地質勘查中GPS技術的應用

易承生

（湖北非金屬地質公司湖北武漢430034）

地質勘查中GPS技術的應用

易承生

（湖北非金屬地質公司湖北武漢430034）

隨著高新技術應用范圍的不斷擴展，GPS技術在地質勘查活動中的運用越來越頻繁，在很大程度上提高了地質勘查工作的精度、效率，并且節省了大量的人力、物力和時間，相對于傳統的勘查模式有著得天獨厚的優勢。

全球定位系統地質勘探資源定位

在以往的地質勘查工作當中，因為受到條件的限制，所以很難較為精準的確立地質勘查的準確地點，從而給地質勘查的后續工作帶來了許多的不便之處，嚴重制約了我國地質勘查工作的進程。在現代化地質勘查作業當中，地質勘查人員通過借助GPS系統在很大程度上提高了地質勘查地點的定位精度，進而幫助地質工作人員更好的完成了相關的工作任務。

1　GPS技術在地質勘查中的實際應用原理

GPS在地質勘查工作過程中的實際工作原理，是通過對于所接受的衛星發射信號的各項數據進行二次處理反饋后，得出的正確空間地理位置的定位。GPS系統相對于傳統的地質勘探定位模式來說兼具有定位性、實時性和全球性三個特點，而且GPS系統還有非常到位的抗干擾能力和關鍵信息加密功能。一套完整的GPS地面檢測保障系統應該由以下三個大的部分組成，分別是監控站、注入站和主控站。在這其中，主控站負責的是計算出各個監測站檢測到的實時數據信息，然后得到相對應衛星的種差參數和軌道參數的實際數據，再將這些計算出的種差參數和軌道參數加密成導航電文發送到系統中另外一個大部分——注入站，并最終這些數據注入到各個衛星自身所攜帶的數據儲存器當中。與此同時，GPS的系統空間內應該包含有三顆在軌的實際備用衛星以及21顆之間實際工作衛星。這些構成GPS系統的衛星應該在太空中六個衛星軌道面上呈現出一個平均分配的狀態，這樣相關衛星給用戶所發送的相關導航定位信號就是連續性的，所應用的兩個無線電載波都應同屬于L波段。GPS系統的數據存儲器、終端接收器以及用戶所使用的終端個人設備共同構成了一個嚴密的GPS系統，在這個嚴密的系統當中，承擔終端任務的設備往往都是計算機。依據在一定相關衛星高度上所獲得到的實際衛星信號，GPS的接收機都能夠對其進行成功的捕獲，捕獲之后在進行相關的定位跟蹤工作，而對這些捕獲信號所做的放大或者是交換等類似的二次處理則可以通過L2和L1載波觀測值來進一步的實現相關精度的高水平測量，進而滿足地質勘查工作中對于地質勘查地點的高精度要求。

2　GPS系統野外數據信息的收集工作

2.1野外GPS信息采集的準備工作

GPS接收機中PROMARK-X型在使用之前一定要初始化,在其初始化過之后在300英里之內移動,不需要在進行初始化就能夠進行測量。其實際的初始化在選擇的當前坐標格式中完成,則該型號的GPS機的相關缺省坐標系統則為Lotn/Lat。在用GPS系統進行相關的數據測量工作的時候，一般情況下是需要兩臺或者是兩臺以上的GPS接收機，這兩臺GPS接收機當中一臺當作主要的基站，另外一臺當作流動的野外基站。野外的流動GPS接收機以及野外基站的衛星信號接受應該在數據采集工作之后進行，并且要對數據進行差分處理，之后就可以獲得較為精確的毫米、或者是厘米級別的測量坐標了。在進行相關的初始化工作之后，地質勘查人員還需要建立自定義的坐標系統，，這個自定義的坐標系統要能夠與Lon/Lat坐標進行轉換，從而達到獲得相關測量坐標的目的。因此，在實際的野外勘探工作之前，需要對每一臺接受設備都進行坐標的統一工作，以滿足實際工作過程中的同步要求。

2.2野外基站相關位置的選擇

地質勘查工作大部分的工作地點都在一些交通不是十分便利的地區，因為山高、林密所以視野條件較差，因此在進行相關的基站位置選取的時候一定要注意觀察周圍的環境。首先，視野一定要選取在較為寬闊的地區，能夠有利于衛星信號的收集工作，而這些地區一般都是位于山頂或者平原地位。不僅如此，在注意衛星基站的視野條件之外，衛星基站的海拔高度也是一個十分值得重視的問題。微型基站測量數據的精度越高，由此所計算出的差分值所能夠達到的實際精度也就會越高。而地質勘查工作的很多數據分析的基礎都是建立在這些基站所收集到的數據上的，因此重視野外基站相關位置的選擇就是提高地質勘查工作精度的一個重要環節，這一環節應該引起地質勘查工作人員的重視。

2.3野外流動站的相關數據采集

PROMARK-X型的GPS在進行高精度的數據位置采集的過程中,其流動站的數據采集在進行差分之后,其實際的處理結果的精度好壞與其衛星高度角、可視衛星實際數目、衛星的相關幾何分布以及基線的情況等因素有著直接性的關聯。而當GPS系統在進行相關的數據信息采集的時候，往往需要具備較為充足的衛星信號才能夠開展下一步的采集工作，在實際的采集工作進行過程中，要求采集對象距離野外流動站的距離保持在1000m以內，數據采集的時間應該保持在15min以上。距離野外基站保持在5000m以上時，數據采集的時序時間應該保持在30min以上。而當采集對象距離野外基站10km以上的時候，信息采集的時間應該在45分鐘左右。如果測量對象的距測量基站千米以上，這個時候獲得的測量精度并不能夠得到保障。

3　結語

GPS技術一在地質勘查工作中運用就受到了極大的肯定，并逐漸的發展成了一種對于地質勘查工作影響極大的技術手段，而且隨著科技水平的不斷提升，其在地質勘查工作中的應用范圍也在呈現不斷擴散的趨勢。其全天候、高精度、高效率的測量特點讓GPS系統能夠充分的滿足地質勘查工作中每個階段對于相關技術的實際要求，不但能夠在很大程度上起到節省人力物力的作用，還可以顯著提升地質勘查工作的工作效率，而且GPS在地質勘查中的應用前景十分廣泛，值得相關從業人員投入大量的精力去研究。

[1]李為樂.RS和GIS在高寒山區鐵路地質勘查中的應用[J].山西建筑,2008,(09):132-133.

[2]李玉霞,楊武年,劉漢湖,戴曉愛,夏濤.遙感圖像三維可視化技術在西部高原區機場建設工程中的應用---以昆明小哨機場為例[J].物探化探計算技術,2007,(03):98-99.

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1000-405X（2015）-7-278-1