GPS與傳統(tǒng)測量技術(shù)在地質(zhì)勘查工程測量中的應(yīng)用

朱金玉

GPS與傳統(tǒng)測量技術(shù)在地質(zhì)勘查工程測量中的應(yīng)用

朱金玉

朱金玉

山東省莒南縣國土資源局

朱金玉（1982—）女，山東省莒南縣人，工作單位：山東省莒南縣國土資源局，職務(wù)：科員，研究方向：地質(zhì)勘查工程-測量與制圖。

在當(dāng)前我國經(jīng)濟得到迅速發(fā)展階段，對能源的需求量也在逐年增加，從目前我國的能源開采現(xiàn)狀來看，還不能夠滿足實際發(fā)展需求，于是地質(zhì)勘查工程的測量技術(shù)就在這一方面有了重要應(yīng)用，并得到了蓬勃發(fā)展。地質(zhì)測量工作是地質(zhì)找礦工作當(dāng)中的重要組成部分，其主要任務(wù)就是為地質(zhì)設(shè)計及對地層構(gòu)造的研究提供基礎(chǔ)性資料信息。傳統(tǒng)的測量技術(shù)隨著時代發(fā)展已不能和當(dāng)前實際需求相適應(yīng)，在GPS新的測量技術(shù)應(yīng)用下在地質(zhì)勘查工程測量的準(zhǔn)確性等方面有著重要保障，大大提高了工作效率。

GPS也就是全球定位系統(tǒng)，在現(xiàn)階段的地質(zhì)勘查市場的繁榮階段，對我國的勘測市場帶來了機遇，同時也帶來了壓力。在我國現(xiàn)階段的地質(zhì)勘查測量市場已經(jīng)和以往有了很大變化，主要體現(xiàn)在地質(zhì)勘查的測量范圍小以及要求工期緊和質(zhì)量高，所勘查的多為偏遠(yuǎn)山區(qū)以及國家控制網(wǎng)、水準(zhǔn)網(wǎng)聯(lián)測困難。

1 GPS測量技術(shù)的基本概述

GPS的基本構(gòu)成分析

在我國的地質(zhì)勘查工程蓬勃發(fā)展過程中，一些較為先進的科學(xué)技術(shù)已經(jīng)在這一領(lǐng)域得到了實際應(yīng)用，GPS技術(shù)在地質(zhì)勘查工程測量當(dāng)中所發(fā)揮的作用已愈來愈大。GPS在其構(gòu)成方面主要是通過地面控制和衛(wèi)星空間以及用戶設(shè)備這幾個部分所構(gòu)成，這一系統(tǒng)是通過距離交會法所實現(xiàn)的衛(wèi)星導(dǎo)航定位，主要就是通過所需定位點架設(shè)GPS接收機，在一定時間同時接收三顆衛(wèi)星以上的定位衛(wèi)星所發(fā)出的導(dǎo)航電文，然后通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理得出這一時刻和接收機與其的距離。

GPS測量技術(shù)特點分析

和傳統(tǒng)的地質(zhì)勘查測量技術(shù)相比較而言，GPS測量技術(shù)有著諸多優(yōu)勢特點，通過GPS測量技術(shù)在地質(zhì)勘查工程加以應(yīng)用，在觀測站之間不需要通視，能夠根據(jù)實際需要來確定點位，從而使得選點工作更加方便。在測量的精度方面也要比傳統(tǒng)測量精度高，并且在觀測的實踐上也相對較短。同時提供了三維坐標(biāo)，在一定條件下，高程精度能夠滿足四等水準(zhǔn)的測量要求，在儀器的操作上也非常簡便，能夠全天候作業(yè)。

2 GPS與傳統(tǒng)測量技術(shù)在地質(zhì)勘查工程測量中的應(yīng)用比較

GPS及傳統(tǒng)測量技術(shù)在控制測量中的應(yīng)用比較

在我國的地質(zhì)勘查工程發(fā)展過程中，是從傳統(tǒng)測量技術(shù)向GPS測量技術(shù)逐漸發(fā)展形成的，針對我國傳統(tǒng)礦區(qū)的控制測量，通常是在國家等級控制點基礎(chǔ)上，對導(dǎo)線網(wǎng)以及測邊網(wǎng)行業(yè)邊角網(wǎng)等方法進行測量的，這些方法的應(yīng)用就需要各點位間要能夠通視，為能夠?qū)崿F(xiàn)這一條件對測量點位的布設(shè)就要選擇地勢較高以及視野較為開闊的地方。從這些方面來看，我國傳統(tǒng)的測量技術(shù)存在著耗時長及精度低和測量費用高的缺陷。

通過GPS測量技術(shù)在地質(zhì)勘查工程中加以應(yīng)用，在定位的技術(shù)精度方面就能夠得到大幅度提升，并可以全天后的實施測量，在測量站間可以不用保持通視，這樣就對測量的時間以及費用得到了很大程度的節(jié)省。故此在對各級的平面控制網(wǎng)當(dāng)中，通過GPS的動態(tài)定位技術(shù)能夠?qū)鹘y(tǒng)的測量技術(shù)進行取代，這也成了當(dāng)前地質(zhì)勘查工程中最為主要的測量手段。

例如：在一地質(zhì)勘查單位的實際地質(zhì)勘查工程項目當(dāng)中，通過三個旱季時間（從十二月到次年的五月）完成了三等控制測量兩千平方千米，四等控制測量五百七十平方千米，對其控制點布置了一百一十多個，總共投入的GPS接收機總共十二臺，耗時五十多天并快速建立了控制網(wǎng)，這樣就對以后的工作打下了基礎(chǔ)。其中的地形測量以及地質(zhì)勘探網(wǎng)的布置和地質(zhì)工程的測量等方面，均可通過控制網(wǎng)提供可靠依據(jù)，這對勘查設(shè)備以及工作人員的工作有序開展有著促進作用，在地質(zhì)勘查的效率上也得到了提高。

GPS及傳統(tǒng)測量技術(shù)在地形測量中的應(yīng)用比較

另外在對地形進行測量的環(huán)節(jié)，大比例尺的地形圖是礦山規(guī)劃設(shè)計以及勘探線孔布設(shè)等工作所必要的基礎(chǔ)資料。我國的傳統(tǒng)測量技術(shù)要在首級控制基礎(chǔ)上進行加密控制，而后再進行對圖根點加以布設(shè)，在這一基礎(chǔ)上安裝相關(guān)儀器進行碎步測量。傳統(tǒng)的測量技術(shù)對地形測量的工作效率以及時間和費用方面也存在著缺陷。

通過GPS測量技術(shù)的實際應(yīng)用不需進行圖根以及加密控制就能夠?qū)⒒鶞?zhǔn)站設(shè)置在已知控制點上，在GPS的設(shè)備充足情況下可采用多個流動站進行同步作業(yè)，進而將測量的效率得以提高。需要注意的是，GPS接收機在植被較為密集的環(huán)境下會對衛(wèi)星的接收個數(shù)有所影響，這樣對實際工作將會產(chǎn)生很大影響，故此，在對地形測量方面還不能完全的取代傳統(tǒng)測量技術(shù)。

例如：在某一測量單位對地質(zhì)勘查測量當(dāng)中，通過對GPS技術(shù)的應(yīng)用，在接收機的投入臺數(shù)上有二十臺，經(jīng)過四個月的時間完成了1：5000的全野外數(shù)字化地形測量五百七十平方千米，這樣就為地質(zhì)勘查的地形圖的準(zhǔn)確性有了保障，對實際的地質(zhì)勘查工作的進行起到了重要促進作用。

3 GPS實時動態(tài)控制系統(tǒng)在地質(zhì)勘查工程中的具體應(yīng)用

GPS實時動態(tài)控制系統(tǒng)的具體應(yīng)用探究

地質(zhì)勘查工程中的GPS實時動態(tài)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，由于地質(zhì)勘查工程在工作環(huán)境方面有著諸多限制，并有著強度大及效率低和周期長的特點，所以就需要先進的技術(shù)設(shè)備，GPS在地質(zhì)測量行業(yè)中的應(yīng)用對這些問題得到了很大程度上的解決。因為GPS的定位技術(shù)在環(huán)境的適應(yīng)能力方面較強，并沒有嚴(yán)格的控制測量等級的區(qū)分，也不需要造標(biāo)，在測量的誤差以及通視方面有著很大優(yōu)勢。靜態(tài)的GPS測量技術(shù)對地質(zhì)勘查測量設(shè)計方案以及作業(yè)實施都比較方便。在設(shè)計階段能夠使得控制測量以及地形圖繪制達到最大化的精確度，對位置坐標(biāo)以及定點和放線等也有著很大輔助作用。

在RTK技術(shù)的實際應(yīng)用過程中，是GPS技術(shù)當(dāng)中最為常用到的一種測量技術(shù)，它是和GPS測量技術(shù)相結(jié)合使用的測量技術(shù)，在這一技術(shù)的支持下能夠達到實時動態(tài)的定位。這一技術(shù)是GPS測量技術(shù)發(fā)展中的一個重要突破，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶三維坐標(biāo)以及精確度，這樣就能夠?qū)崟r的判定解算結(jié)果的成功與否，在測量的效率上大大提升。

GPS實時動態(tài)控制系統(tǒng)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用模式分析

在對地質(zhì)勘查過程中，GPS實時動態(tài)控制系統(tǒng)的應(yīng)用模式是多樣性的，從現(xiàn)階段的應(yīng)用情況來看，對地質(zhì)勘查工程的實際測量模式主要有動態(tài)定位以及快速靜態(tài)定位以及準(zhǔn)動態(tài)定位。在準(zhǔn)動態(tài)定位方面是基于動態(tài)定位測量技術(shù)發(fā)展形成的，在對地質(zhì)進行測量之前先要對流動站接收機進行初始化，讓后讓其靜止起點加以觀測采樣這一數(shù)據(jù)，以此來結(jié)算整體作業(yè)的未知數(shù)據(jù)。在這一環(huán)節(jié)中，一方面流動站接收機對基準(zhǔn)站同步觀測數(shù)據(jù)進行實時的接收，而另一方面則將初始階段采取的樣本數(shù)據(jù)作為重要依據(jù)，來對觀測站進行解算，從而對每一觀測站三維坐標(biāo)進行確定，這一應(yīng)用模式對地質(zhì)勘查工程的勘探線測量以及地形地質(zhì)圖的繪測等都有著很大促進作用。

然后是動態(tài)定位以及快速靜態(tài)定位的應(yīng)用模式，前者主要適用于采樣點的實時定位，最為常用到的環(huán)節(jié)就是對地質(zhì)點的空間坐標(biāo)位置進行定位，能夠快速精確的達到測量的目的；后者則是靜態(tài)定位的衍生品，在測量的原理方面主要就是在用戶站安裝GPS接收機，同時保持接收機所處靜止?fàn)顟B(tài)進行觀測和數(shù)據(jù)的采集，在非靜止?fàn)顟B(tài)的時候要對接收機接收衛(wèi)星頻率的不連貫性進行調(diào)整，保證測量結(jié)果在誤差范圍內(nèi)。

4 結(jié)語

綜上所述，通過以上的相關(guān)介紹分析可以看出，在傳統(tǒng)的地質(zhì)勘查工程測量技術(shù)和GPS測量技術(shù)兩者間的差異，GPS測量技術(shù)雖有著比傳統(tǒng)測量技術(shù)先進之處，也并非能夠完全的取代傳統(tǒng)測量技術(shù)，總體來說要能夠根據(jù)實際情況進行選擇應(yīng)用模式。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.01.047