淺析GPS測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪中的應(yīng)用

涂金紅 張小軍 秦 瀟

（南陽(yáng)盛圖地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)咨詢(xún)有限公司）

淺析GPS測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪中的應(yīng)用

涂金紅 張小軍 秦 瀟

（南陽(yáng)盛圖地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)咨詢(xún)有限公司）

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，在地質(zhì)測(cè)繪中新技術(shù)也在不斷涌現(xiàn)，而對(duì)于土地質(zhì)測(cè)繪工作來(lái)說(shuō)，以前那些傳統(tǒng)的、落后的管理模式已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前形式的發(fā)展，急需要一種新的技術(shù)來(lái)滿(mǎn)足現(xiàn)代土地管理工作的需要。GPS技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪工作中的應(yīng)用，使得地質(zhì)測(cè)繪工作有了非常大的改變，對(duì)地質(zhì)測(cè)繪工作有著非常重要的作用。本文主要介紹了GPS測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而分析了GPS測(cè)繪技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪中的應(yīng)用。

GPS測(cè)繪技術(shù)；地質(zhì)測(cè)繪；應(yīng)用

GPS也就是全球定位系統(tǒng)，最早出現(xiàn)在美國(guó)，當(dāng)時(shí)的主要是國(guó)家軍事部門(mén)在使用，其主要作用是對(duì)陸地、海上與航空設(shè)備進(jìn)行高精度的導(dǎo)航而研制的衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)。GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)可以對(duì)觀測(cè)目標(biāo)進(jìn)行全天候的實(shí)時(shí)定位，而且氣候?qū)ζ涞挠绊懸膊淮?。其觀測(cè)的區(qū)域也可以很廣闊，也可以精確的非常小的范圍內(nèi)，所以，觀測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)非常精準(zhǔn)。GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)可以為用戶(hù)提供精確的三維動(dòng)態(tài)定位，因此，GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)有著其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并且具有保密性。近年來(lái)GPS測(cè)繪技術(shù)在全球迅速發(fā)展起來(lái)，為地質(zhì)測(cè)繪提供了精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息。地質(zhì)測(cè)繪工作是土地管理工作中的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作。在未使用GPS測(cè)繪技術(shù)之前所使用的土地測(cè)量工具只能測(cè)量很小的范圍，測(cè)量的路程也比較短，精度也較低，并且還很容易被外界的條件所影響。但GPS測(cè)繪技術(shù)就不同了，它是通過(guò)衛(wèi)星信號(hào)的發(fā)射來(lái)進(jìn)行處理數(shù)據(jù)的，可以測(cè)定測(cè)量點(diǎn)的空間位置，確保了測(cè)量的準(zhǔn)確性與抗干擾性。

1 GPS測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

在地質(zhì)測(cè)繪中GPS之所以被廣泛的應(yīng)用，主要因?yàn)镚PS測(cè)繪技術(shù)的優(yōu)勢(shì)較明顯，在實(shí)際的工作運(yùn)行中，地形不復(fù)雜的區(qū)域使用GPS測(cè)繪技術(shù)能夠一次性的完成測(cè)繪工作，GPS技術(shù)可以有效提高工作人員的效率，并且在地質(zhì)測(cè)繪的過(guò)程中，有著比較高的精準(zhǔn)度，在誤差上相對(duì)比較小。GPS測(cè)繪技術(shù)是把衛(wèi)星運(yùn)行的瞬間位置當(dāng)作定位起始距離，然后用空間交會(huì)方式來(lái)確定被測(cè)對(duì)象的準(zhǔn)確位置。隨著GPS測(cè)繪技術(shù)不斷的發(fā)展，系統(tǒng)自動(dòng)化水平越來(lái)越高，操作起來(lái)更加方便，工作量大大降低。GPS測(cè)繪技術(shù)主要有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：

1.1 操作精準(zhǔn)度高

地質(zhì)測(cè)繪工作時(shí)是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，測(cè)量時(shí)所用的數(shù)據(jù)非常多，用GPS測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)測(cè)繪的誤差非常小，使地質(zhì)測(cè)繪工作的精準(zhǔn)度大大提高，GPS測(cè)繪技術(shù)非常適合用在地質(zhì)測(cè)繪工作。

1.2 工作效率高

GPS測(cè)繪技術(shù)定位的精度高非常高，地質(zhì)測(cè)繪出來(lái)的數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確可靠，誤差非常小，減少了人工審核與測(cè)算的工作量。用GPS測(cè)繪技術(shù)來(lái)做地質(zhì)測(cè)繪工作的工作條件的要求也不高，在各個(gè)測(cè)站之間，只需兩處通視的地點(diǎn)都在空曠的位置，就可以用電測(cè)波進(jìn)行通視。GPS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用，地質(zhì)測(cè)繪的自動(dòng)化程度越來(lái)越高。GPS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用，使得地質(zhì)測(cè)繪工作中的野外作業(yè)量減少，只要?dú)庀髼l件不是十分惡劣，都能夠進(jìn)行全天候的作業(yè)。

1.3 成本低

GPS測(cè)繪技術(shù)比起其他傳統(tǒng)的測(cè)量方法來(lái)說(shuō)，GPS測(cè)繪技術(shù)可以全天候耽的自動(dòng)化工作，使得測(cè)量人員人工參與度大大減少，測(cè)量設(shè)備也減少了許多，使得地質(zhì)測(cè)繪工作的成本大大降低。并且GPS測(cè)繪技術(shù)的精準(zhǔn)度非常高，使得地質(zhì)測(cè)繪工作的誤差非常小，那么由于測(cè)量誤差所導(dǎo)致的成本增加就會(huì)大大減少。

1.4 應(yīng)用范圍廣

目前我國(guó)GPS測(cè)繪技術(shù)越來(lái)越成熟，GPS測(cè)繪技術(shù)在流動(dòng)站點(diǎn)測(cè)量所用的時(shí)間也越來(lái)越短，所需的人力物力就會(huì)少許多，用GPS測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行測(cè)量幾乎不會(huì)受到受地形條件影響，分布廣泛操作靈活可以全天候工作。所以，GPS測(cè)繪技術(shù)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用在地質(zhì)測(cè)繪工作中。

2 地質(zhì)測(cè)繪中GPS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用

2.1 靜態(tài)定位GPS測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用

靜態(tài)定位GPS測(cè)繪技術(shù)可以分為兩種方式，常規(guī)的和快速的這兩種；常規(guī)方式的靜態(tài)定位技術(shù)其精準(zhǔn)程度一般可以達(dá)到1～2cm，在最高的情況下更是可以達(dá)到亞毫米級(jí)別。在測(cè)量土地在利用上的變化和土地歸屬權(quán)上都可以使用這種定位技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是精度高，但劣勢(shì)是所要測(cè)量的時(shí)間比較長(zhǎng)，只是測(cè)量一個(gè)點(diǎn)的時(shí)間都要在半個(gè)小時(shí)以上。采用快速靜態(tài)定位技術(shù)也可以擁有較高的精準(zhǔn)度，雙頻式的GPS定位儀采用的多是這種技術(shù)。在測(cè)量到地籍和土地利用的變化以及土地的歸屬權(quán)上，也可以采用這種技術(shù)，這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要在于測(cè)量的時(shí)間比較短，一般測(cè)量一個(gè)點(diǎn)的時(shí)候只需要幾分鐘的時(shí)間，相對(duì)于常規(guī)方式效率要高出很多。

2.2 單點(diǎn)定位GPS測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用

在地質(zhì)測(cè)量中存在很多手持式的GPS接收儀，和采用GPS進(jìn)行導(dǎo)航的接收儀，這種類(lèi)型的接收儀采用的都是單點(diǎn)定位的GPS測(cè)繪技術(shù)。采用這種技術(shù)時(shí)，當(dāng)SA被我們?nèi)∠臅r(shí)候，單點(diǎn)定位的精準(zhǔn)度在一般的情況下能夠達(dá)到10m左右。我們?nèi)绻捎靡环N叫做GPS雙頻的接收儀來(lái)進(jìn)行土地測(cè)量的話，通過(guò)單處理后這種單點(diǎn)定位的技術(shù)的精準(zhǔn)度將會(huì)達(dá)到1cm左右；如果采取的是單歷元的方式進(jìn)行處理，它的精準(zhǔn)度也可以達(dá)到10～20cm。這項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)得到了比較好的發(fā)展，這項(xiàng)技術(shù)也已經(jīng)日趨成熟，也得到了廣泛的應(yīng)用，幾乎所有的土地勘界工作所使用的都是這項(xiàng)技術(shù)。在GPS測(cè)繪技術(shù)發(fā)展加快的今天，采用這種技術(shù)的GPS接收儀的測(cè)距精準(zhǔn)度也已經(jīng)達(dá)到了1～2m。所以，采用單點(diǎn)定位的GPS手持式接收儀是完全可以滿(mǎn)足土地測(cè)量時(shí)所要達(dá)到的高精度和變化靶區(qū)的需求。

2.3 域差分定位GPS測(cè)繪技術(shù)應(yīng)用

局域差分GPS定位技術(shù)就是指將GPS的差分網(wǎng)布局在局部的區(qū)域之內(nèi)，這就可以使得在這個(gè)局部的區(qū)域范圍內(nèi)的工作部門(mén)根據(jù)GPS的差分網(wǎng)內(nèi)所設(shè)置的基站提供出來(lái)的相關(guān)更正信息，將所得到的更正信息采用平差的方式，以便求得可以改正的數(shù)據(jù)。采用這種定位技術(shù)的工作范圍一般在200～300km之間，其精準(zhǔn)度可以達(dá)到1～3m。我國(guó)的沿海地帶目前已經(jīng)建立起了這種網(wǎng)絡(luò)，在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的地區(qū)的土地管理部門(mén)將會(huì)采用這種方式來(lái)對(duì)土地進(jìn)行測(cè)量，更可以動(dòng)態(tài)的檢測(cè)資源等。

2.4 用GPS測(cè)繪技術(shù)建立地籍控制網(wǎng)

用GPS測(cè)繪技術(shù)來(lái)進(jìn)行地籍控制，不必布設(shè)常規(guī)的三角網(wǎng)，只需根據(jù)測(cè)設(shè)的規(guī)模來(lái)確定合理科學(xué)的控制點(diǎn)，進(jìn)而確保地籍控制測(cè)量工作的精準(zhǔn)性與全面性。在確定GPS網(wǎng)位置的時(shí)候，可以固定一個(gè)坐標(biāo)值在網(wǎng)中，也可以用自由網(wǎng)穩(wěn)擬平差來(lái)確定基準(zhǔn)。自由網(wǎng)穩(wěn)擬平差對(duì)網(wǎng)的尺度越方向沒(méi)有太大的影響，但是網(wǎng)的位置與點(diǎn)位精度往往會(huì)出現(xiàn)變化，確定好固定坐標(biāo)點(diǎn)之后，在確定基準(zhǔn)的時(shí)候，會(huì)對(duì)GPS網(wǎng)的尺度與方向產(chǎn)生影響，影響程度與觀測(cè)值的精確度有關(guān)。GPS的測(cè)量站沒(méi)有必要相互通視，GPS網(wǎng)的結(jié)構(gòu)比較靈活性多變，所以，用GPS測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行測(cè)量，其選點(diǎn)工作就會(huì)比較簡(jiǎn)單。準(zhǔn)確的選點(diǎn)對(duì)測(cè)量的結(jié)果有著很大影響，我們?cè)谶x點(diǎn)之前，一定要收集到測(cè)量范圍內(nèi)的相關(guān)地理方面的信息，要掌握測(cè)量范圍內(nèi)原來(lái)測(cè)量點(diǎn)分布的情況，選點(diǎn)位置要距離那些大功率的電視塔，大功率的雷達(dá)以及發(fā)射天線遠(yuǎn)一些，盡量把測(cè)量點(diǎn)選在平面的位置上，不要選在坡面上，測(cè)量點(diǎn)一定要交通便利方便觀測(cè)。觀測(cè)點(diǎn)的間距可長(zhǎng)可短不必固定。衛(wèi)星位置對(duì)GPS定位的精準(zhǔn)度影響非常大，為了確保觀測(cè)在最佳的時(shí)間段，我們?cè)诖_定觀測(cè)方案的時(shí)候，必須要編制GPS衛(wèi)星的可見(jiàn)圖。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，GPS測(cè)繪技術(shù)有效提高了地質(zhì)測(cè)量工作的精準(zhǔn)度，擴(kuò)大了地質(zhì)測(cè)繪的控制點(diǎn)，使得地質(zhì)測(cè)繪工作更加便捷。GPS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用，有效降低了地質(zhì)測(cè)繪工作人員的工作量，提高了地質(zhì)測(cè)繪工作效率，提高了地質(zhì)測(cè)繪工作的精準(zhǔn)度，有效降低了地質(zhì)測(cè)繪工作的成本，推進(jìn)了地質(zhì)測(cè)繪工作的發(fā)展。

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