水文地質(zhì)調(diào)查中的新技術(shù)新方法.ppt

1、一、遙感技術(shù)在水文地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用,1、概述 遙感是一種遠距離的、非接觸的目標(biāo)探測技術(shù)方法，通過航攝飛機、地球衛(wèi)星上的傳感器，接受從目標(biāo)反射和輻射來的電磁波，以探測和獲得目標(biāo)信息，然后對其進行加工處理，從而對目標(biāo)進行定位、定性或定量的描述。,水文地質(zhì)調(diào)查中的 新技術(shù)新方法,一、遙感技術(shù)在水文地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用,1、概述 現(xiàn)代遙感技術(shù)的特點是集多種傳感器、多 級分辨率、多譜段和多時相技術(shù)與一身，并與 全球定位系統(tǒng)（GPS）地理信息系統(tǒng)(GIS)等高 技術(shù)相結(jié)合的智能型的一項高技術(shù)方法。,一、遙感技術(shù)在水文地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用,2、遙感在地下水研究中的應(yīng)用領(lǐng)域 遙感圖像顯示地表特征 航空地球物理學(xué)能提供

2、地面以下的 信息,3、衛(wèi)星遙感（特點）,數(shù)據(jù)源豐 富多樣 （平臺、分辨 率、 波譜） 重復(fù)周期短 處理技術(shù) 完善 適合大面積 多種尺度綜 合調(diào)查研究,TM圖像各波段特性與應(yīng)用,TM + SPOT（波譜+紋理好）,TM + SPOT（波譜+紋理好）,沼澤,調(diào)查內(nèi)容沼澤,一、遙感技術(shù)在水文地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用,4、遙感影像判釋的原理及標(biāo)志 1）判釋原理 2）直接判釋標(biāo)志 形狀、大小、色調(diào)、陰影、反射差、地表 面圖形 3）間接判釋標(biāo)志 對間接標(biāo)志進行分析、研究、推理、判斷可達到判釋地物的目的。 經(jīng)常利用的間接標(biāo)志有：水系、地貌形態(tài)、植被、水文景點、土壤、人類活動特征等。,一、遙感技術(shù)在水文地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)

3、用,5、遙感影像判釋的工作程序 1）準(zhǔn)備工作 2）室內(nèi)判釋 分析資料、踏勘 初步判釋 再踏勘、分析 詳細判釋 綜合所有資料后綜合判釋 3）現(xiàn)場工作 4）資料整理和成圖,一、遙感技術(shù)在水文地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用,6、遙感判釋的主要內(nèi)容 1）地貌、植被、水系 2）地層巖性 3）地質(zhì)結(jié)構(gòu) 4）環(huán)境地質(zhì)問題,采礦塌陷地區(qū)的遙感圖象特征可從靜態(tài)和動態(tài)兩方 面的來討論。從靜態(tài)的角度出發(fā)，由于受采礦影響發(fā)生 塌陷，土地的利用形式、覆蓋類別發(fā)生了明顯變化，直 接反映在光譜特征、紋理特征與空間關(guān)系的變化上，如 兩淮、徐州礦區(qū)的塌陷地多積水，在TM影像上較清 晰，呈深藍、藍黑色調(diào)，以面狀或斑點狀形態(tài)與淺藍色 背景形成鮮

4、明的對比，據(jù)此可對塌陷地進行解譯。,采礦塌陷地區(qū)的遙感圖象特征,基此，結(jié)合研究區(qū)的自然地理條件，通過對遙 感圖象與現(xiàn)場調(diào)查的分析比較，可以建立塌陷地 的解譯標(biāo)志，實現(xiàn)目視解譯。礦區(qū)采礦塌陷地有 三種形態(tài)，包括有植被的塌陷地、裸露塌陷地、 積水塌陷地，各種塌陷地在遙感圖象上的解譯特 征均可通過實地調(diào)查、對照分析等方法予以建 立，從而應(yīng)用于塌陷地提取。,采礦塌陷地區(qū)的遙感圖象特征,二、同位素技術(shù)在水文地質(zhì) 調(diào)查 中的應(yīng)用,每一種元素的原子都是由質(zhì)子和中子組成的。同一種元素的質(zhì)子數(shù)是一定的，但中子數(shù)可能不一樣，這就形成了同位素。 由于中子數(shù)的不同，所以同一元素的不同同位素的質(zhì)量也不一樣，他們在蒸發(fā)、

5、凝結(jié)、徑流等過 程中就會產(chǎn)生同位素分餾作用，這就使得同一元素的同位素在同一地區(qū)的濃度不一樣。,二、同位素技術(shù)在水文地質(zhì) 調(diào)查 中的應(yīng)用,目前水文地質(zhì)調(diào)查中應(yīng)用同位素技術(shù)主要解決下列問題： 1、利用放射性環(huán)境同位素測定地下水年齡 2、利用穩(wěn)定同位素研究地下水的起源與形 成過程年齡,二、同位素技術(shù)在水文地質(zhì) 調(diào)查 中的應(yīng)用,目前水文地質(zhì)調(diào)查中應(yīng)用同位素技術(shù) 主要解決下列問題： 3、利用放射性環(huán)境同位素研究包氣帶地下水的運動 4、利用環(huán)境穩(wěn)定同位素研究水中化學(xué)組分的 來源 5、利用放射性環(huán)境同位素示蹤研究地下水運 動及 水文地質(zhì)過程,三、地理信息系統(tǒng)在水文地質(zhì) 調(diào)查中的應(yīng)用,地理信息系統(tǒng)（GIS）是

6、利用計算機對各種地理信 息進行獲取、存儲、管理、檢索、處理及綜合分析的技 術(shù)系統(tǒng)。 1、建立地下水?dāng)?shù)據(jù)庫及模擬系統(tǒng) 2、識別含水層 3、進行地下水水質(zhì)研究 4、進行地下水資源管理 5、編制水文地質(zhì)圖,四、核磁共振技術(shù)在地下水 勘探中的應(yīng)用,1、地面核磁共振找水原理（A） 核磁共振是一個基于原子核特征的物理現(xiàn)象,是指具有核子順磁性的物質(zhì),選擇地吸收電磁波能量。 從理論上講,應(yīng)用NMR 技術(shù)的唯一條件是所研究物質(zhì)的原子核磁矩不為零. 水中氫核具有核子順磁性, 而且是地層中具有核子順磁性物質(zhì)中豐度最高,且磁旋比最大的核子。,四、核磁共振技術(shù)在地下水 勘探中的應(yīng)用,1、地面核磁共振找水原理（B） 氫核

7、磁矩不為零，對地下水中的質(zhì)子進行激發(fā),則使原子核在能級間產(chǎn)生躍遷,即產(chǎn)生核磁共振。 為此,通常向鋪在地面上的線圈中供入頻率為拉莫爾頻率的交變電流,在地層中形成的交變磁場激發(fā)下,使地下水中的氫核形成宏觀磁矩. 這一宏觀磁矩在地面上產(chǎn)生旋進運動,這一運動為氫核所特有。,1、地面核磁共振找水原理（C） 用一定的裝置拾取宏觀磁矩產(chǎn)生的電磁場信號，該信號的強、弱直接與水中氫質(zhì)子的數(shù)量有關(guān),即NMR 信號的幅值與所測地層中自由水的含量成正比.這就構(gòu)成了一種直接找水技術(shù),形成了地面核磁共振找水,四、核磁共振技術(shù)在地下水 勘探中的應(yīng)用,四、核磁共振技術(shù)在地下水 勘探中的應(yīng)用,2、地面核磁共振找特點 能夠直接找

8、水：在該方法探測深度范圍內(nèi)有水就有 核磁共振信息顯示，反之則沒有響應(yīng)。 具有量化的特點：可以確定含水層的深度、厚度、 含水率 。 經(jīng)濟、快速：一個探測電的費用僅是勘探孔費用 的1/10。 信號接受的靈敏度高，所以易受電磁噪聲及局部 磁性體干擾,五、測氡技術(shù)在水文地質(zhì) 勘察中的應(yīng)用,位于鈾系中的氡(22286 Rn) 是一種放射性惰性氣體, 其半衰期較長, 活動性強而化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定, 易溶于水, 便于測量。各種測氡儀旨在測量氡及氡子體核素衰變時所釋放的粒子射線。氡的第一代子體RaA 呈固態(tài), 具有附著在固體表面的特性, 在較短時間內(nèi)即可與氡達到放射平衡。,構(gòu)造運動和地下水的不斷循環(huán)均為氡氣的遷移和積聚提供了有利條件。巖石中氡的母體元素衰變不斷產(chǎn)生氡, 溶于水中的鐳、鈾遇有利地段沉淀, 衰變釋放出氡, 積聚于構(gòu)造裂隙并遷移至地表, 形成氡氣異常, 為其測量提供了地質(zhì)理論依據(jù)。 常用儀器有 FD 3017RaA 測氡儀：由探測器、放大器、整形器及顯示器等組成,五、測氡技術(shù)在水文地質(zhì) 勘察中的應(yīng)用,位于地下深處巖石中氡的母元素經(jīng)一系列衰變形成氡氣后, 主要依靠擴散、對流和抽吸作用等穿過松散介質(zhì)和孔隙以最短距離垂直運移至地表, 并緩慢向大氣中逸散。毫無疑問, 裂縫和構(gòu)造為氡的