遥感技术在地下水资源勘查中的应用

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1、航空物探与遥感技术在地下水勘查中的应用熊盛青唐文周刘浩军（中国国土资源航空物探遥感中心，北京，100083）摘要：综合航空物探方法是地下水勘查中行之有效的方法，具有快速、高效、成本低、便于大面积工作、发现和区分目标能力较强等特点，近年在世界各地干旱区地下水勘查中得到广泛应用，取得了良好效果。我国从20世纪80年代开始利用航空电磁测量和航空磁测在江苏连云港等地区进行圈定地下淡水、划分咸淡水界限、寻找地下热水等工作，均取得较好的结果。2002年我国引进了国际上先进的直升机航空电磁测量系统。航空物探将会在我国地下水勘查中发挥越来越重要的作用。采用遥感技术，通过对遥感图像反映的地形、

2、地貌、岩性、第四纪沉积物、地质构造、水系、地表覆盖等水文地质要素的解译分析，可进行水文地质填图和地下水资源评价。随着多光谱、热红外、微波等遥感新技术、新方法的发展和日益完善，遥感在地下水勘查中的应用技术将更加成熟，并发挥出越来越大的作用。关键词：地下水、勘查、航空物探、航空电磁测量、遥感技术、图像1航空物探勘查地下水的应用1.1地下水勘查中的航空物探方法简介航空物探是把地球物理勘探技术与航空技术结合的一门新技术，是一种获取并研究岩石圈，特别是与地壳有关的多种地球物理场信息的方法手段。利用安装在飞机上的物探设备测量天然地磁场、放射性和人工发射的电磁场，通过数据处理与分析，推断出

3、地表及地下地质体、构造等分布特征。常见方法包括航空磁测、航空电磁测量和航空放射性测量。航空磁测主要通过测量地磁场，推断地下地质构造，一般探测深度较大，可达数公里或更大，用于了解控制水文地质环境的地质构造，间接寻找地下水和地下热水。而航空放射性测量利用水体对放射性能量的吸收呈现低值异常，据此可用于寻找浅层地下水。航空电磁测量利用含水层和不含水层，以及不同含盐度水的电阻率（或电导率）的差别，通过电磁测量，转换成电阻率（或电导率）的空间分布，从而确定不同含盐度的地下水的赋存，是地下水勘查的主要航空物探方法。航空电磁测量按激发场形式的不同可分为频率域和时间域航空电磁测量两种，根据发射

4、和接收线圈的安装方式分为固定翼和直升机吊舱式两种。由于人工激发电磁场的方式不同，各种航空电磁法的探测深度相差较大。实际工作中可根据地质任务、测区水文地质和地形等条件选择不同的方法。固定翼频率域航空电磁测量方法，效率高，成本低，但要求工作地区地形起伏较小，探测深度较浅，一般为几十米；直升机吊舱式频率域航空电磁测量，探测深度较大，一般可达100m左右，对工作地区地形要求较低，但工作效率稍低，相应成本增高；且要求工作地区地形起伏较小；直升机吊舱式时间域航空电磁测量探测深度200m左右固定__________________________第一作者简介：熊盛青，男，1963年8月出生

5、，博士，中国国土资源航空物探遥感中心副主任、总工程师，教授级高级工程师，博士生导师。长期从事航空物探、遥感技术应用研究和技术管理工作。翼时间域航空电磁测量探测深度最大，可达200-300m，甚至达600-700m，但工作成本与固定翼时间域方法相比探测深度要小一些，但工作成本和对地形起伏要求都较低，是一种很有发展前景的方法，不过目前还正在研制之中，尚未用于生产测量。当前国外主要采用直升机吊舱式频率域电磁系统和固定翼时间域航空电磁系统；我国主要采用固定翼频率域航空电磁测量系统，2002年新引进的直升机吊舱式频率域电磁系统，正在试验之中。1.2航空物探在地下水勘查中的主要应用以往，

6、航空物探主要用于地质找矿和填图、油气勘查等工作。近年来，由于航空物探工作效率高，成本较低，便于大面积工作，尤其随着测量精度的提高，发现和区分目标能力增强，越来越得到水文勘查工作者的青睐。近几年，在世界各地干旱地区找寻地下水勘查中，航空物探方法技术得到广泛应用。在国外，如美国、澳大利亚、非洲和亚洲等一些国家，在找水工作中，尤其是在沙漠干旱地区的找水工作中，航空物探发挥了重要作用，取得了良好的效果。我国从20世纪80年代中期开始，利用航空电磁测量和航空磁测在江苏连云港、河7北南宫、辽宁大连等地区进行圈定地下淡水、划分咸淡水界限等工作，均取得较好的结果，但总体上讲，应用潜力尚未得到

7、充分发挥，且与国外有较大差距。1.2.1国外应用实例由于近年来航空电磁测量在系统硬件和处理解释软件方面都取得了显著进展，利用航空电磁测量进行水文地质勘查的工作日益增多，已成为水文地质勘查工作的重要组成部分。1.2.1.1利用DIGHEM系统寻找浅层淡水及地热水DIGHEM系统是频率域直升机吊舱系统。在纳米比亚干旱地区，用该系统进行了寻找浅层淡水测量，通过用5个频率电磁数据转换的电导率-深度图像（CDI）表明，高阻体与淡水体吻合较好，并且利用多条CDI剖面立体地查明了淡水体的空间分布特征。另外，富含矿物质