GPS在資源勘查控制測(cè)量與工程測(cè)量中的應(yīng)用解析

郝曉俊

摘要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，GPS系統(tǒng)的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。本文主要針對(duì)該系統(tǒng)在資源勘查控制測(cè)量與工程測(cè)量中的應(yīng)用情況進(jìn)行了詳細(xì)的分析，以便為進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)地質(zhì)勘查事業(yè)的發(fā)展提供準(zhǔn)確的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：GPS系統(tǒng)；資源勘查；工程測(cè)量；應(yīng)用分析

GPS系統(tǒng)是一種新時(shí)期的科技產(chǎn)物，其具有較強(qiáng)的定位功能和計(jì)算功能，能夠幫助廣大用戶獲得精準(zhǔn)的測(cè)量數(shù)據(jù)。近年來(lái)，該系統(tǒng)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，且取得的應(yīng)用成效也是十分明顯，尤其是在資源勘查控制測(cè)量與工程測(cè)量中的應(yīng)用，不僅實(shí)現(xiàn)了三維坐標(biāo)的精確確定，而且也大大拓展了技術(shù)應(yīng)用空間，為我國(guó)地質(zhì)勘查工作的順利開(kāi)展提供了可靠的技術(shù)支撐。所以，對(duì)GPS系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究，很有必要。

1.資源勘查控制測(cè)量中的GPS應(yīng)用分析

1.1 測(cè)量方式及技術(shù)要求

一般情況下，在資源勘查控制測(cè)量工作中，其控制網(wǎng)平面的確定都會(huì)以北京坐標(biāo)體系為主要參考依據(jù)，并按照6度進(jìn)行分帶，然后再采用一定數(shù)量的接收機(jī)按照GPS系統(tǒng)測(cè)量的外業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求來(lái)開(kāi)展相應(yīng)的勘查作業(yè)。在勘查過(guò)程中，基線精度和長(zhǎng)度的控制尤為重要，只有使其處在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，才能實(shí)時(shí)同步的對(duì)四顆以上的衛(wèi)星時(shí)段數(shù)值進(jìn)行有效觀測(cè)，一旦觀測(cè)到獨(dú)立基線邊能夠形成一個(gè)完全閉合的幾何圖形時(shí)，就可證明資源勘查控制網(wǎng)的強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到上限，這樣就能順利實(shí)施控制測(cè)量工作，從而使測(cè)量結(jié)果達(dá)到一定的精密性和科學(xué)性。目前，這種工程測(cè)量模式在橋梁、隧道、城市道路以及勘探測(cè)量中都有著很高的應(yīng)用效率。

1.2合理選擇控制測(cè)量布網(wǎng)方案

1.2.1在測(cè)試區(qū)的首級(jí)平鑒控制中，平面與高程控制方式可以采用GPS系統(tǒng)中的D級(jí)網(wǎng)與線形鎖相結(jié)合的方式來(lái)進(jìn)行。并遵循集合圖形結(jié)構(gòu)的原則來(lái)設(shè)計(jì)網(wǎng)布控制，這樣才能體現(xiàn)出資源勘查控制測(cè)量的自檢能力與約束能力。另外，在平面與高程控制的起算點(diǎn)選擇上，要按照國(guó)家相應(yīng)的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行，盡量使其處在國(guó)家二級(jí)以上的三角點(diǎn)范圍內(nèi)，并保證相關(guān)聯(lián)的測(cè)點(diǎn)數(shù)量達(dá)到三個(gè)以上，如圖一所示。

1.2.2在選點(diǎn)觀測(cè)工作開(kāi)展前期，測(cè)量人員應(yīng)先對(duì)測(cè)量區(qū)域的實(shí)際情況以及控制點(diǎn)分布情況等進(jìn)行全面的了解，并認(rèn)真檢查標(biāo)架、標(biāo)型及標(biāo)石等物質(zhì)，看其是否保持完好無(wú)損，這樣才能準(zhǔn)確的定位出選點(diǎn)位置。另外，為了保證選點(diǎn)的正確性，工作人員還要按照易于安裝、環(huán)境空曠、利于觀測(cè)的至高點(diǎn)原則來(lái)進(jìn)行科學(xué)選擇，盡量使其遠(yuǎn)離對(duì)GPS信號(hào)產(chǎn)生電磁干擾的區(qū)域，如：高壓輸電系統(tǒng)、無(wú)線電微波傳輸系統(tǒng)、功率較大的無(wú)線電發(fā)射源環(huán)境等。同時(shí)還要充分考慮點(diǎn)位的交通情況，盡量使其做到易于保存、地基穩(wěn)定、交通便利，這樣才能有利于觀測(cè)作業(yè)的順利開(kāi)展。

2.工程測(cè)量中的GPS應(yīng)用分析

由于GPS系統(tǒng)觀測(cè)模式主要以靜態(tài)觀測(cè)為主，所以其要想實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀測(cè)效果，就要借助RTK技術(shù)的有效應(yīng)用才能得以實(shí)現(xiàn)。因?yàn)閯?dòng)態(tài)測(cè)量效果要更具精準(zhǔn)性、實(shí)效性，且對(duì)于通視條件的要求較低，所以在很多工程測(cè)量項(xiàng)目中，RTK技術(shù)都有著極高的應(yīng)用率。

2.1 RTK技術(shù)

RTK技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用作用，主要體現(xiàn)在轉(zhuǎn)換坐標(biāo)參數(shù)的計(jì)算、觀測(cè)基準(zhǔn)站的設(shè)置以及作業(yè)半徑的控制上。為了保證其技術(shù)優(yōu)勢(shì)的最大化發(fā)揮，所測(cè)量的目標(biāo)定位必須參考實(shí)用坐標(biāo)系中的位置，坐標(biāo)參數(shù)計(jì)算結(jié)果也要保證精準(zhǔn)、實(shí)效。因?yàn)樽鴺?biāo)參數(shù)在求解轉(zhuǎn)換過(guò)程中很容易受到基準(zhǔn)點(diǎn)密度、精度以及分布位置等因素所影響，因此，為了保證最終的計(jì)算結(jié)果，前提條件就是要嚴(yán)格控制基準(zhǔn)點(diǎn)的分布數(shù)量和分布均勻性，并采用科學(xué)合理的求解方法，如：不同基準(zhǔn)點(diǎn)匹配方案，即通過(guò)方案的對(duì)比分析，以精度最高的數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，這樣就會(huì)在最短時(shí)間內(nèi)確定出坐標(biāo)參數(shù)。此外，在采用GPS系統(tǒng)進(jìn)行高空信號(hào)傳輸時(shí)，為了避免信號(hào)受到對(duì)流層、電離層的干擾，還要采用超高頻電磁波傳輸?shù)腞TK數(shù)據(jù)鏈，并合理設(shè)置基準(zhǔn)站，如圖二所示，使其遠(yuǎn)離干擾源，這樣才能實(shí)現(xiàn)信號(hào)的有效傳輸。

3.2應(yīng)用注意事項(xiàng)

首先，要結(jié)合實(shí)際情況適當(dāng)增加觀測(cè)衛(wèi)星的數(shù)量，并保證衛(wèi)星觀測(cè)圖形的清晰度以及分布的均勻性，這樣才能達(dá)到理想的測(cè)量效果。其次，要確保相關(guān)測(cè)量人員的專業(yè)化水平，使其具備一定的工程測(cè)量經(jīng)驗(yàn)和責(zé)任意識(shí)，這樣才能在操作過(guò)程中做到規(guī)范有序、精準(zhǔn)無(wú)誤。例如，在確定接收機(jī)整平參數(shù)和高度時(shí)，工程測(cè)量人員必須對(duì)整個(gè)測(cè)量工作進(jìn)行合理的規(guī)劃和安排，不僅要對(duì)已知測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)的核實(shí)，而且還要將其與新的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比衡量，完全一致后，才能進(jìn)行后續(xù)RTK測(cè)量工作；最后，在中期測(cè)量工作中，為了保證最終的測(cè)量效果，測(cè)量人員可以結(jié)合測(cè)量目標(biāo)性質(zhì)，采用多歷元觀測(cè)方式來(lái)進(jìn)行觀測(cè)，并利用三腳架固定天線，這樣才能減少測(cè)量誤差，保證測(cè)量數(shù)據(jù)的有效性和真實(shí)性。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，GPS系統(tǒng)在資源勘查控制測(cè)量以及工程測(cè)量中，都有著很高的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，其不僅可以保證測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，而且還能提高測(cè)量效率、拓寬技術(shù)應(yīng)用范圍，所以對(duì)于我國(guó)地質(zhì)勘察工作的長(zhǎng)久穩(wěn)定發(fā)展而言，積極采用GPS技術(shù)，十分可行。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱云海.GPS技術(shù)在工程地質(zhì)勘查中的有效應(yīng)用[J] 企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2018，03：39-40