王 然

（遼寧省地質(zhì)勘查院有限責(zé)任公司，遼寧 大連 116100）

1 GPS衛(wèi)星測量技術(shù)概述

GPS技術(shù)主要是利用人造地球衛(wèi)星對勘測目標(biāo)進(jìn)行定位的一種測量技術(shù)，該技術(shù)早在1973年被美國政府所建立，當(dāng)時主要以實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星測時、測距導(dǎo)航的全球定位系統(tǒng)。其主要通過測距的交匯點(diǎn)來確定被測點(diǎn)位，至少需要確定兩個或兩個以上的已知點(diǎn)與未知坐標(biāo)的距離，并對位置點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行解算。

GPS系統(tǒng)具有連續(xù)性、實(shí)用性、以及可以全天候進(jìn)行精準(zhǔn)定位服務(wù)，可以實(shí)時為用戶提供精準(zhǔn)的地理坐標(biāo)，同時還可以利用衛(wèi)星無線導(dǎo)航定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)導(dǎo)航、定位以及定時等功能。

在地質(zhì)測繪中，受外界因素的干擾較大，但測量工作又及其復(fù)雜、強(qiáng)度高、周期長，從而影響數(shù)據(jù)測量的精準(zhǔn)性，而GPS技術(shù)的應(yīng)用，可以排除上述因素，破解以往測繪工作中的弊端，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率。同時該技術(shù)還可被測目標(biāo)進(jìn)行三維鎖定，其過程不但精確度高、響應(yīng)速度快，還可以實(shí)時監(jiān)測被測目標(biāo)。

因此，GPS技術(shù)的誕生，是推動我國測繪技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的重大舉措。

2 CORS系統(tǒng)的基本原理

CORS是一個兼具網(wǎng)絡(luò)化、自動化以及高智能化的系統(tǒng)，同時還具有精確度高、可靠性好、基準(zhǔn)統(tǒng)一、定位迅速，以及服務(wù)多元化等諸多優(yōu)點(diǎn)。故此，建設(shè)城市CORS系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)測量基準(zhǔn)的統(tǒng)一、規(guī)避重復(fù)建設(shè)測量標(biāo)志，不僅可以提高測繪技術(shù)水平，對促進(jìn)城市信息化建設(shè)及發(fā)展具有重要作用。

CORS系統(tǒng)的工作原理，主要結(jié)合GPS衛(wèi)星定位技術(shù)，對某一特定區(qū)域建設(shè)參考站，利用GPS的全天候不間斷運(yùn)行，在將計算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行高度融合，從而對參考站與數(shù)據(jù)中心進(jìn)行組網(wǎng)，根據(jù)設(shè)定的采樣率進(jìn)行連續(xù)觀測，并將所采集到的數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)傳給數(shù)據(jù)中心并完成解算。一般用戶只需通過自帶網(wǎng)絡(luò)功能GPS接收機(jī)，即可獲取相應(yīng)的原始數(shù)據(jù)，以及改正數(shù)據(jù)，并可對其進(jìn)行實(shí)時定位，或是精準(zhǔn)的導(dǎo)航定位。該系統(tǒng)主要構(gòu)成包括4部分，即數(shù)據(jù)中心、參考站系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)以及用戶系統(tǒng)等。

3 測繪新技術(shù)在地質(zhì)測量的應(yīng)用分析

文章以CORS系統(tǒng)下的GPS精準(zhǔn)定位技術(shù)，對城市地質(zhì)狀況進(jìn)行全面監(jiān)測，實(shí)時掌握城市地面沉降發(fā)展的規(guī)律，以便進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，通過研究地面發(fā)生沉降的原因，從而提出合理化的防治對策及建議，為推進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供可靠的地質(zhì)參考資料。

3.1 觀測城市基本資料

該城市地處華北平原地帶，屬于典型的溫帶半濕潤氣候，年平均降水量在600mm左右，平均氣溫11.5℃ ～12.8℃。

根據(jù)本城市CORS系統(tǒng)下已運(yùn)行的基準(zhǔn)站點(diǎn)，進(jìn)行地面沉降觀測點(diǎn)的布設(shè)，并結(jié)合GPS監(jiān)測墩進(jìn)行組合監(jiān)測，所布設(shè)的監(jiān)測點(diǎn)交通便利。

3.2 CORS監(jiān)測地面沉降分析

根據(jù)該城市周圍布設(shè)的IGS站（BJFS、TWTF、LHAZ、IRKT、YSSK），并采用GAMIT/GLOBK軟件對設(shè)置的12個基站全年數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合解算，得到基準(zhǔn)站點(diǎn)CH01和SW01的年度沉降速率以及相關(guān)的精度數(shù)據(jù)。

通過實(shí)際觀測發(fā)現(xiàn)，SW01點(diǎn)位整體趨向于東南方向位移，沉降量起伏變化較大，可能會存在繼續(xù)下沉的表象。因此，制定科學(xué)的觀測計劃，結(jié)合精確度較高的數(shù)據(jù)處理軟件，及時修正相關(guān)參數(shù)，利用精準(zhǔn)GPS技術(shù)將精度控制在毫米級，對地面沉降量的觀測提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。

3.3 GPS用于地面沉降觀測時間及沉降量確定

根據(jù)GPS網(wǎng)觀測基本技術(shù)的相關(guān)規(guī)定，結(jié)合該城市沉降觀測現(xiàn)狀，本次研究中將采用觀測時間23.5h的兩個時間段，并結(jié)合實(shí)際資料將其分為8h（兩個時段）、24h（一個時段）、48h（兩個時段），并得出不同觀測條件的大地高。

綜上分析，在8h和24h時段的大地高之差為2mm～4mm之間，大多數(shù)在2mm以內(nèi)；而在24h和48h時段的大地高之差都在2mm以內(nèi)。通過對不同時間段觀測數(shù)據(jù)分析獲得大地高差值后，即可獲取相應(yīng)時間段的沉降量。在沉降量方面，8h與24h時段的沉降量之差都在4mm以上，而對于24h與48h時段的沉降量之差僅為2mm。從監(jiān)測結(jié)果上看，比較GPS監(jiān)測與水準(zhǔn)結(jié)果，其所觀測的沉降結(jié)果基本一致。

因此，在基于CORS系統(tǒng)下的GPS新技術(shù)，對地質(zhì)沉降的測量具有一定的實(shí)踐意義。