地質工程測量中設計問題的改進及GPS應用

摘 要：在地質工程測量中，重視地質工程測量技術的設計具有重要的意義。地質工程測量設計是為了制定有效的技術方案，以保證地質工程測量的設計標準符合客戶的需求并且符合技術標準，最終獲得最佳的經濟效益。所以，每個地質工程測量項目在工作開展之前都必須對其進行設計工作。本文將結合實際工作經驗，提出關于地質工程測量中出現的問題以及改進措施，并且有關GPS在地質工程測量中的應用進行分析。

關鍵詞：地質工程；測量；設計方法；GPS技術

引 言

在地質工程測量中，常常有相關測量單位會忽略地質工程測量技術設計方案。甚至有些人認為地質工程測量工作根本不需要設計方案，實際上不管地質工程是大是小，都不能缺少地質工程測量技術設計方案，因為它不僅能在一定程度上提高工作效率，還能確保工程的預期精度。雖然在地質工程測量工作開展之前，對其進行技術方案設計需要花費一些時間，可是這樣卻能夠從整體上把握地質工程測量水平。

1 地質工程測量設計常見的問題

1.1 有的測量項目缺少方案設計

在很多較小的地質工程中，測量項目在開始的時候都是沒有方案設計的，這樣直接開展測量工作，不僅會增加整體的測量工作量，還會在一定程度上使得工程在后期的工作相對比較被動。另外，還有可能導致在對測量布網進行控制的時候，測區的精度要求布局不太合理，也有可能出現布網漏布的現象。如果在后期進行補救不僅會增加工作量還會使原來的布網的統一性出現損害。

1.2 測量的設計存在套用的情況

有不少測量工作雖然也有進行設計，但是大都存在著套用的情況，因此往往存在著很多問題。比如，在編寫的時候，沒有科學的依據，編寫者所參考的技術設計書大都已經不合時宜，他們對現在的法規和技術標準了解得不夠多。另外，有些設計人員缺乏實地勘探和調查，所進行的設計往往不深入，所使用的名詞或術語往往跟現行的相關法規和標準存在著沖突。還有就是，在自我評價時，不能正視自己的實際水平和能力，往往對自己的技術方案和設計思想做出過高的分析和評價。

1.3 測量的設計不夠規范

測量項目的設計不夠規范主要表現在：①不能根據科學的知識進行材料的編寫。一般而言，編寫材料的工作人員一直都是使用以前的技術和知識，不曾對現有的技術與知識做詳細的、系統的了解與學習，導致設計與時代、設計與工程脫節。②編寫材料的工作人員大多認為只要參考施工方的相關材料就可以根據這些作出工程師設計，實際上一個優秀的工程需要設計人員對現場的情況進行實地勘測與分析，及時檢測到方案中的不足，發現問題的時候能夠及時解決。③設計人員在進行設計時，不能做到認真負責，設計出來的方案不夠深入，并且缺少對于新品種的設計。并不能做到標準化的設計，對于設計工作草草了事。④另外，還有一種情況就是一些設計人員對于自己設計出來的方案的評定不夠客觀，做不到實事求是，常常存在對作業方法、技術方案和設計思路的評價過高等情況。

1.4 片面追求節省經費、縮短工期

在地質工程的布網過程中，有時候會片面追求節省經費、縮短工期，采用缺乏校對條件的一次性布網形式，而將標準嚴格的分級布網原則拋置腦后，這就難免造成誤差的不斷積累，使得工程精度難以滿足項目的需求。這樣的做法，不僅沒有節省經費、縮短工期，而且還導致測量工作陷入一種極為被動的境地。

2 編寫地質工程測量技術設計的方法

2.1 設計依據

在地質工程測量中，其技術設計的依據有：①相關的文件、合同，主要是指上級所下達的一些任務要求；②法規和技術標準，是指法律上對工程測量所規定的法規和工程測量中的一些相關技術標準；③地質工程測量的相關要求，包括資金的要求和裝備的要求。

2.2 設計原則

地質工程測量技術設計要圍繞以下幾個原則來進行：①“瞻前顧后”原則，說的是要考慮工程的整體性；②“因地制宜”原則，包括工程的作業區和施工單位實力的實際情況；③“融會貫通”原則，要從多方面收集相關的資料并加以利用；④盡可能的采用先進的技術、方法和工藝的原則。

2.3 對人員的要求

對地質工程測量技術進行設計的人員，首先必須熟練的掌握設計原則并且對所設計的工程要有全面的了解；其次要有較強的分析能力，掌握工程作業區的實際情況，以便設計出最佳的方案；最后必須是要有較強的責任感，對自己的設計負責，實地了解自己所設計的設計書能否在實際測量中發揮作用。

2.4 設計書的內容要求

地質工程測量技術設計書的的內容，首先必須保證其內容簡單扼要，思路清晰，主次區分，標明有明文規定的要求，其次對新技術、新方法及新工藝的采用要有支持性的證明內容，所采用的專有名詞、計算公式和計量單位等要與法規和標準一致，最后必須要有校核條件這一內容。

3 GPS在工程測量中的利用

3.1 靜態GPS相對定位的應用

所謂靜態相對定位，指的是利用兩臺或者兩臺以上的接收機，同時接收衛星信號，然后對數據進行相關處理，精確地計算出測量點的三位坐標，并且根據其中的某點的坐標位置，精確地求出另外一個坐標點的具體位置。

就目前我國工程測量的領域來看，航測是對精度的要求最為嚴格，最需要技術的，GPS技術就完全能夠滿足相關的技術要求，所以在航測的領域有GPS的一席之地。目前的航測成圖的過程中，幾乎每一對圖像都需要擁有滿足技術要求數量的共同的控制點，也只有這樣，圖片之間才能夠產生自動糾正。我們所了解的傳統的測量方法，必須依據很多平面和高程的二維坐標，在占據坐標位置的同時，肯定會浪費大量的時間，因為人為因素，常常使得測量的精度遠遠達不到技術要求。下圖1為GPS在地質工程測量中的應用原理。

3.2 動態GPS相對定位的應用

動態定位是指待測點相對于周圍的固定點是運動的，在短時間段內可以察覺到運動或有明顯的運動，確定這些動態待測點的位置稱為動態定位。動態GPS相對定位就是利用GPS信號接收器接收安裝在監測物體上面的GPS信號接收器天線的位置信號，以確定該物體的位置、時間、姿態、速度和加速度等狀態參數。動態GPS相對定位技術，利用比較兩站之間相互信號的差別，通過計算得出各個運動戰在每個時刻的位移以及運動坐標，一般而言，GPS動態測量的差分數據有兩種形式：滯后處理和及時處理。及時處理指的是將基準站的測量信息及時傳送到移動站上去，然后進行對比并加工，其重要的步驟就是及時形成數據鎖鏈，用于實施數據傳輸。所謂滯后處理就是不需要將基準站的數據及時的傳輸到運動站，只要在后期進行數據處理就可以了。

3.3 工程案例

某研究區位于新疆鄯善縣境內，面積為26.47km2，屬南湖戈壁灘的低山丘陵區，地勢較為平坦，海拔高度一般在1100m?？紤]到海拔較高、工作難度大、工期較緊、降低成本等因素，決定采用GPS進行控制測量、碎部測量以及工程收測。

4 結 語

工程測量學的發展的主要表現形式為從一維、二維到三維、四維，從點信息到面信息獲取，從靜態到動態，其主要作用主要是改善人們的生活環境，提高人們的生活質量。目前，GPS技術應用于地質工程測量是地質工程測量史上一項重大技術革命，其應用及開發的前景十分廣闊，必將對測量質量起到巨大的推動作用。

參考文獻

[1]趙娜，林永慧.GPS技術與水利測量工程[J].現代農業.2011（10）.

[2]楊文東.淺談GPS在水利工程應用與分析[J].大科技·科技天地.2011（3）.

[3]李保杰.GPS與傳統測量技術在地質勘查中應用比較[J].地理空間信息.2011（03）.

[4]趙惠德.地質工程測量中GPS控制網的設計與觀測資料分析[J].西部探礦工程，2011（03）.

作者簡介：王勇（1978-），碩士研究生，工程師，主要從事水文地質與工程地質工作。