论文部分内容阅读
工程地质勘察是工程规划和建设的重要基础。工程的施工速度、质量以及工期控制的好坏主要取决于对工程地质状况的认识和掌握程度。常规的地面调查费时费力，而且结果精度往往得不到保证。然而近年来随着空间信息技术的发展，遥感为此项研究提供了快速、方便的方法。但其工作模式是在卫星影像平面上进行解译，难以获取地质调查对象的产状、空间分布、性质、规模等空间信息。遥感影像的三维可视化将二维平面的遥感图像转化为三维空间的立体动态模型，真实反映了研究区地形、地貌、地质情况，摆脱了以往二维平面遥感解译的空间局限性。通过不同空间尺度和观察视角，能准确高效地提取出断裂构造和不良地质的产状、规模、空间分布信息。为工程地质条件评价提供切实准确的基础资料。
本文以向莆铁路(江西南昌向塘一福建莆田)高盖山段隧道工程项目为基础，利用三维可视化平台-Google Earth和SPOT遥感影像数据，研究基于三维空间数据可视化平台下的高盖山隧道工程选址沿线的地质特征，从而为高盖山隧道地质选线、工程地质条件评价提供切实准确的基础资料。
论文在研究中涉及到地质学、遥感、地理信息系统等多学科理论。首先对遥感影像数据进行处理，其内容主要包括：SPOT遥感影像的特征分析，选择不同的波段进行假彩色合成；遥感影像的几何校正、辐射校正以及图像的增强处理等。
其次对Google earth三维可视化高程精度进行评价。在本项目中用1：500000地形图数据作为真值，将矢量化的地形图导入Google earth中。利用Google earth采集分别代表平原、丘陵、低山和中高山地区中相应的三维坐标点，通过比较计算Google earth采集的高程值与等高线上相应的的高程真值之间的差值，得出Google earth的三维地形显示精度。论证了Google earth在高盖山隧道工程地质勘察中的可行性。然后将SPOT遥感影像叠加到Google earth三维可视化平台上，利用Google earth自身的DEM数字高程模型生成三维立体景观图，对高盖山隧道工程地质进行解析。
最后利用Google earth自带的工具对高盖山隧道工程地质进行在线解译及路线调查数据的编辑。
通过研究，本文得到以下结果：
1.高盖山地层及岩性解译。本文参考80年代的1：5万区域地质图，进行适当编辑合并，然后进行以满足工程地质解释目的的地层划分及岩性解释，以及基于工程地质对于工程岩组的划分需求，按地貌类型的差异性，植被覆盖类型的差异性、微地貌三维景观的差异性及部分具有地形陡坎特征的标志性单元，完善工程地质岩组分类解译。得出地层及岩性解译结果图。
2.高盖山隧道沿线断裂构造解译，利用Google earth自身的DEM数字高程模型生成三维立体景观图，然后就可以基于生成的三维立体景观图对高盖山隧道工程断裂构造进行解析。最后得出高盖山隧道隧址断裂构造地质特征。
3.高盖山隧道沿线不良地质体的解译。不良地质的解译是工程地质调查中的一项重要内容，它对隧道设计方案的优化、比选起决定性的作用。不良地质主要包括：滑坡、崩塌、岩堆、岩溶(落水洞、漏斗、溶蚀洼地)等地表应力作用下的地表变形现象。这里同样以Google earth三维可视化平台为基础，通过叠加SPOT遥感影像对研究区内不良地质进行解译判读，进一步研究这些不良地质体的特征、空间展布、成因及其对隧道工程的影响。
为了验证判释成果，项目有关单位进行了实地勘察。结果证实基于Google earth对高盖山工程地质的研究结果，绝大部分是正确的或基本正确，其中对高盖山9条区域性断裂构造的判译中，8条断裂线验证是正确的，1处有些出入，不良地质体的判译与实地考察结果相吻合。