GPS技術在地質工程勘察測繪中的應用探究

李 興

（貴州有色地質工程勘察公司，貴州 貴陽 550000）

在地質工程勘察測繪中，逐漸涌現出很多新型技術類型，其中，GPS為最具代表性的技術類型。地質勘察測繪人員應不斷提高自身綜合能力，加強GPS技術創新研究，將GPS技術推廣應用于地質工程勘察測繪中，充分發揮GPS技術的應用優勢，促進地質工程行業整體發展。

1 GPS定位系統工作機制

在GPS技術的實際應用中，首先確定點位，然后將定位系統連接設備安裝在點位上，其能夠對衛星持續傳輸信息，當衛星接收到信息后，即可進行加工利用，確定目標設備的具體位置。對于衛星定位系統，可將安裝位置不同分為地面設備以及空間固定設備兩種類型，在設備運行過程中，二者之間可相互轉化，據此確定點位的坐標位置，保證測量結果準確性[1]。對于衛星定位系統的檢測方法，可分為絕對定位以及相對定位兩種類型。如果利用相對定位方式，則需堅持空間原則，要求技術人員掌握豐富的理論知識，并利用專業算法對具體地點進行計算；如果應用絕對定位方式，則需對地理基本數據進行定量分析，據此對測量對象的具體方向進行計算。在地質工程勘察測繪中，在GPS技術的基礎上還可延伸出RTK技術，即實時動態測量技術，在RTK技術的實際應用中，無需設置點位即可快速完成勘察測繪，應用前景廣闊。

2 GPS技術應用優勢

2.1 檢測結果比較精準

與傳統的地質工程勘察測繪技術相比，GPS技術的應用優勢明顯，所得結果準確性較高，同時可提升勘察測繪效率。在傳統測繪技術的實際應用中，所需人力、物力比較大，并且測繪結果誤差也比較大。

在GPS定位系統的實際應用中，測繪人員工作強度比較小，一般一天內即可完成以往耗費幾天才能夠完成的測繪工作，測繪效率比較高[2]。通過推廣應用GPS技術，能夠有效促進地質工程勘察測繪行業變革發展。

2.2 繪圖環節更加簡單

衛星定位系統的計算結果準確性高，并且工作效率高，操作方式便捷。在繪圖方面，以往需測繪人員手工繪制，對于測量數據往往無法準確保存，而在GPS技術的實際應用中，通過應用智能設備即可高效完成測繪工作，操作人員只需操作設備即可完成勘察測繪，對于測繪結果，也可高效保存。

3 地質工程勘察測繪中GPS技術的應用要點

3.1 地表變形監測

在地質工程勘察測繪中，地表變形監測是十分重要的內容。比如，在工程項目建設中，要求對工程建設區域的實際高程進行測量，通過對測量結果進行分析，合理預估施工過程中可能會發生的地面沉降、塌陷等地質問題，另外，通過對施工區域進行勘察分析，還可了解工程項目建設區域高程變化情況，對此，可利用GPS技術，對地表進行勘察分析，快速了解地表微塌陷問題。

因此，在地質工程變形監測中，GPS技術發揮著十分重要的應用優勢，要求根據工程項目建設要求對地表變形情況進行監測，并獲得監測數據，同時，還可利用水準儀進行定點監測，對測量結果進行校驗分析。

3.2 點位測設

點位測設也是地質工程勘察中的重要內容，通過進行點位測設，能夠確定目標區域各個布點的高程以及經緯度，然后根據測量結果連接多個點位，即可形成完整的空間分布圖，據此可對目標區域大小、形狀等進行分析，同時還能夠為地質工程提供準確的三維坐標數據[3]。在測設點位時，需利用GPS技術對目標區域中各個關鍵點的高程、經緯度進行測量，確定關鍵點三維坐標數據，再利用GIS軟件創建三維模型，據此創建三維模型，為地質工程勘察人員提供準確的空間結構模型。

3.3 工程控制測量

在地質工程勘察測繪中，控制測量的作用是對工程項目建設區域的地質地形以及地貌特征進行勘察測繪分析，根據測量所得結果繪制三維刻畫，便于地質工程設計、施工人員詳細了解目標區域的地理條件，為工程設計和施工組織方案設計提供可靠依據。

在傳統的工程控制測量中，勘察人員工作量比較大，并且很難保證勘察結果準確性，對此，可利用GPS技術彌補傳統勘察技術的弊端，要求設置基準站、數據鏈以及流動站等。

在GPS技術的實際應用中，首先需確定目標區域，然后在已知三維坐標控制點的基礎上安裝GPS接收器，通過其對GPS衛星進行連續觀測以及調試數據，對于衛星所獲得的數據，可傳輸至基準站。地質工程勘察測繪人員只需操作手持移動接收器，即可在目標區域中對GPS衛星信號進行定點觀測，并接收由基站所傳輸的數據鏈，在此基礎上進行差分處理，據此計算移動接收器所在位置高程、經緯度。在GPS技術的實際應用中，對于現場環境的要求比較低，同時測量結果準確性比較高，勘察測繪效率比較高。

3.4 GPS技術數據處理

在勘察數據處理方面應用GPS技術，必須保證數據處理整體效果，對于衛星觀測所得數據，要求做好科學合理的劃分。對于GPS技術數據處理環節，可分為兩個部分，即GPS基線向量結算以及基線向量網平差計算。數據處理所涉及的環節比較多，包括信息收集、整理、傳遞、數據分流、計算等等。

在數據傳遞過程中，要求首先設置信息傳遞線路，然后再將電子設備串聯接收裝置，再利用專業軟件處理方式，將信息數據傳輸至電子裝置中。數據分流指的是在數據傳輸過程中，系統根據前期已制定的規范要求合理分流，根據指定要求，將信息匯總至各個文件中，另外，在此過程中，還可利用解碼方式對信息進行分類處理，去除無用信息，據此優化信息數據。

4 GPS測繪技術在工程測繪中應用實例

4.1 工程基本情況

本工程位于G（17）006～008地塊場地位于貴陽市南明區紅巖地塊，周邊有水東路及擬建紅巖3號路、擬建濱河路等城市主干道，交通極為便利,場地內擬建高層住宅、學校等，為對場地穩定性進行評價，需進行地質勘察。

4.2 GPS技術在地質工程勘察測繪中的實際應用

在該工程進行勘察測繪時，需完成現狀地形測量。控制測量：GPS觀測采用美國Topcon Hiper型儀器進行外業觀測，平差軟件為Pinnacle V1.0中文版。由于場地灌木較多不利于全站儀通視觀測，地形圖測量采用GPS-RTK實地繪制草圖，運用較先進的地形測圖軟件組成的數字化測圖系統進行作業，既提高了野外地形碎部測量的精度，又大大縮短了內業圖件編輯的時間。最終圖件成果采用了電子文件的方式直接提交供地質勘查工作使用。

工程測量對重要的水文地質工程地質點、勘探點、勘探剖面、探槽、淺井及平硐采用GPS-RTK進行了準確的測定，以保證其有足夠的精度，提交了相應的成果資料。

同時在勘察期間，對G（17）006～008場地的穩定性繼續進行監測，共計布置地表位移自動化監測點（GPS）2個，其中007地塊1個GPS1，008地塊1個GPS2。

GPS1號地表位移自動化監測點監測數據顯示，向東位移約54.4mm，向北位移約46.2mm，向下沉降4.8mm。合位移方向為50°位移量較大。

GPS2號地表位移自動化監測點監測數據顯示，該點在垂向和東向上變化小，北方向移動23mm，與深部的監測結果也比較一致。

通過GPS技術應用之后，可以實時、精確、大量獲得監測數據，通過與其他勘察手段相結合，能為地質工程勘察提供數據支持，并在極端情況下及時預警避免更大損失。從這點來看，本次采用GPS技術對本工程進行地質勘察測繪是有效的，將有助于最大限度保障地質工程勘察測繪工作的精準性、效率性。

5 結語

綜上所述，本文主要對GPS技術在地質工程勘察測繪中的應用方式進行了詳細探究。隨著勘察技術的不斷發展，GPS技術越來越完善，定位精度高，測繪過程所需時間比較短，并且可以減少受到地質地形條件的限制，值得推廣應用。