遥感技术在地质测绘中的应用

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  [摘要]遥感技术是一项新型的测绘技术,将其应用在地质测绘中不仅能够实现动态实时监测的目的,同时对提高监测数据的精确度和客观性,扩大测绘范围也具有重要的意义。下面本文首先对遥感技术的工作原理和发展现状进行分析,并总结了遥感技术在地质测绘中的应用,同时指出了测绘新技术的发展方向。
  [关键词]遥感技术 地质测绘 应用
  [中图分类号] P217 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-4-205-2
  1前言
  随着我国空间科学技术的不断发展和环境监测卫星发射、运行,为研究地表的动态变化提供多时相和大范围的实时信息,遥感技术是地球资源环境研究中最强的技术手段。遥感的识别模式已经取代了传统的识别模式,为研究和探索注入了新的活力,遥感技术主要用于地址测绘、工程勘查等领域,并取得较好的成就。遥感技术与测绘、电子、空间、地球、计算机、地理等学科相互交叉和融合,并逐渐向其他学科渗透,成为目前发展起来的一门新兴的边缘学科。
  2遥感技术的发展
  遥感技术是最近几十年发展起来的新兴科学技术。随着空间科学技术的发展,各种资源、环境监测卫星的发射与运行,为研究地表动态变化提供了多时相、大范围的实时信息,遥感技术不断与地学、环境科学相互渗透,成为研究地球资源环境最有力的技术手段。遥感模式识别也为模式识别这一传统学科带来了新的问题与挑战,注入了研究与探索的活力。
  2.1遥感的工作原理
  “遥感”,顾名思义,就是遥远地感知。人类通过大量的实践,发现地球上每一个物体都在不停地吸收、发射信息和能量,其中有一种人类已经认识到的形式——电磁波,并且发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波,从而提取这些物体的信息,完成远距离识别物体。遥感的实现还需要遥感平台,像卫星、飞机、气球等,它们的作用就是稳定地运载传感器。当在地面试验时,还会用到像三角架这样简单的遥感平台。针对不同的应用和波段范围,人们已经研究出很多种传感器,探测和接收物体在可见光、红外线和微波范围内的电磁辐射。传感器会把这些电磁辐射按照一定的规律转换为原始图像。原始图像被地面站接收后,要经过一系列复杂的处理,才能提供给不同的用户使用。
  2.2遥感技术的发展
  遥感包括卫星遥感和航空遥感,航空遥感作为地形图测量的重要手段已在实践中得到了广泛的应用,卫星遥感用于测图也正在研究之中并取得一些意义重大的成果,基于遥感资料建立数字地面模型进而应用于测绘工作已获得了较多的应用。自20世纪初菜特兄弟发明人类历史上第一架飞机起,航空遥感就开始了它在军事上的应用,从1972年第一颗地球资源卫星发射升空以来,美国、法国、俄罗斯、欧空局、日本、印度、中国等国家都相继发射了众多对地观测卫星。遥感信息获取技术已从可见光发展到红外、微波:从单波段发展到多波段、多角度、多极化;从空间维扩展到时空维;从低分辨率发展到高分辨率甚至超高分辨率。
  遥感平台有地球同步轨道卫星、太阳同步卫星、太空飞船、航天飞机、探空火箭,并且还有高、中、低空飞机、升空气球和无人飞机等:传感器有框幅式光学相机,缝隙、全景相机、光机扫描仪、光电扫描仪、CCD 线阵、面阵扫描仪、微波散射计、雷达测高仪、激光扫描仪和合成孔径雷达等,它们几乎覆盖了可透过大气窗口的所有电磁波段[1]。
  3遥感技术在地质测绘中的应用
  3.1遥感技术在地质测绘中应用的优势
  遥感对地观测技术是当代高新技术的重要组成部分,是20世纪末几年开始执行的“对地观测系统(EOS)”计划的主体。它具有时效性好、宏观性强、信息量丰富等特点。利用全球卫星定位系统(GPS)可以准确地监测地质灾害体的形变与蠕动情况,从卫星遥感图像上可实时或准实时地反映灾时的具体情况,监测重点灾害点的发展演化趋势,增强地质灾害发生的预见性。因此,为了能及时地调查地质灾害状况,为抢灾与救灾工作提供准确资料,根据国民经济建设与可持续发展的需要,在地质灾害调查中采用遥感技术这一先进手段,是尤为必要的,这也是现代高新技术应用发展的必然趋势。其中遥感技术在地质测绘中应用的优势主要体现在以下几点:(1)遥感技术测量的范围相对比较广,将其应用于地质测绘中能够获得全面的地质相关信息以及数据,全面了解到地质的地理情况。(2)遥感技术主要是以全球定位系统作支撑,所以遥感技术在地质测绘中应用,能够全方位、全天候的实现动态实时监测。比如运用遥感技术对矿区环境状况进行检测中,此技术能够有效获取本矿区内全面的动态信息,从而能够为矿区环境的治理提供可靠的数据。(3)由于传统的测量技术很容易受到主观因素的影响,所以传统的测量方法测量的数据偏差以及误差较大,精确度较低,而遥感技术在地质测绘中应用,不仅能够有效规避人为干预因素,同时对减少测量误差,提高测量的精确度也具有重要的作用。例如,遥感技术在矿区资源监测以及定位中应用时,其能够准确定位矿区资源的位置,这样不仅能够有效避免资源的浪费,同时还能够最大限度减少由于矿区开采不科学而造成的安全问题。
  3.2遥感技术在地质测绘中的具体应用
  (1)遥感技术在地质测绘中得到了广泛应用,这将有利于发展科学、促进地质矿产事业的持续发展。遥感信息反映的地质事实,不能因为学科偏见,传统观念和规程而被改变。
  (2)在岩浆岩、变质岩,特别是火山岩地区,地质图上对地质结构的描述要比实际粗略得多,很多复式侵入杂岩体、隐伏侵入体、火山机构、脉岩、变质岩的类型和相带在遥感图像上有充分的反映,但常规地质图则记述得很简单。在松散堆积物广泛覆盖的地区,地质图上的要素内容也过于简略,近年来,各类钻井、物探资料进一步证明了遥感地质资料的可靠程度,如果能用遥感资料将各种各样的隐伏地质信息、隐蔽地质界限,补充到这类地区的地质图上去,则将大大改善其地质研究程度,所以地址测绘开展了大比例尺地质填图,在这些工作中如能充分正确地应用遥感技术,也必将大幅度提高大比例尺地质图件的精度和专业水平,加快详细地址测绘、专业勘测的进度。   (3)在水文地质勘查中的应用
  水文地质是岩土工程勘察中需要面对的一个实际性的问题,因为水文地质与岩土工程有着密切的关系,某些地方的水文地质又较为复杂,在没有水文地质有一个详细的了解下,进行岩土工程施工,则会引发一些水文地质问题,因此在岩土工程勘察中加强对水文地质的勘查尤为重要。遥感技术在水文地质勘查中应用,主要是应用航空像片和卫星图像的解译以及其他的遥感手段,进而使我们能够充分的监测到此地区地下水的形成、运动特性以及水量的变化情况等,从而为我们提供水文地质依据以及地下水利用情况等相关信息。目前,在我国的三峡水利枢纽、飞来峡水利枢纽以及二滩水电站等大型的水利工程中都运用了遥感技术,并取得了非常显著的效果。另外在矿区水文地质勘查中也运用了此项技术,有相关专业人员提出,在矿区水文地质勘查中采用遥感图像的解译,不仅能够有效查明矿区地质构造,同时还能够监测处含水层的分布情况,从而可以为矿井的布置提供精确的信息和依据,实现矿区有计划的开采,另外采用遥感技术对矿区水文地质勘查对减少狂进透水事故,保证矿区工作的安全性也具有重要的意义。
  4测绘新技术的发展
  测绘新技术除了遥感技术以外,不可不提的便是GPS、GIS技术,下面对此
  进行简单论述:
  4.1GPS的发展
  全球定位系统(GPS)是美国从20世纪70年代开始研制,于1994年全面建成的利用导航卫星进行测时和测距,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。随着全球定位系统的不断改进,硬、软件的不断完善,GPS的应用领域正在不断地开拓,目前,各种类型的GPS接收机体积越来越小,重量越来越轻,便于野外观测。GPS已遍及国民经济各种部门,并开始逐步深入人们的日常生活。
  4.2 GIS的发展
  地理信息系统作为多个学科、多种技术交叉融合的产物,至今只有40多年的历史。地理信息系统起源于20世纪60年代加拿大和美国学者的在土地和交通方面的地理信息研究。1998年1月31日美国前副总统戈尔在加利福尼亚科学中心的一次讲演,在该讲演中戈尔正式提出数字地球的概念。地理信息系统作为对空间地理分布有关的数据进行采集、处理、管理、分析的计算机技术系统,其发展和应用对测绘科学的发展意义重大,是现代测绘技术的重大技术支撑[3]。
  5结束语
  遥感技术就是利用遥感对质灾害实施勘探和调查,遥感技术可贯穿地质灾害的调查、监测、预警和评估等全过程。随着我国遥感技术的不断发展和遥感技术理论的成熟,遥感图像的空间分辨率和时间分辨率及波谱分辨率也得到提高,遥感技术已经成为地质灾害、灾区环境等宏观调查的主要手段,也是灾体的动态监测及灾情损失评估内不可或缺的一种方法,不可缺少的手段之一。
  参考文献
  [1]提拉克孜·依斯拉木.略论遥感技术在测绘工作中的应用[J].大陆桥视野,2012(10):134.
  [2]温丽利.浅谈遥感技术在测绘工作中的应用[J].城市建设理论研究,2012(6):145.
  [3]覃永勤.浅谈现代测绘技术的发展及其工程应用[J].广西城镇建设,2010(5):132.
  [4]钱建平,伍贵华,陈宏毅.现代遥感技术在地质找矿中的应用[J].地质找矿论丛,2012,(03):355-360.
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