滚动信息2

摘要：当前国土工程生态环境保护中，传统地质勘查技术对生态敏感区适应性不足，数据与保护需求衔接断层，还缺失生态扰动控制技术，难以满足保护需求。遥感、高精度物探、绿色钻探等地质勘查新技术已应用于实践，动态监测工程区生态现状，超前排查生态隐患，实施低扰动勘查作业，提升国土工程生态风险识别与防控效率，改善国土空间资源开发与保护精准度，优化生态环境保护成本，为国土工程生态环境保护提供可靠技术支撑。

关键词：地质勘查新技术；国土工程；生态环境保护；绿色钻探；遥感技术

国土工程是优化国土空间开发、保障资源安全的关键载体，建设与运营中易对生态环境造成扰动，生态敏感区这类问题更突出，平衡工程推进与生态保护成为课题。传统地质勘查技术存在适应性不足、数据与保护需求脱节、生态扰动控制缺失等局限，难以支撑国土工程生态环境保护工作，风险识别滞后、资源开发与保护边界模糊等问题频发。探索地质勘查新技术在国土工程生态环境保护中的实践路径，能提升保护精准度、降低生态扰动，还为国土工程可持续推进提供技术方向，具备现实意义。

一、国土工程生态环境保护中地质勘查技术的现存问题

（一）传统勘查技术对生态敏感区的适应性不足

传统勘查技术对生态敏感区的适应性不足，体现在设备与作业方法的技术局限上。传统地质勘查常用的大型钻探设备，机身重量大、作业占地面积宽，在高原草甸、湿地等生态敏感区作业时，易压实表层土壤，破坏土壤孔隙结构，影响植被根系的水分与养分吸收[1]。传统勘查多依赖人工采样与定点监测，采样频率低、覆盖范围有限，难以捕捉生态敏感区冻融区、水源涵养区的动态地质变化，无法实时追踪冻土消融过程中的土壤湿度变化，导致勘查数据难以全面反映敏感区的地质生态现状，还可能因设备碾压、机械振动等技术操作特性，加剧敏感区的生态脆弱性。

（二）地质勘查数据与生态保护需求的衔接断层

地质勘查数据与生态保护需求的衔接断层，核心源于技术层面数据采集方向与数据处理方式的不匹配。传统地质勘查技术核心目标是获取地质构造、地层岩性、矿产资源分布等数据，数据采集参数多围绕地质体物理性质设定，缺乏针对生态保护所需关键指标的采集能力，无法通过现有技术获取植被根系分布深度、土壤微生物活性、地下水补给路径等与生态系统稳定性直接相关的参数。传统勘查数据的处理格式与生态保护常用的评估模型存在技术兼容问题，地质数据多以 CAD 矢量图、钻孔柱状图等形式呈现，生态保护评估需依托 GIS 系统中的生态敏感性空间分析模型，数据格式转换过程中易丢失关键空间关联信息，导致勘查数据无法直接为生态保护决策提供技术支撑。

（三）勘查过程中生态扰动控制技术的缺失

勘查过程中生态扰动控制技术的缺失，主要表现为勘查作业各环节缺乏专用的生态友好型技术手段[2]。在钻孔作业环节，传统技术采用的钻孔回填材料多为普通水泥砂浆，无法与敏感区土壤形成自然融合，易阻断土壤纵向孔隙，破坏地下水的垂向渗透路径，还缺乏可降解、与当地土壤理化性质匹配的回填材料技术；在现场勘查的扬尘控制方面，传统技术多依赖人工洒水降尘，此方式耗水量大，还可能改变干旱半干旱敏感区局部土壤湿度，影响表层植被生长，也缺乏低耗水、高效能的扬尘吸附与固尘技术；在设备动力系统方面，传统勘查设备多采用燃油发动机，运行中排放含氮氧化物、颗粒物等污染物，缺乏适配敏感区的零排放电动勘查设备技术，导致勘查作业本身成为新的生态扰动源。

二、地质勘查新技术在国土工程生态环境保护中的实践应用

（一）遥感技术在国土工程生态现状动态监测中的应用

1.遥感追踪工程区植被覆盖度变化

遥感追踪工程区植被覆盖度变化，依托多源遥感数据与时序分析技术实现监测。获取工程区不同时期的 Landsat、Sentinel-2 等卫星遥感影像，采用归一化植被指数（NDVI）技术提取植被信息，利用时序数据分析方法处理连续时段的 NDVI 数据，可捕捉植被覆盖度的动态变化规律。技术层面消除大气校正、几何畸变等干扰因素，提升植被信息提取精度，能清晰识别工程施工临时占地、路基开挖区等区域的植被覆盖度变化，区分施工期植被的暂时性退化与运营期植被的自然恢复过程，还可通过光谱特征差异，识别不同植被类型（如乔木、灌木、草本）在工程影响下的覆盖度变化差异，确保追踪结果的技术可靠性。

2.多光谱遥感监测工程区土壤侵蚀

多光谱遥感监测工程区土壤侵蚀，借助多波段光谱信息与定量反演技术实现刻画。多光谱遥感设备可捕捉可见光、近红外、短波红外等多个波段的土壤反射光谱，分析不同侵蚀程度土壤的光谱响应差异，构建土壤侵蚀度反演模型。通过土壤调节植被指数（SAVI）剔除植被覆盖对土壤光谱的干扰，结合波段比值法增强裸露土壤的光谱特征，识别工程开挖区、弃土场等重点区域的裸露土壤范围。利用多光谱数据的时间分辨率优势，监测不同降水条件下土壤侵蚀的动态变化，暴雨后裸露土壤因径流冲刷导致侵蚀范围扩张，通过光谱反射率的变化反演土壤流失量的相对变化，为土壤侵蚀监测提供技术支撑。

3.遥感与 GIS 构建生态监测台账

遥感与 GIS 构建生态监测台账，通过数据融合与空间分析实现整合。对遥感影像进行几何校正、辐射定标等预处理，将处理后的植被覆盖、土壤侵蚀等栅格数据，转换为 GIS 系统可兼容的矢量数据格式。利用 GIS 的空间数据管理技术，构建包含工程区生态要素的空间数据库，涵盖植被、土壤、地形等要素的属性信息与空间坐标。通过 GIS 的空间叠加分析功能，将不同时期的遥感监测结果与工程区域边界、地形数据进行叠加，形成动态更新的生态监测图层，依托 GIS 的属性查询与统计功能，建立生态要素的时序变化记录，实现台账数据的空间可视化与动态追溯，确保台账构建的完整性与实用性。

（二）高精度物探技术在生态隐患超前排查中的实践

1.高精度电法探测工程区地下水位异常

高精度电法探测工程区地下水位异常，布设高密度电极阵列实现技术应用[3]。该技术依据不同介质的电阻率差异开展探测，向地下发射稳定电流后，接收电极捕捉地层电阻率变化信号，经数据处理生成电阻率剖面图。当地层中存在地下水位异常区域时，饱和地层与非饱和地层的电阻率会呈现显著差异，水位抬升区域因水分含量增加导致电阻率降低，水位下降区域则因介质干燥呈现高电阻率特征。技术层面优化电极间距与探测深度，可定位水位异常的空间范围与垂直深度，清晰区分正常水位层与异常波动区域，为后续生态隐患排查提供地下水文地质的技术支撑。

2.面波勘探识别工程区隐蔽地质裂缝

面波勘探识别工程区隐蔽地质裂缝，人工激发面波与多道接收系统完成技术操作。锤击或震源激发产生不同频率的面波，利用检波器阵列接收面波传播信号，经频散分析技术处理信号数据，生成面波频散曲线。隐蔽地质裂缝会改变地层的连续性与刚度，导致面波在裂缝区域传播时出现速度突变，表现为频散曲线上的拐点或异常波动。技术上对比正常地层与可疑区域的频散曲线特征，结合地层岩性参数，可判断裂缝的走向、延伸长度及发育深度，有效识别地表以下难以直接观测的隐蔽裂缝，避免传统勘查技术遗漏深层裂缝的技术局限。

3.物探数据反演预判生态隐患风险

物探数据反演预判生态隐患风险，整合多源物探数据与地质模型实现技术转化[4]。高精度电法获取的地下水位数据、面波勘探得到的裂缝分布数据输入专业反演软件构建工程区三维地质模型，迭代计算反演地下地层物理参数，如岩层完整性系数、孔隙度等。反演结果显示某区域存在高孔隙度、低完整性特征且与地下水位异常区域重叠时，预判该区域可能出现渗水、管涌等生态隐患；反演发现裂缝与地下水位连通，则进一步预判裂缝可能引发的水位渗漏或地层沉降风险，全程依托数据反演的技术逻辑完成隐患关联与预判。

（三）绿色钻探技术在生态脆弱区勘查作业中的应用

1.低扰动设备用于草原区勘查

低扰动设备用于草原区勘查，核心依托设备结构优化与作业技术改进实现扰动控制。这类设备采用轻量化机身设计，材质选用高强度轻质合金，降低对草原表层土壤的压力，避免土壤压实。设备行走系统搭配宽幅柔性履带，表面设有防滑纹路且接触面积大，可分散机身重量，减少对植被根系的碾压损伤。勘查作业时采用螺旋式钻进技术，钻杆转速与进给速度由智能控制系统调节，以低速平稳钻进方式减少对周围土壤结构的破坏，钻孔直径根据勘查需求控制，避免过度开挖导致的土壤松动，确保勘查过程中草原植被与土壤生态的原始状态得到最大程度保留。

2.钻探废水循环处理在水源区应用

钻探废水循环处理在水源区应用，多阶段处理技术实现废水净化与循环利用。废水进入预处理单元，经格栅过滤去除水中的岩屑、泥沙等悬浮固体，经混凝反应池加入环保型混凝剂，使微小悬浮物凝聚成絮体沉淀分离。预处理后的废水进入深度处理单元，采用膜分离技术截留水中的重金属离子、有机污染物等微量杂质，配合活性炭吸附装置去除异味与残留污染物。处理达标后的废水通过管道回输至钻探系统，用于钻杆冷却、泥浆配制等环节，形成废水闭环循环，避免处理后的废水排放对水源区地下水、地表水造成污染，保障水源区水质安全。

三、地质勘查新技术应用于国土工程生态环境保护的实践成效

（一）国土工程生态风险识别与防控效率的提升

国土工程生态风险识别与防控效率的提升，依托多技术协同的动态监测与快速响应技术实现。遥感技术可实时捕捉工程区植被、土壤的细微变化，结合高精度物探技术快速定位地下水位异常、隐蔽裂缝等潜在风险源，无需依赖传统人工巡查的滞后性排查。风险识别后，GIS 空间分析技术将风险区域与工程作业范围叠加，为防控提供技术指引 —— 针对裂缝风险区采用定向注浆技术加固，避免大范围开挖式防控，缩短防控周期的同时减少无效作业，使风险识别从 “事后发现” 转向 “实时追踪”，防控操作从 “广谱干预” 转向 “精准施策”，整体提升技术层面的风险处置效率。

（二）国土空间资源开发与保护的精准度改善

国土空间资源开发与保护的精准度改善，借助空间信息技术与精细化勘查技术的深度融合达成[5]。高分辨率遥感与 GIS 构建的三维国土空间模型，可划分工程区的资源开发适宜区与生态保护核心区，清晰界定不同区域的地质承载力边界。搭配绿色钻探技术获取的分层地层数据，能判断资源开发的安全深度与范围，避免过度开挖触及生态敏感地层。多光谱遥感技术可实时监测开发区域的生态指标变化，一旦接近保护阈值便通过技术预警调整开发参数，确保资源开发在技术界定的范围内进行，实现开发与保护的空间边界、技术参数双重精准把控，避免传统勘查技术导致的空间划分模糊问题。

结语

地质勘查新技术在国土工程生态环境保护中的实践，有效破解了传统勘查技术的局限。遥感、高精度物探、绿色钻探等技术的应用，解决了生态敏感区勘查适应性不足、数据与保护需求衔接断层等问题，通过动态监测、超前隐患排查、低扰动作业，实现了生态风险防控效率提升、国土空间开发保护精准及保护成本优化。这一系列技术实践为国土工程生态环境保护提供了可靠技术路径，推动了工程建设与生态保护的协同推进，为国土空间的可持续利用与生态安全保障奠定了坚实技术基础。

参考文献

[1] 粟泽华，邓伟，刘天榜，等。生态环境保护下绿色地质勘查技术的应用研究 [J]. 生态与资源，2025 (5):157-159.

[2] 江东。基于环境保护的水工环地质勘查要点研究 [J]. 皮革制作与环保科技，2025,6 (6):196-198.

[3] 李莹莹。地质矿产勘查与生态环境保护协调发展分析 [J]. 世界有色金属，2025 (1):181-183.   

[4] 李鑫。地质矿产勘查中的环境保护与生态修复研究 [J]. 世界有色金属，2024 (17):178-180.

[5] 李志超。生态环境保护大背景下水工环地质勘查工作要点 [J]. 新疆有色金属，2024,47 (5):38-40.

赵晓娟

涞源县自然资源和规划局