黃開拓

（河南省地質環(huán)境勘查院 河南鄭州 450000）

論當前水工環(huán)地質勘察中的技術及應用

黃開拓

（河南省地質環(huán)境勘查院 河南鄭州 450000）

現(xiàn)階段，隨著科技的深入發(fā)展，各個行業(yè)迎來了發(fā)展新時期，地質勘察行業(yè)亦不例外。一方面，水工環(huán)地質勘察領域中涌現(xiàn)出了眾多新技術及新理念，促進了勘察質量水平及效率的提高；另一方面，受多種因素制約影響，水工環(huán)地質勘察技術還需進一步完善提升。

水工環(huán)地質勘察；技術類型；應用

縱觀現(xiàn)階段水工環(huán)地質勘察實踐，各種勘察技術及裝備趨于成熟，在勘察技術應用范圍上不斷擴展，有效保障了我國地質勘察及建筑施工的順利開展。

1 水工環(huán)地質勘察基本概況

水工環(huán)地質信息資料的收集整理工作在促進水工環(huán)地質勘察實踐方面起到重要的作用。進入新世紀后，世界范圍內的環(huán)境、資源呈現(xiàn)出動態(tài)發(fā)展的態(tài)勢，在此背景下，地質勘察工作在研究內容及研究方向上也有所變化，原有的地質環(huán)境勘察、水文要素勘察、工程地質勘察走出了各自的局限性，逐漸實現(xiàn)了地質勘察的水工環(huán)一體化[1]。水工環(huán)地質勘察在新時期顯示出其技術應用范圍的擴大化，這主要是基于城市建設、經濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的矛盾日趨尖銳這一特點所決定的，相應地，水工環(huán)地質勘察技術及應用可以在土地資源利用、城市工程建設、水資源勘察等方面發(fā)揮其數(shù)據(jù)信息資料供給服務，從而使水工環(huán)地質勘察波及范圍更加廣泛，為城市發(fā)展、水污染病癥防治、土地及生態(tài)資源合理開發(fā)利用提供保障。

2 水工環(huán)地質勘察技術的主要類型

2.1 GPS、GIS、RS 技術

水工環(huán)地質勘察實踐中，“3S”地質勘察測繪技術得到了普遍運用，通過GPS、GIS、RS技術的交叉運用，能夠充分發(fā)揮三種技術的技術優(yōu)勢，保障地質勘察質量及效率的提升?？傮w上看，“3S”技術都是基于計算機信息技術，借助地質勘察及測量儀器裝備，實現(xiàn)水工環(huán)地質勘察的最終目標。

GPS技術，是全球定位系統(tǒng)技術和信息通信技術的有效結合，GPS技術可以向地質勘察用戶提供勘察物體的精準二維坐標，而其具備的動態(tài)及靜態(tài)測繪功能在水工環(huán)地質勘察實踐中的應用更加廣泛。通過GPS技術，能夠在地質測站間達到觀測用時短、定位精度高、設備操作簡單、二維坐標獲取便捷等勘察效果，極大地促進了水工環(huán)地質勘察工作的實施效率。

GIS技術，也稱為地理信息系統(tǒng)，是通過采用計算機技術，對水工環(huán)地質勘察數(shù)據(jù)信息進行分析、整理、計算及管理，從而使水工環(huán)地質勘察在信息數(shù)據(jù)處理上更加高效便捷，達到了節(jié)省地質勘察工作量的目的。

RS技術，又稱為衛(wèi)星遙感技術，是通過衛(wèi)星，采用物體光學特性來對地質勘察物體的信息數(shù)據(jù)進行獲取，在遠程狀態(tài)下即可以完成地質勘察任務。衛(wèi)星遙感技術具備的遠程信息獲取功能，使其在水工環(huán)地質勘察中應用較為普遍，隨著科技的進步，衛(wèi)生遙感技術在光譜、時空分辨率的呈現(xiàn)上有了大幅提高，能夠對勘察物體的各類信息進行全面反饋。

2.2 RTK技術

水工環(huán)地質勘察中的RTK技術是通過GPS相位差分原理，在基準站及流動站之間對勘察結果進行比對校正，對地質勘察物體進行精準定位。在水工環(huán)地質勘察實踐及地震災害預防勘測中，RTK技術獲得了較為廣泛的應用，在應用實踐中也取得了長足發(fā)展，其與地質勘察制圖技術相結合，促進了GPS技術的跨越式發(fā)展[2]。地質勘察人員通過采用VB軟件及CAD繪圖技術，可以將水工環(huán)地質勘察的信息數(shù)據(jù)進行加工，使地質勘察成果呈現(xiàn)出圖表化特征，從而使水工環(huán)地質勘察更具針對性和實效性。

RTK技術在地質勘察應用中，主要適用于環(huán)境污染狀況的勘察、環(huán)境污染治理的跟進、地質災害的勘察等領域。一般而言，RTK技術與GPS技術經常結合使用，借助其電磁波通視等技術優(yōu)勢，在地質勘察工程中的勘探線布設、地形測量、剖面測量及土石方計算等各個環(huán)節(jié)都能夠得出高精度的勘察數(shù)據(jù)。

2.3 數(shù)字繪圖及三維技術

傳統(tǒng)的地質勘察繪圖多為人工操作實施，一方面工作強度較大，另一方面極易在繪圖過程中產生誤差。隨著科技的發(fā)展和信息技術的自動化水平提高，在水工環(huán)地質勘察中，數(shù)字繪圖技術及三維技術日漸成熟，通過其對地質數(shù)據(jù)信息要素間關系的分析計算，結合地質勘察的地形圖，運用三維軟件，如Maya，可以對勘察而來的信息數(shù)據(jù)進行建模及繪制，從而形成更加直觀具體的勘察成果，為水工環(huán)地質勘察工作方案及后期建設施工方案的制定提供了精確的數(shù)據(jù)及圖像參考。

2.4 TEM技術

水工環(huán)地質勘察技術中的TEM技術，主要是圍繞太空探測為對象而發(fā)展起來的地質勘察技術類型，隨著該技術的發(fā)展進步和應用范圍的逐步擴展，TEM技術也在水工環(huán)地質勘察中得到應用。TEM地質勘察技術的特點主要體現(xiàn)在以下幾方面：①勘察地形較為平緩的區(qū)域時，精準度較高；②可達10m到100m的探深度，并具備較好的分辨率；③如勘察區(qū)域接地情況不好，TEM技術憑借其不需接地電極的特點，可以有效發(fā)揮其勘察作用；④TEM技術受到的耦合噪音較小，可采用懸空工作方式，在進行金屬礦產勘察、地熱勘查、煤田油氣勘查及工程地質勘察時，其應用價值較高。

3 水工環(huán)地質勘察技術應用范圍的特點及要求

現(xiàn)階段，水工環(huán)地質勘察技術在應用范圍上更加廣泛，呈現(xiàn)出學科交叉、系統(tǒng)化、綜合化的特點。從水工環(huán)地質勘察工作的演變歷程來看，地質勘察及建筑施工前期以損害資源及生態(tài)發(fā)展為代價，使地質勘察工作偏離了與自然環(huán)境的有機協(xié)調。隨著環(huán)保觀念和科學發(fā)展觀念的提升，在地質勘察實施中，人們一方面尤其注重勘察工作與地質環(huán)境的有效銜接，強調在對環(huán)境不構成破壞的基礎上開展勘察組織工作；另一方面人們對地質勘察的質量水平提出了更高要求。在此背景下，水工環(huán)地質勘察技術日益呈現(xiàn)出學科間的交叉融合的趨勢，在有效滿足地質勘察需求的同時，也進一步使地質勘察、工程勘察、環(huán)境勘察、水文勘察之間的界限模糊化，統(tǒng)一化，可以說，現(xiàn)階段水工環(huán)地質勘察技術不僅在工程建設領域發(fā)揮了其重要作用，在工業(yè)生產、國防建設及地質生態(tài)研究等眾多領域都有了廣泛的應用，水工環(huán)地質勘察技術的應用范圍更加全面、綜合、系統(tǒng)。

4 結語

現(xiàn)階段水工環(huán)地質勘察工作在促進社會經濟發(fā)展方面起到重要的基礎信息保障作用，在進行工程地質勘察、空間地理環(huán)境數(shù)據(jù)搜集、水文地質信息處理等環(huán)節(jié)都能夠得到有效應用。在進行水工環(huán)地質建設施工及各項建設項目的籌劃時，要注重運用水工環(huán)地質勘察技術，結合具體的勘察情況，合理選用相應的勘察手段，使水工環(huán)地質勘察真正發(fā)揮出其信息前導的效果。

[1]劉利國，尚繼龍.論當前水工環(huán)地質勘察中的技術及應用范圍[J].黑龍江科技信息，2013（36）：40.

[2]王琨.新時期水工環(huán)地質勘察中的技術及應用見解[J].低碳世界，2015（15）：140+141.

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2016-3-1