分析GPS技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用

董家豐 程明等

摘 要：本文主要針對于GPS技術(shù)在地質(zhì)勘查過程中的應(yīng)用，研究GPS靜態(tài)定位的相關(guān)方式有助于創(chuàng)建礦區(qū)控制網(wǎng)，并且能夠充分的滿足在較大比例的勘查區(qū)域的測繪需求。GPS技術(shù)具有易選點、精度高、時間段的特性，并且具有誤差均勻分布以及布網(wǎng)靈活的優(yōu)勢，具有實時性、連續(xù)性、全天候、全球性，在地質(zhì)勘查測量的過程中取得良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

關(guān)鍵詞：GPS技術(shù) 地質(zhì)勘查 測量工作

中圖分類號：P228.4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（b）-0042-02

在進行實際的地質(zhì)工作過程中，要對于勘探的定位、測量以及地形圖的實際修測等做好控制。因為控制量相對比較密集，所以在視線較好的情況下，經(jīng)常會采用常規(guī)方式來進行測量，例如交會法、三維坐標法。在進行測量的不同階段，測控點的數(shù)量以及實現(xiàn)條件都會對于野外測量的實際結(jié)果產(chǎn)生影響，如果可供可控點的數(shù)量較少或者視線條件太差都會給實際的測量工作造成很大的困難，所以，怎樣合理的進行人員調(diào)動，以及怎樣發(fā)揮相關(guān)測量儀器的實際作用就成為能否提高測量工作實際效率的關(guān)鍵。

1 GPS技術(shù)在地質(zhì)勘查中的實際應(yīng)用原理

GPS的實際工作原理，是通過對于所接受的衛(wèi)星發(fā)射信號的各項數(shù)據(jù)進行處理，最后再對于正確的空間位置進行確定。GPS技術(shù)具有定位性、實時性以及全球性的特點，還有良好的抗干擾功能和保密功能。一套標準的GPS地面相關(guān)監(jiān)測系統(tǒng)是分布于全球上，其主要組成部分有：五個監(jiān)控站、三個注入站以及一個主控站。其中，主控站是計算各項監(jiān)測站的實際觀測數(shù)據(jù)，得到對應(yīng)的各個衛(wèi)星的鐘差參數(shù)和軌道參數(shù)的實際數(shù)據(jù)之后，再將這些數(shù)據(jù)編制成為導(dǎo)航電文，傳送到注入站。

并且最終將其注入到對應(yīng)的各個衛(wèi)星自身的儲存器中。并將這些相關(guān)數(shù)據(jù)編制成相應(yīng)的導(dǎo)航電文，將其裝送到相關(guān)注入站，注入站再將主控站發(fā)送的導(dǎo)航電文注入相應(yīng)的相關(guān)衛(wèi)生的儲存器中。與此同時，GPS的空間中應(yīng)該包括3顆在軌的實際備用衛(wèi)星以及21顆之間實際工作衛(wèi)星。這些衛(wèi)星在其6個相關(guān)軌道的實際平面中呈現(xiàn)均勻的實際分布狀態(tài)，七十幾的額傾斜角度為55°，而衛(wèi)星實際的高度平均達到20200 km，每十一個小時58 min能夠運行一周。相關(guān)衛(wèi)星給用戶所發(fā)送的相關(guān)導(dǎo)航定位信號是連續(xù)性的，所應(yīng)用的兩個無線電載波都屬于L波段。

GPS的數(shù)據(jù)處理器、接收機以及終端設(shè)備構(gòu)建成為完整的一套GPS的相關(guān)用戶設(shè)備，其終端設(shè)備大都是計算機。根據(jù)在一定的相關(guān)衛(wèi)星高度上所得到的實際衛(wèi)星信號，GPS的接收機都能夠成功捕獲，之后進行跟蹤，對信號進行放大或者交換等處理，運用L2和L1載波觀測值來進一步實現(xiàn)其高精度的相關(guān)測量。

2 GPS進行野外數(shù)據(jù)的采集

2.1 野外采集的準備工作

GPS接收機中PROMARK-X型在使用之前一定要初始化，在其初始化過之后在300英里之內(nèi)移動，不需要在進行初始化就能夠進行測量。其實際的初始化在選擇的當前坐標格式中完成，則該型號的GPS機的相關(guān)缺省坐標系統(tǒng)則為Lon/Lat。

在進行初始化后，相關(guān)作業(yè)人員還需要建立自定義相關(guān)坐標系統(tǒng)，該項坐標系統(tǒng)也就是工作區(qū)的相關(guān)坐標系統(tǒng)。該項相關(guān)系統(tǒng)能夠同Lon/Lat坐標進行轉(zhuǎn)換。同GPS來進行相關(guān)測量的時候通常需要用兩臺或者兩臺之上的GPS接收機，其中一臺作為基站，另外一臺或者兩臺作為主要的流動站，流動站的GPS接收機以及基站的接受接在進行數(shù)據(jù)采集之后，要對于數(shù)據(jù)進行差分處理，之后就能夠獲得毫米或者厘米級的相關(guān)測量坐標。所以在進行野外作業(yè)之前，需要對每一臺接收機實行統(tǒng)一的自定義坐標系統(tǒng)以及初始化設(shè)定，從而達到實際的同步要求。

2.2 野外基站相關(guān)位置的選擇

進行礦產(chǎn)地質(zhì)勘查的相關(guān)工作區(qū)通常都是位于一些山區(qū)，其林密、山高、通視條件相對較差，在進行野外基站的選取時，一定要找其實際的通視條件良好，有利于采集衛(wèi)星信號的相關(guān)位置，一般在山頂、開闊地等定型比較高并且對于基站實際位置的相關(guān)控制點要求有很高的精度，其實際的精度越高，差分值的實際精度就會越高。移動站所進行記錄的原始數(shù)據(jù)以及基準站所進行記錄的一些原始坐標數(shù)據(jù)都是高精度進行結(jié)算的根本和基礎(chǔ)。并且這兩組相關(guān)數(shù)據(jù)一定要來自于同一個記錄時段，都則就不能夠完成高精度的相關(guān)解算。在進行野外采集數(shù)據(jù)工作過程中，不管是動態(tài)測量還是靜態(tài)測量，都一定要建立基站。

2.3 野外流動站的相關(guān)數(shù)據(jù)采集

PROMARK-X型的GPS在進行高精度的數(shù)據(jù)位置采集的過程中，其流動站的數(shù)據(jù)采集在進行差分之后，其實際的處理結(jié)果的精度好壞與其衛(wèi)星高度角、可視衛(wèi)星實際數(shù)目、衛(wèi)星的相關(guān)幾何分布以及基線的情況等因素有著直接性的關(guān)聯(lián)。進行數(shù)據(jù)采集的時候，需要具有充足的衛(wèi)星信號才能夠進行采集，在進行采集的過程中其觀測相關(guān)數(shù)據(jù)的具體事件要距離其基站在1000 m以內(nèi)，進行數(shù)據(jù)采集需要15 min以上；距離其基站在5000 m以為，數(shù)據(jù)采集需要30 min以上；距離其基站在10 km以內(nèi)，進行數(shù)據(jù)采集需要45 min以上。如果其距離大于是千米，則進行測量的實際精度不能夠予以保證，并且該項方法也不可取。

3 GPS觀測相關(guān)數(shù)據(jù)處理

進行觀測數(shù)據(jù)的相關(guān)差分處理也就是把GPS在野外所采集的相關(guān)數(shù)據(jù)，運用最好的方式來進行產(chǎn)分，將其規(guī)劃到橢球面中，并且將其投影至所選取的平面上，獲得相關(guān)觀測點的實際平面直角的準確坐標為師，這一項工作需要下載采集數(shù)據(jù)以及差分數(shù)據(jù)解算。是相關(guān)數(shù)據(jù)的差分結(jié)算也是整個相關(guān)工作的一項重要環(huán)節(jié)，解算的整個過程中不管哪一個環(huán)節(jié)產(chǎn)生了問題都有可能是的整個工作無法順利進行。所以在進行結(jié)算的時候，對于各項相關(guān)參數(shù)的數(shù)據(jù)都要進行正確的輸入，并且其控制點的相關(guān)坐標需要對其保留在小數(shù)點之后的四位，從而充分滿足進行差分之后的精確度。

MSTR系統(tǒng)在進行數(shù)據(jù)處理的過程：（1）首先要運行MSTR系統(tǒng)，之后選取文件菜單，添加新任務(wù)并設(shè)置新任務(wù)的相關(guān)名稱，之后點擊確定。（2）首先選擇差分計算實際界面之后選擇基站，進行基站文件的添加，在選取移動站，進行移動站相關(guān)文件的添加。（3）選取橢球投影的相關(guān)設(shè)置窗口，在其中選擇2D，之后選取其投影的實際類型為TM，在選擇中央經(jīng)線為測區(qū)的相關(guān)中央經(jīng)線，或者是選取東偏500000.00。（4）選取橢球設(shè)置窗口，選擇Userdefined之后在選取橢球參數(shù)的相關(guān)設(shè)置界面，在里面選取橢球的相關(guān)長半軸為6378245或者是其扁率為298.3，之后點擊確定。（5）選擇返回Configu ration，之后選擇控制點，輸入坐標、點名以及高程。（6）返回Configuration的相關(guān)界面，選取厘米解，之后選擇Computer，最終得出其實際的結(jié)算結(jié)果。

4 結(jié)語

GPS技術(shù)開始在地質(zhì)勘查中應(yīng)用，就逐漸發(fā)展成為一項重要的技術(shù)手段，并且其應(yīng)用的實際范圍也在不斷的擴展。其全天候的特性以及精度高、測量快的特點使得GPS能夠充分滿足在地質(zhì)勘查中每個階段對于相關(guān)技術(shù)的實際要求。不但能夠達到節(jié)省物力人力的作用，還能夠在很大程度上提高地質(zhì)勘察的工作效率。

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