李治軍

（河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第七地質(zhì)大隊(duì)，河南鄭州 450016）

地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中GPS技術(shù)的應(yīng)用

李治軍

（河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第七地質(zhì)大隊(duì)，河南鄭州 450016）

勘察測(cè)繪技術(shù)的運(yùn)用直接影響著我國(guó)地質(zhì)工程工作的開展，GPS技術(shù)的應(yīng)用可以顯著提升地質(zhì)勘察測(cè)繪水平。現(xiàn)階段，隨著我國(guó)科技水平的不斷提高，GPS技術(shù)在提升勘察測(cè)繪水平的同時(shí)更為地質(zhì)工程測(cè)繪開辟了一個(gè)新的技術(shù)方向。基于此，本文主要針對(duì)地質(zhì)工程勘查測(cè)繪中的GPS技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行了探討。

地質(zhì)工程 勘查測(cè)繪 GPS技術(shù) 應(yīng)用

地質(zhì)工程的開展有助于我國(guó)對(duì)所屬領(lǐng)土的精確了解和嚴(yán)格掌控。工程開展的理論基礎(chǔ)包括自然科學(xué)原理和地球科學(xué)理論，在進(jìn)行地質(zhì)探索和測(cè)繪過(guò)程中，主要以地質(zhì)結(jié)構(gòu)、礦產(chǎn)資源等為重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容，通過(guò)采用數(shù)學(xué)方法、地理知識(shí)、科學(xué)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)處理軟件等各種不同的技術(shù)方法，掌握更加精準(zhǔn)的地質(zhì)資料，以期為我國(guó)地質(zhì)工程開展和土地資源管理提供必要的數(shù)據(jù)信息。為了進(jìn)一步強(qiáng)化地質(zhì)勘察測(cè)繪數(shù)據(jù)的精確性，在工程實(shí)踐中必須要采用GPS技術(shù)，以保證我國(guó)地質(zhì)勘察測(cè)繪工作的順利開展。因此，下面對(duì)GPS技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

1 GPS測(cè)繪技術(shù)原理

地質(zhì)勘察測(cè)繪中通過(guò)應(yīng)用GPS技術(shù)，能夠更加迅速的實(shí)現(xiàn)定位，利用自動(dòng)化信息技術(shù)精簡(jiǎn)勘察測(cè)繪程序，降低測(cè)繪數(shù)據(jù)的誤差率。而GPS測(cè)繪技術(shù)的工作原理也相對(duì)復(fù)雜一些，在應(yīng)用過(guò)程中主要得到以下三個(gè)技術(shù)部分的支撐：（1）衛(wèi)星信號(hào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的運(yùn)行要求分別在基準(zhǔn)站和流動(dòng)站配備兩臺(tái)以上的GPS接收設(shè)備，其中GPS基準(zhǔn)站如果需要在同一時(shí)間點(diǎn)為多個(gè)用戶提供服務(wù)，那么就要安裝相應(yīng)的雙頻GPS接收機(jī)，以此來(lái)確?；鶞?zhǔn)站和流動(dòng)站的采樣速度保持同步。（2）軟件解算系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以提高RTK的精確度，實(shí)現(xiàn)零誤差、零失誤，通過(guò)記錄得到的接收到的衛(wèi)星信息相位，與接收機(jī)產(chǎn)生的載波信號(hào)相位進(jìn)行比對(duì)，以得出RTK測(cè)量。（3）數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)RTK測(cè)量的一個(gè)核心裝置，主要由兩部分構(gòu)成，一是設(shè)置于GPS基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)備，另外一個(gè)則是設(shè)置于GPS流動(dòng)站的數(shù)據(jù)接收設(shè)備。

2 地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中GPS技術(shù)的應(yīng)用

2.1 在野外施測(cè)選點(diǎn)中的應(yīng)用

在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中應(yīng)用GPS技術(shù)，應(yīng)選擇遠(yuǎn)離大面積的點(diǎn)位，以此來(lái)降低多徑效應(yīng)對(duì)測(cè)繪結(jié)果造成的影響，另外還需注意避免大功率無(wú)線發(fā)射源，有效降低電磁對(duì)測(cè)繪結(jié)果的干擾。

2.2 在數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用

在應(yīng)用GPS技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)工程勘察測(cè)繪過(guò)程中，要嚴(yán)格把握數(shù)據(jù)采集過(guò)程中所使用的儀器狀態(tài)，確保測(cè)量過(guò)程中測(cè)量?jī)x器的棱鏡高度與數(shù)據(jù)輸入高度相符合，并嚴(yán)格控制棱鏡的實(shí)際高度，降低數(shù)據(jù)計(jì)算的誤差率。如果在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中突發(fā)停電等狀況，需要等到電壓恢復(fù)穩(wěn)定以后重新測(cè)量一遍，防止出現(xiàn)采集數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的情況出現(xiàn)。若在測(cè)量過(guò)程中無(wú)法觀測(cè)到點(diǎn)的位置，則需要嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)站的設(shè)置數(shù)量，以簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)處理過(guò)程。采集儀器全部就位后，要注意對(duì)每個(gè)需采集的點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)采集，對(duì)比多次采集結(jié)果，盡可能的避免數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大的誤差。

2.3 在數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用

數(shù)據(jù)處理是建立在數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)之上，只有保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，盡可能的減小數(shù)據(jù)采集存在的誤差，才能夠保證數(shù)據(jù)處理分析的精確度。因此，在勘察測(cè)繪GPS技術(shù)的應(yīng)用中，首先要確保數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。那么在數(shù)據(jù)準(zhǔn)確這一前提下，在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，需要認(rèn)識(shí)到角度的重要性，做好角度閉合差運(yùn)算，確保角度閉合差在規(guī)定的范圍內(nèi)后，計(jì)算方位角，得出坐標(biāo)增量，從而分配增量閉合差。

2.4 測(cè)量方法

地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中用到的測(cè)量方法主要包括GPS攝影技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用首先要找準(zhǔn)地理位置，對(duì)每個(gè)地理位置進(jìn)行多角度勘察，在得出較多的數(shù)據(jù)前提下，綜合整理、對(duì)比分析，總結(jié)不同角度得出的數(shù)據(jù)規(guī)律，然后利用GPS攝影技術(shù)與數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，提高最終測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確率。

3 地質(zhì)工程勘察測(cè)量結(jié)果質(zhì)量控制

（1）現(xiàn)階段，在進(jìn)行地質(zhì)工程勘察測(cè)量過(guò)程中，GPS技術(shù)的應(yīng)用大都會(huì)通過(guò)OTF法計(jì)算整周未知數(shù)，在就極大的提高了計(jì)算效率，因此，在一些干擾較小或者完全不會(huì)受到干擾影響的地質(zhì)工程勘察中，如果設(shè)備鎖定的衛(wèi)星數(shù)目足夠，那么就能夠在短短的五秒鐘時(shí)間內(nèi)得到固定的計(jì)算答案，而且手簿反應(yīng)的收斂值一般情況下也都會(huì)在2cm以內(nèi)，更加直觀清晰的反應(yīng)出測(cè)量一起在經(jīng)過(guò)多次的測(cè)量之后數(shù)據(jù)之間存在的誤差。而一旦固定計(jì)算答案的得出時(shí)間超出了60秒，則往往表明收斂值的精確程度不是很高，還需要繼續(xù)確認(rèn)驗(yàn)證。（2）通過(guò)對(duì)已知的控制點(diǎn)進(jìn)行分析，可以更加明確的了解其相同之處和不同之處。在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪過(guò)程中，通過(guò)應(yīng)用GPS靜態(tài)技術(shù)可以得到動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)測(cè)量的起算數(shù)據(jù)，而這一計(jì)算過(guò)程則構(gòu)成了一個(gè)計(jì)算可靠性相對(duì)較高的高級(jí)控制網(wǎng)，該控制網(wǎng)可以對(duì)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參變量、數(shù)據(jù)錄入情況以及各個(gè)測(cè)量階段的準(zhǔn)確度進(jìn)行驗(yàn)證和核實(shí)，應(yīng)用性較高。

4 地質(zhì)勘察測(cè)繪中的 GPS-RTK 測(cè)繪技術(shù)發(fā)展預(yù)期

在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪的空間定位過(guò)程中，采用GPS-RTK技術(shù)可以說(shuō)開創(chuàng)了一個(gè)全新的技術(shù)領(lǐng)域，該技術(shù)將GPS技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行了進(jìn)一步的拓展，通過(guò)引進(jìn)新技術(shù)、新方法，極大的促進(jìn)了地質(zhì)工程勘察測(cè)繪工作的順利開展，可以有效解決勘察測(cè)繪過(guò)程中遺留的各種難題，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)地質(zhì)勘察測(cè)繪方法存在的不足，為我國(guó)地質(zhì)工程的勘察事業(yè)提供了一個(gè)全新的研究視角。隨著GPS-RTK測(cè)繪技術(shù)的進(jìn)一步完善，預(yù)期在未來(lái)的社會(huì)工作中會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪工作中通過(guò)應(yīng)用GPS技術(shù)，一方面能夠提高控制網(wǎng)絡(luò)的布局效率，確保地形圖測(cè)繪的信息準(zhǔn)確度，另一方面也可以充分發(fā)揮GPS的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，簡(jiǎn)化地質(zhì)勘察測(cè)繪工作程序，提高工作效率。所以，GPS技術(shù)的應(yīng)用在更好的滿足地質(zhì)工程勘察測(cè)繪實(shí)踐需求的同時(shí)，也進(jìn)一步保障了我國(guó)地質(zhì)工程研究事業(yè)的順利開展。

［1］吳繪，吳位遠(yuǎn)，陳正山，等.GPS-RTK在地質(zhì)勘查過(guò)程中應(yīng)用研究［J］.內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2014，（9）：93-94.

［2］程云海.探討GPS測(cè)繪技術(shù)在工程勘察測(cè)繪中的應(yīng)用［J］.黑龍江科技信息，2015（06）：13.

［3］常智勝.GPS測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)勘察測(cè)繪中的應(yīng)用［J］.能源技術(shù)與管理，2012（04）：158-160.