GPS技術在地質測繪工程中的運用研究

馮世江

摘 要：隨著我國當前社會經濟的不斷發展，使得對高科技的要求越來越高。GPS就是一種在社會中重視度越來越高的技術，其全名為全球性衛星定位系統，最早由美國研發如今被各國各個領域廣泛應用。本文說明了GPS技術對地質測繪工作的重要性，并對地質測繪工程中GPS技術的具體應用進行了分析探討。

關鍵詞：GPS；地質；測繪工程；運用

全球定位系統（GPS），是最早由美國國防部的技術人員研發的，現如今被全世界范圍廣泛應用。它受大家推崇的主要原因是其具有許多其它高新科技不具備的特點和優點。

1GPS技術工作原理及特點

GPS技術具體應用的過程中，主要采用的是全球性地心坐標系統，確定坐標原點，將GPS終端、傳輸網絡以及監控平臺等三個部分應用到其中。

1.1GPS技術原理。采用這種技術主要是根據衛星的導航系統來明確距離和時間的測量，形成比較科學的定位系統。具體來說就是根據測量地點的具體位置來確定地面和衛星之間的距離，使其能夠進行實際的定位。在這一過程中，將三角坐標以及相應的衛星系統應用到實際的測量工作中，保證測量的準確性和完整性。

1.2GPS技術的特點。這一技術在實際的工程建設中體現出的主要特點就是精度高，全天候。能夠不斷地將最新的數據信息發送到相應的數據監控系統中，不僅操作簡單，而且很容易對測量的數據進行分析。具體來說，可以表現在以下幾個方面：

首先，定位精度高。在正常的使用情況下，可以對55km之內的范圍進行精準地測量，如果根據工程測量數據的需要可以進行調節，實現不同距離之間的測量工作。其次，觀測的時間較短。采用GPS技術進行監控，無需工作人員長時間的觀測測量數據，可見觀測時間相對較短，通常情況下都是在幾秒鐘之內就可以完成。再次，GPS測站無需通視。GPS技術在應用的過程中，每一個測量站之間不需要相互通視，只需要有一定的視野距離就可以進行測量。不僅可以有效地減少測量造價的數量，還能夠促進測量工作的正常運行。工程測量的效率會不斷得到提升。另外，工作效率相對較高。在實地測量工作中可以看出，GPS技術的自動化程度明顯偏高，接收機的體積越來越小，性能逐漸提升。另外，測量結果會自動形成數據和圖形，能夠實現資源的高效共享。采用這種技術手段打破了測量地點以及地形的限制，實現無障礙測量。最后，GPS技術可以充分應用定位功能。這種技術的定位功能就是通過遙感影響或者是相應的圖形來進行自動加載，進而生成完整的數據和圖形信息。測量速度較高，同時可以將測量結果進行轉換，根據工程的需要，使得測量結果體現出更多的靈活性。

2GPS技術應用于地質測繪的重要性

2.1采用這種技術最為明顯的效果就是可以減少工作人員的工作壓力，降低勞動強度，在同樣工作時間內，提升工作效率。

2.2GPS主要采用的是衛星導航系認同來實現對地質的測繪，因此，可以為地質數據的采集提供更為便捷的途徑。

2.3這種技術可以充分地在不同的地形以及地質條件下使用，不僅能夠提升測量人員的工作效率，還能夠增強測量數據的準確性。基于以上這些原因，GPS技術在實際的工作中得到了廣泛地應用。

另外，這種技術可以實現信息數據的高效傳輸和共享，給操作人員提供更多的信息，可以對地質災害的相關問題進行勘查，還能夠對地質問題發出準確地預警。

3GPS在地質測繪工作中的具體應用

3.1測定大地控制網點在地質測繪中的勘測網絡一般是由基線和勘探線所組成的，對于地質勘測區域來說，如果沒有大比例尺寸的地區，則應當建立起一個勘探區域控制網絡，以此作為勘探工程的基本空股指網絡。

3.2在水下地形測繪中的應用地質測量時遇到需要繪制水下地形圖時，要求其應當明確的標識水深和平面位置，然后再利用計算機進行水下繪制。以往的繪制過程中使用的是經緯儀、境外測距儀等，這些設備使用起來都較為復雜，而且在水下地形圖的繪制方面也不夠精確。而GPS技術的運用，使得水下測繪的問題得到了很好的解決。

3.3野外觀測的應用

3.3.1選點。GPS的運用也是存在一定的特殊性，不僅要考慮到前期的測量布控，同時也要對其后續測量進行充分的考慮，具體的說，在進行選點時需要考慮以下問題：第一，點位要與大面積水面具有一定的距離，避免受到影響而產生多路徑效應；第二，在選點周圍的高度角15°以上，不能存在障礙物，以免對信號的接收產生影響；第三，點位的確定要與大功率無限電發射源以及高壓線等設施保持一定的距離，避免電磁場對信號產生干擾。

3.3.2觀測。在進行GPS靜態測量時，整個測量過程中GPS接收機都處于一個靜止的轉臺，而不同的接收機應該在不同的時間段內進行開啟，在每個時間段進行接收機的開啟之前要對測量現場的衛星好、天氣狀況以及實時經緯度等進行一次詳細的記錄，并且記錄不同儀器的高度。在進行數據處理時，要將不同時間段的改變而發生變化數據的數值進行記錄，然后通過具體的計算獲得相應的測量結果，觀測的時間一般要根據實際的測量情況進行確定，在半小時到十幾個小時之間不等。

3.4數據處理

3.4.1對于觀測數據的預處理。利用GPS對數據進行預處理，主要是對原始的觀測數據進行編輯和整理，為下一步的計算和分析做準備。利用GPS進行地質測量，需要對原始數據進行預處理，然后對各種基線向量進行計算，然后再通過其與重復觀測的數據進行對比，從中獲得最為準確的數據結果。

3.4.2測量數據的處理。當進行預處理之后，需要格根據預處理的相關數據作為依據，進行觀測數據平差的計算。在計算的過程中，通過獨立的基線組成一個閉合圖形，然后再利用三維基線以及相應的方差協作作為觀測信息，進行GPS網的三維無約束平差，在無約束平差確定的有效觀測量基礎上，在國家坐標系或城市坐標系下進行二維約束平差。

4結束語

地質測繪工作的系統性和復雜性較為突出，而且，地質工作的展開涉及到的工作面相對較廣，不僅包括工程的測量還包括地質的測量等等。而且，進行工作的環境相對較為惡劣，存在著一定的危險。所以，采用先進的技術和設備都是非常必要的。在工程的測繪中，對相關的數據進行分析和運用是提高數據利用率的重要途徑。

參考文獻

[1]王玉霞.GPS技術應用于地質測繪探討[J].大科技·科技天地，2010（12）.

[2]鄔峰.GPS在地質測繪工作中的具體應用[J].中國科技博覽，2010（18）.

（作者單位：四川省冶金地質勘查局六0五大隊）