地質(zhì)工作中現(xiàn)代測繪技術(shù)的應(yīng)用

吳兵生

（江西省煤田地質(zhì)局二二六地質(zhì)隊，江西 萍鄉(xiāng) 337000）

1 前言

地質(zhì)測繪是巖土工程勘察的基礎(chǔ)工作，在某項勘察方法中最先進行。工程地質(zhì)測繪是運用地質(zhì)、工程地質(zhì)理論，對與工程建設(shè)有關(guān)的各種地質(zhì)現(xiàn)象進行觀察和描述，初步查明以建成地或各建筑地段的工程地質(zhì)條件。將工程地質(zhì)條件某要素采用不同的顏色、符號，按照精度要求標繪在一定比例尺的地形圖上，并結(jié)合勘探、測試和其他勘察工作的資料，編制成工程地質(zhì)圖。這一重要的勘察成果可對場地或各建筑地段的穩(wěn)定性和適宜性作出評價。工程地質(zhì)測繪要求的精度較高。對一些地質(zhì)現(xiàn)象的觀察描述，除了定性闡明其成因和性質(zhì)外，還要測定必要的定量指標。例如，巖土物理力學參數(shù)，節(jié)理裂隙的產(chǎn)狀隙寬和密度等。

2 現(xiàn)代地質(zhì)測繪技術(shù)

現(xiàn)代測繪技術(shù)是空間技術(shù)和信息技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)的綜合集成，也是國家高新技術(shù)的重要組織部分。

2.1 控制測量技術(shù)

地質(zhì)測繪個的控制測量任務(wù)將主要是在局部地區(qū)進行控制點加密，建立能滿足地形測量和地質(zhì)勘查工程測量的工程控制網(wǎng)。近期內(nèi)的技術(shù)方向?qū)⑹牵喊l(fā)展由于速測技術(shù)；試驗和推廣電磁波高程測量；應(yīng)用解析空中三角測量技術(shù)。從發(fā)展的趨勢看，也應(yīng)逐步發(fā)展衛(wèi)星源射電干涉技術(shù)(VLBI/GPS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、慣性測量系統(tǒng)(ISS)，最終實現(xiàn)技術(shù)換代。

2.2 地形測量技術(shù)

地質(zhì)測繪中地形測繪工作的主要技術(shù)趨勢是：進一步發(fā)展攝影測量；加速投影測量與遙感應(yīng)用的結(jié)合，發(fā)展多種遙感手段和數(shù)據(jù)信息的處理技術(shù)，提高地質(zhì)遙感的應(yīng)用水平和效果；為適應(yīng)小面積的地形測量，還應(yīng)適當發(fā)展電子測量繪圖系統(tǒng)。其發(fā)展的專業(yè)方向?qū)⑹歉叨葘I(yè)化的地質(zhì)遙感領(lǐng)域。

2.3 地質(zhì)勘查工程測量

地勘工程測量在近期內(nèi)的技術(shù)方向是：普及電磁波測距儀和電子速測儀；廣泛應(yīng)用現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理技術(shù)；提高地勘工程測量的速度和精度；逐步吸收和擴大衛(wèi)星源射電干涉系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、慣性測量系統(tǒng)等現(xiàn)代定位測量技術(shù)的應(yīng)用。

2.4 地質(zhì)制圖

在地質(zhì)制圖方面主要是引進機助制圖系統(tǒng)，建立數(shù)據(jù)庫，研制開發(fā)地質(zhì)遙感、地質(zhì)勘查、地質(zhì)制圖等軟件及專家系統(tǒng)，應(yīng)用人工智能的成果實現(xiàn)地質(zhì)測繪的現(xiàn)代化。在計算機出現(xiàn)之前，地圖從最初的勘測到成品印制需要若干年時間。在現(xiàn)代勘測中，由于衛(wèi)星和計算機的使用，使得整個測繪過程縮短到只需幾小時甚至幾分鐘。

3 現(xiàn)代測繪技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域

測繪用的是載波相位差分技術(shù)，這種雙重的高精度測量技術(shù)確?；€瞬時測量精度能達到20cm左右，時段數(shù)據(jù)精化和回歸使精度能得到一個多數(shù)量級的提高。GPS測繪還可用于繪圖、地籍測量、地球板塊測量、火山活動監(jiān)測、GIS領(lǐng)域、大橋監(jiān)測、水壩監(jiān)測、滑坡監(jiān)測、大型建筑物監(jiān)測等。這種測量技術(shù)的實時動態(tài)化(RTK)可以用于海洋河道公路測量，以及礦山、大型工程建設(shè)工地等作為自動化管理和機械控制的手段?，F(xiàn)代測繪技術(shù)作為一門新的信息科學在濟和社會可持續(xù)發(fā)展的諸多領(lǐng)域正發(fā)揮著愈來愈大的作用?？臻g信息技術(shù)的核心和主體是“3S”技術(shù)，即遙感(Remote Sensing ：RS)、全球定位系統(tǒng)(Global Position System ：GPS)、地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System：GIS)。

3.1 遙感(Remote Sensing：RS)

遙感技術(shù)在地質(zhì)測量中的應(yīng)用已經(jīng)歷了較長的時間，并積累了豐富的經(jīng)驗。應(yīng)用遙感資料，可獲取工程地質(zhì)實時、動態(tài)、綜合的信息源，對工程地質(zhì)環(huán)境進行監(jiān)測，為工程地質(zhì)環(huán)境保護提供決策支持。遙感資料用于找礦、工程地質(zhì)地質(zhì)條件研究、煤層頂?shù)装逖芯康确矫娑家训玫綉?yīng)用，所有這些，都說明遙感技術(shù)應(yīng)用于礦山測量是礦山測量實現(xiàn)其現(xiàn)代任務(wù)的重要保證。航天遙感在地質(zhì)測量中應(yīng)用的關(guān)鍵理論與技術(shù)也正處于研究之中。應(yīng)用遙感資料，可獲取地質(zhì)實時、動態(tài)、綜合的信息源，對工程環(huán)境進行監(jiān)測，為工程環(huán)境保護提供決策支持。遙感資料用于找礦、工程地質(zhì)地質(zhì)條件研究、煤層頂?shù)装逖芯康确矫娑家训玫綉?yīng)用，所有這些，都說明遙感技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)測量是地質(zhì)測量實現(xiàn)其現(xiàn)代任務(wù)的重要保證。

3.2 全球定位系統(tǒng) (Global Position System：GPS)

利用GPS技術(shù)進行工程地質(zhì)地表移動監(jiān)測、水文觀測孔高程監(jiān)測、工程地質(zhì)控制網(wǎng)建立或復測、改造等。其應(yīng)用于礦山測量工作的地面部分已成為現(xiàn)代礦山測量的一項重要支撐技術(shù)。以工程地質(zhì)資源環(huán)境信息系統(tǒng)為平臺，以各種測量技術(shù)為數(shù)據(jù)獲取的途徑，可以建立集數(shù)據(jù)采集、處理、管理、分析、輸出于一體的自動化、智能化的技術(shù)系統(tǒng)，作為礦山可持續(xù)發(fā)展的決策支持系統(tǒng)。目前利用GPS測繪電離層，有賴于當各臺接收機每天掃出一電離層帶時所得的總電子含量(TEC)的局部觀測值。A.Mannucci提出的全球同時測繪電離層的技術(shù)，其特點是有一加格網(wǎng)的模型，由隨機局部TEC平差，以得出演變中的全球電離層影象，其時間分辨率是任選的。對于單頻GPS接收機用戶，這種技術(shù)可以提供近實時的精密電離層改正。衛(wèi)星觀測結(jié)果可以改進電離層影象的保真度和分辨率。

3.3 地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System：GIS)

地理信息系統(tǒng)的博才取勝和運籌帳幅的優(yōu)勢。使它成為國家宏觀決策和區(qū)域多目標開發(fā)的重要技術(shù)工具，也成為與空間倍息有關(guān)各行各業(yè)的基本工具，地理信息系統(tǒng)技術(shù)源于機助制圖。地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)與遙感(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)在測繪界的廣泛應(yīng)用，為測繪與地圖制圖帶來了一場革命性的變化。集中體現(xiàn)在：地圖數(shù)據(jù)獲取與成圖的技術(shù)流程發(fā)生根本的改變；地圖的成圖周期大大縮短；地圖成圖精度大幅度提高；地圖的品種大大豐富。數(shù)字地圖、網(wǎng)絡(luò)地圖、電子地圖等一批嶄新的地圖形式為廣大用戶帶來了巨大的應(yīng)用便利，測繪與地圖制圖進入了一個嶄新的時代。

3.4 現(xiàn)代測繪技術(shù)使全解析測繪成為可能

GPS定位系統(tǒng)和全站式電子速測儀，承擔著測田的基本控制和圖根控制任務(wù)，以及地物、地貌持征點的數(shù)據(jù)采集。在計算機控制下，數(shù)字化儀可將原因數(shù)字化，繪圖儀自動繪圖。工礦、城鎮(zhèn)和其他地物密集而地勢較為平坦的地區(qū)，用全解析法測繪1：500和1：1000比例尺的地學圖形。在空曠地區(qū)、高山等地勢復雜地區(qū)，采用航測成圖法、測繪1：2000或1：5000比例尺的地形圖；相應(yīng)的較小比例尺的地形田、地圖，均由所測地形圖編制而成。地學圖形可按圖形文件或數(shù)據(jù)文件存儲，地物、地貌的變更采用補測的方案進行。定期進行GPS定位，取得新的控制點坐標，以保證補測與原因的有機拼按。

4 結(jié)束語

現(xiàn)代測繪技術(shù)不僅是高技術(shù)發(fā)展的重要代表，也是國家綜合實力的代表。美國和前蘇聯(lián)以其雄厚的經(jīng)濟實力建立了全球定位系統(tǒng)(GPS)和全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GLONASS)，美國、法國、印度、以色列等以其技術(shù)和經(jīng)濟優(yōu)勢率先發(fā)展了高精度遙感衛(wèi)星系統(tǒng)。發(fā)展空間技術(shù)，建立衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)和衛(wèi)星遙感系統(tǒng)，實施自主衛(wèi)星對地觀測，不僅需要先進的技術(shù)支持，也需要雄厚的經(jīng)濟實力支撐，只有國家的綜合國力足夠強大，才有可能發(fā)展高精度的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)、重力衛(wèi)星系統(tǒng)、高分辨率的遙感衛(wèi)星系統(tǒng)等，因此，現(xiàn)代測繪技術(shù)的發(fā)展水平是綜合國力的象征。以“3S”一體化或集成為主導的空間信息技術(shù)體系已逐漸成為測繪學或地球信息學新的技術(shù)體系和工作模式，其先進性、時效性明顯。現(xiàn)代測繪技術(shù)將朝著高科技、自動化、實時化和數(shù)字化方向發(fā)展。

[1]吳景勤.地質(zhì)測繪科技發(fā)展趨勢與對策[J].國土資源科技管理，2001-12-28.