JTG/T C21-01-2005 公路工程地质遥感勘察规范

JTG
中华人民共和国推荐性行业标准
JTG/TC21-01-2005
公路工程地质遥感勘察规范
Specifications for Highway Engineering Geological Remote Sensing
2005-04-15发布2005-06-01实施
中华人民共和国交通部发布

1总则
1.0.1为适应公路建设的发展和需要，统一公路工程地质遥感勘察的技术标准，保证公路工程地质遥感勘察的质量，提高公路工程地质遥感勘察的水平，缩短勘测周期，及时有效地为公路工程勘察和设计提供地质与环境评价资料，特制定本规范。
1.0.2本规范适用于新建公路的预可行性研究、工程可行性研究及初测阶段的工程地质遥感勘察工作。改建公路工程地质遥感勘察工作可参照执行。
1.0.3公路工程地质遥感勘察主要是通过航天、航空遥感资料及其他资料的搜集、处理、分析、解译、调查验证等工作，获取路线走廊区域的地形、地貌、地质构造、不良地质现象、特殊性岩土和水文地质、环境地质等信息，从而对路线方案、公路重大构筑物等所处的地质条件做出评价，为路线方案的勘察设计、重大工程选址提供宏观的地质依据。
1.0.4遥感信息具有全面性、动态性、多源性的特点，适宜于宏观、全面、快速地进行公路路线走廊区域的综合地质条件勘察。在重大不良地质路段和地质条件复杂地区，应重视和加强外业调查验证工作。
1.0.5公路工程地质遥感勘察的基本工程程序如下：
(1)按任务要求搜集已有的遥感资料及有关其他资料；
(2)图像处理；
(3)建立解译标志；
(4)初步解译；
(5)外业调查验证；
(6)综合解译与成图；
(7)补充性重点调查验证；
(8)地质遥感资料的分析整理与工程地质遥感勘察报告的编制。
1.0.6遥感技术应与其他工程地质勘察手段密切配合，相互补充，相互印证。公路工程地质遥感工作宜在同阶段其他工程地质勘察工作实施前进行，以便为其他工程地质勘察工作提供指导或提供作业依据。
1.0.7公路工程地质遥感勘察采用的图例、符号应符合现行的《公路工程地质勘察规范》和其他相关标准、规范的要求或规定，其成果应满足公路勘察设计信息化的要求。

2术语
2.0.1遥感Remote Sensing
泛指各种非接触的、远距离的探测。
2.0.2遥感技术Remote Sensing Technology
是由遥感平台、遥感仪器，以及信息接收、处理、分析与应用等组成的对地观测技术系统的总称。
2.0.3地质遥感Geological Remote Sensing
指应用于地质学调查研究与区域制图的遥感。
2.0.4航空遥感像片Aero-Photograph
泛指采用飞机、气球等空中平台通过摄影或扫描对地观测所获取的遥感影像。
2.0.5航天遥感图像Space Imagery
泛指采用卫星、航天飞机等太空飞行器为平台通过摄影或扫描所获取的遥感图像。
2.0.6雷达图像Radar Imagery
指用航天、航空雷达扫描成像获取的地表遥感图像。
2.0.7TM/ETM图像TM/EIM Imagery
指由美国陆地卫星上的专题成像仪/增强型专题成像仪获取的对地观测遥感图像。
2.0.8SP0T图像SP0 T Imagery
指由法国SPOT卫星线性阵列推扫探测器对地观测获取的遥感图像。
2.0.9 Ikonos图像Ikonos Imagery
指由美国Ikonos卫星对地观测获取的高分辨率全色和多光谱遥感图像。
2.0.10 QuickBird图像QuickBird Imagery
指由美国QuickBird卫星对地观测获取的高分辨率全色和多光谱遥感图像。

2.0.11分辨率Resolution
指获取、传送或显示图像细节的能力。
2.0.12成像波段Imaging Band
指传感器响应的电磁波波段或遥感图像对应的电磁波波段。
2.0.13时相Time Templet
指遥感传感器获取数据的时间。
2.0.14波谱特性Spectrum Characteristic
是物体吸收、反射、散射、透射外来电磁波辐射和其自身发射电磁波能量的特性。
2.0.15图像处理Image Processing
是对初始遥感图像进行信息校正、增强、变换等技术加工，从中提取信息，使之更有利于目标识别的过程。
2.0.16影像特征Image Feature
指影像的几何形态、大小、纹理、色彩或色调等。
2.0.17地质解译Geological Interpretation
是根据各专业的要求，运用解译标志和实践经验，或借助各种技术手段和方法，从遥感图像上识别出地质体属性、地质现象，测算出某种数量指标的过程。
2.0.18解译标志Interpretation Mark
指能反映或判别事物及现象，并能说明其性质和相互关系的影像特征。
2.0.19地貌Geomorphology
是由地球内、外营力作用形成的地表起伏形态。
2.0.20地质构造Geological Structure
是在地壳运动影响下，地层发生塑性和破裂变形形成一系列结构面的空间排列形态。
2.0.21不良地质现象Adverse Geological Phenomena
指由地球的外营力或内营力所产生的对地表造成危害的地质作用或现象。
2.0.22环境工程地质学Environmental Engineering Geology

是研究人类工程、经济活动与地质环境之间的相互作用和影响，合理利用与保护地质环境的学科。
2.0.23公路遥感影像工程地质图Engineering Geological Map of Highway Remote Sensing
是以纠正后的遥感影像为背景，示出工程地质区划界线及地质构造、地质年代、地层分界线、沿线不良地质现象、特殊性岩土、主要构造物、村镇地名、公路设计路线及里程桩号等的一种综合性地质平面图。

3基本规定
3.1准备工作
3.1.1应根据路线方案及通过区域的地质背景，按照勘察阶段及工程的特点，确定相应的工程地质遥感工作的深度与方法。
3.1.2公路工程地质遥感应选择性地搜集下列有关资料。
1地形、地质资料
1)按勘察阶段不同，搜集所需比例尺的地形图。
2)搜集测设路线区域内相应比例尺区域地质资料和已有的各种地质资料。
2遥感资料
遥感资料应按勘察阶段及工程特点，参照附录A、附录B,合理选用。遥感资料选用的共性要求如下：
1)采用航空像片时，应搜集1~2套。当航片用于不良地质现象解译时，应尽可能搜集不同时期的全色黑白航片或红外航片。当现有的航空遥感资料不能满足公路工程地质勘察要求时，则需要重新安排摄影。
2)航天遥感资料应选择相应遥感平台、相应分辨率的卫星图像。条件许可时，宜搜集多时相遥感资料。
3)搜集热（远）红外扫描图像时，应了解成像时间、气象条件、扫描角度、温度灵敏度、地面测温等资料。
4)侧视雷达图像应了解雷达的波长、侧航角、极化方式、目标表面的粗糙度及目标的介电常数等。
5)工作区的典型地物波谱特征资料。
3工程资料

公路的等级、路线走廊位置及主要公路构造物位置等公路工程资料，以及路线走廊范围内对公路工程有影响的已建、在建或拟建的重大工程相关资料。
3.1.3遥感图像的质量检查。
1航空像片的影像应清晰，对比度适中，覆盖整个解译的路线走廊区域，且区域内不应有云影，比例应满足相应阶段工程地质遥感工作的需要。为便于立体观测，航空像片的航向重叠最小应为58%，旁向重叠最小应为20%，相邻像片的航高差应小于30m,航线的弯曲率应小于3%。
2航天影像的数据应覆盖工作区域，影像清晰；解译的路线走廊区域内不应有云影、噪声和条带缺失。为立体观测的需要，区域内应有同轨或异轨的相同平台和传感器的相同分辨率的卫星图像，其传感器的参数或模型参数应完整。
3.1.4遥感图像处理与分析的计算机及相关设备应能满足海量数据遥感图像处理、显示和输出的要求，所用的软件应满足工程地质遥感数据融合、解译、分析及制图的需要。
3.2遥感图像处理
3.2.1遥感图像处理的目的是对初始遥感信息进行技术加工，突出工程所需的地质现象和信息，压缩干扰信号，提高分辨效果，提取特定的专题信息，以满足地质解译、信息融合、专题制图等工程技术的要求。
3.2.2遥感图像处理分光学图像处理和数字图像处理。遥感图像处理的共性要求为：
1应依据遥感图像所具有的波谱特性、空间特性和时相特性，针对公路工程地质勘察的地质现象，选择相应的数学模型，采用相应的处理方法或方法组合。
2应对工作区遥感图像进行几何纠正、色彩匹配、信息融合、镶嵌配准等处理工作，使之满足公路工程遥感勘察的精度要求。
3.2.3遥感图像处理方法应视不同的遥感资料和设备，以及不同测设阶段任务的具体要求，合理选择，以满足本阶段工程地质勘察的需要。
3.3初步解译
3.3.1遥感图像初步解译应按照任务要求及路线方案，参考区域地质特点，结合搜集的遥感图像，确定解译原则、解译范围和解译深度。
3.3.2应结合工作区的区域地形、地质特点，详细研究各种资料，选择各类地物或地质现象中有代表性的影像特征，建立解译标志，并在解译中不断补充、修改、完善解译标志。
3.3.3遥感图像初步解译应包括的内容如下：
1水系
水系形态、密度及方向特征，冲沟形态及其成因，河流袭夺现象，水系发育与岩性、地质构造的关系等。
2地形、地貌
1)地形、地貌的形态、成因、特征类别及地貌分区界线。

2)地貌与地层、地质构造之间的关系。
3)地貌的个体特征、组合关系和分布规律。
3地层、岩性
1)参照已有地质资料确定地层、岩性的类别、岩层产状。
2)岩性、地层的划分必须遵照从宏观到微观的原则，从界到组，按工程地质条件以组划分，厚度可根据分辨率和地质学解译进行推断。
3)对工程区域有影响的岩性、地层进行勾绘。
4地质构造
1)断裂构造性质特征、位置、规模、延伸方向；判测断层破碎带宽度。
2)断裂构造与路线的关系。
3)褶皱构造类型、性质、轴线位置、长度、倾覆方向。
4)大型节理带的分布特征、密集度及方向。
5水文地质
1)大型泉水点或泉群出露位置和范围，湖泊、沼泽的分布。
2)地下水的补给、径流、排泄、分布范围及相互关系。
6不良地质及特殊性岩土
1)圈定活动断裂、滑坡、崩塌、岩堆、泥石流、岩溶、地表塌陷、冰川、雪崩、活动沙丘、软土、冻土、黄土、盐渍土、沼泽等不良地质与特殊性岩土的分布范围。
2)研究不良地质现象或潜在不良地质现象的分布规律，分析其产生原因、危害程度、发展趋势及其与路线之间的关系。
7第四纪地质
1)圈定第四纪坡积、崩积、冲积、洪积、河漫滩、河流阶地等地貌形态范围。
2)评价地貌与岩性、地层和地质构造的关系。
3)第四纪地质的分布与路线之间的关系。

4可行性研究工程地质遥感勘察
4.1预可行性研究工程地质遥感勘察
4.1.1预可行性研究工程地质遥感勘察工作主要任务是根据搜集到的遥感资料、地质资料和拟定路线的地理位置等，对遥感图像进行地质解译，概略了解区域的地形、地貌、岩性、地质构造及不良地质现象，概略掌握路线走廊带的工程地质条件，推荐工程地质条件相对较优的路线走廊带。
4.1.2预可行性研究阶段工程地质遥感勘察应搜集下列资料：
1路线区域比例尺不小于1：200,000的地质图及相关地质资料；
2分辨率不低于30m的航天遥感图像；
3路线走廊区域水文、气象资料；
4拟定路线的位置，含大型桥梁、隧道及有关主要构造物的地理位置等工程资料。
4.1.3预可行性研究工程地质遥感勘察的工作内容与技术要求如下：
1按照路线的地理位置、工程的特点和规模，图像解译的范围应为图上路线两侧至少各100mm。
2根据搜集到的资料，解译拟定路线走廊带的地形、地貌、地层、岩性、地质构造、大型不良地质现象与特殊性岩土分布范围等。
3应对代表不同岩性类别、地貌、地质构造等解译成果，以及大型不良地质地段的范围、位置等进行外业调查验证，必要时，应辅以其他适当的勘察工作来验证。
4概略掌握拟定走廊带的工程地质、水文地质条件，论证不良地质与地震活动的作用对拟定路线走廊的影响，从工程地质、水文地质、环境地质等角度进行综合分析、比选、论证公路工程建设的地质环境，评价拟定路线走廊带的建设条件。
4.1.4提交的成果及要求：
1工程地质遥感勘察说明书。其内容应包括：
1)说明拟定路线的地理位置、区域地质概况；
2)介绍地质遥感的方法、手段以及采用的遥感资料；
3)地形、地貌、地层、岩性、地质构造、水文地质、不良地质与特殊性岩土等解译成果；
4)评价各路线走廊带的工程地质条件及工程方案可行性；

5)结论与建议，推荐较优的路线走廊。
2工程地质遥感解译成果图表：
1)遥感勘察工程地质平面图，比例尺不小于1：100000；
2)遥感勘察工程地质分区图，比例尺不小于1：100000；
3)遥感勘察构造纲要图，比例尺不小于1：200000。
3验证的照片及其他图表。
4.2工程可行性研究工程地质遥感勘察
4.2.1工程可行性研究工程地质遥感勘察工作的主要任务是针对拟定的路线、构造物位置和搜集到的地质资料，通过地质遥感解译和外业验证，调查路线走廊带的地质条件，为工程可行性研究路线走廊带的确定、大型构造物的设置和控制投资规模提供宏观的地质资料。
4.2.2工程可行性研究工程地质遥感勘察工作应搜集下列资料：
1拟定路线区域比例尺不小于1：200000的地质图及相关区域地质资料；
2路线区域比例尺不小于1：50000的地形图；
3拟定路线及大型构造物的地理位置等工程资料；
4分辨率不低于30m的航天遥感图像。地质条件复杂地区、大型桥梁或隧道处宜搜集分辨率不低于15m的航天遥感图像和较大比例尺的彩红外、热红外、侧视雷达等航空遥感资料。
4.2.3工程可行性研究工程地质遥感勘察应符合下列技术要求：
1工程地质遥感解译的范围应至少为图上路线两侧各100mm
2宽度大于100m的地层在影像上应进行解译区分。地质条件简单时，对延伸大于100m以上的断裂带应进行标注。在地质条件复杂时，对影响路线工程的主要断裂应特别加以标注。
3不良地质现象，应对地面上100m×100m以上的大型滑坡进行解译；对路线有影响的滑坡、崩塌应采用大比例尺的航空像片进行解译。
4与路线有关的重大不良地质现象都应进行外业验证，走廊带内其他不良地质现象应抽样进行外业验证。
5制图时，对可能影响路线安全的某些较大的不良地质现象应依比例表示；较小的不良地质现象可不依比例，仅以符号表示其位置。
6路线所经过的地层、岩性及不良地质现象与特殊性岩土等工程地质条件应进行评价，尤其是大型桥梁或隧道选址的地质条件应进行综合分析、论证，为路线的可行性、安全性、经济性、合理性提供可靠的地质依据。
4.2.4大型桥梁或隧道工程地质遥感勘察。

1桥梁
1)遥感影像解译宽度应包括所有桥位方案范围和桥头接线部分。解译宽度不宜小于图上桥轴线两侧各100mm,桥头部分不应小于120mm。山区高架桥桥头部分还应与深路堑和隧道方案统筹考虑，解译范围宜加宽。对于解译发现的大断裂，尤其是活动断裂，应补充搜集该地区断裂带附近相应的大比例航空影像资料，并进行解译。
2)解译的重点是地层、岩性以及不良地质现象和特殊性岩土。
3)外业调查验证应在每个桥头接线部分至少布设1个验证点；独立的跨江、跨海特大型桥梁水中至少应布设1个验证点。
4)应结合区域地质资料和外业调查验证资料进行综合分析，为大型桥梁的选址、桥型方案的确定提供可靠的地质依据。
2隧道
1)分左右线的山区越岭隧道，遥感影像解译除两隧道轴线外侧不小于图上150mm范围外，两轴线中间的范围应进行解译；山区高速公路连拱隧道地质解译的范围应为图上隧道轴线两侧各200mm;海底隧道和过江隧道的解译范围应为图上隧道轴线外侧各200mm解译范围应覆盖多个可能的方案。
2)隧道工程地质遥感解译重点是岩性和地质构造，尤其是导水构造和隧道附近有大的地表水体的地质构造。
3)对于控制路线走向的特长隧道，工程地质、水文地质极复杂的长隧道、水下隧道，必须在洞口和洞身地质构造极发育地段设立验证点，进行野外踏勘，调查验证。水下隧道还应对可能出现危害隧道安全的导水断裂带，采用钻孔、物探等方法和手段进行验证。
4)隧道工程地质遥感综合解译必须对区域地质资料、外业调查验证资料和其他资料等进行综合分析研究，必要时应进行专题研究，基本查明影响隧道安全的断裂构造性质及其他重大地质问题。
5)评价与论证隧道区域的工程地质、水文地质条件，为隧道的方案设计与施工提供科学的、合理的指导性意见与建议。
4.2.5提交的成果。
1工程地质遥感勘察说明书。其内容应包括：
1)说明拟定路线走廊的地理位置，自然地理及区域地质概况；
2)说明采用的地质遥感的方法、手段及遥感资料；
3)解译地形、地貌、地层、岩性、水文地质、地质构造等分布范围、性质及与路线的关系；
4)对遥感解译结果进行综合分析，并对路线及大型构造物工程地质稳定性进行分析、评价和论证；
5)对拟定路线走廊带的经济性、可行性做出结论，并提出建议。
2公路工程地质遥感解译图表：
1)遥感勘察工程地质平面图，路线部分比例尺不小于1：50000，独立的桥梁、隧道部分比例尺不小于1：10000；
2)遥感勘察水文地质图，路线部分比例尺不小于1：50000，独立的桥梁、隧道部分比例尺不小于1：10000；
3)遥感勘察地质构造纲要图，比例尺不小于1：100000；
4)遥感勘察地貌、不良地质分区图，比例尺不小于1：10000。
3公路工程地质遥感勘察外业验证图件、调查表和照片等。

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