GPS技術在地質環境監測中的應用分析

張煦

摘 要 隨著全球科技水平的不斷發展及各個國家對科學事業的重視，GPS技術作為符合高科技時代背景下的產物應運而生，并且已經逐漸開始應用到許多領域當中，不僅對人們的生活產生了一定影響，也對很多傳統行業造成了沖擊。地質測量受GPS技術的影響，開始從傳統的目測和人工測量技術向GPS精準測量過渡，但是因為我國地質地形都比較復雜，所以對GPS測量技術有著更高的要求。本文簡單的闡述了一下GPS的定義和原理，以及探討了GPS的應用前景和意義。

關鍵詞 GPS技術；環境監測；前景

中圖分類號 P5 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）14-0026-01

隨著科技的不斷提高以及人們環保意識的覺醒，帶動了現代測量技術的發展的同時，也讓系統且復雜的地質調查工作開始不斷進步。GPS作為一種全新的技術，不但具有高度精密的全球三維導航定位的能力，還具有方便快捷的數據采集和處理能力，使其得到良好的發展空間。我國在大地測量、地殼活動的監測以及資源勘測等方面有著豐富的成功經驗，這對GPS在我國地質環境監測的應用中，提供了很好的技術支持。

1 GPS技術的構成原理及定義

GPS又稱“全球定位系統”，是一種新型的衛星導航技術以及衛星定位技術，它可以利用衛星定位以及衛星導航來解決空間中關于測量和定位的問題，以及大地測量中的困難。GPS主要由空間里所具有的衛星系統、地面上的一些監測機構和分散在不同區域以及不同國家的接收機用戶構成。GPS技術的主要工作原理是首先找到一個點來安置一臺GPS雙頻接收機，對所能搜索到的GPS衛星進行不間斷監測，并將自身識別信息和監測到的信息一起發送出去，通過相應儀器接收并測算出三維坐標和精準信息。相較其他技術而言，GPS技術能夠快速、高效、準確地提供點、線、面要素的精確三維坐標，具有全天候、高精度、高效率等顯著特點[1]。

2 GPS技術的優點

GPS技術和傳統測量技術相比，優點主要體現在以下方面：一是能夠更加準確的定位，且隨著科技的不斷發展，精確度也會不斷的提高，為了滿足對不同地質測量的要求，更是與通信技術相結合，使得測量方法從靜態發展到動態，極大程度的擴展了其應用的廣度和深度；二是可以全天候的作業，因為和傳統測量技術相比，GPS在測點間的通視和幾何圖像方面都顯得更加靈活方便，并形成測試的控制網，不僅能時時觀測，也使測量的數據更加的準確；三是能夠短時間監測，隨著技術的不斷提高，可以做到在一分鐘之內進行快速的測算，這樣不僅可以節省測量人員大量的時間，也可以減少企業的投資成本，并且保證測量的準確性。

3 GPS技術在地質環境監測中應用的前景

GPS最初的應用目的是為軍方提供精確定位，以確定并跟蹤在野外行進的士兵和裝備的坐標，并為海中的軍艦導航以及為軍用飛機提供位置和導航信息。但是隨著科技的不斷發展，以及對GPS不同需求的出現，GPS也開始應用于不同領域。在航空攝影測量方面，利用GPS技術對攝航飛行導航、機載GPS進行控制，從而實現少量地面控制或無地面控制的航測，達到快速成圖以及全球環境遙感監測的目的；在測繪領域方面，GPS已經被用于建設全國性且高精度的大地測量控制網，這樣可以更好地測定地球動態參數，監測地球板塊運動狀態和地殼形變，成為建立城市與工程控制網的核心手段。

由于GPS具有很多的優點，因此在室外地質測量、地質測量觀測、竣工測量的方面被廣泛使用，并且因為GPS的使用靈活性，所以其很適合山林地區測量的工作：一是選點的時候可以遠離面積比較大的水面，避免產生多路徑響應，減輕測量困難的同時，提高了數據的準確性；二是可以選取到四周高度角在15°以上，并且不被建筑物遮擋的測量點，增加采樣數據的總量，來豐富數據的多樣性；三是對視野開闊的地方進行大規模的測量，并保證測試點的完好保存，便于以后工期觀測。

除此之外，GPS還可以應用于其他測量方面。比如在工程測量方面，利用GPS的靜態相對定位技術，設置精密工程控制網，來監測城市和礦區是否有油田地面沉降、大壩變形、高層建筑變形等問題，并可以測繪出這種地形的比例圖；在地質調查方面，憑借GPS技術可以實現快速采集地質填圖的詳細數據，還可以減少測量人員野外采集數據的工作量，減少成圖的周期以及企業成本，加強了數據的共享性，有利于數據的二次使用以及開發；在地球動力學方面，利用GPS技術監測大洋洲板塊運動、青藏高原地殼運動、四川鮮水河地殼斷裂活動[2]。建立中國地殼形變觀測網，從而實現對形變進行更好的監測，以減少地質災害發生時，對人們和國家所帶來的直接損失。

4 GPS技術在地質環境監測應用中的意義

4.1 GPS技術為地質環境的監督工作提供了科學的指導

隨著人們對環保意識的提高，地質環境污染的問題也得到了廣泛的關注，因此地質環境的監管工作也被提上日程。其主要工作內容是監管防治地質環境污染設備的運轉情況，以及環境污染物允許排放量的控制。GPS技術可以檢測出地質環境的污染源，以及排放的影響地質環境污染物，通過對其進行綜合采樣分析，得出具體的數據提供給相關監督部門，可以為相關監管部門制定相關的措施和方案提供一定的指導作用，從而實現對其進行宏觀的調控。

4.2 GPS技術為地質環境保護的執法提供了技術

支持

GPS技術在地質環境監測中的應用，為地質環境的保護和執法工作提供了技術支持，也加大了有關部門對地質環境監管的力度。并且通過GPS技術可以對突發狀況下的地質環境污染事件進行及時的調查，以及建設相應的地質環境管理項目，制定明確的制度和準則，減少發生問題的可能性，還可以對地質環境污染引發的糾紛進行調解，避免沖突發生的可能性，從而使監管的可行性增加[3]。

4.3 GPS技術為地質環境保護的管理提供了數據

依據

對地質環境污染物實施排放收費準則，是控制地質環境污染的重要手段，也是地質環境保護和監管的一項重要工作內容。所以環境的監管人員可通過GPS技術，對地質環境進行有效的監管，并且對可能引起地質環境污染的單位進行定期的檢查，還要對其所排放的污染物的成分進行有效的分析，為排污收費標準提供越有利的數據依據。

5 結論

隨著科技水平的不斷發展，GPS技術在地質勘測中已經被廣泛的應用。由于GPS技術的使用，不但提高了地質測量的準確性，還縮短了地質測量的工作周期，提高了地質測量的工作效率。但是該項技術還存在一定的問題，使其在應用方面還是存在一定的上升空間，本文簡述了GPS的工作原理和定義、發展意義以及廣闊的應用前景，因此需要提高我國科技水平，來不斷完善GPS在地質環境中的應用，更加有效的為地質勘測提供服務。

參考文獻

[1]褚洪斌，張新興，孫明.GPS技術在地質環境監測中的應用試驗[J].水文地質工程地質，2003，10（5）：66-70.

[2]趙和平.探究GPS技術在環境監測中的應用[J].科技視界，2012，9（29）：261.

[3]何明均，劉成，黃上.GPS技術在地質測量中的應用與分析[J].科技信息，2014，12（1）：64.