地震勘探中的GPS測量技術應用分析

李涵

摘 要：隨著GPS定位、計算機數據分析和遠程傳輸等技術的發展與普及，GPS定位測量在地震勘探中起到了越來越重要的作用。而地震勘探技術在我國能源勘探領域的運用也是越來越廣泛，對提高能源產量、保證經濟快速健康發展具有深遠意義。因此，文章基于現階段地震勘探技術的發展情況，對GPS定位測量的應用做了簡要論述。

關鍵詞：地震勘探；GPS測量技術；應用

一、GPS定位測量技術的特點

GPS定位測量技術是基于GPS衛星全球定位系統的廣闊平臺，通過發送導航定位信號，進行靜態定位、動態定位和速度測量等工作，并通過衛星向用戶提供實時的、全天候的、全球性的導航服務。正是憑借信息面廣、信息層次豐富、信息采集方便快捷等特點，GPS定位測量技術在地震勘探測量中得到了廣泛的應用。

二、GPS定位測量技術的基本定位模式

GPS定位測量技術的基本定位模式分為靜態定位功能和動態定位功能。一般認為，在進行GPS觀測資料的處理過程中，當待測地點的坐標系是固定位置，不發生變化時，確定的待測點的位置稱為靜態定位。而通過GPS信號實時地測得相對于地球運動的用戶天線的狀態參數，從而實時確定GPS信號接收天線的所在位置稱為動態定位。

1、靜態定位

在實際的地震勘探工作中，靜態定位主要是用來建立工區內的GPS控制網，并通過利用GPS快速靜態定位的方法建立相應的檢查點或者加密、延伸控制點等。工作中，當進入新探區后，選取新的控制點位置，進行GPS控制網的設計，完成工程的基本設計要求。在這些工作的基礎上，利用快速整周模糊度解算法原理，在接收基準站和衛星的同步觀測數據的同時，實時解算整周未知數和用戶站的三維坐標，得到實時觀測數據，達到進行臨時檢測和加密控制的目的。

2、動態定位

動態定位的實現主要是通過在運動載體上安設GPS信號接收機，從而實時地測得GPS信號接收天線的位置。而實際的野外勘探測量工作中，要想在野外實地上實現接受點和激發點的準確放樣，必須運用RTK/RTD技術對流動站GPS信號接收天線的位置進行實時測定。主要的技術有實時動態載波相位差分技術（簡稱GPSRTK）和實時動態偽距差分技術（簡稱GPSRTD）。前者主要是進行兩個測站載波相位觀測量的差分進行處理的方法。后者更是由于效益高、數據傳輸穩定、信號抗干擾能力強等特點，在海洋、沙漠等特殊位置、環境下的地震勘探測量工作中發揮了一定作用。

三、GPS網的布設概述

1、GPS網布設的具體方法

采用同步圖形擴展式：同步圖形擴展式的布網形式，就是多臺接收機在不同測站上進行同步觀測，在完成一個時段的同步觀測后，又遷移到其他的測站上進行同步觀測，每次同步觀測都可以形成一個同步圖形，在測量過程中，不同的同步圖形間采用邊網連接方式，整個GPS網由這些同步圖形構成。在地震勘探控制測量中，GPS網的布設是關鍵。之所以要進行GPS網的布設，不但要為了有效的劃定測量范圍，同時也是對測量地點以及測量區塊的全面觀測。通過GPS網的布設，能夠對所測量的范圍有初步的認識，還能掌握測量范圍內的地形特點，并對可能出現的測量問題以及影響測量準確性的因素進行預估。所以，做好GPS網布設，在實際布設過程中采取科學方法，是提高GPS網布設效果的關鍵，也是做好GPS網布設效果的重要措施。

2、GPS網布設的注意事項

基于GPS網布設對地震勘探控制測量結果的影響，在GPS網布設過程中，應注意三個方面：首先，GPS網布設應選準布網形式。目前最科學的布網形式就是同步圖形擴展式，這種布網形式覆蓋面廣，能夠保證測量范圍符合實際要求。其次，要采取接收機同步觀測的方法。這一做法的目的在于提高測量質量，使GPS觀測數據能夠在不同的接收機上都得到體現，對于糾正測量錯誤和減少測量偏差具有重要作用。再次，要對同步圖形進行邊網連接，提高連接質量。

四、地震勘探中的GPS測量技術應用分析

1、新型技術運用分析

（1）精密定位技術

精密定位技術分為單點定位和相對定位兩類。單點的精密技術主要通過計算衛星軌道參數和衛星鐘差，再根據計算結果進行校正處理，得到精確坐標。而精密相對定位技術是將精密星歷及IGS站點聯測作為起算數據，對空間衛星應采用精密星歷進行定軌。

（2）信標差分技術

地震勘探工作中導航的精確度非常難以把握，而此技術利用已有的海上無線電信標臺，在發射的信號中加入了一個副載波調制，對GPS信號進行了差分修正，使其精確度可達到米級精度。

（3）廣域差分技術

此技術是在廣闊的地域空間內，通過設立GPS跟蹤站對GPS基準網進行差分，并對GPS觀測量的誤差源進行區分，從而對每種誤差源都模型化。通過這種技術，可是更正用戶GPS觀測量，削弱誤差源，使定位精度得到極大改善。

2、GPS技術在地震勘探中其它領域的使用

（1）安全生產監控

隨著科技的進步和企業管理理念的不斷提高，安全生產越來越受到企業的重視，而地震勘探工作往往環境惡劣，安全監控難度極大，特別是車輛及設備轉運過程中的安全管理更是十分困難。而如今，隨著GPS全球定位系統的發展，企業對勘探隊伍的監控有了強有力的保障，為安全生產打下了良好基礎，創造了更多的價值。

（2）水深測量

隨著GPS技術的發展，其在特殊作業環境勘探工作中的作用越來越明顯。RTK技術作為在陸地上已經比較成熟的測量和放樣方法，其在海上勘探中也得到了廣泛應用。如今，工程人員采用RTK技術和測深儀相結合的方式，使得海上無驗潮方式測量工作模式成為可能。

結語：通過對GPS定位測量技術的特點和應用的分析，我們可以看到GPS定位測量技術在地震勘探中憑借快速、靈活、高效和高精度的特點發揮了越來越重要的作用。實際測量中，GPS測量技術具有一定的優勢。不但能夠提高測量效果，同時在測量準確性上也能夠滿足實際需要。基于GPS測量技術的優勢，我們分析這種測量方法的特點及應用情況，并提出了有效的應用建議，保證地震勘探控制測量方法能夠在實際應用中取得積極效果。

參考文獻：

[1]龔士興.地震勘探控制測量方法分析[J].地礦測繪，2017（8）.

[2]劉陽.區域長剖面測線GPS控制測量方法探討[J].內蒙古石油化工，2017（5）