非接触勘探技术主要包括遥感技术、近距摄影技术、三维激光扫描技术与无人机技术。其主要原理大体为通过可见光、热红外、微波、数码摄影、激光等介质，将目标物的实际状态转化为数据影像与图像，将目标物信息以不同的形式存储起来，再通过应用软件转化及图像解译输出目标数据，从而反映出地形地貌、地质构造、水系特征、地层岩性与水文地质结构等信息。

3.2.2.1　主要技术方法

图3.6　水文地质钻孔结构示意图

（1）遥感技术。遥感技术是20世纪60年代蓬勃发展起来的集物理、化学、电子、空间技术、信息技术、计算机技术于一体的探测技术。遥感技术的应用依赖于遥感系统，遥感系统由遥感平台、遥感器、信息传输接收装置以及数字或图像处理设备等组成。遥感平台是安放遥感仪器的装置，如人造卫星、航天飞机等。遥感器/传感器接收和记录目标物辐射、反射、散射信息，信息传输设备用于将遥感信息从远距离平台（如卫星）传回地面站。图像处理设备对地面接收到的遥感图像信息进行处理（几何校正、滤波等）以获取反映地物性质和状态的信息。按照遥感平台的工作高度划分，遥感可分为航天遥感、航空遥感和地面遥感。遥感技术主要采用空对地的模式，距离地面相对较远。其检测范围广，可覆盖整个地球。成像效果好，包含的信息丰富。主要可应用与大区域范围内的水文地质调查、区域地形地貌调查和岩溶地质调查等。

遥感工作主要分为准备工作、遥感图像处理、初步解译、外业调查验证与复核解译、最终解译与成果编制等。通过对遥感图像的解译，能够宏观反映出区域地形地貌、地质构造、边界条件、含水岩组的展布及水系特征等。以区域地形地貌遥感特征为例，其特征解译标志见表3.13和表3.14。

表3.13　地形、地物遥感特征标志

续表

表3.14　地貌遥感特征标志

（2）无人机遥感技术。无人机遥感技术是指利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、遥测技术、通信技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术，实现自动化、智能化、专用化来快速获取国土资源、自然环境、地震灾区等空间遥感信息，并且完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。

无人机遥感系统包括飞行平台系统、任务载荷系统、飞行测控系统、遥感导航系统、地面监控系统、数据采集系统以及综合保障系统。多使用小型数字相机（或扫描仪）作为机载遥感设备，与传统的航片相比，其像幅较小、影像数量多。(www.daowen.com)

无人机遥感技术主要采取低空对地的模式，其探测范围较广，精度高，可以实现视频高清图像实时回传，具有很高的灵活性和准确性，能够高效地处理测绘数据和信息。主要可应用于小范围内高精度滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的调查，能够局部精细反映地层岩性、地质构造、地质灾害影响范围与程度等。

（3）三维激光扫描技术。三维激光扫描技术主要是根据激光测距原理（包括脉冲激光和相位激光），通过记录被测物体表面大量的密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息，可快速复建出被测目标的三维模型及线、面、体等各种图件数据。三维激光扫描仪和配套的专业数码相机融合了激光扫描及遥感等技术，可以同时获取空间三维点云（Point cloud）和彩色数字图像（Color imagery）两种数据，甚至能够记录反映物体特性的电磁波反射率，扫描点空间定位精度达到5～10mm的扫描精度，并且激光扫描不需要光源可以在黑暗的环境中进行扫描。地面三维激光扫描系统主要由地面三维激光扫描仪、数码相机、旋转平台、电源以及其他附属设备和安装有后处理软件的便携式电脑构成。

典型的中远距离毫米级精度径向三维激光扫描仪有很多，如RIEGL公司的LMSZ620、Optech公司的ILRIS-3D、Leica公司的HDS3000、Mensi公司的GXRD200等。

三维激光扫描技术采用地对地的模式，实现远距离非接触测量，精度更高，能够反映工程场地表面的全部细节，精确地反馈与记录地质构造的变化过程，监测各项工程地质与水文地质要素如滑移面的移动、地裂缝的扩张以及含水结构的形态等。主要应用于地形变化监测、工程地质测绘（编录）及地下洞室和开挖基坑的编录、水库坝体测量、对裂缝的安全监测、对隧洞断面测量、对建筑物的三维建模和对工程竣工的检查验收等。

（4）近距数码摄影技术。近距摄影技术是将遥感、摄影测量、三维虚拟仿真和计算机辅助绘图技术同工程地质理论与实践相结合，进行工程各类场地的地质编录（测绘）的综合应用技术。通过数码相机，分左右摄站点拍摄目标场地的左右两幅图像，在电脑中形成立体像对，并经电脑计算处理形成可量测大小的三维影像模型。

近距摄影系统一般由三脚架、操作控制台、普通数码相机、计算机等硬件设备和专门的摄影测量与地质编录软件组成。一般按照五个主要步骤进行，分别是拍摄模式优选、数码图像拍摄、三维影像模型建立、空间属性数据提取、空间属性数据利用，各步骤使用的软硬件和输出的成果见表3.15。

表3.15　近距数码摄影系统工作步骤说明

近距数码摄影技术亦采用地对地的模式，能够瞬间获取目标的大量几何信息和物理信息，适合对复杂工程目标的整体监测和分析，还能适应动态目标的测定，可以反映岩溶发育情况、工程塌方情况、水文地质钻孔垮塌等信息。其应用范围广，作业效率高且成本较低。主要应用于坐标与体积等基本信息的测量、地下洞室地质编录、岩质边坡地质测绘以及基坑开挖地质编录等。

3.2.2.2　主要技术方法特征总结

非接触式勘探技术的特征见表3.16。

表3.16　非接触式勘探技术特征