李 興

（貴州有色地質(zhì)工程勘察公司，貴州 貴陽(yáng) 550000）

在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中，逐漸涌現(xiàn)出很多新型技術(shù)類型，其中，GPS為最具代表性的技術(shù)類型。地質(zhì)勘察測(cè)繪人員應(yīng)不斷提高自身綜合能力，加強(qiáng)GPS技術(shù)創(chuàng)新研究，將GPS技術(shù)推廣應(yīng)用于地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中，充分發(fā)揮GPS技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)地質(zhì)工程行業(yè)整體發(fā)展。

1 GPS定位系統(tǒng)工作機(jī)制

在GPS技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，首先確定點(diǎn)位，然后將定位系統(tǒng)連接設(shè)備安裝在點(diǎn)位上，其能夠?qū)πl(wèi)星持續(xù)傳輸信息，當(dāng)衛(wèi)星接收到信息后，即可進(jìn)行加工利用，確定目標(biāo)設(shè)備的具體位置。對(duì)于衛(wèi)星定位系統(tǒng)，可將安裝位置不同分為地面設(shè)備以及空間固定設(shè)備兩種類型，在設(shè)備運(yùn)行過程中，二者之間可相互轉(zhuǎn)化，據(jù)此確定點(diǎn)位的坐標(biāo)位置，保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性[1]。對(duì)于衛(wèi)星定位系統(tǒng)的檢測(cè)方法，可分為絕對(duì)定位以及相對(duì)定位兩種類型。如果利用相對(duì)定位方式，則需堅(jiān)持空間原則，要求技術(shù)人員掌握豐富的理論知識(shí)，并利用專業(yè)算法對(duì)具體地點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算；如果應(yīng)用絕對(duì)定位方式，則需對(duì)地理基本數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析，據(jù)此對(duì)測(cè)量對(duì)象的具體方向進(jìn)行計(jì)算。在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中，在GPS技術(shù)的基礎(chǔ)上還可延伸出RTK技術(shù)，即實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量技術(shù)，在RTK技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，無需設(shè)置點(diǎn)位即可快速完成勘察測(cè)繪，應(yīng)用前景廣闊。

2 GPS技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 檢測(cè)結(jié)果比較精準(zhǔn)

與傳統(tǒng)的地質(zhì)工程勘察測(cè)繪技術(shù)相比，GPS技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯，所得結(jié)果準(zhǔn)確性較高，同時(shí)可提升勘察測(cè)繪效率。在傳統(tǒng)測(cè)繪技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，所需人力、物力比較大，并且測(cè)繪結(jié)果誤差也比較大。

在GPS定位系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，測(cè)繪人員工作強(qiáng)度比較小，一般一天內(nèi)即可完成以往耗費(fèi)幾天才能夠完成的測(cè)繪工作，測(cè)繪效率比較高[2]。通過推廣應(yīng)用GPS技術(shù)，能夠有效促進(jìn)地質(zhì)工程勘察測(cè)繪行業(yè)變革發(fā)展。

2.2 繪圖環(huán)節(jié)更加簡(jiǎn)單

衛(wèi)星定位系統(tǒng)的計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)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(cè)繪人員手工繪制，對(duì)于測(cè)量數(shù)據(jù)往往無法準(zhǔn)確保存，而在GPS技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，通過應(yīng)用智能設(shè)備即可高效完成測(cè)繪工作，操作人員只需操作設(shè)備即可完成勘察測(cè)繪，對(duì)于測(cè)繪結(jié)果，也可高效保存。

3 地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中GPS技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 地表變形監(jiān)測(cè)

在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中，地表變形監(jiān)測(cè)是十分重要的內(nèi)容。比如，在工程項(xiàng)目建設(shè)中，要求對(duì)工程建設(shè)區(qū)域的實(shí)際高程進(jìn)行測(cè)量，通過對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析，合理預(yù)估施工過程中可能會(huì)發(fā)生的地面沉降、塌陷等地質(zhì)問題，另外，通過對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行勘察分析，還可了解工程項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域高程變化情況，對(duì)此，可利用GPS技術(shù)，對(duì)地表進(jìn)行勘察分析，快速了解地表微塌陷問題。

因此，在地質(zhì)工程變形監(jiān)測(cè)中，GPS技術(shù)發(fā)揮著十分重要的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，要求根據(jù)工程項(xiàng)目建設(shè)要求對(duì)地表變形情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并獲得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)，還可利用水準(zhǔn)儀進(jìn)行定點(diǎn)監(jiān)測(cè)，對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行校驗(yàn)分析。

3.2 點(diǎn)位測(cè)設(shè)

點(diǎn)位測(cè)設(shè)也是地質(zhì)工程勘察中的重要內(nèi)容，通過進(jìn)行點(diǎn)位測(cè)設(shè)，能夠確定目標(biāo)區(qū)域各個(gè)布點(diǎn)的高程以及經(jīng)緯度，然后根據(jù)測(cè)量結(jié)果連接多個(gè)點(diǎn)位，即可形成完整的空間分布圖，據(jù)此可對(duì)目標(biāo)區(qū)域大小、形狀等進(jìn)行分析，同時(shí)還能夠?yàn)榈刭|(zhì)工程提供準(zhǔn)確的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)[3]。在測(cè)設(shè)點(diǎn)位時(shí)，需利用GPS技術(shù)對(duì)目標(biāo)區(qū)域中各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的高程、經(jīng)緯度進(jìn)行測(cè)量，確定關(guān)鍵點(diǎn)三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，再利用GIS軟件創(chuàng)建三維模型，據(jù)此創(chuàng)建三維模型，為地質(zhì)工程勘察人員提供準(zhǔn)確的空間結(jié)構(gòu)模型。

3.3 工程控制測(cè)量

在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中，控制測(cè)量的作用是對(duì)工程項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域的地質(zhì)地形以及地貌特征進(jìn)行勘察測(cè)繪分析，根據(jù)測(cè)量所得結(jié)果繪制三維刻畫，便于地質(zhì)工程設(shè)計(jì)、施工人員詳細(xì)了解目標(biāo)區(qū)域的地理?xiàng)l件，為工程設(shè)計(jì)和施工組織方案設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)。

在傳統(tǒng)的工程控制測(cè)量中，勘察人員工作量比較大，并且很難保證勘察結(jié)果準(zhǔn)確性，對(duì)此，可利用GPS技術(shù)彌補(bǔ)傳統(tǒng)勘察技術(shù)的弊端，要求設(shè)置基準(zhǔn)站、數(shù)據(jù)鏈以及流動(dòng)站等。

在GPS技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，首先需確定目標(biāo)區(qū)域，然后在已知三維坐標(biāo)控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上安裝GPS接收器，通過其對(duì)GPS衛(wèi)星進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)以及調(diào)試數(shù)據(jù)，對(duì)于衛(wèi)星所獲得的數(shù)據(jù)，可傳輸至基準(zhǔn)站。地質(zhì)工程勘察測(cè)繪人員只需操作手持移動(dòng)接收器，即可在目標(biāo)區(qū)域中對(duì)GPS衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行定點(diǎn)觀測(cè)，并接收由基站所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)鏈，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行差分處理，據(jù)此計(jì)算移動(dòng)接收器所在位置高程、經(jīng)緯度。在GPS技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的要求比較低，同時(shí)測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性比較高，勘察測(cè)繪效率比較高。

3.4 GPS技術(shù)數(shù)據(jù)處理

在勘察數(shù)據(jù)處理方面應(yīng)用GPS技術(shù)，必須保證數(shù)據(jù)處理整體效果，對(duì)于衛(wèi)星觀測(cè)所得數(shù)據(jù)，要求做好科學(xué)合理的劃分。對(duì)于GPS技術(shù)數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，可分為兩個(gè)部分，即GPS基線向量結(jié)算以及基線向量網(wǎng)平差計(jì)算。數(shù)據(jù)處理所涉及的環(huán)節(jié)比較多，包括信息收集、整理、傳遞、數(shù)據(jù)分流、計(jì)算等等。

在數(shù)據(jù)傳遞過程中，要求首先設(shè)置信息傳遞線路，然后再將電子設(shè)備串聯(lián)接收裝置，再利用專業(yè)軟件處理方式，將信息數(shù)據(jù)傳輸至電子裝置中。數(shù)據(jù)分流指的是在數(shù)據(jù)傳輸過程中，系統(tǒng)根據(jù)前期已制定的規(guī)范要求合理分流，根據(jù)指定要求，將信息匯總至各個(gè)文件中，另外，在此過程中，還可利用解碼方式對(duì)信息進(jìn)行分類處理，去除無用信息，據(jù)此優(yōu)化信息數(shù)據(jù)。

4 GPS測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)繪中應(yīng)用實(shí)例

4.1 工程基本情況

本工程位于G（17）006～008地塊場(chǎng)地位于貴陽(yáng)市南明區(qū)紅巖地塊，周邊有水東路及擬建紅巖3號(hào)路、擬建濱河路等城市主干道，交通極為便利,場(chǎng)地內(nèi)擬建高層住宅、學(xué)校等，為對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)，需進(jìn)行地質(zhì)勘察。

4.2 GPS技術(shù)在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中的實(shí)際應(yīng)用

在該工程進(jìn)行勘察測(cè)繪時(shí)，需完成現(xiàn)狀地形測(cè)量?？刂茰y(cè)量：GPS觀測(cè)采用美國(guó)Topcon Hiper型儀器進(jìn)行外業(yè)觀測(cè)，平差軟件為Pinnacle V1.0中文版。由于場(chǎng)地灌木較多不利于全站儀通視觀測(cè)，地形圖測(cè)量采用GPS-RTK實(shí)地繪制草圖，運(yùn)用較先進(jìn)的地形測(cè)圖軟件組成的數(shù)字化測(cè)圖系統(tǒng)進(jìn)行作業(yè)，既提高了野外地形碎部測(cè)量的精度，又大大縮短了內(nèi)業(yè)圖件編輯的時(shí)間。最終圖件成果采用了電子文件的方式直接提交供地質(zhì)勘查工作使用。

工程測(cè)量對(duì)重要的水文地質(zhì)工程地質(zhì)點(diǎn)、勘探點(diǎn)、勘探剖面、探槽、淺井及平硐采用GPS-RTK進(jìn)行了準(zhǔn)確的測(cè)定，以保證其有足夠的精度，提交了相應(yīng)的成果資料。

同時(shí)在勘察期間，對(duì)G（17）006～008場(chǎng)地的穩(wěn)定性繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，共計(jì)布置地表位移自動(dòng)化監(jiān)測(cè)點(diǎn)（GPS）2個(gè)，其中007地塊1個(gè)GPS1，008地塊1個(gè)GPS2。

GPS1號(hào)地表位移自動(dòng)化監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)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?yàn)?0°位移量較大。

GPS2號(hào)地表位移自動(dòng)化監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，該點(diǎn)在垂向和東向上變化小，北方向移動(dòng)23mm，與深部的監(jiān)測(cè)結(jié)果也比較一致。

通過GPS技術(shù)應(yīng)用之后，可以實(shí)時(shí)、精確、大量獲得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過與其他勘察手段相結(jié)合，能為地質(zhì)工程勘察提供數(shù)據(jù)支持，并在極端情況下及時(shí)預(yù)警避免更大損失。從這點(diǎn)來看，本次采用GPS技術(shù)對(duì)本工程進(jìn)行地質(zhì)勘察測(cè)繪是有效的，將有助于最大限度保障地質(zhì)工程勘察測(cè)繪工作的精準(zhǔn)性、效率性。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文主要對(duì)GPS技術(shù)在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中的應(yīng)用方式進(jìn)行了詳細(xì)探究。隨著勘察技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS技術(shù)越來越完善，定位精度高，測(cè)繪過程所需時(shí)間比較短，并且可以減少受到地質(zhì)地形條件的限制，值得推廣應(yīng)用。