倪靜文

（中國(guó)有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計(jì)研究院云南昆明650051）

地質(zhì)測(cè)繪中GPS技術(shù)的運(yùn)用分析

倪靜文

（中國(guó)有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計(jì)研究院云南昆明650051）

近年來(lái)，隨著國(guó)家政策對(duì)地質(zhì)建設(shè)的傾斜，我國(guó)地質(zhì)事業(yè)的發(fā)展迎來(lái)了春天。地質(zhì)勘查工作通過(guò)GPS技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)⒌刭|(zhì)測(cè)繪工作提升一個(gè)高度。GPS技術(shù)的發(fā)展使得地質(zhì)測(cè)量可靠、精準(zhǔn)、時(shí)間短。筆者基于GPS的技術(shù)特點(diǎn)，闡述了GPS技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪中的重要性，并就其存在的問(wèn)題提出了幾點(diǎn)具體應(yīng)用，旨在幫助研究者更好的利用GPS技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)測(cè)繪工作。

地質(zhì)測(cè)繪GPS運(yùn)用分析

GPS主要由3部分組成：位于太空的衛(wèi)星定位、位于地面的系統(tǒng)監(jiān)控以及用戶計(jì)算機(jī)上的終端接口。GPS的工作原理是根據(jù)太空中高速運(yùn)行的衛(wèi)星做出瞬時(shí)測(cè)點(diǎn)定位，采用空間上交匯距離算法來(lái)對(duì)檢測(cè)體進(jìn)行精準(zhǔn)定位。由于衛(wèi)星的設(shè)置均為已知數(shù)據(jù)，因此GPS系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確得知衛(wèi)星與接收機(jī)之間的距離，推算出接收機(jī)的經(jīng)緯度、海拔、運(yùn)動(dòng)速度等參數(shù)。

1　我國(guó)地質(zhì)測(cè)量中的不足之處

1.1測(cè)量范圍不廣

GPS的測(cè)量距離雖然比較廣，但是由于受到人力、物力資源以及其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展的制約，我國(guó)地質(zhì)測(cè)繪中GPS技術(shù)的應(yīng)用并沒(méi)有完全普及，而且這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)施需要大量物理與人力，往往只在有限范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量。

1.2穩(wěn)定性不強(qiáng)

對(duì)于路線測(cè)量方面，傳統(tǒng)技術(shù)并不能完全精準(zhǔn)的進(jìn)行測(cè)量，其測(cè)量結(jié)果的穩(wěn)定性難以達(dá)到100%，會(huì)影響到測(cè)量的質(zhì)量。

1.3生態(tài)破壞影響較大

我國(guó)是在上世紀(jì)50、60年代開始進(jìn)行地質(zhì)測(cè)量的，當(dāng)時(shí)設(shè)置的監(jiān)測(cè)點(diǎn)大多現(xiàn)在還在沿用。但經(jīng)過(guò)了一百多年的時(shí)代變遷，測(cè)控點(diǎn)都會(huì)遭受到一定程度的破壞，在這樣受到破壞的地區(qū)監(jiān)測(cè)，其結(jié)果會(huì)有所偏差。

1.4地面通視困難

2　GPS在地質(zhì)測(cè)量中的優(yōu)勢(shì)

2.1定位精度高

實(shí)踐證明，GPS的定位標(biāo)準(zhǔn)在100-500km可以達(dá)到1/ 10000000m，在50km以內(nèi)可以達(dá)到1/1000000m。這樣的定位精度對(duì)于遠(yuǎn)程定位技術(shù)來(lái)說(shuō)是非常精準(zhǔn)的，因此GPS的定位技術(shù)能夠有效應(yīng)用于地質(zhì)測(cè)量中。

2.2觀測(cè)時(shí)間短

隨著GPS技術(shù)的不斷發(fā)展，觀測(cè)時(shí)間也在不斷縮減。各類軟件的開發(fā)讓GPS技術(shù)不斷成熟，越來(lái)越適應(yīng)于人類觀測(cè)的需要。各流動(dòng)站內(nèi)，測(cè)量的時(shí)間一般只需要一分鐘左右，有的甚至能夠達(dá)到幾秒測(cè)量。

2.3節(jié)省經(jīng)費(fèi)

由于每個(gè)測(cè)站的溝通不需要通過(guò)GPS技術(shù)，因此只要選擇開闊的地方就好，不需要進(jìn)行通視。由此一來(lái)，可以節(jié)省大量經(jīng)費(fèi)。

2.4能夠進(jìn)行三維測(cè)量

GPS技術(shù)由于能夠感應(yīng)檢測(cè)物的經(jīng)緯度、高度與移動(dòng)速度，因此在三維測(cè)量方面也有所涉及。不過(guò)GPS的主要功能還是在于定位上，三維測(cè)量的精度無(wú)法達(dá)到很高的標(biāo)準(zhǔn)，只能滿足四等測(cè)量精度要求。

2.5操作方法簡(jiǎn)單

由于科技的不斷發(fā)展進(jìn)步，計(jì)算機(jī)操作方面也越來(lái)越人性化，GPS設(shè)備操作同樣如此。目前GPS技術(shù)設(shè)備的自動(dòng)化水平日益提高，在設(shè)備重量與體積方面有了很大改善，方便操作人員攜帶。在減輕了設(shè)備壓力的同時(shí)，野外作業(yè)能夠變得輕松愉快。

2.6觀測(cè)自動(dòng)化

在使用GPS設(shè)備進(jìn)行露天觀測(cè)時(shí)，操作人員并不需要一直待在設(shè)備旁邊。GPS設(shè)備是可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的，操作人員可以在室內(nèi)控制，觀測(cè)到的數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)發(fā)送到接收電腦上。操作人員只需直接到電腦上處理這些數(shù)據(jù)就可以了，節(jié)省了大量時(shí)間與精力，勞動(dòng)強(qiáng)度大幅下降，測(cè)繪時(shí)間也能夠有效縮短。

3　將GPS技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)測(cè)繪中的重要性

（1）科技的發(fā)展讓操作人員從以往背著機(jī)器去工作的狀態(tài)中解救出來(lái)，可以提著機(jī)器上班。這種變化讓測(cè)繪人員徹底擺脫了繁重的體力勞動(dòng)，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。

（2）隨著軟件的發(fā)展，GPS技術(shù)可以以手持儀器來(lái)操作，方便測(cè)繪人員就地采集數(shù)據(jù)，為地質(zhì)填圖的數(shù)據(jù)采集提供了較快捷的途徑。

（3）對(duì)于一些特殊的地質(zhì)地貌，如高山、山區(qū)等地區(qū)，被遮擋的部分也能夠被有效測(cè)量。同時(shí)，這些危險(xiǎn)地貌的測(cè)量不再要求測(cè)繪人員一直處于現(xiàn)場(chǎng)，保障了他們工作的安全性。另外，在采礦工作中運(yùn)用勘測(cè)技術(shù)能夠準(zhǔn)確找到礦脈，提高工作效率。

（4）GPS技術(shù)中有一項(xiàng)是單點(diǎn)絕對(duì)定位技術(shù)，能夠簡(jiǎn)化傳統(tǒng)定位中繁瑣的測(cè)量環(huán)節(jié)，對(duì)于一些小比例尺的地段能夠提供更為精準(zhǔn)的定位，由此實(shí)現(xiàn)地質(zhì)測(cè)量點(diǎn)的確定。

（5）GPS及時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)共享，方便操作人員對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保障了數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確性，同時(shí)方便信息的二次使用。

（6）GPS技術(shù)能夠準(zhǔn)確進(jìn)行自然災(zāi)害的勘察測(cè)量，在對(duì)待地質(zhì)災(zāi)害時(shí)，GPS技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)全球區(qū)域地質(zhì)板塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)監(jiān)督，利用其全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)控的特點(diǎn)及時(shí)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害過(guò)后的土層變化，發(fā)出警報(bào)預(yù)防為二次災(zāi)害的發(fā)生做好應(yīng)對(duì)措施。

4　GPS技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪中的前景

4.1礦產(chǎn)管理

GPS的定位作用能夠?qū)y(cè)量區(qū)域內(nèi)的礦產(chǎn)資源分布進(jìn)行精準(zhǔn)的定位，幫助采礦人員準(zhǔn)確找到礦脈。同時(shí)，GPS技術(shù)還能夠有效測(cè)出礦脈的走向以及分布情況，準(zhǔn)確測(cè)出礦產(chǎn)資源的邊界，避免越界開采，方便合理的對(duì)礦產(chǎn)進(jìn)行管理，讓施工更加行之有效。

4.2地質(zhì)調(diào)查

地質(zhì)調(diào)查工作是各項(xiàng)地質(zhì)工作的前提，是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的地質(zhì)工作。它運(yùn)用各種勘察手段結(jié)合地質(zhì)學(xué)理論來(lái)進(jìn)行綜合調(diào)查，并將最終數(shù)據(jù)填制到地質(zhì)填圖中。筆者認(rèn)為，GPS技術(shù)不僅能夠方便快捷的采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，還能有效減少成圖周期，減少測(cè)繪工作人員的工作時(shí)間。

4.3地質(zhì)災(zāi)害

地質(zhì)災(zāi)害屬于全球性不可避免的自然災(zāi)害，因此在災(zāi)害發(fā)生后的監(jiān)測(cè)工作尤為重要。GPS技術(shù)能夠保證在災(zāi)害發(fā)生后全天不間斷的利用全球覆蓋的特性與三維導(dǎo)航的功能對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，技術(shù)發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)變動(dòng)，從而提早知道地層的二次變化，降低二次災(zāi)害帶來(lái)的的威脅。

5　結(jié)語(yǔ)

GPS的廣泛應(yīng)用不但提高了測(cè)量的準(zhǔn)度與精度，還有效緩解了操作人員在傳統(tǒng)測(cè)繪中的工作負(fù)擔(dān)，減少工作工期，提高工作效率。隨著這項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)必將達(dá)到質(zhì)的飛躍。不過(guò)研究者也應(yīng)不斷探尋GPS技術(shù)存在的缺陷，盡可能的減少測(cè)量誤差，讓GPS技術(shù)更加有效的應(yīng)用于地質(zhì)測(cè)繪中。

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[2]馬雪琴,陳貴全,耿麗艷.淺析地質(zhì)測(cè)繪中GPS技術(shù)的運(yùn)用[J].價(jià)值工程,2012(35).

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P2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-7-239-1