行全面分析。我们可以依据地区水文地质勘察结果以及图像数据提取目标、各种岩层光谱效应以及各个波段光谱信息等因素,综合考虑,选择更为合适的遥感图像合成波段。

结束语

在水文地质勘察工作中,新技术、新设备的应用不仅减轻了勘察人员的工作压力,而且显著提高了工作效率和勘察结果的精确性,成为推动水文地质勘察发展的重要动力。遥感技术具有信息获取速度快、可进行地质信息加工处理等特点,勘察人员通过熟练掌握和运用遥感技术,充分发挥其技术优势,通过获取数据、处理数据以及图像合成等技术的运用,客观而详细的展现了目标区域的水文地质信息,为全面评估地下水资源状况、科学开发利用地下水资源提供了必要的技术支持。

参考文献:

[1]赵军,祁永前,徐永杰.水工环地质勘察及遥感技术在地质工作中的应用[J].中国新技术新产品,2015,31(15):167-167.

[2]唐利平.地质工作中水工环地质勘察和遥感技术的应用[J].环球人文地理,2016,(16).

论文作者:陈艮省

论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期

论文发表时间:2019/6/10

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