黃序鋒

（云南南方地勘工程總公司，云南 保山 678000）

遙感技術(shù)具有獲取數(shù)據(jù)范圍大、信息反饋速度快、信息處理效率高等應(yīng)用優(yōu)勢，在進行復(fù)雜水文地質(zhì)勘察中的應(yīng)用優(yōu)勢明顯。文章首先對遙感技術(shù)基本原理和應(yīng)用優(yōu)勢進行了概述，隨后就水文地質(zhì)勘察中遙感技術(shù)運用流程以及具體的技術(shù)方法進行了分析。

1 遙感技術(shù)概述

（1）基本原理。為了滿足不同作業(yè)環(huán)境下的需要，現(xiàn)階段遙感技術(shù)分為多種類型，例如以車船為載體的地面遙感，以飛機、航空器為載體的航天遙感等。雖然類型不同，但是其工作原理大體一致：從系統(tǒng)組成上來看，遙感系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)主要包含四大模塊，分別是信息源、信息獲取、信息處理和信息應(yīng)用。遙感系統(tǒng)可以根據(jù)一定條件篩選所需要的信息，然后對這些信息進行加工處理，最后應(yīng)用于水文地質(zhì)的分析，揭示目標(biāo)物體的性質(zhì)、變化規(guī)律以及其他特性。

（2）應(yīng)用優(yōu)勢。目前，遙感技術(shù)在水文、軍事、氣象等多個領(lǐng)域均得到了成熟運用。以水文地質(zhì)勘察為例，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在三個方面：首先，勘察范圍大，通常情況下航空飛機的飛行高度在8km左右，可拍攝的范圍約為200km2，而航天衛(wèi)星的運行高度在700km以上，可拍攝范圍超過2.5×104km2。就可以根據(jù)工作需要對覆蓋區(qū)域內(nèi)任何一處地區(qū)進行勘察，給水文地質(zhì)勘察工作的開展帶來了極大的便利性；其次，信息獲取快，從獲取目標(biāo)區(qū)域的地質(zhì)信息，到信息反饋給地面站，整個工作流程用時不到20min。最后，獲取信息精確度高，信息量豐富，可以滿足水文地質(zhì)勘察的多方面工作需求。

2 水文地質(zhì)勘察中遙感技術(shù)運用流程

在水文地質(zhì)勘察中，為了確保目標(biāo)區(qū)域?qū)嶋H情況與水文地質(zhì)勘察結(jié)果保持一支，就需要借助于遙感技術(shù)完成目標(biāo)區(qū)域地質(zhì)信息的快速獲取、實時分析和動態(tài)反饋。具體的應(yīng)用流程為：第一，確定需要進行勘察的目標(biāo)區(qū)域后，應(yīng)當(dāng)組織技術(shù)人員通過收集原始資料的方式，對該地區(qū)的相關(guān)地理背景進行充分了解，包括該區(qū)域的氣候變化、地質(zhì)組成等，從而為下一步開展勘察做好準備；第二，利用飛機或衛(wèi)星獲取目標(biāo)區(qū)域地質(zhì)信息，并經(jīng)過系統(tǒng)自身的簡單處理后，生成模擬圖像，然后將這些圖像傳輸?shù)降孛嬲镜挠嬎銠C中；第三，利用計算機內(nèi)置專業(yè)軟件，對地質(zhì)圖像進行加工、處理和分析，以提高探測圖像的精度和分辨率，展示更加詳細和重要的水文地質(zhì)信息。第四，技術(shù)人員將遙感獲取的地質(zhì)信息與歷史勘察資料、地區(qū)背景資料等進行綜合對比，構(gòu)建地下水位分布模型，為下一步開發(fā)和利用地下水資源提供支持。

3 遙感技術(shù)在水文地質(zhì)勘查中的具體運用

（1）目標(biāo)地質(zhì)數(shù)據(jù)的獲取。勘察區(qū)域地質(zhì)信息的獲取是遙感技術(shù)運用的第一個環(huán)節(jié)，而獲取信息的豐富度和精確度，則將會直接影響到后續(xù)水文地質(zhì)勘察工作的開展。因此，在進行遙感圖像解析之前應(yīng)該選擇更為適合的遙感圖像類型，然后再根據(jù)不同圖像類型的地物波譜特性曲線來選擇合適的解譯波段。例如對于水體多采用TM1波段進行解譯，巖性識別則一般會用TM5或TM1波段進行。影響遙感數(shù)據(jù)類型選擇的因素主要包括環(huán)境因素以及解譯目標(biāo)等影響。環(huán)境因素包括遙感探測時間以及地形特點等。

（2）遙感數(shù)據(jù)的多層次處理。對于初步獲取所得的地質(zhì)信息，還可以利用遙感系統(tǒng)和地面系統(tǒng)分別進行數(shù)據(jù)處理，從而滿足水文地質(zhì)勘察的實際需要。

其中，遙感系統(tǒng)只負責(zé)完成簡單的數(shù)據(jù)處理工作。由于遙感衛(wèi)星的掃描面范圍較大，即便是鎖定勘察目標(biāo)后，仍然會獲取一些與水文地質(zhì)勘察無關(guān)的信息，例如地表植被的分布、地形的變化等等，這些信息對水文地質(zhì)勘察工作開展的借鑒意義不大，反而增加了信息存儲容量和后期分析的難度。因此，遙感系統(tǒng)在獲取這些信息后，自身先對這些信息進行篩選處理，將非核心信息過濾掉，避免因為無關(guān)信息干擾出現(xiàn)地質(zhì)圖像幾何失真的問題。完成信息初步處理后，遙感衛(wèi)星將這些信息傳輸給地面站，然后借助于計算機專業(yè)軟件對這些信息進行深層次的加工處理。例如，遙感衛(wèi)星是根據(jù)目標(biāo)物體光譜輻射信息而生成圖像，但是光譜輻射過程中容易受到大氣層的干擾，導(dǎo)致勘察結(jié)果失真。借助于專業(yè)軟件可以進行輻射量的校正，最大的減小勘察誤差。另外，還可以通過計算機進行幾何位置誤差的校正、避免時間浪費（具體的多層次數(shù)據(jù)處理如下圖1所示），從而為尋找地下水資源提供更加精確的坐標(biāo)參考。

表1 多層次分格測試

通過表1可以看出，大小的遙感影像采用遞歸方式串行算法執(zhí)行需要183分鐘還多，而采用256個CPU處理需要將近5分鐘，因此高分辨率遙感影像的分層次分割處理具有實際應(yīng)用優(yōu)勢。

（3）圖像合成波段的選擇。我們可以依據(jù)地區(qū)水文地質(zhì)勘察結(jié)果以及圖像數(shù)據(jù)提取目標(biāo)、各種巖層光譜效應(yīng)以及各個波段光譜信息等因素，綜合考慮，選擇更為合適的遙感圖像合成波段。在此基礎(chǔ)上，利用專業(yè)的建模軟件，將這些信息輸入到軟件中建立起勘察目標(biāo)的地質(zhì)模型，更加直觀的反映出地下水的分布情況，包括地下水的深度、存儲量等，在很大程度上避免了后期工作的盲目性，提高了地下水資源開發(fā)利用效率，也間接的節(jié)省了成本。

4 結(jié)語

在水文地質(zhì)勘察工作中，新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用不僅減輕了勘察人員的工作壓力，而且顯著提高了工作效率和勘察結(jié)果的精確性，成為推動水文地質(zhì)勘察發(fā)展的重要動力。遙感技術(shù)具有信息獲取速度快、可進行地質(zhì)信息加工處理等特點，勘察人員通過熟練掌握和運用遙感技術(shù)，充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢，通過獲取數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)以及圖像合成等技術(shù)的運用，客觀而詳細的展現(xiàn)了目標(biāo)區(qū)域的水文地質(zhì)信息，為全面評估地下水資源狀況、科學(xué)開發(fā)利用地下水資源提供了必要的技術(shù)支持。

[1]趙軍,祁永前,徐永杰．水工環(huán)地質(zhì)勘察及遙感技術(shù)在地質(zhì)工作中的應(yīng)用[J]．中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2015,31(15)：167-167．

[2]許權(quán),方永林,益萬旅,等．淺述遙感技術(shù)在水文地質(zhì)勘探中的應(yīng)用[J]．城市建設(shè)理論研究：電子版,2016(20)：131-133．