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三维遥感技术在工程地质勘察中的应用论述 摘要：在进行工程地质勘察中，一种常用的技术手段就是遥感技术，但是，通常常规的单一数据源和判释方法所得的结果有一定偏差存在，从而对精度要求越来越高的工程地质勘察需求无法满足。近些年来，多元数据融合、三维遥感等技术，使传统遥感技术的不足有效解决了，本文就研究了三维遥感技术在工程地质勘察中的应用，希望能够为工程地质勘察提供帮助。 关键词：三维遥感技术；工程地质勘察；应用 1三维遥感技术的优势 首先，作为三维技术，其可以体现空间地物的细节特征，二维遥感技术因受地域的影响，地形的限制，容易产生不同物体出现同一波普，相同物体出现不同的波普，按照这种波普解释的结果无法形成正确的理论支持，但是采用三维遥感技术则可以有效的屏蔽这些问题，通过多种维度的对比，可以有效地保证数据的准确性。其次，三维遥感技术能够更好的展现出地物形态，但是在一些常规的二维遥感中，解译时因为缺乏高程信息，只能从顶视角度来进行地质对象的观测，对地形高差、岩层倾角、边坡坡度以及断面形态等信息无法准确判译；而三维遥感可以对三维空间地物的形貌直观的解译出，立体的观测地质对象，准确的测定地物各方面信息。最后，多尺度无缝数据处理，常规二维遥感在处理多来源数据时只是简单的叠加图层，三维遥感则可以将多来源数据分别对应到各自的空间点上，使多尺度无缝数据处理实现，从而完成大尺度宏观区域地质与小尺度微观地质图像间的相互平滑过渡。 2工程地质勘察三维遥感技术体系形成的步骤 2.1准备基本资料 在对工程地质勘察之前，需要做好准备工作，首先应该收集整理工程项目的具体资料，包括项目线路设计图、专题图、地形和地质图以及其它相关的影像、文字、图表等资料，并整理、归纳资料，根据比例、内容的差异，分门归类整理，从而为后续勘察工作奠定良好基础，避免基本资料不全造成解译偏差。 2.2做好数据处理 根据收集好的资料，对数据进行简单的处理，从而为遥感建模等操作提供重要依据，通常来讲，数据的处理过程为：先对收集的各种图纸进行扫描，得到矢量化数据，并对其进行属性赋值；然后转换矢量数据的格式，使其统一为符合建模软件的数据格式，并进行投影变换、拓扑关系等处理；最后，处理遥感影像，主要包括组合波段、投影校正、图像融合、镶嵌以及构建三维可视化模型等。 2.3遥感解译标志库 三维遥感的一个重要环节就是解译标志库，其依据的工作原理是在遥感图像中，不同的岩土体或者不同的工程地质现象，其所具有的波谱、时空特征也是不一样的，根据各自所呈现的波谱、时空特征，就能够了解到工程地质、岩土体的具体情况。在标志库中，通过选取典型的地质情况信息，将勘测波形与之对照，就可以得到精确、可靠的解译信息。 2.4提取遥感信息 在遥感地质解译信息基础上，对三维可视化模型结合，通过一些野外实地调查验证，来对工程区域范围内的地质环境背景、不良地质灾害体等各方面信息所提取，从而将此区域的地质资料补充、完善并更新，使工程地质勘察的准确性、全面性提高。 2.5数据集成入库 通过上述各个步骤，可以对大量的、多源的工程地质信息所获取，分别对相应的软件利用来格式转换、切块这些数据，将其输入到三维遥感工程地质平台中，实现数据的集成入库，常用的软件包括ArcCIS、GlobalMapper等。 2.6表达遥感成果 在数据导入到三维勘察技术平台后，多中信息要采用组合叠加的方式进行输出，同步将地形、地质以及正射影像等要素转换成三维立体的、全面的影像图，从而为进一步工程野外调查等提供准确依据；同时，也可以将地质、线路三维动画叠加在一起，为选线、工作汇报提供直观、形象的素材。 2.7地质综合勘探 根据以上的工作步骤，三维遥感技术可以得出相应的勘察结果，可以了解工程区域内地质的具体情况，包括地形、地貌、不良地质条件、交通条件等等，根据这些信息，选择出合适的地质勘探点、线和面，并据此来优化组合钻探、物探和物探等勘探方法，为综合勘探的点、线、面布置提供可靠依据。 2.8技术归纳总结 在实地勘察后，综合分析物探资料、施工阶段地质资料以及工程勘察资料等后，对比遥感解译成果，寻找其中存在的漏判、错误等情况，归纳总结正确的解译方法，使实用的三维遥感工程地质勘察技术体系最终形成。 3三维遥感技术应用的难点与对策 在工程地质勘察中对三维遥感技术体系应用时，会被许多方面所影响，包括地理环境、工遥感数据、工程地质勘察精度等，本文就简要的分析了这些难点，并对相应的解决对策提出，希望能够为三维遥感技术的实际应用提供帮助。 3.1数据处理量大，管理困难 工程勘测前收集的基础资料是大量的，复杂的，而且还包含了各类信息数据，处理起来的难度较大，尤其是坐标和比例尺方面存在一些差异，准确性不太高，而且数据所涉及的内容也比较多，包括了地势情况，地形特点，地貌特征，天文水文情况以及生态环境等。各种资料之间的数据差异也较大，时空之间的差距也比较明显，给数据处理的工作带来了很多的困难，很多数据要不是利用不上，导致对勘探工作有一定的影响。对此，在数据处理的过程中，需要对栅格图格式的数据进行扫描，将所有的数据坐标统一转换为WGS84格式，从而将此格式下的坐标投影得出，并且在通过分析统计后将其输入到MDB数据库中。 3.2工程地质建模难度较大 三维遥感地质模型可以真实的体现地形、地物的模型，工作基础是进行遥感解译工作，但是由于地形、地物本身特点较为复杂，使得三维遥感所得到的空间信息、纹理信息等特征非常复杂，从而会较大程度的干扰到遥感解译，继而会有遥感不正确的情况出现，整个工程建模都可能受到影响，而且建模还有相对较大的工作难度。对此，要利用Gooleearth全球影像、地形数据作为基础，根据工程实际情况，借鉴同类工程地质三维遥感建模的成功经验，通过对建模过程中问题的解决，来完善建模的可靠度。 3.3遥感地质三维模型精度 在进行地质勘察中，会有许多因素对三维模型精度产生干扰，比如绿色植被覆盖、岩石不均匀风化、完整基岩较少等，这些因素都会增加断层、色彩、岩层纹理以及图案特征等的复杂性、多解性。因此，在三维遥感技术中，需对多尺度、多源、多种类型的遥感平台选用，从而来获得多尺度的遥感数据，通过综合分析地质特征，来对精确的解译规则加以制定，继而建立可靠的地质解译标志库。 4结语 综上所述，现代工程建设中的重要环节就是地质勘察，而且对工程具体施工起的指导作用非常重要，对工程施工的质量、安全有着直接的关系。三维遥感技术这种地质勘察技术较为先进，具有许多方面的优势，对三维遥感技术的研究加强，掌握其技术要点、难点以及应对措施，将三维遥感技术应用水平提高，对地质工程勘察质量提高来说有着非常重要的意义。 参考文献 [1]高山.三维遥感铁路工程地质勘察系统研究[J].铁道勘察，2015，（4）. [2]刘亚林.多源遥感技术在铁路工程地质勘察中的应用研究[J].铁道标准设计，2013，05：13~16. [3]高山.遥感地质勘察技术体系研究[J].铁道工程学报，2014，04：6~10. [4]刘桂卫，王在岭，张戎垦，杜辉，张聪颖.遥感技术在蒙华铁路地质勘察中的应用研究[J].铁道工程学报，2015，02：27~32. 本文来源：https://www.dywdw.cn/2faa37ae80d049649b6648d7c1c708a1284a0ab6.html
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2022-04-23
