高分辨率的地理信息系统在复杂山区二维地震勘探中应用

段守军 白晓飞

（河南省煤田地质局 物探测量队，河南 郑州 450009）

0 引言

地理信息系统(GIS)是在计算机的支持下，将空间数据录入存储，并可对大量的空间数据及其属性信息进行高效的分析。遥感技术是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线，对目标进行探测和识别的技术。高分辨率的地理信息系统技术就是利用遥感技术获取的高分辨率遥感数据为GIS提供了高质量的空间数据，而GIS则为处理和分析这些空间数据提供了一个良好的平台，并有效提升遥感图片的信息获取能力。可以准确为地震勘探施工设计和野外采集提供地貌特征、地表岩性、人文、交通、水文、构造特征等直观性信息。

复杂山区的地震勘探野外采集施工效率低、资料品质较差，一直是困扰地震野外资料采集人员的难题。由于山区地形复杂、人烟稀少，增加人力物力，往往改进甚微。把高分辨率卫星遥感影像与地震施工设计图叠加，能够清晰地显示地震测线位置的地形地貌，极大地改进复杂山区施工效率，降低地震施工成本。

1 指导地震勘探野外施工

利用卫星遥感影像提供的地形地貌等信息。地震施工设计时，可以选择有利的激发或接收条件，预先做好激发点、接收点的偏移设计工作，使激发点和接收点尽可能均匀分布，以保证地震采集记录的品质，减少野外施工的盲目性。

试验时，试验点位置的选取需要通过野外表层调查来确定。由于山区地震地质条件复杂，人工野外调查方式寻找试验点，难度大且不易覆盖全区的表浅层地震地质条件类型。借助卫星遥感影像能够科学快速地选择试验点位。

在施工中，遥感影像可以准确提供工区内的地表地貌类型、地表岩石类型(岩性)、地表含水性、水系发育状况和公路等信息，据此可以合理配置施工设备。根据地表出露的岩石类型和地表含水性，合理选择钻机的类型和数量。比如基岩区采用风钻成孔，黄土覆盖区采用推磨钻成孔等。根据工区的地表地貌发育状况、交通状况，合理选择交通运输车辆类型和数量。从而做到快速、高效施工。

2 遥感影像的地震施工设计

以河南省济源市梁庄煤二维地震概查项目为例。概查区属低山区，海拔标高约+240.51～+771.5m，相对高差531m，地形起伏较大，区内冲沟发育。地表部分种植有经济作物，部分地段灌木丛生，车辆人员通行困难，上述条件给地震施工造成了很大的困难，表层地震地质条件特别复杂。

采用高分辨率的地理信息系统，把高分辨率遥感影像与地震施工设计图叠加，能够清晰地显示二维地震测线所在的地形地貌。其操作步骤如下：

（1）将观测系统设计图转成CAD格式，以1：1000的比例变换到原始坐标下显示，粗略读取设计图边界的最大坐标和最小坐标，并将坐标转换成经纬度。

（2）利用谷地地理信息系统Goody GIS软件，以步骤1中读取的坐标范围下载卫星遥感图片，输出成tif格式。

（3）利用Global Mapper软件将CAD格式的观测系统设计图和tif格式的卫星图片合并，并保存需要格式。

3 监控野外施工质量

图1 济源梁庄遥感影像煤二维施工设计图

野外施工完成后，将实际的激发点和接收点位置数据加载到GIS软件中，并与卫星遥感影像叠加，通过实际的激发点和接收点的分布情况与设计的位置相比较，检查理论设计点与实测点的符合率。另一方面，根据激发点、接收点所处的地形条件、地表地震地质条件、构造部位，分析和确定影响资料品质的主要因素，并提出改善相应条件下资料质量的针对性措施。

4 施工效率对比

济源市梁庄煤二维地震概查施工3个月，采集物理点3700个，前半工期由于人工寻找空位，效率低，进展慢，日施工30左右个物理点，后半期，采用高分辨率的地理信息系统技术，在卫星遥感影像的指导下，选择易于成孔且资料品质较好的地点进行施工。极大地提高了生产效率，日施工80个物理点，比前期工作量提高两倍之多。

5 结论语

高分辨率的地理信息系统能够准确提供工区内丰富而又详细的区域地质地貌信息，包括村庄、公路、地貌类型、岩石类型(岩性)、断裂、褶皱等。这些不要实际现场实地调查，就可获得，减少了项目投入的人力、物力和财力，提高了工作效率，把握全局，控制精度，满足快速、高效的施工要求。

随着卫星传感器技术的不断发展，遥感影像价格持续下降，遥感技术在煤田地震勘探中的应用更为广阔。

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