三维遥感技术在地质勘察中的应用研究
金海涌
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金海涌,. 三维遥感技术在地质勘察中的应用研究[J]. 地球科学探索,2024.4. DOI:10.12721/ccn.2024.157198.
摘要:
由于科学技术的迅速发展,各类不同的科学技术也纷纷应用于地质勘察领域,三维遥感技术的应用是其中较为先进的一种科学技术,在地质地质勘察工程中对三维遥感科学技术加以运用,能够保证工程建设的合理性和安全性。传统地质勘察方式采用地表波探测,可以实现地质的勘察,但受深度干扰很大,容易出现勘察质量低下的问题,因此需要进行三维遥感技术在地质勘察中的应用研究。
关键词: 三维遥感技术;地质勘察
DOI:10.12721/ccn.2024.157198
基金资助:

地质勘察过程中对遥感技术的使用非常广泛,但过去一段时间,由于人们在地质勘察过程中对遥感技术的使用往往仅停留在二维方面,这就使得所得到的数值相对比较片面,而且分析结论和实际状况之间也具有一些差距,对精度需要较高的工程项目而言,这项技术根本就无法满足实际使用要求。近年来,由于三维遥感技术的问世,更有效地克服了在地质勘测过程中准确度不够的情况。可见,加大对三维遥感技术的应用以及在地质勘测中运用的研究,是十分必要的。

1.地质勘察中应用三维遥感技术的作用

1.1 显示细节特征

地质勘察工程中如果使用传统的二维遥感,勘察工程受到环境因素的干扰很大,不能明确勘察工程所需要到的某些细节信息,这也就大大降低了勘察的效率[1]。而通过三维遥感技术的不同,在地质勘测时,能够对比多维度信息,保证勘测成果的真实性。

1.2 直观展示地物形态

通过对三维遥感技术的运用,能够直观了解三维空间的实际状态,以立体视角对地理事物的具体状态展开观测,精确表述地物各部分都的信息,能够较为精确的描绘被观察物体,直接呈现地物状态。

与传统地质勘察手段不同的是,三维遥感技术主要是通过机载遥感三维图像仪,与机载同步获得了地球资源的三维定位和遥感光谱信息,从而完成了定位、定性等信息的整合收集。三维遥感技术对地形地貌的地质调查,是指通过影像获取技术和地形地貌的识别方式,对地形地貌进行识别,所能够获得的长度、峰丛、高度以及矿山中暴露的岩体、碎屑流、堰塞湖等的地貌资料。

通过机载的遥感三维成像仪,可以获取高清地形地貌数据,通过获取的地形地貌数据,进行多光谱的直方图数据和灰度研究,通过获取的垂直图像数据,可以获取不同土壤地层岩性的多光谱图像分辨率。

1.3 科学处理各项数据

借助对三维遥感技术的使用,能够将地质勘察过程中所涉及到的各种数据与不同空间点相对应,以便实现对各种数据的统一管理,进而达到对宏观区域地理和微观地理图像之间的平滑转换。

2.地质勘察中应用三维遥感技术的重点

2.1 做好数据处理

针对地质施工活动中资料内容繁杂、形式类型复杂多样的特点,在处理资料过程中,针对格栅的格式资料,通常通过扫面的方式获取相应的资料,然后系统将其坐标都转换成WGS八十四形式资料,并进行这种形式的坐标投影[2]。针对矢量图格式中,人们必须进行信息分类操作,将相互关系到的各种信息分别归纳到线、角、平面的关系中,并且还必须形成一个隶属关系图形,以方便于人们的对不同信息进行应用。

2.2 做好地质建模

受地形本身模型的影响,地质建模的困难度较大,面对该情形,就需要运用地质地形数据、谷歌地图等全球影像,并根据工程项目的实际情况,或者参考从同类工程项目三维遥感建模所取得的经验,对模型中存在的各种问题加以解决,进而提高了模型的可靠性。

2.3 提升三维模型精度

建筑工程的地理勘察中,三维模型的准确性通常要受到多种地质要素的干扰,这也会导致三维模型的准确性常常不能达到工程需要。针对这种情况,我们必须根据遥感平台的不同来源和类型来进行合理的设计,获取更多的遥感信号,据此来增强三维模型的精确度。

3. 三维遥感技术在地质勘探中的实际应用

3.1 准备资料, 处理数据

勘察地质之前,要对项目涉及到的各种资料信息做好搜集,内容涉及工程的线路设计图、地形、地质图及各种工程信息,进行一定的信息搜集分析后,要进行总结分析,对信息做好适当定位,便于日后的施工中对信息的正确运用,以便为下步项目的实施奠定一个坚持的基石。通常,数据需要按照以下规定加以管理:

(1)对采集到的所有各种形式的文件进行扫描,利用这种方法获得矢量化信息,然后根据情况,进行适当的赋值工作。

(2)对于矢量数据格式的合理转化,需要把矢量数据格式整体转化为与模型环境相匹配的数据格式,并应当要进行投影变换等拓扑关联的处理。

(3)生成遥感图像,这项任务主要涉及投影校正、建立三维可视化模式等。

3.2 提出信息, 数据入库

以遥感的地质解译数据为依据,并与三维可视化模拟技术相结合,对野外的实际勘察资料加以合理运用,并通过该方法可以获取项目所在区域范围的不良地貌、地质生态灾害的各种数据,对该区域地质信息加以补充,同时还要进行一定的优化操作,以便于在地质勘察的全面性与精度等方面都可以获得提高[2]

在地质勘察过程中,通过对三维遥感技术的应用进行正确使用,便可以收集丰富的数据,如地质资料信息,在过程中,通过对各种应用软件的正确应用,便能够进行对各种数据格式的正确转换与切换,从而能够将已采集到的大量数据加入到三维遥感的大数据平台中,以便完成大量数据入库任务[3]

4. 未来三维遥感技术将在地质勘察领域中的重要应用

遥感的地质化识别从定性观察向定量分析研究过渡,充分运用计算机学习、人工智能等新技术,避免了人为干扰,有效提升信息获取的准确性和质量;进一步增强利用航空多光谱遥感、国产卫星遥感获取资料,及其他高解析度卫星技术开展地质矿产普查工作的应用性和广度;采用超高解析度SAR图像技术开展地质结构解译;将地质结构解译技术由传统目视解译向智能化的方式发展;对区域内成矿背景、成矿预测的新技术与机制,开展了较为广泛的探索。

地质生态的观察对象从单个生态元素向多种生态元素共同观察和合作研究拓展,促进地质资源开发中生态社会与家庭作用机制的探索;观察手段逐步向自动化和智能方向拓展,包括先进的深度学习技术等;结合运用多源多尺度遥感技术影像开展观察,并形成一定的地质地表典型元素样品数据库;多尺度多系统时序SAR图像信息、SAR信息和其他多源信息结合获得土壤地表三维变化数据[3]

5. 结语

地质勘察工作对基础建筑的建设会产生重要指导作用,而且还会对基础建设工程的总体品质产生直接影响。而三维遥感技术作为一项世界领先的科学技术,其在地质勘察中具有良好效果,而且有着得天独厚的优越性。所以,人们在地质勘察过程中,要加大对三维遥感技术的运用,使其效果可以得以发挥。由于传统的地质勘察方法已无法满足现代化的技术要求,已经逐步被地质与工程用遥感技术所代替了。该技术也要求有关人员广泛运用遥感技术,从而实现了提高勘察工作的效益和产品质量的目的。

参考文献

[1] 郝海龙;燕东源;李长作;刘涛;孙腾飞.基于三维遥感集成技术的工程测绘项目进度监测系统[J]. 自动化与仪器仪表,2022(11):166-169.

[2] 李尚宗. 基于三维激光的地质工程遥感测绘技术研究[J]. 世界有色金属, 2021(21):150-151.

[3] 刘立洪;张恒武;陈霖华. 基于三维遥感技术的输电线路逆向工程重构系统设计[J].电子设计工程, 2020,28(22):185-188+193.

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