GPS技術在地質工程勘察測繪中的應用研究

孫慧芳

摘要：GPS技術在地質工程測繪中的應用，不僅可以提高地形圖的控制網(wǎng)絡布局、測量線和工作效率，而且可以體現(xiàn)GPS技術在地質勘探中的應用優(yōu)勢。因此，將GPS技術應用于地質工程勘察制圖不僅滿足了地質工程勘察制圖工作的社會發(fā)展需要，而且提高了地質工程勘察制圖工作的準確性和地質工程勘察制圖工作的效率。

關鍵詞：GPS技術;地質工程;勘察測繪;應用

勘察測繪技術的運用直接影響著我國地質工程工作的開展，GPS技術的應用可以顯著提升地質勘察測繪水平。目前，隨著我國科學技術水平的不斷提高，在提高測繪水平的同時，GPS技術為地質工程測繪開辟了新的技術方向。

一、GPS測繪技術原理

地質勘察測繪中通過GPS技術，能夠更加迅速的實現(xiàn)定位，利用自動化信息技術精簡勘察測繪程序，降低測繪數(shù)據(jù)的誤差率。而GPS測繪技術的工作原理也相對復雜一些，在應用過程中主要得到以下三個技術部分的支撐：（一）衛(wèi)星信號系統(tǒng)。該系統(tǒng)運行要求分別在基準站和流動站配備兩臺以上的GPS接收設備，其中GPS基準站如果需要在同一時間點為多個用戶提供服務，那么就要安裝相應的雙頻GPS接收機，以此來確保基準站和流動站的采樣速度保持同步。（二）系統(tǒng)軟件解決方案。該系統(tǒng)可以提高RTK的精度，實現(xiàn)零誤差和零誤差。通過記錄接收到的衛(wèi)星信息相位，并與接收機產(chǎn)生的載波信號相位進行比較，可以得到RTK的測量結果。（三）數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)是實現(xiàn)RTK測量的一個核心裝置，主要由兩部分構成，一是設置于GPS基準站的數(shù)據(jù)發(fā)送設備，另外一個則是設置于GPS流動站的數(shù)據(jù)接收設備。

一般來說，GPS定位具備靜態(tài)相對定位的作業(yè)模式，比如：待定點安裝GPS接收機，以此對某組衛(wèi)星進行續(xù)同步觀測，隨后再處理觀測數(shù)據(jù)，并獲取待定點間的基線向量。伴隨著研究的深入，快速靜態(tài)定位開始成了一種新的短基線測量作業(yè)，從而提高了GPS的測量效率。同時GPS全站儀（RTK或者RTK GPS）應運而生，GPS測量技術的主要特點包括：測站間無需通視;定位精確度高;觀測時間較短;提供三維坐標;操作相當簡便;全天候作業(yè)等等。在發(fā)展過程中，GPS測量設備和測量理論知識不斷成熟，逐步提升著GPS測量技術的應用水平。

二、 GPS相對于傳統(tǒng)測繪的優(yōu)勢

傳統(tǒng)測繪主要采用簡單的補充測繪法和板式儀器補充測繪法。簡單的補充調查方法的缺點是只能適用于小規(guī)模的變更，變更對象周圍有明顯的點。傳統(tǒng)的監(jiān)測方法是用平板儀器輔助測量。平板儀表輔助測量方法的缺點是速度慢，效率低，在具體實施過程中容易受到主觀因素的干擾和影響，精度不穩(wěn)定。

手持式差分GPS接收機采用了最新的衛(wèi)星定位技術，極大地提高了監(jiān)測的速度和精度，同時也掩蓋了傳統(tǒng)監(jiān)測方法的許多不足。它的特點是時間短，工作量小，可以應用于各種復雜的更改。實現(xiàn)了監(jiān)測的實時性，保證了土地利用現(xiàn)狀調查的現(xiàn)勢性。GPS技術一方面被廣大用戶所使用，方便了出行，一方面使地質測繪工作更加順利和完善，給其提供了強大的動力支持。GPS技術應用在地質測繪上，對相關的工程建設起到了至關重要的作用。在水利工程的地質測繪中，必須依賴于GPS技術對大壩的選址做好準備;在碼頭或者是海港的施工中，運用GPS技術可以實現(xiàn)對各種信息的有效分析，從而選擇合理的位置。

三、 GPS技術在地質測繪中的應用

（一）應用于測定大地控制網(wǎng)點

在地質測繪中，測量網(wǎng)一般由基線和勘探線組成。對于地質勘探區(qū)，如果沒有大比例尺區(qū)域，應建立勘探區(qū)控制網(wǎng)作為勘探工程的基本空股票指數(shù)網(wǎng)。勘探地區(qū)，GPS分發(fā)的控制網(wǎng)絡的層次安排，可有效提供一定參考依據(jù)每個測點的確定調查區(qū)域，并形成一個結構結合長時間運行和短邊區(qū)域調查網(wǎng)絡，以減少錯誤的積累優(yōu)勢，也有利于使用全球定位系統(tǒng)（GPS）將數(shù)據(jù)處理的結果。分析和判斷。

（二）在數(shù)據(jù)采集中的應用

在應用GPS技術進行地質工程勘察測繪過程中，要嚴格把握數(shù)據(jù)采集過程中所使用的儀器狀態(tài)，確保測量過程中測量儀器的棱鏡高度與數(shù)據(jù)輸入高度相符合，并嚴格控制棱鏡的實際高度，降低數(shù)據(jù)計算的誤差率。

（三）在數(shù)據(jù)處理中的應用

數(shù)據(jù)處理是基于數(shù)據(jù)采集之上。只有保證數(shù)據(jù)的準確性，減少數(shù)據(jù)采集中的誤差，才能保證數(shù)據(jù)處理和分析的準確性。因此，在勘察測繪GPS技術的應用中，首先要確保數(shù)據(jù)采集的準確性。所以在數(shù)據(jù)準確的前提下，在數(shù)據(jù)處理的過程中，我們需要認識到角度的重要性，做好角度閉合差的計算，保證角度閉合差在規(guī)定的范圍內，計算方位角，得到坐標增量，并分配增量閉合差。

（四）應用于野外測繪

野外測繪工程是地質測繪的一個重要方面。GPS技術的導航和測量功能對野外工作具有重要的價值和意義。首先，它可以根據(jù)衛(wèi)星進行有效的位置測繪，利用其遙感和定位功能，使野外的選址不受外界環(huán)境的干擾，從而保證選址的準確性。特別是在山地，丘陵等地質情況比較復雜的地區(qū)，GPS技術更加顯示出其絕對的優(yōu)勢。其次，還可以實行一系列的靜態(tài)監(jiān)測，充分考慮到各種野外的突發(fā)狀況，使選址定點更加穩(wěn)定、可靠，符合安全作業(yè)的標準。第三，利用衛(wèi)星遙感還可以對地表進行監(jiān)測，排除各種作業(yè)障礙，使衛(wèi)星信息處理、氣象預報定位和經(jīng)緯度數(shù)據(jù)測量更加合理，保證野外測繪參考數(shù)據(jù)的充分性。

（五）地震預報

對于地殼運動與地球動力學問題的研究始終都是地質研究中的重點，同時也是測繪工作的主要任務之一，在沒有應用GPS技術之前，我們常常用傳統(tǒng)的測量方法進行地質測量，雖然能有效的獲得一定數(shù)量的數(shù)據(jù)資料，而且證明了地殼運動的存在，但耗時耗力，并且伴有一定的復測周期，周而復始、工作繁瑣，而采用了GPS測繪技術之后，能夠大大縮短測繪時間與工作量，彌補了傳統(tǒng)方法中的不足之處。

四、 GPS測繪技術的應用重點

在使用GPS技術進行測量之前，我們應該做好選址工作。我們應該選擇視野開闊、信號傳輸和設備布置方便、交通便利的地區(qū)。選址后，應遵循相關規(guī)章制度和埋設標志。其次，我們要做好數(shù)據(jù)的檢查，在完成觀察任務后，我們要第一時間對數(shù)據(jù)進行檢查，以確保關鍵數(shù)據(jù)。

五、結語：

隨著科學技術的快速發(fā)展，GPS作為一種新型的導航技術，被廣泛運用到各領域的建設之中，而測繪工程中的GPS技術也日益成熟，在測繪工程中取得了有效運用。本文只要分析了GPS在土地測繪方面較傳統(tǒng)測量的優(yōu)勢，進而研究了GPS在土地測繪中的應用，以供同行借鑒參考。

參考文獻：

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