試論新型測繪技術在地質工程測量中的應用

何銳利（湖南省地質礦產勘查開發局四〇二隊，湖南　長沙　410000）

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試論新型測繪技術在地質工程測量中的應用

何銳利（湖南省地質礦產勘查開發局四〇二隊，湖南長沙410000）

近年來，隨著我國社會經濟與科學技術的迅速發展，地質工程測量也在不斷發展，計算機技術、通信技術等在測繪技術中獲得了較為廣泛的應用，大大提升了測繪技術的精確度，在地質工程測量作業中，測繪技術具有十分重要的作用。針對此，本文以GPS RTK技術為例，對新型測繪技術在地質工程測量中的具體應用進行了詳細的闡述，以供參考。

新型測繪技術；GPS RTK技術；地質工程測量；應用

1　引言

近年來，隨著我國科學技術水平的不斷提高，地質工程測量中新型測繪技術獲得了十分廣泛的應用，大大提升了當前地質工程測量作業精度，為工程建設安全性能的提高奠定了良好的基礎，并且還可有效降低測量作業成本。其中，通過GPS RTK測繪技術的應用，使得地質工程測量得到了進一步發展，當前，新型測繪技術已逐漸取代傳統測繪技術，并在地質工程測量中得到廣泛的應用。

2　地質工程測量中GPS技術

2.1GPS的靜態測量技術

所謂靜態相對定位技術，即為通過多臺GPS信號接收器同時接收信號，之后在對所收集到的信號進行一定的處理，通過此種方式，可通過1個點的坐標推導出另外一些測量點的具體位置，從而對測量點的三維坐標進行精確的計算。基于我國當前測量領域，對航測測量精度的要求是所有測量作業中最高的，而通過GPS技術的應用，可較好的滿足航測實際需求。

在當前航測作業過程中，每一個圖像都要滿足基本要求的控制點數量，為之后圖片誤差的糾正操作提供便利。傳統的測量方法通常需要以測量點高程與平面為坐標，在占坐標位過程中，往往會浪費大量的時間，并且還會因為人工操作存在一定的誤差，傳統的測量方法在精度方面已經無法滿足技術要求。由此可知，GPS相對定位技術在測量作業中具備重要的作用。

2.2GPS的動態測量技術

所謂動態定位，即為需要測量的點與其周圍環境做相對運動，在一定期限內，可明顯感覺其運動軌跡，而動態測量測點處于持續移動狀態。所謂動態GPS相對定位，即為在運動物體上安裝GPS信號發射裝置，之后再通過GPS信號接收天線確定物體詳細的運動學量，例如時間、位移、運動軌跡等數據。

通過GPS動態測量技術的應用，有關作業人員僅需要通過不同信號接收裝置之間數據存在的差異，就可明確物體運動狀態。通常情況下，動態GPS相對定位數據處理主要包括及時處理與后續處理兩種處理方式。其中，及時數據即為將收集到的數據實時發送至信息處理系統，通過對比形成一系列數據信息，然后將其用于實時數據傳輸作業。而后續處理則是指在數據收集作業完成之后再另選時間處理。

3　地質工程測量中GPS RTK技術的應用

3.1礦區控制測量

對于礦區面積大小的確定，通常采用控制等級的方式進行，常規控制測量方式包括三角測量與導線測量等，但需確保點間通視，費工費時，精度也較不均勻。如果礦區面積相對較小，通過GPS RTK定位技術的應用，可滿足礦區控制測量精度要求，并且還可獲得良好的測量速度、精度與經濟效益。近年來，隨著我國科學技術的迅速發展，GPS RTK技術逐漸取代常規控制測量技術，并且逐漸成為礦區控制測量的主要手段。

3.2地形測量

在進行礦區1：2000地形圖測量作業時，如果地形條件較為良好，即為相對高度差較小、接收衛星信號好等情況下，可直接通過GPS RTK采集測量數據。但如果遇到了地形條件較差的情況，應通過有效結合GPS RTK與全站儀等其他類型的測量儀器進行測量數據的收集。通過GPS RTK技術的應用，可有效提升測量作業速度與精度。

3.3勘探剖面測量

與傳統的勘探線剖面測量作業相比，GPS RTK測繪技術具有諸多優勢，其是集檢測、放樣與計算于一體的一種測繪技術。在運用GPS RTK測繪技術進行測量作業時，僅需要將各個勘探線端點坐標輸入電子手簿，就可自動計算方位與距離。在進行剖面測量作業時，通過GPS RTK技術的應用，可保證所測量點在設計剖面上不會發生偏移情況，并且還可確保觀測地形點高程精確度。

3.4地質工程點放樣

通常情況下，地質工程點測具備較為嚴格的精度要求，特別是勘探點測放作業精度要求。同時，相比于傳統地質勘探點定位測量，GPS RTK技術（圖1為GPS RTK技術放樣示意圖）不僅能夠節約測量作業時間，還可節省人力、物力，但在采用GPS RTK技術進行建筑物放樣作業時，需對所檢查建筑物自身的幾何關系進行充分的考慮，并且還要重視測量點位收斂精確度，以最大限度的減少測量作業存在的誤差。

圖1　GPS RTK技術放樣示意圖

3.5物化探測量

所謂物化探測量，主要是指先在測量區域內采用測量的方式，然后沿著直線方向設置一系列距離對等或依據特定規律分布的物化探觀測點、取樣點，即為布置物化探網。通過GPS RTK技術包含的線放樣作用，可以很容易獲得物探化測量，但需要先將設計好的測線點或是基線數據輸入GPS RTK掌上機，之后再通過GPS RTK線放樣工藝在實地設置設計點位即可。

4　應用實例分析

4.1調查區域概述

該地質勘查項目區域詳細調查范圍達1.1km2，交通非常便利，礦井與礦產處于一座山的中間位置，山為低山。海拔最高的為礦山海拔，且河床海拔高度達190m。“V”形谷的發展屬于構造侵蝕地形。此外，采礦區域地形較為復雜，存在超過25°的地面坡度，整體為一個被大山覆蓋的、高大的竹林區域。

4.2控制點測量

在測量區域附近采用D1，D2、XTL-2這3個控制點，在已知點D2處布設基站，然后通過 2個已知點，即為 D1、D2，通過計算解決方案XTL-2點數轉換參數與礦山加密解決方案，獲得控制點X1，X2，…，X14的坐標。除此之外，該地質項目測量嚴格遵循“地質礦產勘查測量規范”（ZBD10001-89）的調查工作方法進行了相關作業，測量結果完全滿足精度指標要求。

4.3工作統計的準確性

對于測量精度檢測方式，該項目主要采用以下三種方式進行：①通過布設在已知點處的移動站對有關數據進行收集，然后將收集到的數據與檢測到的三個點的正確坐標值進行比較。②在不同的時間點，對特征點進行重復測量，并將這些數據點進行比較，獲得其存在的差異。③通過索佳SET610全站儀、尺跨度檢測高度與相鄰兩個地形點之間的距離，總共檢測有32個點。

在完成上述作業之后，將檢測獲得的數據與資料進行匯總，統計總體準確性，滿足工程項目精度要求。該工程X與Y坐標分布較為均勻，但GPS中依舊存在一定的誤差，大約為1m。此情況下，為了獲得更高的精度，可對儀器進行誤差模擬，以改善系統誤差對單點定位精度的影響。對于改正之后的精度，具體如表1所示。通過表1可以發現，當去除所有殘差之后，GPS定位精度明顯提升，兵且隨著觀測時間的增加，單點定位精度也在不斷提高，可較好的滿足實際需求。

表1　誤差改正后的精度

5　結語

綜上所述，在進行地質工程測量作業時，通過新型測繪技術的應用，例如GPS RTK測繪技術，可獲得精確的測量結果，并且還可有效提升測量精度與質量。但在具體測量過程中，地質工程測量人員還應在緊密結合地質工程測量中新型測繪技術特征的基礎上，不斷強化對新型測繪技術的應用，以增強地質工程測量效果。

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何銳利（1982-），男，工程師，本科，主要從事測繪地理信息方面工作。

TU195

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2095-2066（2016）12-0104-02

2016-3-19