地質(zhì)測繪中GPS技術(shù)的應(yīng)用分析

聶云焱

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，地質(zhì)勘測事業(yè)得到了飛速的發(fā)展，同時，地質(zhì)勘查市場的崛起對地質(zhì)測繪提出了新的要求。GPS定位系統(tǒng)，逐漸應(yīng)用于地質(zhì)測繪當(dāng)中，在方便了測繪的同時，更加有效地提高了地質(zhì)測繪的精準(zhǔn)性，促進(jìn)了地質(zhì)測繪的重要變革。本文就地質(zhì)測繪中GPS技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行簡要的分析，并提出一些建議，希望對地質(zhì)測繪日后的發(fā)展提供有效的幫助。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)勘察；GPS；測繪；應(yīng)用

現(xiàn)階段，去我國社會發(fā)展的速度快，建筑等行業(yè)逐漸的興起，同時自然災(zāi)還頻發(fā)等，這就加劇了地質(zhì)測繪的任務(wù)和困難。GPS定位系統(tǒng)的應(yīng)用極大的方便了地質(zhì)測繪，提高了地質(zhì)測繪的效率和精準(zhǔn)度。但是，由于我國地質(zhì)勘測技術(shù)與發(fā)達(dá)國家還有一定的差距，存在著很大的提升空間。因此，還應(yīng)該對GPS定位系統(tǒng)的使用進(jìn)行深入的研究，促進(jìn)我國地質(zhì)測繪技術(shù)的進(jìn)步。下面筆者對其進(jìn)行淺析，希望引起讀者的共鳴。

1 測繪工程中GPS技術(shù)

GPS即全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，它是由美國國防部研發(fā)的，通過接收離地面約兩萬多公里高的軌道上運(yùn)行的24顆人造衛(wèi)星所發(fā)射出來的訊號，利用三角測量原理能夠?qū)κ沼嵳咴诘厍蛏系奈恢眠M(jìn)行計(jì)算。GPS采用的是全球性地心坐標(biāo)系統(tǒng)，地球質(zhì)量中心是其坐標(biāo)原點(diǎn)。測繪工程中的GPS技術(shù)屬于動態(tài)的測量技術(shù)，以載波相位測量為基礎(chǔ)實(shí)時差分全球定位系統(tǒng)測量技術(shù)，成為測繪工程中GPS技術(shù)的里程碑。測繪工程中的GPS技術(shù)的三個部分是基準(zhǔn)站接收機(jī)、數(shù)據(jù)鏈以及流動站接收機(jī)、測繪工程中的GPS技術(shù)的基本工作原理：在已知級點(diǎn)上安置GPS接收機(jī)，把基準(zhǔn)站當(dāng)做高等級點(diǎn)，然后讓GPS接收機(jī)對可見范圍內(nèi)的衛(wèi)星進(jìn)行觀測，將觀測后數(shù)據(jù)以無線電波形式傳輸給流動站，讓流動站GPS接收器一邊接收觀測信號，一邊接收已知級點(diǎn)信號，根據(jù)相對定位原理計(jì)算出GPS流動站三維坐標(biāo)。

2 GPS相對于傳統(tǒng)測繪的優(yōu)勢

現(xiàn)階段，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，信息化逐漸到來，數(shù)字技術(shù)逐漸應(yīng)用到社會發(fā)展的各個領(lǐng)域，并且極大的方便了人們的生活，促進(jìn)了社會的改革加劇。在地址測繪中，傳統(tǒng)的測繪手段只要是簡易采用補(bǔ)測法和平板儀器補(bǔ)測法。簡易補(bǔ)測法主要應(yīng)用在小范圍內(nèi)的變更情況，并且在進(jìn)行變更的過程中周圍環(huán)境要有明顯的標(biāo)記。而平板儀器補(bǔ)測法在使用的過程中，不僅效率慢，而且速度低，嚴(yán)重阻礙了地質(zhì)測繪，并且在平板儀器補(bǔ)測法的使用過程中，還比較容易受到外界和主觀因素的干擾，導(dǎo)致地質(zhì)測繪的數(shù)據(jù)不精準(zhǔn)，影響了地質(zhì)勘測。

GPS定位系統(tǒng)的應(yīng)用極大的改變了傳統(tǒng)測繪方法的不足，并且在結(jié)合傳統(tǒng)測繪方法的同時，其功能有了進(jìn)一步的提高。GPS定位系統(tǒng)采用的是最先進(jìn)的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，在很大程度上提高了地質(zhì)測繪的精準(zhǔn)性和測繪速度，是現(xiàn)階段地質(zhì)測繪中主要應(yīng)有的測繪手段之一。GPS定位系統(tǒng)具有效率高、耗時短、工作量少等優(yōu)勢，并且能夠應(yīng)用在各種地質(zhì)當(dāng)中，各種復(fù)雜的情況都能夠有效地使用。實(shí)現(xiàn)了及時檢測，能夠有效的調(diào)查土地的使用情況，為地質(zhì)測繪的開展提供了巨大的便利。隨著社會的進(jìn)步和發(fā)展，GPS定位系統(tǒng)逐漸應(yīng)用到人們生活的方方面面，一方面GPS定位系統(tǒng)應(yīng)用在人們?nèi)粘３鲂械亩ㄎ粚?dǎo)航中，為人們的出行提供了相當(dāng)大的便利；另一方面，GPS定位系統(tǒng)在地質(zhì)測繪中的應(yīng)用，方便了地質(zhì)測繪工作的有效開展，為地質(zhì)測繪工作提供了相當(dāng)大的便利。GPS定位系統(tǒng)在地質(zhì)測繪中的應(yīng)用，不僅方便了地質(zhì)測繪工作的開展，還有帶動了相關(guān)工程建筑的實(shí)施，例如，建筑施工的選址等等。在開展水利工作的過程中，GPS定位系統(tǒng)能夠起到很好的尋址作用，也是現(xiàn)階段開展水利施工的基礎(chǔ)和關(guān)鍵；在碼頭等施工的過程中，GPS定位技術(shù)的使用能夠有效分析各種信息，進(jìn)而選擇科學(xué)合理的位置，保證碼頭的順利施工和長久的使用。除此之外，GPS定位技術(shù)還有很好的定位功能，在公安部門進(jìn)行抓捕的過程中起到了重要的作用。GPS定位系統(tǒng)的使用，能夠有效的防止地質(zhì)測量中出現(xiàn)的變形問題。因此，在日后的地質(zhì)勘測中值得大面積的推廣和使用，為地質(zhì)測繪提供了極大的便利。

3 GPS技術(shù)在地質(zhì)測繪中的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用于研究地球動力學(xué)和地震預(yù)報(bào)

觀測地殼運(yùn)動，研究地球動力學(xué)問題，特別是地震前兆的地形變是地質(zhì)學(xué)家的重要課題，也是測繪工作者的任務(wù)，用傳統(tǒng)的大地測量方法取得了小少寶貴的資料。國內(nèi)外資料表明，地殼確實(shí)存在運(yùn)動，但這種運(yùn)動是十分緩慢的。日本、美國的地而水平形變每年為10？6量級，我國、日本及原蘇聯(lián)等國的地而垂自形變每年為幾毫米。有人認(rèn)為我國華南板塊向東南方向滑動速率為每年21mm，而有人即認(rèn)為每年在5～以內(nèi)。我國唐山大地震前的資料表明地而垂自形變幾十毫米，水平形變每年10？6。遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于地震后的地而高達(dá)幾米的永久形變。一般的地殼形變在時空分布是小均勻的，時快時慢，有的地方顯著，有的地方微小，其規(guī)律有待進(jìn)一步觀測研究。

在國外，美國、日本等國利用GPS技術(shù)研究地球動力學(xué)與地震預(yù)報(bào)已做了大量的工作。日本的研究主要針對地震預(yù)報(bào)，早在1988年在日本關(guān)東地區(qū)建立了世界上第一個監(jiān)測地殼形變的GPS觀測網(wǎng)，觀測到板塊的運(yùn)動。美國的地震預(yù)報(bào)研究主要集中在有可能發(fā)生大地震的西部加里福尼亞地區(qū)和加洲南部地區(qū)，在南加洲已布設(shè)了連續(xù)監(jiān)測地殼形變的永久GFS觀測臺陣，觀測臺的間隔為100km，沿?cái)鄬觿t加密至l0km。監(jiān)測洲際間的板塊運(yùn)動，不僅有助于研究地球動力學(xué)問題，也是研究全球地震活動規(guī)律的需要，近幾年來已開展了一些利用GPS的國際合作項(xiàng)目。國際試驗(yàn)和研究表明，對于500km以內(nèi)的GPS站間距離測量，能達(dá)到土（5mm+l×10-8D）的測量精度，三維位置達(dá)到13cm左右，它們的重復(fù)測量精度也為10-8量級。這樣的精度正好滿足板塊運(yùn)動狀態(tài)的精度要求。

3.2 應(yīng)用于野外測繪

野外測繪項(xiàng)目是地質(zhì)測繪工作的重要方面，GPS技術(shù)的導(dǎo)航與勘測功能對野外作業(yè)產(chǎn)生了巨大的價值和意義。首先，它可以根據(jù)衛(wèi)星進(jìn)行高效的選址測繪，利用其遙感和定位功能，使野外的選址不受外界環(huán)境的干擾，保證選址的準(zhǔn)確性。特別是在山地%丘陵等地質(zhì)情況比較復(fù)雜的地區(qū)，GPS技術(shù)更加顯示出其絕對的優(yōu)勢。其次，還可以實(shí)行一系列的靜態(tài)監(jiān)測，充分考慮到各種野外的突發(fā)狀況，使選址定點(diǎn)更加穩(wěn)定、可靠，符合安全作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。再次，也可以通過衛(wèi)星的遙感實(shí)行對地表的監(jiān)測，排除各種作業(yè)的障礙，使衛(wèi)星信息的處理、天氣預(yù)報(bào)的定 位以及經(jīng)緯度數(shù)據(jù)的測量等過程更加趨于合理，保證了野外測繪參考數(shù)據(jù)的充足。

結(jié)束語

綜上所述，GPS系統(tǒng)技術(shù)在地質(zhì)測繪中的使用極大的提高了地質(zhì)測繪的精準(zhǔn)度，提高了地質(zhì)測繪的效率，方便了地質(zhì)測繪工作的順利進(jìn)行，并且，隨著地質(zhì)測繪的開展GPS系統(tǒng)應(yīng)用的范圍已經(jīng)十分的廣泛。就目前來看，GPS技術(shù)的不斷的發(fā)展完善，并且隨著技術(shù)的進(jìn)步GPS定位系統(tǒng)不斷的進(jìn)行創(chuàng)新，相信在未來的土地測繪方面的應(yīng)用會更加的準(zhǔn)確。

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