惠宏偉
(天津華北地質(zhì)勘查局核工業(yè)二四七大隊(duì),天津 寶坻 301800)
當(dāng)前,在不同礦區(qū)內(nèi),水文地質(zhì)條件存在著很大的差別,因此,為了全面的掌握水文地質(zhì)信息,就需要根據(jù)實(shí)際情況來選擇合理的勘探技術(shù),遙感技術(shù)具備運(yùn)行速度快、信息處理效率高、獲取信息準(zhǔn)確等特征,它在礦區(qū)水文地質(zhì)勘查應(yīng)用中的價(jià)值較為明顯,是目前礦區(qū)水文地質(zhì)勘查過程中經(jīng)常使用的一種方式。
遙感系統(tǒng)包含的功能劃分為四點(diǎn),分別是信息源、信息選擇、處置以及應(yīng)用。對(duì)于遙感系統(tǒng)而言,可以在遵循相關(guān)需求基礎(chǔ)上來選擇相關(guān)的信息數(shù)據(jù),隨后實(shí)施信息加工處理工作,最后引進(jìn)到水文地質(zhì)分析環(huán)節(jié)中去,這樣做的目的是為了將物體的特征、變化流程等逐一凸顯出來。其中,遙感系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如下所示:
圖1 遙感系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)
優(yōu)勢(shì);從當(dāng)前情況來看,不管是在水文還是氣象中,遙感技術(shù)都得到了廣泛的引進(jìn)。本文以礦區(qū)水文地質(zhì)勘查舉例說明,其價(jià)值主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):
(1)勘查區(qū)域多,一般來講,航空飛機(jī)的飛行高度處于8Km之內(nèi),能夠拍攝的區(qū)域是200K㎡,航空衛(wèi)星的運(yùn)行高度處于700Km以上。
(2)誤差性小,信息準(zhǔn)確性高,能夠滿足礦區(qū)水文地質(zhì)勘查提出的相關(guān)要求。
(3)獲取信息的速度較快,當(dāng)前,不管是從獲取目標(biāo)區(qū)域的地質(zhì)信息來分析,還是將信息運(yùn)輸?shù)降孛嬲緝?nèi),整項(xiàng)工作時(shí)間都不會(huì)超出20分鐘。
實(shí)施礦區(qū)水文地質(zhì)勘查工作的時(shí)候,要想使得目標(biāo)區(qū)域具體現(xiàn)象和礦區(qū)水文地質(zhì)勘查結(jié)構(gòu)相同,那么在這一階段中,可以利用遙感技術(shù)來獲取區(qū)域內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù),全方面的進(jìn)行分析和研究。通過實(shí)踐表明,應(yīng)用流程如下所示:
(1)明確勘查的內(nèi)容,大力分析勘查地質(zhì),相關(guān)人員收集相關(guān)的資料,然后了解這一區(qū)域的背景,其中主要包含了區(qū)域的天氣狀況和地質(zhì)結(jié)構(gòu)等,以此為下一程序的勘查工作提供一定的依據(jù)。
(2)借助飛機(jī)或者衛(wèi)星等方式來得到區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)信息數(shù)據(jù),并且系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行合理化處置,形成模擬圖片,最后將該圖片反饋于地面站的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)。
(3)使用計(jì)算機(jī)來設(shè)置專業(yè)化軟件,全面的分析和處置地質(zhì)圖像,以此提升地質(zhì)圖像的準(zhǔn)確性,確保水文地質(zhì)信息的完整性。
(4)技術(shù)人員從遙感獲取的信息數(shù)據(jù)入手,將其和區(qū)域背景資料以及勘查數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分析和比較,在建立礦區(qū)地下水位分布模型的基礎(chǔ)上促使后期工作的有效實(shí)施。
(1)數(shù)據(jù)的獲取和選擇。在水文地質(zhì)中更實(shí)用遙感技術(shù)獲取圖像的時(shí)候,一般是使用地下事物成像波長(zhǎng)的不同來分析不同類型的圖像特點(diǎn),在這其中,遙感資料包含的類型比較多,當(dāng)獲取相關(guān)信息數(shù)據(jù)的時(shí)候,需要依照勘查區(qū)域事物波長(zhǎng)的實(shí)際形狀進(jìn)行選取,獲得與之相符的波長(zhǎng),以此緩解人員的工作壓力。比如,當(dāng)提取植物圖像信息數(shù)據(jù)的時(shí)候,可以按照波譜特征,使用TM2、M、SS7的方式進(jìn)行獲取,而水體則是使用TM1的方式進(jìn)行判斷。對(duì)于不同季節(jié)環(huán)境而言,其對(duì)于遙感技術(shù)有著直接的影響,基于這一影響,因此獲取的相關(guān)影像資料也是具備一定差異性的,目前,在選取季節(jié)的時(shí)候,如果不合理,那么就會(huì)影響遙感數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。再者,由于目標(biāo)具備多樣性特征,所以對(duì)于不同類型的目標(biāo)提出的要求也是不一樣的。
(2)遙感數(shù)據(jù)的多方面處理。在初步階段獲取的相關(guān)地質(zhì)信息數(shù)據(jù)中,可以借助遙感系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)來處理相關(guān)的數(shù)據(jù)信息,以此提升地質(zhì)勘查效率,滿足具體要求。
現(xiàn)階段,對(duì)于遙感系統(tǒng)而言,它只是實(shí)施相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理工作。因?yàn)楝F(xiàn)有的遙感衛(wèi)星包含的區(qū)域眾多,在有的情況下,即便是明確了勘查目標(biāo)之后,那么也會(huì)獲得和礦區(qū)水文地質(zhì)勘查沒有任何關(guān)系的數(shù)據(jù),對(duì)于地表植被的劃分以及地形地質(zhì)條件等,這些信息的產(chǎn)生和獲取均不會(huì)對(duì)礦區(qū)水文地質(zhì)勘查工作的實(shí)施產(chǎn)生一定的效果,價(jià)值不高,相反,它們還有可能會(huì)延伸信息儲(chǔ)存容量,為后期工作的開展帶來較大的復(fù)雜性。因此,通常遙感信息在得到相關(guān)數(shù)據(jù)之后,先負(fù)責(zé)有效的清除和選擇這些信息,將無關(guān)緊要的信息摒棄,防止由于受到信息的影響而使得地質(zhì)圖像缺乏準(zhǔn)確性。最后,使用計(jì)算機(jī)來優(yōu)化幾何位置,在減少時(shí)間過度輸出的基礎(chǔ)上來提升數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性,以此為地下水資源奠定堅(jiān)實(shí)的參考依據(jù)。
當(dāng)前,針對(duì)于大小遙感影響而言,均是使用遞歸方式串行算法,時(shí)間為183分鐘,并且,使用CPU進(jìn)行處理的時(shí)候,時(shí)間大約控制在5分鐘左右,從中看出,高分辨率遙感影像的分層次分隔處理有著極高的價(jià)值,要對(duì)其進(jìn)行合理的應(yīng)用,這是非常關(guān)鍵的。
(3)對(duì)于圖像合成波段的合理選取。在當(dāng)前現(xiàn)狀下,我們可以全面的分析礦區(qū)水文地質(zhì)勘查情況,依照獲取的勘查數(shù)據(jù)和圖像內(nèi)容來提取具體目標(biāo)、各項(xiàng)巖層光譜效應(yīng)以及各個(gè)區(qū)域的光譜信息等多方面,經(jīng)過分析和比較得出,遙感圖像合成波段的優(yōu)勢(shì)較高,該項(xiàng)波段是最佳的選擇?,F(xiàn)階段,借助專業(yè)化的建模軟件,把相關(guān)數(shù)據(jù)落實(shí)于軟件內(nèi),然后建設(shè)勘查目標(biāo)的地質(zhì)模型,這樣做的目的是為了將礦區(qū)地下水源的分布位置更為具體的呈現(xiàn)出來,在這其中,涉及到礦區(qū)地下水位的深度、儲(chǔ)存情況等,如此,能夠在一定方面上防止了工作形成的盲目性。
礦區(qū)水文地質(zhì)勘查工作十分重要,它是促使礦產(chǎn)資源高效開采的關(guān)鍵,在現(xiàn)有的水文地質(zhì)勘探期間,要合理化的引進(jìn)和應(yīng)用遙感技術(shù),然后獲得礦區(qū)水文地質(zhì)分布和地質(zhì)構(gòu)造等具體情況,以此為能源開采工作提供一定的依據(jù)。