对地质工程勘查中技术应用的研究

王晓江

（河南省有色金属地质矿产局第四地质大队，河南 郑州 450016）

1 地质工程勘查的重要意义

地质工程勘查的目的就是为了对地质工程的地质进行调查和研究，以便于完整、充分的了解地质的特点和情况，进而结合地质工程地貌、地质、构造等条件为地质工程提供有效的地质条件报告，并对地质工程的地质情况作出准确的预测和评价，最终为地质工程的进一步开展提供有效依据。在地质工程建设过程中，由于地质本身就具有一定的复杂性和特殊性，所以如果没有提前做好地质工程勘查工作，就很容易导致各种问题、安全事故的发生，而通过实施地质工程勘查工作，就可以基于对地质工程地质情况的了解，更加科学、规范、有序的开展工程建设，这对于提高地质工程建设的安全性、有效性、科学性都具有重要的意义[1]。

2 地质工程勘查中技术的应用

2.1 全球定位系统的应用分析

全球定位GPS系统自投入使用之日到如今，已运用了几十年的时间，全球定位GPS系统的应用能够为地质工作者提供地质矿产的时间、空间和地理数据信息，具有非常大的应用价值。全球定位GPS系统操作简单，卫星定位技术作为信息化的重要组成部分，在地质矿产工作的勘查领域已成为非常重要的部分。在矿产资源勘查的实践中，我们主要通过全球定位GPS系统和北斗卫星定位系统。全球定位GPS系统相对于传统的无线电定位系统而言，受天气的影响更小，准确度更高，通过对卫星定位系统的利用，能够有效监测地质情况，能够准确定位出矿产资源的具体位置，对矿产发展情况进行准确的定位，以便于地质工作者更加高效率的开展工作。

全球定位GPS系统在地质矿产勘查领域中进行测量时，需要根据实际的地形进行测绘，主要的目的是为矿区提供不同比例的地形图，以满足实际勘查的需要，针对不同的项目，以往主要采取的是经纬仪和测距仪进行测图，实际运行过程中需要按照设定控制网点、控制次网点并结合加密控制点进行测量，随着科学技术的发展，上述测量的方式烦琐，全球定位GPS系统的应用能够满足实际项目所需要的精度、速度以及费用等方面的要求，操作相对简单，在地质测量中能够广泛使用。

在发现矿产藏区后，首先应该建立GPS网，由于不属于不同的地质勘探工程，矿区可以通过地质技术来制作简易的全球定位GPS系统控制网，在此基础之上来实现测设基线的项目，以确保地质勘查项目的顺利运行。针对矿区GPS控制网构建而言，能够完成地质工程的测量工作，这样一来不仅仅能够节省工作时间，还能够极大提升经济效益。在完成基线点测量工作之后，开始沿着基线点布设主要的测量线，沿着基线点零的位置，顺时针将望远镜旋转90°，将勘探线方向作为主要的施测剖面。然后在勘探方向分别通过全球定位GPS系统对不同的地形点进行探勘，并利用全球定位GPS系统对地形点进行测定，并根据坐标数据来外出完成测量作用，对数据进行汇总分析后，可绘制出矿区的剖面图[2]。

2.2 地理信息技术的应用分析

地理信息技术是基于信息技术发展而来的地理信息管理系统，信息技术本身就具备了综合信息、动态预测、信息分析和处理的能力，因此地理信息技术优势十分明显。地理信息技术包含了数据的管理、传输、录入和分析等，最后经过处理得出最终的数据，能够直观地展现在地质工作者面前，在减灾防灾方面具有非常大的应用价值。我国各地区的自然资源局就通过地理信息技术，绘制了全国的地质信息图，这对于全国各地的矿产开发、勘查工作提供了良好的基础，同时也避免了数据重复产生的成本。利用地理信息技术还能够对区域的矿洞、山脉等地形图具体成数据信息，产生多维度的信息预报，为地质发展情况提供准确有效的信息数据，同时也为地质矿产勘查和开发提供信息平台，有效提高了工作效率。

在开展地质矿产勘查的过程中，地理信息技术应用的地质图像能够发挥出重要的作用，因此在进行勘查的过程中，地质图像的准确性至关重要，是之后工作的重要基础，为确保地质图像的准确性，需要在测绘领域、采矿领域数据工作等方面加强质量控制，在实际勘查的工作中，工作人员可以应用专业的分析模型和地理信息系统，这对确保地质图像的准确性有很大的效果。地质矿产勘查的信息资料对地质矿产勘查有很大的影响，地质工作人员在工作中会引用到前人留下的信息资料，因此为提高地质矿产勘查工作的质量，必须要加强地质探勘的资料管理工作，应用地理信息技术能够实现地质勘探资料的电子化录入，这对于信息资料的安全性保障有了很大的提高，通过地理信息技术还能够实现图形与信息资料的建立，能够为用户提供可靠的依据，因此为确保地理信息系统的高效性，必须要加强矿产勘查资料的完整性和真实性。

为进一步提高地质勘查工作的有效性和高效性，还需要加强地质定量分析工作，这是非常关键的内容。在实际工作过程中，地理信息系统能够实现对信息数据的充分利用，同时还可以构建数据模型，提高信息数据的处理效率，这对促进矿产勘查工作的顺利进行意义重大，目前这项信息数据处理技术发展并不全面，在外来需要不断地提高智能化的技术水平，才能够有效发挥出地理信息系统的应用效果。

2.3 遥感技术在的应用分析

2.3.1 地质构造信息的采集

众所周知，内生矿产的主要分布区域是在不同地质构造环境的边缘处或者发生变异的位置，其中主要的矿产是分布在不同板块、不同构造及块体的边缘区，通常会和地质构造事件伴生出现。矿床的分布情况是以带状为主，成矿带的规模与地质构造具有较高的相似度。把遥感技术运用到找矿过程中，就能够轻松地把地质标志映射到整个地质环境信息数据里。首先，把区域成矿的线性图像里进行进行比对与分析，然后再从中找出重要内容（例如断裂、芍理、推覆体等等）；其次，把采集到的数据信息里找出酸性岩体、火山盆地以及深享岩浆等带有环状特征的影象信息，再把这些信息数据进行系统化整合后提出取有用的内容（例如火山形成的盆地以及构造细节等等）；在采集的地质构造信息里找出矿源层、赋矿岩以及相关的地质图象中找出信启（即岩层内部的详细信息）；在控矿断裂交切所构成的地质影象，或者和感矿相关的颜色异常情况里找出因蚀变或者接触带引起的色带、色块等等。值得注意的是，如果断裂的对象是主控矿时，那么在进行断裂构造遥感信息分析与提取时的效率就会有提提升。由于技术上的原因，遥感技术在运用的过程中，经常会引起成像模糊的情况，导致影象中的线性纹理以及其他参数信息无法被清楚地显示出来，识别度变得更差。为了能够提升影象的清晰度，操作人员在遥感技术的运用上加入了目视解译与人机交互的方式来优化影像效果，或者采取影响边缘强化、滤波、拉伸以及卷积运算等方式来把地质构造信息体现出来。此外，遥感技术还可以运用在地表岩性、地质构造以及地表水源分布情况等方面，并从中获得地质中是否出现断裂以及褶皱等信息[3]。

2.3.2 利用植被波谱特性进行探矿

经由各种微生物以及复杂地下环境的影响与相互作用下，矿区内部的一些金属元素和矿物质会出现异常变化，导致矿区位置的土壤层的成分以及结构发生变化，而矿区内的植物也会吸收、聚集矿藏内的金属成分，绿植的叶绿素、植株的含水成份都会受到不同程度的影响，导致矿区的植被地区遥感在反射光谱上会有所差异。而矿区的生物地球化学特性也为遥感寻矿提供了良好的契机。利用遥感技术能够在图象中获取矿区物生的地球化学特性以及详尽的光谱信息，为后续的找矿工作提供重要数据参考。由于植物的不同器官所包含的金属成分有着明显的不同，所以可利用这种特性在矿区内采集不同植物的样品来进行光谱测试，把富含金属成分最高的植被作为矿产勘探特征植被，而矿区的其他植被可以作为辅助参考植被。遥感技术可以把不同的光谱内容进行采集、分析，再把相关的特性进行强化处理，通过对光谱内容来判断其主要成份并进行监督与分类。矿区植被的反射光谱所构成的异常信息在采集到的图像上所表现出的其他色调有所不同，只需要利用图像处理的方式就可以把细微的差别进行分离并归纳，再把内容用鲜艳的色调展现，再以此来确定矿靶区的准确位置。例如说在矿区内的植被含有一些微量的金属元素，但是在进行金属检测时会被谱测试技术的限制而无法准确地把握检测下限的定量化区间。按照理解的角度进行分析，在运用遥感技术的时候如果使用高光谱仪来进行植被波谱提取的效果会比多光谱要更具优势。比如在管理某个区域挝程中，把该区域分成不同的小区块，然后再对每个小区块的波谱空间数据进行分析，这样就可以准确地作出何时对区块内的作物进行施肥、喷农药或者灌溉等等;如果区块的作物出现干枯的情况时，通过多光谱的图像分析只能够判断出农作物的受损情况，而利用高光谱的方式就能够准确地确定出农作物受损的原因（干旱或者病虫害等等）。由此可见利用高光谱能够更加精确地完成探矿任务。

2.4 探地雷达技术

探地雷达技术就是最常见的地质雷达技术，这种技术的工作原理和定位系统的工作原理非常相似。但是，探地雷达技术主要是通过电磁波来实现对地质信息的侦测，在具体工作过程中使用探地雷达技术时需要现在勘查地区建造一个发射装置，这个发射装置在工作过程中可以一直向地表以下发送电磁波信号，电磁波信号进入地下可以对地表下的地质信息进行侦测，侦测后再将这些信息反馈给地面。探地雷达技术还需要和计算机成像技术配合使用，两者互相配合可以保证信息的收集和反馈快速准确，相关信息也可以得到保存，进行后续资料的调用也很方便。在地质勘查工作中，该技术主要是探测地下的实际状况，进而通过图像的方式表现地下环境[4]。

3 结语

综上所述，地质勘查工作中使用了许多新型技术，提升了勘查效果，并呈现出准确性高、利用价值高的特点。地质勘查工作一直以来都是我国建设重点，也是基础工作，对整个工程的完成有至关重要的作用。在具体实施过程中为了保证勘查结果的利用效果，可以借助多种勘查技术提高勘查结果的准确性，并在应用中不断提升和研发新技术，实现环境和能源的和谐发展。