地質(zhì)工程勘察測繪中GPS技術(shù)應(yīng)用

嚴(yán)榮鶴

（福建省閩西地質(zhì)大隊(duì)，福建 三明 365000）

現(xiàn)階段，由于GPS技術(shù)能夠應(yīng)用于地質(zhì)工程，使其有了更廣闊的發(fā)展空間，逐漸提升了我國地質(zhì)工程的技術(shù)水平，使得我國地質(zhì)工程勘測技術(shù)更為科學(xué)。此外，地質(zhì)工程相關(guān)行業(yè)的工作人員首先應(yīng)當(dāng)對涉及的領(lǐng)域與工程的進(jìn)展情況相結(jié)合，然后通過相關(guān)技術(shù)進(jìn)行分析研究[1]。要想使得地質(zhì)勘查測繪工作的技術(shù)水平得以提升，與之相關(guān)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)具有準(zhǔn)確性，就必須結(jié)合實(shí)際情況將GPS技術(shù)廣泛應(yīng)用到勘察工作中去。

1 GPS控制網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建思路

（1）GPS控制網(wǎng)系統(tǒng)的布網(wǎng)控制原則。GPS全球定位系統(tǒng)技術(shù)如果想要應(yīng)用于地質(zhì)工程勘察測繪中去，首先應(yīng)當(dāng)存在于GPS全球定位系統(tǒng)中。在進(jìn)行指向?qū)ο蟮刭|(zhì)工程勘察測繪作業(yè)區(qū)域的控制網(wǎng)絡(luò)以及地質(zhì)工程勘察測繪帶技術(shù)狀況的建構(gòu)過程中，如果進(jìn)行實(shí)際的測繪工作，要對地形圖的比例進(jìn)行縮小處理，還要依據(jù)已完工的部分形成控制網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而規(guī)劃出相應(yīng)的勘探活動(dòng)區(qū)域[2]。此外，一旦GPS技術(shù)應(yīng)用于地形勘探，通過分層網(wǎng)絡(luò)布局，可以實(shí)現(xiàn)對GPS測量數(shù)據(jù)的處理以及對測量結(jié)果的檢查。

（2）關(guān)于GPS控制網(wǎng)系統(tǒng)的測量精度要求。要想開展全球GPS定位系統(tǒng)以及GPS控制網(wǎng)系統(tǒng)，就必須結(jié)合實(shí)際的地質(zhì)工程勘察測繪情況，及時(shí)的做好技術(shù)參數(shù)的檢測、分析以及后續(xù)處理工作。此外，對于區(qū)域性控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的測量功能組件還要進(jìn)行精密的測量確認(rèn)，使得具體運(yùn)行的控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠保持最佳狀態(tài)，并符合GPS全球定位系統(tǒng)的規(guī)范。

2 GPS技術(shù)在地質(zhì)工程勘察測繪中的應(yīng)用

（1）GPS技術(shù)數(shù)據(jù)處理。在進(jìn)行GPS數(shù)據(jù)處理的過程中，想要處理精密數(shù)據(jù)就必須分為GPS基線向量解算以及基線向量網(wǎng)平差計(jì)算兩個(gè)階段來完成從原始衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)到最終的定位成果。就數(shù)據(jù)處理過程來說，要通過數(shù)據(jù)采集、傳輸、預(yù)處理和基線解算、基線向量網(wǎng)平差計(jì)算等流程來完成。所謂的數(shù)據(jù)傳輸，簡單來說就是通過具體的傳輸電纜把計(jì)算機(jī)和接收機(jī)聯(lián)系在一起，利用最優(yōu)的處理軟件將下載的數(shù)據(jù)進(jìn)一步傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中去；所謂數(shù)據(jù)分流簡單來說就是在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)分流，進(jìn)而將同一類型的數(shù)據(jù)歸結(jié)到同一文件中，此外還能通過解碼將其進(jìn)行有效的分類整理，去除無用數(shù)據(jù)的同時(shí)還能簡化數(shù)據(jù)。要想進(jìn)行基線向量的解算、基線向量網(wǎng)平差計(jì)算，就必須先對觀測值進(jìn)行預(yù)處理，才能得到較為精確的結(jié)果。

（2）測定大地控制網(wǎng)點(diǎn)。在進(jìn)行實(shí)際的地質(zhì)工程勘察測繪的過程中，一般的地質(zhì)勘測網(wǎng)絡(luò)由基線或勘察線構(gòu)成，如果想要勘察一定的區(qū)域獲得更為精確的地理位置以及坐標(biāo)體系，就必須充分利用GPS技術(shù)來進(jìn)行精確定位和數(shù)據(jù)處理。GPS技術(shù)的廣泛應(yīng)用，分級布設(shè)了控制網(wǎng)點(diǎn)中的信號接收設(shè)備，勘查區(qū)的測量點(diǎn)坐標(biāo)信息實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)更新，從而最大限度的減少了誤差，進(jìn)一步提高了地質(zhì)工程勘察測繪的精確度。進(jìn)行實(shí)地勘察測繪時(shí)，GPS系統(tǒng)可以快速處理多組觀察數(shù)據(jù)，減輕相關(guān)工作人員的工作壓力，提高工作的效率。數(shù)據(jù)經(jīng)過采集、傳輸和處理反饋，實(shí)現(xiàn)了基線解算和基線向量網(wǎng)數(shù)據(jù)充分反映到設(shè)備之中，有效的提高了地質(zhì)工程勘察測繪的質(zhì)量。

（3）研究地球力學(xué)和地震預(yù)報(bào)。對于地質(zhì)工程勘察測繪的過程，應(yīng)當(dāng)將地球力學(xué)和地震預(yù)報(bào)作為研究的主要方向。原始的人工勘察測繪雖然可以查詢到一些數(shù)據(jù)和資料，但其已經(jīng)不適應(yīng)于現(xiàn)代數(shù)據(jù)處理的發(fā)展，往往會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)信息不準(zhǔn)確等缺點(diǎn)。而原始的人工勘察測繪工作十分落后，致使我國對地球力學(xué)的研究以及對地震觀測落后于其他國家。隨著GPS技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得勘察測繪技術(shù)得以提升，極大的推動(dòng)了我國對地球力學(xué)和地震預(yù)測的研究。

（4）野外測繪工作的開展。①選點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用GPS技術(shù)的過程中，要想對地質(zhì)工程進(jìn)行勘察測繪，就必須合理的選點(diǎn)，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性，尤其要注意以下幾個(gè)方面：首先，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真研究勘察和測繪的區(qū)域，盡量選擇障礙物少的選點(diǎn)位置，以提高數(shù)據(jù)的精確度，另外還要控制高度角的高度最好在15°以上，保障數(shù)據(jù)傳輸信號的強(qiáng)度。第二，在進(jìn)行勘察測繪時(shí)，一旦存在較大面積的露天水域或者樓層較高的樓房，例如河流和湖泊等，一定要注意點(diǎn)位和水面保持一定的距離，減少水面或樓面的反射信號對測繪結(jié)果帶來的影響。第三，由于利用GPS設(shè)備對地質(zhì)進(jìn)行勘察測繪時(shí)，容易受到高壓線附近的強(qiáng)磁場的干擾，造成信號的不穩(wěn)定，為此在選擇點(diǎn)位時(shí)要盡量遠(yuǎn)離高壓線，進(jìn)而提高測量的精確度。②觀測。GPS技術(shù)在實(shí)際的地質(zhì)工程勘察測繪過程中，由于受到不同時(shí)間度以及環(huán)境因素的影響，使得測量的數(shù)據(jù)具有一定的差異性，為此在實(shí)際的測量過程中要注意天氣情況以及經(jīng)緯度的影響，做好實(shí)時(shí)記錄。

（5）處理地質(zhì)數(shù)據(jù)文件。GPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)能夠有效的解算GPS網(wǎng)平差和基線，進(jìn)而獲得更加詳細(xì)的地質(zhì)數(shù)據(jù)，及時(shí)的修補(bǔ)數(shù)據(jù)誤差和漏洞，提高地質(zhì)工作的質(zhì)量。對于測繪工作來說，需要建立起坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型才能實(shí)現(xiàn)對于網(wǎng)絡(luò)的控制。只有確定好基本的控制點(diǎn)，完成對測繪區(qū)域的動(dòng)態(tài)控制，提高工作人員的工作效率，才能得到較為精細(xì)的地質(zhì)數(shù)據(jù)反饋，才能進(jìn)一步細(xì)化工作，增加其他測繪工程的時(shí)間。GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位系統(tǒng)的應(yīng)用，大大提高了測繪工作的效率，推動(dòng)了地質(zhì)工程勘察測繪的發(fā)展。

3 地質(zhì)工程勘察測量結(jié)果質(zhì)量控制

目前，在實(shí)際的地質(zhì)工程勘察測量工作的過程中，GPS技術(shù)往往通過OTF法計(jì)算整周未知數(shù)，最大限度的提高了工作的效率。

為此，對于一些干擾較小或者完全不會(huì)受到干擾因素影響的地質(zhì)工程勘察過程中，一旦設(shè)備鎖定的衛(wèi)星數(shù)量達(dá)到一定的限額，只要經(jīng)過幾秒鐘的時(shí)間就可以確定固定的數(shù)據(jù)，并且手簿反應(yīng)的收斂值也不會(huì)超過2cm，進(jìn)而更加準(zhǔn)確的反映出測量數(shù)據(jù)存在的誤差范圍。如果計(jì)算數(shù)據(jù)的過程，用時(shí)超過一分鐘，那么就說明收斂值的精確程度存在一定的問題，還要進(jìn)行確認(rèn)更正。

4 結(jié)語

綜上所述，在地質(zhì)工程勘察測繪中廣泛應(yīng)用GPS技術(shù)，既有效的控制了網(wǎng)絡(luò)的布局效率，保障了地形圖測繪信息的準(zhǔn)確性，還將GPS技術(shù)的優(yōu)勢充分的體現(xiàn)在地質(zhì)勘查測繪中，極大的減少了工作的程序，提升了工作效率。為此，GPS技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得地質(zhì)勘查測繪工程的質(zhì)量得以提升，進(jìn)一步推動(dòng)了我國地質(zhì)工程研究的發(fā)展。