李楓

[摘要]近些年來(lái)，我國(guó)的地質(zhì)勘探工程測(cè)量中，不斷地使用GPS定位技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的使用在很大程度上提升了測(cè)繪的準(zhǔn)確性，有助于礦產(chǎn)勘探工作的效率提高。尤其是GPS全站儀的使用，更是極大的方便了礦區(qū)地質(zhì)勘探工程測(cè)量工作。本文從實(shí)際出發(fā)，對(duì)GPS全站儀在礦區(qū)地質(zhì)勘探工程測(cè)量中的控制應(yīng)用進(jìn)行了分析，旨在提高礦區(qū)勘探工程測(cè)量的效率以及質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]GPS全站儀 礦區(qū)地質(zhì)勘探 工程測(cè)量

[中圖分類號(hào)] P2 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-8-215-1

全球定位系統(tǒng)（英語(yǔ)：Global Positioning System，通常簡(jiǎn)稱GPS），又稱全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，是一個(gè)中距離圓型軌道衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。GPS起源于美國(guó)國(guó)防部，主要是靠24顆人造衛(wèi)星發(fā)出的訊號(hào)，通過(guò)三角測(cè)量原理，對(duì)收訊者在地球上的位置進(jìn)行計(jì)算。滿足位于全球任何地方或近地空間的軍事用戶連續(xù)精確的確定三維位置、三維運(yùn)動(dòng)和時(shí)間的需要。該系統(tǒng)包括太空中的24顆GPS衛(wèi)星；地面上1個(gè)主控站、3個(gè)數(shù)據(jù)注入站和5個(gè)監(jiān)測(cè)站及作為用戶端的GPS接收機(jī)。本文對(duì)GPS在礦區(qū)的地質(zhì)勘探工程測(cè)量中的控制應(yīng)用進(jìn)行了分析。

1 GPS概述

GPS主要是由用戶設(shè)備、空間衛(wèi)星、地面控制這3個(gè)部分組成，能準(zhǔn)確快速的實(shí)現(xiàn)地球上任意位置的三維坐標(biāo)，被廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)。這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)比較明顯，首先GPS的的定位精度較高，基線越長(zhǎng)，其精度越高。一般來(lái)說(shuō)，基線<50km能實(shí)現(xiàn)（1～2）×10-6的相對(duì)精度；其次，該技術(shù)的操作較為簡(jiǎn)便，自動(dòng)化程度較高，測(cè)量者只需要經(jīng)過(guò)對(duì)設(shè)備的開(kāi)關(guān)操作然后對(duì)其繼續(xù)擰檢測(cè)即可；而且，該技術(shù)的觀測(cè)站之間并不需要通視，這能有效地縮短測(cè)量所用的時(shí)間，而且測(cè)量者可以靈活選擇定位；另外，該技術(shù)還提供三維坐標(biāo)，能全天候的作業(yè)不間斷，能實(shí)現(xiàn)在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)的不間斷作業(yè)，而且不會(huì)受天氣等條件的影響；最后該技術(shù)還有快速靜態(tài)以及實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位測(cè)量技術(shù)，大大的縮短了測(cè)量的時(shí)間，使得測(cè)量工作的效率提高。

在地質(zhì)勘探中，采用傳統(tǒng)的測(cè)量方法的時(shí)間較長(zhǎng)，而且對(duì)通視和施測(cè)條件的要求較高，除此之外，成本還較高，基于此而且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在在礦區(qū)地質(zhì)勘探工程測(cè)量中，經(jīng)常會(huì)用到GPS全站儀，隨著GPS全站儀的使用，在工作過(guò)程中有效的減少了成本，縮短了時(shí)間。

2作業(yè)方法

2.1控制測(cè)量

如果GPS在定位測(cè)量時(shí)采用的是靜態(tài)相對(duì)定位高精度，呢么測(cè)量將不會(huì)受到天氣等其他因素的影響。一般來(lái)說(shuō)，要根據(jù)地形圖進(jìn)行選點(diǎn)布網(wǎng)工作，主要原則是方便觀察以及日后使用，而且還要對(duì)定向方便相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行綜合考慮，因此，在實(shí)際的定位過(guò)程中，應(yīng)該在距離控制點(diǎn)較近的范圍內(nèi)多添加幾個(gè)定向點(diǎn)，這樣就能方便在惡劣的情況下機(jī)型同時(shí)，能進(jìn)行小范圍的測(cè)量工作，但是在進(jìn)行這項(xiàng)工作時(shí)，往往需要對(duì)距離較近的點(diǎn)進(jìn)行同步觀測(cè)，以獲得整體平差，對(duì)提升整個(gè)網(wǎng)精度有重要意義。一般來(lái)說(shuō)，目前采用較多的是圖形擴(kuò)展式的布網(wǎng)方式，這種方式的作業(yè)效率較高，圖形強(qiáng)度也好。一般來(lái)說(shuō)，在觀測(cè)的時(shí)候，只做一次往測(cè)，并且保持在2公里范圍內(nèi)進(jìn)行一次讀數(shù)，并不需要對(duì)全站儀進(jìn)行測(cè)角測(cè)邊。

在對(duì)三維坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，如果水平距離<500m，則能達(dá)到精度<5cm的程度，所以，只要認(rèn)真進(jìn)行操作就能實(shí)現(xiàn)圖根點(diǎn)的控制精度。進(jìn)行地形圖修測(cè)、地質(zhì)點(diǎn)實(shí)測(cè)時(shí)可應(yīng)用全

站儀檢查定向點(diǎn)和測(cè)站點(diǎn)，但是在使用這一方法時(shí)應(yīng)注意，測(cè)區(qū)內(nèi)障礙較多時(shí)，將會(huì)造成GPS測(cè)站采集精度受損，基于此，最好采用全站儀進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，或采用結(jié)合GPS和全站儀進(jìn)行測(cè)定的方式，這樣一來(lái)，就能發(fā)揮兩種方式的優(yōu)勢(shì)，是測(cè)量結(jié)果達(dá)到最佳。

2.2對(duì)少量地質(zhì)點(diǎn)的定位

這項(xiàng)工作在測(cè)量人員與設(shè)備到位的情況下即可進(jìn)行。但是如果觀測(cè)點(diǎn)附近有兩個(gè)控制點(diǎn)而且GPS按照電連式對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行加密的情況下，就不能實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理。所以，應(yīng)該通過(guò)使用全站儀，并且使其架設(shè)在控制點(diǎn)上，并將兩點(diǎn)之間的高度差以及間距測(cè)量出來(lái)，這樣就能建立坐標(biāo)系，能對(duì)待測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。當(dāng)外業(yè)工作完成之后，就可以對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，主要使用的是平差軟件，經(jīng)過(guò)處理，就能得到最終的控制成果，獲得測(cè)點(diǎn)的平面二維坐標(biāo)，再結(jié)合高差，就能求得高程。

2.3實(shí)現(xiàn)測(cè)站改正

一般來(lái)說(shuō)，在實(shí)際的工作中，定向點(diǎn)與站點(diǎn)的高程相差不大，因此，出現(xiàn)誤差也難以發(fā)現(xiàn)，最終會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)錯(cuò)誤。在實(shí)際過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤就能使用相關(guān)功能進(jìn)行改正工作，但是在改正的過(guò)程中，應(yīng)該注意將各站所測(cè)得點(diǎn)進(jìn)行區(qū)分。將每一個(gè)站的數(shù)據(jù)作為一個(gè)改正單元逐一進(jìn)行，這樣能提高改正作業(yè)的效率，避免返工情況的出現(xiàn)，而且在改正的過(guò)程中還應(yīng)該將方位角以及站點(diǎn)坐標(biāo)等均進(jìn)行改正。

3實(shí)測(cè)應(yīng)用

在某地質(zhì)勘探工程的工作中，勘探地點(diǎn)為復(fù)雜山區(qū)，山上有樹(shù)木等障礙，此時(shí)使用通視較為困難，由于工程較為復(fù)雜且工期較短，基于此，選擇GPS進(jìn)行測(cè)量工作。首先構(gòu)建了控制網(wǎng)，然后通過(guò)選點(diǎn)、觀測(cè)等步驟展開(kāi)了測(cè)量作業(yè)。在選點(diǎn)過(guò)程中，應(yīng)該保證每一點(diǎn)均和某一點(diǎn)通視，且點(diǎn)的周圍角應(yīng)該>15°，最好之間不要有障礙物。在觀測(cè)的過(guò)程中，一般采用靜態(tài)相對(duì)定位，采樣間隔時(shí)間為5s，時(shí)段長(zhǎng)一般為30min，設(shè)置3臺(tái)接受及天線在3個(gè)點(diǎn)上，對(duì)天線高進(jìn)行測(cè)量并獲取數(shù)據(jù)，觀察各項(xiàng)指標(biāo)，達(dá)到要求后依據(jù)接收機(jī)提示輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)，填寫(xiě)測(cè)量手薄。最后進(jìn)行GPS網(wǎng)數(shù)據(jù)處理，經(jīng)質(zhì)量檢核、基線解算、外業(yè)重測(cè)、網(wǎng)平差獲得控制點(diǎn)三維坐標(biāo)。

4結(jié)束語(yǔ)

總而言之，隨著GPS相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，其優(yōu)勢(shì)比較明顯，因此其在礦區(qū)地質(zhì)勘探工程測(cè)量中應(yīng)用較多，本文對(duì)GPS相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明，另外對(duì)測(cè)量的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明，最后結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行說(shuō)明，旨在提高礦區(qū)地質(zhì)勘探工程測(cè)量的水平。

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