影像定位技术在地质测绘中的应用

2023-01-05陈海霞

黑龙江科学 2022年10期

关键词：勘测测绘定位

陈海霞

(三和数码测绘地理信息技术有限公司，甘肃天水 741000)

影像定位技术是地质工程中重点应用的技术之一，可提升测绘效率和测绘精度，具有很大的优势。

1 地质测绘与影像定位技术

1.1 地质测绘

地质工程中，地质测绘是一项基础性工程。在地质工程开工前，必须进行准备工作，了解地质情况。地质测绘过程中，要了解方方面面的内容，包括地质剖面，分析地质年代和构成，了解矿坑所在位置和矿坑深度，只有充分收集数据，才能有效制定出工程方案。地质测绘工程与地理学具有紧密联系。地理知识是测绘的基础，在全面勘察地质情况后，要将所有勘察到的数据收集整理出来，将其作为地质勘测图绘制的重要支撑。勘测图中，每一种地质信息都需要用相应的标记做好记录，测绘人员必须做到细致入微，一丝不苟，避免地质勘测图中出现疏漏和错误[1]。

1.2 影像定位技术

我国应用影像定位技术时间不长，在地质工程中应用此技术缺乏经验。利用影像定位技术勘测地质情况需要利用到遥感器，将发射出的电磁波信息接收回来，将接收到的所有电磁波信息集中在一起，完成综合性分析，为后续的处理奠定基础。施工位置的所有地质信息可以通过遥感卫星定位技术获取，基于这些信息，施工过程将更顺利。遥感器接收到的电磁波信息可以显示像素值，这一数值显示在波段对应位置。遥感影像禁止压缩，一旦压缩，信息的精准度将受到严重影响，空间将会被多余的信息挤占。野外地质勘测中，该技术应用极为广泛，其优势是可以将地质的所有构造精确勘测出来，测绘工作有效性将显著提升。如果勘测位置地质构造存在较大岩性波动，需要使用三维影响分析技术进行实时信息追踪，促进勘测工作的顺利进行[2]。

2 影像定位技术的特点

传感器类型不同，在影像定位时获得的像素值也不同，由此导致定位过程中获得不同波段数，因此，在波段相应位置上显示出的值即是像素值。通过影像定位技术获得的图像一旦被压缩，其中的信息将受到不可逆的损伤，如果为了节省空间，在压缩图片时必须有选择性地处理，普通图片没有限制，但遥感图像不能改动[3]。传感器类型多种多样，在遥感影像定位过程中，使用不同的传感器会生成不同的文件，产生的影像数据种类丰富，因此，在解译影像信息时，必须根据实际情况选择相应的解译方法。

3 影像定位技术在地质测绘中的作用

影像定位技术在地质测绘中应用普遍，其能够在较短的时间内将监控范围内的所有地质信息收集起来，信息精度和效果较为理想，无需考虑外部因素的干扰。影像技术可以随时完成数据勘察，在GPS或北斗系统的支持下，技术可靠性更高，不仅可以完成基础的勘测任务，还可以自动完成定位和导航，无需人力操控，有效避免了勘测中的人为失误，地质信息更加精准。

测绘技术效率高，操作流程简便，应用广泛。影像定位技术可以将监测范围内的地质情况细分到各个岩层，可以清晰划分矿区和非矿区，有助于工作人员全面掌握地质情况，为后续施工奠定基础。其中，遥感影像定位技术应用最广，可获取地质工程所在位置及周边位置的岩层特征，以此为基础，可分析工程关键点，提升工程效率，避免施工走入误区，影响工程进度。利用此技术可掌握地质情况，令施工过程有据可依，避免施工人员盲目操作，对工程造成负面影响[4]。

4 影像定位技术类型

4.1 遥感影像技术

遥感影像定位的基本流程是：发射信号，利用传感器将发射回来的信号全部接收，在信息传递过程中应用电磁波，将获取的信息统一命名为遥感信息。我国地质工程大多采用此方法获取遥感资料，如煤炭企业勘测煤层、水利工程勘察水电站地质情况等。

遥感影像技术获得地质资料的清晰度将受遥感像素差值的影响，对此要利用波段获得数值，与遥感影像一一对应。通过遥感影像获得到的信息必须完整，避免压缩和信息丢失影响定位工作。传感器的类型与获得的信息格式之间联系紧密，获取影像资料使用的传感器、描述影响资料的传感器必须保证是同一型号，避免因型号不同而无法完成描述，影响工作进度[5]。

4.2 三维可视化技术、影像动态技术

三维可视化技术与影像动态技术在野外地质测绘中发挥了巨大作用。三维可视化技术和动态影像技术具有明显优势，其基于遥感技术，可深化地质勘察，宏观观测地质情况，多管齐下，保证测绘精度。在此基础上，可设计出更加现实可行的方案，对现有地质条件进行分析，明确地质特征。在确定解译标志和观察地质主要路线时，使用三级技术，有助于找到地质条件优良的位置。观测地质情况的线路垂直于构造线，在布置追踪线路时，要充分依照现有条件，将主线确定为穿越线路。根据之前获得的地质信息，在岩性变化明显的位置设置专门的追踪路线，全面把控测绘过程，避免其他情况影响测绘效果。三维可视化技术和影像动态技术的应用有助于获悉勘测范围内各种矿石的分布情况，了解整体地质空间的构造情况[6]。

5 影像定位技术在地质测绘中的应用

5.1 地震预警

目前，受到技术的限制，还不能精准预测地震，但是可以通过影像定位技术勘测出地质情况，避开因地质情况不佳引发地震的区域，可制定减震机制措施，降低地震对建筑工程的影响。通过影像定位技术，可收集到大量的地质资料，根据这些资料预测地震发生的可能性。影像定位技术获得的大量地质资料将在建筑工程中发挥巨大的作用。

5.2 水文地质勘察

通过影像定位技术，人们可以获得来自卫星系统的图像和其他信息，这些信息可以将区域的水文地质情况清晰地展现出来，为相关单位的工作提供巨大便利，在这些信息的支撑下，可以考察地下水的变化，为地下水利用提供重要依据，有利于发现出现地下水位下降的区域，及时解决问题，避免因地下水位持续下降而导致地面沉降。

水文地质勘测综合性较强，在卫星遥感技术的支持下，可获得充分的信息，及时掌握区域水文地质规律。在调查地下水资源时，卫星遥感技术可以直接分析相关信息，地下水层和所有含水构造情况清晰可见，可为地下水资源测绘减轻工作量，在此基础上绘制出的测绘图像具有较高的精度[7]。

5.3 矿区水文测绘

将遥感影像解译出来之后，区域内地质构造中，所有含水层的情况将清晰可见，在矿井位置明确之后，就可以科学有序开采矿产资源。矿井采矿过程中，如果出现透水现象将严重威胁工作人员的生命安全，在影像定位技术的帮助下，可提前采取措施规避风险。

5.4 水利工程勘察

影像定位技术应用广泛，适用于大型工程，如水利水电工程，可减少人力消耗，极大提升工程效率。目前，许多水电站修建过程中广泛应用了影像定位技术，如三峡和白鹤滩工程。

5.5 铁路建设中的地质勘察

在工程领域，影像定位技术发挥了重要的作用。我国铁路建设发展迅速，可将影像定位技术应用于地质构造复杂的铁路工程中，如青藏铁路和川藏铁路。在影像定位技术的帮助下，施工单位可以充分掌握铁路经过区域的地质构造情况，明确不同地质情况的施工方案，保证铁路修建方案与实际的地质构造情况更加契合，有效减少工程中的影响因素，加快工程进度，在工期内顺利完成铁路修建。

影像定位技术可以减少地面测绘的人力投入，在保证测绘人员安全的基础上，提升勘测效率。影像定位技术获取的图像更加清晰，获得的定位信息更加精准，可以为地面人员提供正确的指导，保证地面工作井然有序，避免出现问题。在铁路修建中应用影像定位技术，地质情况的获取将更加便利，可为工程的选址奠定基础，地面工作人员可通过影像信息明确施工目标，保证每一个施工环节的效果。