GPS技術在地質工程勘察測繪中的實施應用

（河北工程大學水利水電學院 河北 邯鄲 056001）

GPS技術在地質工程勘察測繪中的實施應用

翟 楊

（河北工程大學水利水電學院 河北 邯鄲 056001）

地質勘察測繪工作較為復雜，對于測繪人員的要求較高，而且隨著社會的不斷發展，當前行業對于地質勘察測繪工作質量也越來越高。這就需要我國不斷的提高自身的地質測繪技術，只有這樣才能優化工作方式，進一步提升工作效率。基于現實的需求，我國引入了G PS技術，并將之應用于地質測繪工作中。G PS技術的應用一方面改善了地質勘察測繪工作流程，另一方面還在很大程度上減少工作人員的野外工作量，進一步提升了工作效率。因此，本文在對G PS技術基本原理及應用意義進行分析的同時，還具體分析其在實際中的應用。

GPS技術；地質工程；勘察測繪；應用

一、前言

美國軍方最早應用GPS技術，他們主要是將之用于陸海軍的導航服務中。一般來說GPS由三大部分組成：一是空間星座，二是地面控制，三是用戶設備，該技術在衛星覆蓋的范圍內，可以將星歷參數和時間信息持續發送出去，地面接收機接受到相關的信息后，就可以通過一定的計算方法對信息進行分析，然后得出地面物體的性狀以及范圍。具體來說，GPS定位主要是指先在特定的位置安裝GPS設備，進而借助衛星尋找GPS裝置的位置信息，并將相關信息發送到控制端的一個過程。GPS技術發展到現在，應用的范圍越來越廣泛，除了可以應用于軍事上，而且還可以應用于車輛定位、地質勘查等不同的領域中，本文主要是分析GPS技術在地質勘查中的應用。

二、GPS技術的基本原理及應用意義

2.1 GPS技術的基本原理

GPS技術的基本應用原理主要是指通過對特定位置的衛星至接收機的距離進行測量，并在綜合相關衛星數據等情況下，將之在在星歷中尋找出來。GPS技術的應用具有多方面的優勢，它可以實現全天候的運作，而且具有良好的傳播速度快，準確率也非常高[1]。將GPS技術應用于地質勘察工作中，可以有效減少多方面因素的影響，在最大程度上減小誤差。

2.2 GPS技術的重要應用意義

在地質勘查工作中應用GPS技術具有非常重要的意義，首先，可以在很大程度上改善作業流程，進一步提升工作效率。地質勘察測繪工作關系到工程項目是否能夠順利竣工，而利用GPS技術采集數據，不僅可以將復雜化的技術操作流程變得簡單，而且還可以加快地質測繪工作的工作進度。同時，在實際的勘察測繪工作中，難免會遇到高難度地質形態，應用其他的技術很難開展工作，而利用G PS技術就可以有效解決這一問題，為地質工程勘察測繪工作的順利實施提供了技術保障。其次，可以在很大程度上減少工作人員的野外工作量。地質工程勘察測繪工作需要深入到現場開展，而我國地域遼闊，各個地區的地質條件存在較大的差異，這就嚴重增加了測繪人員的工作難度。同時，勘察測繪工作較為復雜，在實際的工作中需要充分考慮各方面的因素，并利用先進的技術，這樣才能取得良好的工作成果。而G PS技術作為一種先進的技術，將之應用于地質測繪工作中，可以減少許多的工作程序，從而有效減少工作人員的野外作業量，對于測繪工作技術水平的提高具有非常重要的促進作用。最后，可以在很大程度上加快測繪工作的現代化進程。與西方發達國家相比，我國地質測繪技術的應用時間較短，所以，不論是其工作開展方式，抑或是有關設備的配備方面，我國與西方發達國家的差距還是比較大[2]。但是經過一段時間的發展，我國對于G PS技術的應用也越來越成熟，而且應用也越來越普遍，使得我國地質勘察測繪技術水平越來越高，這也意味著地質測繪工作的現代化發展越來越快。

三、GPS技術在地質工程勘察測繪中的具體應用

3.1可用于野外施測中的選點

地質工程勘察測繪對于工程施工具有非常重要的意義，只有確保其精確度，才能保證工程施工的順利開展。在這樣的情況下，地質工程勘察測繪活動的專業性尤其重要。在實際的地質測繪工作中，測繪人員通常需要考慮多方面的因素，因為很多種因素都可以影響地質測繪的精確度。同時，地質測繪工作較為復雜，其中野外選點非常重要，想要避免失誤，選出一個最佳的位置，可以考慮使用GPS技術。利用GPS技術進行野外選點，不僅可以有效降低環境因素的影響，而且還可以有效降低多徑效的影響。一半來說測繪人員在選擇位置時，可以考慮使用大功率無限發射源，這樣就可以減少電磁干擾效應[3]。比如，測繪人員在勘察新區域的過程中，如果沒有大比例尺地形圖，那么應當選擇合適的位置建立勘探區控制網，然后通過分級布設的方式，根據具體的需求進行布設，從而構建一個與時間相結合的全網結構，這樣就可以在很大程度上減少邊緣誤差積累。另外，必要條件下，可以根據實際情況以D級GPS網為首級控制網，通過這樣的一個措施，就可以有效滿足GPS測量規范。

3.2可用于數據處理

地質測繪工作中的數據處理是非常關鍵的一個環節。而GPS技術在數據處理方面具有很大的優勢，它不僅可以處理海量的觀測數據，而且還具有不同的處理方法，更重要的是它可以實現自動化的處理。從處理流程的角度來看，GPS技術在對精密數據進行處理的過程中，主要可以分為以下兩個階段：第一個處理階段是GPS基線向量解算，第二個處理階段是基線向量網平差計算。當然，一般情況下數據處理的基本步驟是先進行數據采集，然后進行數據傳輸以及預處理，最后才進入基線解算等流程。其中數據傳輸主要是指使用特定的傳輸電纜，將接收機與計算機充分連接起來，然后采用相應的處理軟件，將已經成功下載的相關信息，全部發送到計算機中。在這一過程中涉及到數據分流的問題，而數據分流指的是數據傳輸中系統可自行對相關數據進行分流，這樣就可以將觀測數據分類到對應的文件中，并利用解碼技術對其進行分類整理，這樣不僅可以剔除無效的觀測數據，而且還可以剔除冗余的數據[4]。一般來說GPS數據預處理需要按照一定的流程開展，一方面需要經過GPS網絡調整、檢查等步驟，另一方面還需要經過數據文件分選、檢測以及維修等步驟。結束預處理工作后，就可以繼續進入基線向量的解算等流程，從而獲取準確的數據。最后，工作人員還需要根據網絡調整計算，這樣才能轉換地面網絡坐標，從而繪制正確的圖形。

3.3 GPS RTK技術的運用

RTK技術在地質測繪工作中的應用較為常見，學名也叫載波相位差分技術。利用GPS RTK技術，可以將采集到的載波相位傳輸至接收機，然后求差解算坐標。與其他的測量技術相比，RTK技術定位的準確性更高，而且還可以在很大程度上提高測繪工作效率。在利用GPS RTK作業模式的情況下，一方面可以對觀測值進行實時處理，另一方面還可以對測站坐標進行實時處理，從而獲取精確的定位結果，在這一過程中，時間通常小于或者等于1 s。如果測量時間為1～2 d，那么定位的精確度具體可以達到1～3 cm，更重要的是這一過程不需要借助通視就可實現[5]。總之，利用GPS RTK技術，除了可以采集相應的地質測繪信息數據，更重要的是可以優化作業方法，對于精度以及效率的提高具有很大的促進作用。

四、結語

GPS技術的應用具有多方面的優勢，它可以實現全天候的運作，而且具有良好的傳播速度快，準確率也非常高，將其應用于地質勘查測繪工作中，可以更高效的完成工作任務。在實際的勘察測繪工作中，GPS技術可以應用于野外選點、數據處理等多個方面，有效改善了地質勘查測繪的工作方式，效率也非常高，滿足了社會的需求。

[1]常智勝.GPS RTK測繪技術在地質勘察測繪中的應用[J].能源技術與管理,2012,04(12):158~160.

[2]李文偉.GPS RTK測繪技術在地質勘察測繪中的應用[J].江西建材，2015,18(08):216-218.

[3]布仁通力嘎.GPS技術在地質測繪中的應用探究[J].科學中國人，2015,20(06):108-110.

[4]廖智勇.地質工程勘察測繪中GPS技術的應用分析[J].建筑工程技術與設計,2015,22(15):172-174．

[5]甘泉.淺析GPS技術在地質工程勘察測繪中的應用[J].建筑工程技術與設計,2015,30(18):331-333.

K928

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1007-6344（2017）06-0137-01

翟楊/19910121/男/籍貫：河北省秦皇島市/研究生在讀/學校：河北工程大學水利水電學院/