水文地质勘察中遥感技术的运用探究

黄序锋

（云南南方地勘工程总公司，云南 保山 678000）

遥感技术具有获取数据范围大、信息反馈速度快、信息处理效率高等应用优势，在进行复杂水文地质勘察中的应用优势明显。文章首先对遥感技术基本原理和应用优势进行了概述，随后就水文地质勘察中遥感技术运用流程以及具体的技术方法进行了分析。

1 遥感技术概述

（1）基本原理。为了满足不同作业环境下的需要，现阶段遥感技术分为多种类型，例如以车船为载体的地面遥感，以飞机、航空器为载体的航天遥感等。虽然类型不同，但是其工作原理大体一致：从系统组成上来看，遥感系统的功能结构主要包含四大模块，分别是信息源、信息获取、信息处理和信息应用。遥感系统可以根据一定条件筛选所需要的信息，然后对这些信息进行加工处理，最后应用于水文地质的分析，揭示目标物体的性质、变化规律以及其他特性。

（2）应用优势。目前，遥感技术在水文、军事、气象等多个领域均得到了成熟运用。以水文地质勘察为例，其优势主要体现在三个方面：首先，勘察范围大，通常情况下航空飞机的飞行高度在8km左右，可拍摄的范围约为200km2，而航天卫星的运行高度在700km以上，可拍摄范围超过2.5×104km2。就可以根据工作需要对覆盖区域内任何一处地区进行勘察，给水文地质勘察工作的开展带来了极大的便利性；其次，信息获取快，从获取目标区域的地质信息，到信息反馈给地面站，整个工作流程用时不到20min。最后，获取信息精确度高，信息量丰富，可以满足水文地质勘察的多方面工作需求。

2 水文地质勘察中遥感技术运用流程

在水文地质勘察中，为了确保目标区域实际情况与水文地质勘察结果保持一支，就需要借助于遥感技术完成目标区域地质信息的快速获取、实时分析和动态反馈。具体的应用流程为：第一，确定需要进行勘察的目标区域后，应当组织技术人员通过收集原始资料的方式，对该地区的相关地理背景进行充分了解，包括该区域的气候变化、地质组成等，从而为下一步开展勘察做好准备；第二，利用飞机或卫星获取目标区域地质信息，并经过系统自身的简单处理后，生成模拟图像，然后将这些图像传输到地面站的计算机中；第三，利用计算机内置专业软件，对地质图像进行加工、处理和分析，以提高探测图像的精度和分辨率，展示更加详细和重要的水文地质信息。第四，技术人员将遥感获取的地质信息与历史勘察资料、地区背景资料等进行综合对比，构建地下水位分布模型，为下一步开发和利用地下水资源提供支持。

3 遥感技术在水文地质勘查中的具体运用

（1）目标地质数据的获取。勘察区域地质信息的获取是遥感技术运用的第一个环节，而获取信息的丰富度和精确度，则将会直接影响到后续水文地质勘察工作的开展。因此，在进行遥感图像解析之前应该选择更为适合的遥感图像类型，然后再根据不同图像类型的地物波谱特性曲线来选择合适的解译波段。例如对于水体多采用TM1波段进行解译，岩性识别则一般会用TM5或TM1波段进行。影响遥感数据类型选择的因素主要包括环境因素以及解译目标等影响。环境因素包括遥感探测时间以及地形特点等。

（2）遥感数据的多层次处理。对于初步获取所得的地质信息，还可以利用遥感系统和地面系统分别进行数据处理，从而满足水文地质勘察的实际需要。

其中，遥感系统只负责完成简单的数据处理工作。由于遥感卫星的扫描面范围较大，即便是锁定勘察目标后，仍然会获取一些与水文地质勘察无关的信息，例如地表植被的分布、地形的变化等等，这些信息对水文地质勘察工作开展的借鉴意义不大，反而增加了信息存储容量和后期分析的难度。因此，遥感系统在获取这些信息后，自身先对这些信息进行筛选处理，将非核心信息过滤掉，避免因为无关信息干扰出现地质图像几何失真的问题。完成信息初步处理后，遥感卫星将这些信息传输给地面站，然后借助于计算机专业软件对这些信息进行深层次的加工处理。例如，遥感卫星是根据目标物体光谱辐射信息而生成图像，但是光谱辐射过程中容易受到大气层的干扰，导致勘察结果失真。借助于专业软件可以进行辐射量的校正，最大的减小勘察误差。另外，还可以通过计算机进行几何位置误差的校正、避免时间浪费（具体的多层次数据处理如下图1所示），从而为寻找地下水资源提供更加精确的坐标参考。

表1 多层次分格测试

通过表1可以看出，大小的遥感影像采用递归方式串行算法执行需要183分钟还多，而采用256个CPU处理需要将近5分钟，因此高分辨率遥感影像的分层次分割处理具有实际应用优势。

（3）图像合成波段的选择。我们可以依据地区水文地质勘察结果以及图像数据提取目标、各种岩层光谱效应以及各个波段光谱信息等因素，综合考虑，选择更为合适的遥感图像合成波段。在此基础上，利用专业的建模软件，将这些信息输入到软件中建立起勘察目标的地质模型，更加直观的反映出地下水的分布情况，包括地下水的深度、存储量等，在很大程度上避免了后期工作的盲目性，提高了地下水资源开发利用效率，也间接的节省了成本。

4 结语

在水文地质勘察工作中，新技术、新设备的应用不仅减轻了勘察人员的工作压力，而且显著提高了工作效率和勘察结果的精确性，成为推动水文地质勘察发展的重要动力。遥感技术具有信息获取速度快、可进行地质信息加工处理等特点，勘察人员通过熟练掌握和运用遥感技术，充分发挥其技术优势，通过获取数据、处理数据以及图像合成等技术的运用，客观而详细的展现了目标区域的水文地质信息，为全面评估地下水资源状况、科学开发利用地下水资源提供了必要的技术支持。

[1]赵军,祁永前,徐永杰．水工环地质勘察及遥感技术在地质工作中的应用[J]．中国新技术新产品,2015,31(15)：167-167．

[2]许权,方永林,益万旅,等．浅述遥感技术在水文地质勘探中的应用[J]．城市建设理论研究：电子版,2016(20)：131-133．