李 赫 王 慧

遼寧省冶金地質(zhì)勘查局測(cè)試研究所

GPS技術(shù)在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中的應(yīng)用探究

李 赫 王 慧

遼寧省冶金地質(zhì)勘查局測(cè)試研究所

在地質(zhì)測(cè)繪工作中，對(duì)該項(xiàng)工作的專(zhuān)業(yè)性提出了較高的要求，而該項(xiàng)工作的開(kāi)展本身呈現(xiàn)出了復(fù)雜性的特點(diǎn)，因此，要想提高地質(zhì)工程勘察測(cè)繪的質(zhì)量與效率，則就需要實(shí)現(xiàn)對(duì)勘察測(cè)繪技術(shù)手段的合理選擇與科學(xué)利用。而借助GPS技術(shù)的運(yùn)用，則能夠借助這一技術(shù)的優(yōu)勢(shì)來(lái)提高地質(zhì)勘察測(cè)繪水平，但要想充分發(fā)揮出GPS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)作用，則就需要在明確GPS技術(shù)應(yīng)用原則的基礎(chǔ)上，抓住GPS技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)該技術(shù)在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中的完善運(yùn)用。

GPS技術(shù)；地質(zhì)工程；勘察測(cè)繪；應(yīng)用

1 GPS技術(shù)概述

衛(wèi)星定位技術(shù)、高精度、高自動(dòng)化程度和巨大的潛力，使其受到世界各國(guó)的高度青睞。全球定位系統(tǒng)(GPS)是GPS衛(wèi)星定位的使用，無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)等世界的三維位置和速度信息提供全天候，是在上世紀(jì)70年代由美國(guó)軍方開(kāi)發(fā)了一種新的后衛(wèi)定位系統(tǒng)，其基本原理是測(cè)量一個(gè)已知位置的衛(wèi)星到接收機(jī)的距離的位置，具有精度高、效率高的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，海上和空中導(dǎo)航測(cè)繪測(cè)繪，地質(zhì)勘查，車(chē)輛定位系統(tǒng)等。

一般而言，定位與靜態(tài)相對(duì)定位模式的操作，如：點(diǎn)安裝全球定位系統(tǒng)接收器，以一組衛(wèi)星進(jìn)行同步觀測(cè)，然后處理觀測(cè)數(shù)據(jù)，并得到所確定的點(diǎn)之間的基線向量。隨著研究的深入，快速靜態(tài)定位已成為一種新的短基線測(cè)量操作，提高了測(cè)量的效率。同時(shí)，GPS(RTK和全站儀RTKGPS)應(yīng)運(yùn)而生，對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)的主要特性包括：站不需要通視的測(cè)試；定位精度高；觀察時(shí)間短；提供三維坐標(biāo)；操作方便；全天候作業(yè)，等等。1980年開(kāi)始全球定位系統(tǒng)定位技術(shù)在不斷完善測(cè)繪技術(shù)的進(jìn)一步變化，現(xiàn)代工程測(cè)量提供了許多先進(jìn)技術(shù)，全球定位技術(shù)正在取代傳統(tǒng)的定位技術(shù)，特別是靜態(tài)定位方法在動(dòng)態(tài)定位的方向，也將大大拓展服務(wù)范圍的定位。

2 將GPS技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中的作用

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，地質(zhì)工程勘察測(cè)繪工作的開(kāi)展在面對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息應(yīng)用領(lǐng)域所提出的較高要求下，需要進(jìn)一步提升勘察測(cè)繪的專(zhuān)業(yè)性，而借助GPS技術(shù)的運(yùn)用則能夠憑借該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)來(lái)提高勘察測(cè)繪的精準(zhǔn)度與效率性具體而言，所呈現(xiàn)出的應(yīng)用價(jià)值為：①促使地質(zhì)勘察測(cè)繪方法得到了更新，相應(yīng)勘察測(cè)繪的效率得到了大幅度提高。借助GPS手持儀的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)相應(yīng)勘察測(cè)繪信息數(shù)據(jù)的有效采集，在此過(guò)程中，相應(yīng)勘察測(cè)繪工作的方法得到了優(yōu)化，且勘察測(cè)繪的精準(zhǔn)度與效率得到了有效的提升。②減少工作量以緩解勘察測(cè)繪人員的壓力，并為提高勘察測(cè)繪工作的質(zhì)量奠定了基礎(chǔ)。基于GPS技術(shù)的運(yùn)用下，勘察測(cè)繪方式的革新促使相應(yīng)工作人員的工作量得到了減少，野外作業(yè)的難度與壓力得到了緩解，同時(shí)為有效提升勘察測(cè)繪的質(zhì)量提供了技術(shù)保障。③具備著較高的實(shí)用性?xún)r(jià)值。將GPS技術(shù)運(yùn)用到地質(zhì)勘察測(cè)繪工作中，基于GPS技術(shù)下相應(yīng)設(shè)備得到了不斷優(yōu)化，設(shè)備的性?xún)r(jià)比在不斷提升，這一良好的實(shí)用性為促使地質(zhì)勘察測(cè)繪事業(yè)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

3 GPS技術(shù)在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪活動(dòng)中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 野外地質(zhì)測(cè)繪

3.1.1 測(cè)繪選點(diǎn)。應(yīng)用GPS技術(shù)開(kāi)展野外地質(zhì)測(cè)繪活動(dòng)，應(yīng)當(dāng)在測(cè)繪點(diǎn)選取方面做出必要的技術(shù)控制，并切實(shí)遵照如下技術(shù)要點(diǎn)：第一，注意觀察測(cè)繪點(diǎn)周邊的地勢(shì)狀況，通常要求測(cè)繪點(diǎn)選取位置周?chē)荒艽嬖谡系K物，并且測(cè)繪點(diǎn)選取位置周?chē)母叨冉菓?yīng)當(dāng)＞15°。并以此規(guī)避障礙物對(duì)實(shí)際測(cè)量結(jié)果精確度水平的影響。第二，在測(cè)繪作業(yè)區(qū)域存在大面積水面分布時(shí)，應(yīng)當(dāng)將測(cè)繪點(diǎn)選取位置盡量與水面位置分離，避免大面積水面對(duì)測(cè)量結(jié)果的精度狀態(tài)造成不良影響。第三，測(cè)繪點(diǎn)選取應(yīng)當(dāng)與高壓線等技術(shù)設(shè)備保持一定的距離，防止因電磁場(chǎng)因素測(cè)量工作開(kāi)展效果。

3.1.2 測(cè)繪。在實(shí)際開(kāi)展測(cè)繪活動(dòng)過(guò)程中，GPS接收機(jī)設(shè)備將會(huì)持續(xù)處于靜止?fàn)顟B(tài)，而在測(cè)量工作的不同時(shí)間段，各個(gè)獨(dú)立接收機(jī)設(shè)備的開(kāi)啟時(shí)間本身存在明顯差異，在測(cè)量過(guò)程中應(yīng)當(dāng)動(dòng)態(tài)關(guān)注測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)經(jīng)緯度，以及天氣狀況，并實(shí)施精確系統(tǒng)的記錄。

3.2 測(cè)繪數(shù)據(jù)處理

3.2.1 預(yù)處理。在開(kāi)展GPS地質(zhì)測(cè)繪數(shù)據(jù)預(yù)處理環(huán)節(jié)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先針對(duì)測(cè)量環(huán)節(jié)獲取的原始技術(shù)數(shù)據(jù)，展開(kāi)簡(jiǎn)單的編輯和處理，為數(shù)據(jù)的后續(xù)計(jì)算分析環(huán)節(jié)做好必要的技術(shù)準(zhǔn)備，并以此確保實(shí)際處理形成的測(cè)繪數(shù)據(jù)結(jié)果有準(zhǔn)確性。

3.2.2 數(shù)據(jù)處理。在完成預(yù)處理環(huán)節(jié)之后，應(yīng)當(dāng)在預(yù)處理環(huán)節(jié)技術(shù)處理的基礎(chǔ)上，開(kāi)展具體的數(shù)據(jù)處理技術(shù)環(huán)節(jié)，通常情形下，要以預(yù)處理環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)結(jié)果為基礎(chǔ)，開(kāi)展測(cè)繪數(shù)據(jù)平差計(jì)算環(huán)節(jié)，并在計(jì)算過(guò)程中嚴(yán)格遵照測(cè)繪數(shù)據(jù)計(jì)算處理工作的規(guī)范流程，并以此保證最終數(shù)據(jù)處理結(jié)果的科學(xué)性、有效性，以及準(zhǔn)確性。

3.3 GPSRTK技術(shù)的運(yùn)用

基于GPSRTK技術(shù)的運(yùn)用下，結(jié)合測(cè)量后所得到的坐標(biāo)，以點(diǎn)校正的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型的構(gòu)建，然后以RTK技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)控制點(diǎn)的加密，進(jìn)而為地形圖測(cè)繪提供圖根控制點(diǎn)。以GPSRTK設(shè)備的運(yùn)用，還能夠在空曠的野外測(cè)繪區(qū)，實(shí)現(xiàn)地形圖的直接測(cè)量，進(jìn)而在進(jìn)一步減少野外勘察測(cè)繪工作量的同時(shí)，提升勘察測(cè)繪的效率與質(zhì)量。在實(shí)際應(yīng)用這一技術(shù)的過(guò)程中，主要的優(yōu)勢(shì)在于能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不利環(huán)境因素所帶來(lái)影響的規(guī)避，尤其是在通視條件較差的測(cè)繪區(qū)，借助該技術(shù)能夠有效實(shí)現(xiàn)勘察測(cè)繪，并且相應(yīng)測(cè)繪數(shù)據(jù)信息精準(zhǔn)度極高；在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，能夠借助相應(yīng)的控制系統(tǒng)，在不需要人為干預(yù)的條件下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)量，同時(shí)該技術(shù)也成為了未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)地質(zhì)工程勘察測(cè)繪技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)。

結(jié)語(yǔ)

GPS技術(shù)在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪工作，不僅可以提高控制網(wǎng)絡(luò)布局，勘探線測(cè)量和工作效率地形圖測(cè)繪方面，同時(shí)也能體現(xiàn)GPS技術(shù)在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。因此，在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪工作中使用的GPS技術(shù)，不僅滿足了地質(zhì)工程勘察測(cè)繪工作的社會(huì)發(fā)展的需要，同時(shí)也可以提高地質(zhì)工程勘察測(cè)繪工作的準(zhǔn)確性，提高地質(zhì)工程勘察測(cè)繪工作的效率。

[1]黃文軍.GPS-RTK測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)勘察測(cè)繪中的應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2014，17：8.

[2]布仁通力嘎.GPS技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪中的應(yīng)用探究[J].科學(xué)中國(guó)人，2015，20：1.