【摘要】近年來，地質(zhì)勘探行業(yè)的不斷發(fā)展及地質(zhì)勘探市場的活躍對地質(zhì)調(diào)查測繪工作有著更高的要求。在現(xiàn)代社會，基于自測的GPS 測量手段的效率逐漸占據(jù)測量總效率的主導地位。本文從GPS的工作原理入手，對該系統(tǒng)在地質(zhì)勘查中的應用進行了探析。

【關鍵詞】GPS測量；地質(zhì)勘查；應用

引言

圍繞一系列的地質(zhì)勘查工作的具體問題，本文收集了大量的GPS 定位原理及應用的書籍和專業(yè)期刊論文，經(jīng)過了一年半的學習和研究，結合本人多年的室內(nèi)數(shù)據(jù)處理經(jīng)驗，本文對GPS 技術在地質(zhì)調(diào)查測量中的應用進行分析。

一、GPS測量技術及其基本工作原理

美國全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，簡稱GPS，這個由24顆能夠覆蓋全球的衛(wèi)星共同組成的一個衛(wèi)星系統(tǒng)主要負責完成定位、導航等多項功能任務。在地質(zhì)勘探工作中，應用GPS測量技術的優(yōu)勢在于，第一，定位以及數(shù)據(jù)信息收集非?？焖?，且準確性有保障；第二，能實現(xiàn)準確的三維導航功能，其定位能做到連續(xù)、實時以及全天候；第三，無需在制高點上擇取點位，節(jié)省時間和精力，且可以降低工作量。

目前，GPS在測繪應用中主要有兩種作業(yè)方式：靜態(tài)GPS測量和動態(tài)GPS測量（GPSRTK）。靜態(tài)GPS測量是用兩臺接收機分別在兩個測站同時接收相同衛(wèi)星的信號，一般持續(xù)1小時左右為一個時段，事后通過軟件解算出兩測站間的三維基線，多個同步觀測基線以一定的形式組成基線網(wǎng)，平差計算后求得網(wǎng)中各測站的三維坐標。GPSRTK測量是以一臺接收機為基準站，連續(xù)接收衛(wèi)星信號，并向外發(fā)射基站坐標和載波相位，另一臺接收機為移動站，在測點位置同時接收衛(wèi)星信號和基準站發(fā)來的信號，計算軟件將移動站的載波相位與基站的載波相位進行差分，最后求解測點坐標。靜態(tài)GPS測量多用于測區(qū)首級控制測量，GPSRTK測量多用于圖根控制測量和地質(zhì)勘探工程測量。

二、GPS測量技術在地質(zhì)勘查中的具體實施

2.1靜態(tài)GPS測量作業(yè)

靜態(tài)GPS測量主要用于施測首級控制網(wǎng)，首級控制網(wǎng)是測區(qū)地形測繪和其他后續(xù)工程測量的基礎。GPS首級控制網(wǎng)應由獨立觀測邊構成一個或若干個閉合環(huán)或符合路線，路線邊數(shù)不宜多于6條；網(wǎng)中獨立基線的觀測總數(shù)不宜少于必要觀測基線數(shù)的1.5倍。GPS首級控制點應選于土質(zhì)堅實穩(wěn)固、視野開闊的地方，高度角在15°以上的范圍內(nèi)應無障礙物，附近不應有強烈干擾或反射衛(wèi)星信號的物體。通常，靜態(tài)GPS測量作業(yè)需選用3臺以上的單頻或雙頻GPS接收機進行同步觀測。觀測時，衛(wèi)星截止高度角不得低于15°，有效觀測衛(wèi)星數(shù)不少于4個，同步觀測時段長度一般不少于60分鐘，數(shù)據(jù)采樣間隔一般為10秒。

靜態(tài)GPS測量數(shù)據(jù)處理通常采用隨機數(shù)據(jù)處理軟件進行，外業(yè)觀測的全部數(shù)據(jù)應經(jīng)過同步環(huán)、異步環(huán)坐標分量閉合差和重復基線長度較差的檢驗，出現(xiàn)不符合檢核要求的情況，應對觀測數(shù)據(jù)進行全面分析，舍棄不合格基線，必要時進行重測。經(jīng)檢驗合格的觀測數(shù)據(jù)先進行三維無約束平差，再根據(jù)網(wǎng)中起算點的坐標、高程進行約束平差，最后輸出平差報告。

2.2 GPS-RTK測量作業(yè)

單基站GPS-RTK測量需要先設置基準站，在設置基準站時，使接收機天線精確整平，天線電纜、電源線和通訊線正確連接?；鶞收镜男l(wèi)星截止高度角不應低于10°。CORS網(wǎng)絡RTK測量，不需要設置基準站。

移動站應正確設置工作模式、RTK通訊參數(shù)、藍牙端口、橢球參數(shù)、投影參數(shù)、坐標和高程轉(zhuǎn)換參數(shù)等。根據(jù)精度要求設置收斂閥值，一般平面收斂閥值不超過2cm，垂直收斂閥值不超過3cm，應全部采用固定解。開始作業(yè)或重新設置基準站后應至少在一個已知點上進行檢核。

三、GPS-RTK測量技術在地質(zhì)勘查中的應用

3.1測量和放樣

在使用GPS-RTK測量技術進行測量的時候，需要借助點校正求得坐標轉(zhuǎn)換參數(shù)，確保測量的順利進行。通常地質(zhì)勘查小組會選擇通視環(huán)境好的位置作為基準站，并且所選擇的位置不會受到電磁干擾。當工作區(qū)有5顆以上可見GPS衛(wèi)星且位置精度強弱度值不大于6的時候，地質(zhì)勘查工作人員只要在5-15s之間就能夠獲得自己想要的測量數(shù)據(jù)。并且，GPS-RTK測量技術對傳統(tǒng)測量技術中復雜的流程進行簡化，只需要一名工作人員就能夠完成整個測量操作。在放樣方面，GPS-RTK測量技術具有實施觀測的功能，能夠為工作人員在測量的過程中提供更加準確的數(shù)據(jù)信息。

3.2圖根控制測量

在利用GPS-RTK測量技術進行地質(zhì)勘查的時候，需要在圖紙上繪制控制點，根據(jù)控制點的位置繪制出相對完整的平面圖，而這些控制點就是圖根點。每一次繪制工作都應該建立在圖根點的基礎之上，以圖根點為依據(jù)進行加密測繪，進一步提升GPS-RTK測量技術地質(zhì)勘測的精準度，充分發(fā)揮出GPS-RTK測量技術在地質(zhì)勘測領域中的重要作用。

3.3地形測量

在使用GPS-RTK測量技術進行地形測量的時候，需要結合相應的比例尺進行分析，常用的比例尺有：1：1000.1：2000.1：5000等。在傳統(tǒng)的測量技術中，比例尺越大，測繪結果的精準度就越低，不利于地形測量結果準確性的提升，還需要結合地質(zhì)勘測現(xiàn)場的實際情況選擇最佳的比例尺。然而，GPS-RTK測量技術的合理使用能有效改善傳統(tǒng)測量技術在使用過程中的劣勢，結合先進的數(shù)字化來提升測量過程中的精準度，盡可能降低測量過程中存在的誤差。

3.4剖面測量

傳統(tǒng)的測量技術的剖面測量非常繁瑣，不僅需要對剖面方向上的地質(zhì)點、工程點、地貌點等平面位置和高度進行測量，還需要結合測量結果進行剖面計算和剖面圖的繪制，稍有不慎就會增加測量結果的誤差。使用GPS-RTK測量技術能夠進一步簡化傳統(tǒng)測量技術中剖面測量的步驟，在剖面計算和剖面圖繪制方向的效率有所提升。

四、結束語

綜上分析可知，目前，GPS測量技術在地質(zhì)勘查領域中的應用具有絕對的優(yōu)勢，與傳統(tǒng)的測量技術相比，其測量的精準度有了很大的提升，在一定程度上降低了測量基礎設施的成本，進一步提高地質(zhì)勘查中的測量效率，為地質(zhì)勘查工作者的測量工作提供了很多的便利，在地質(zhì)勘查領域中具有廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻：

[1]黃建學.GPS-RTK測量技術在地質(zhì)勘查中的應用[J].測繪與空間地理信息，2014，37（11）：131-134.

[2]徐志新.GPS測量技術在地質(zhì)勘查中的應用[J].價值工程，2014，33（17）：74-75.