■趙亞非

（河南省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局測繪地理信息院河南鄭州450000）

淺析GPS技術在地質工程勘察測繪中的應用

■趙亞非

（河南省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局測繪地理信息院河南鄭州450000）

本文首先從GPS技術的概念及其特點入手，對GPS控制網(wǎng)的合理構建原則以及地質工程勘察測繪中的應用進行了探討分析，并論述了GPS技術在地質工程勘察測繪中的實施應用。

GPS技術地質工程勘察測繪控制網(wǎng)應用

1　GPS技術的概述及其特點

1.1GPS技術的概述

衛(wèi)星定位技術、高精度、高自動化程度和巨大的潛力，使其受到世界各國的高度青睞。全球定位系統(tǒng)（GPS）是GPS衛(wèi)星定位的使用，無線電導航系統(tǒng)等世界的三維位置和速度信息提供全天候，是在上世紀70年代由美國軍方開發(fā)了一種新的后衛(wèi)定位系統(tǒng)，其基本原理是測量一個已知位置的衛(wèi)星到接收機的距離的位置，具有精度高、效率高的優(yōu)點，被廣泛應用于許多領域，海上和空中導航測繪測繪，地質勘查，車輛定位系統(tǒng)等。

1.2GPS技術的特點

（1）精確度高。GPS技術是借助衛(wèi)星來實現(xiàn)定位功能的，在工作任務開展期間，數(shù)據(jù)傳輸也是由基站先發(fā)射到衛(wèi)星中，再通過衛(wèi)星向地面基站傳輸。實現(xiàn)區(qū)域內的準確定位，該技術在功能實現(xiàn)原理為三角測量。技術發(fā)展初期在信息傳遞過程中存在很多弊端，容易受到干擾磁場影響，所傳遞的信息中也存在無用內容，這也成為技術發(fā)展過程中重點解決的問題。模擬信號傳遞不會再受到煩擾，衛(wèi)星也能夠實現(xiàn)對地面的全方位監(jiān)管，技術人員借助基站中的計算機設備，在系統(tǒng)中模擬出測繪坐標，方便將采集到的數(shù)據(jù)錄入坐標中。數(shù)據(jù)庫是可以根據(jù)使用需求改變的，但要按照功能原則來進行。技術不斷的發(fā)展進步，衛(wèi)星系統(tǒng)能夠在短時間內對測繪點進行定位，并掃面地質信息向地面基站傳輸。

（2）觀測省時。通過該種技術方法，工作任務完成時間得到節(jié)約，傳統(tǒng)技術是人工測量定位，需要消耗大量的人力以及物力。除地質測繪之外，GPS技術還可以應用在其他領域中，幫助節(jié)省定位所用時間，在工作任務完成質量上也有所進步。GPS定位系統(tǒng)的信息傳遞功能也十分強大，傳輸間隔時間正在縮減，能夠達到與實際情況一致的標準。

（3）GPS技術的工作效率較高。復雜的測繪地理區(qū)域內，存在很多影響定位任務正常開展的因素。衛(wèi)星系統(tǒng)距離地面的距離比較遠，監(jiān)測范圍更廣，即使是地理形勢比較復雜的地區(qū)，也能突破阻礙完成任務。測繪在各行業(yè)中應用廣泛，結合GPS技術后解決了很多誤差問題。信息的傳遞形式也更符合工作需求，接收與轉換階段都不會造成時間浪費。地質測繪技術人員都能夠完成GPS系統(tǒng)操作任務，通過教育培訓來提高工作人員個人技術水平。技術提升的又一體現(xiàn)是GPS接收機變得越來越小和重量越來越輕，這可以使操作人員更容易簡便地操作接收機，省去了耗費體力的搬運工作。

2　GPS控制網(wǎng)的合理構建

2.1GPS控制網(wǎng)的布網(wǎng)原則

工程地質勘察與測繪中，利用全球定位系統(tǒng)技術，應首先在全球定位系統(tǒng)中建立區(qū)域內的控制網(wǎng)絡和新的工程地質勘察測繪帶，如果不擴大地形圖的比例，就應首先建立控制網(wǎng)的勘探區(qū)。CPS控制網(wǎng)絡地形勘探區(qū)，我們將利用網(wǎng)絡的分層布局，便于GPS數(shù)據(jù)處理和結果檢查。

2.2對于GPS控制網(wǎng)的精度要求

在全球定位系統(tǒng)的建設過程中，應根據(jù)項目需要，測量其實際需求，對區(qū)域控制網(wǎng)絡的測量系統(tǒng)進行測量。控制網(wǎng)絡還應滿足全球定位系統(tǒng)的測量規(guī)范。

3　GPS技術在地質工程勘察測繪中的應用

3.1野外施測中的選點

在地質勘查工程測量中采用全球定位系統(tǒng)，在現(xiàn)場試驗中，對于位置的選擇，應注意遠離大面積的點位，有效地避免了多徑效應對測量結果的影響；選擇位，也來自大功率的無線發(fā)射源，以避免電磁干擾。

3.2數(shù)據(jù)處理

在工程地質測繪中，基于GPS技術的應用，數(shù)據(jù)處理，包括全球定位系統(tǒng)網(wǎng)絡的調整，還包括檢查和分選工外資并購的數(shù)據(jù)文件，檢測和維修的模糊參數(shù)，并根據(jù)時，GPS的網(wǎng)絡調整計算，最后的結果被轉換到地面網(wǎng)絡坐標。

3.3地質工程勘察測繪中的RTK技術

地質工程勘察測繪基于GPS技術，經(jīng)過控制網(wǎng)絡解算完成后，就可以使用WGS84坐標和本地坐標，以建立坐標變換模型，并利用RTK技術進行加密控制點測量面積，以這是一個地形測量根控制點網(wǎng)絡，以便能夠縮短外業(yè)工作時間。

4　GPS技術在地質工程勘察測繪中的實施應用

以某工程為例進行分析，某地屬于丘陵地形，植被較少，交通不便地表多被經(jīng)濟林和雜草覆蓋。其測量難度為中，為了能夠對工程測繪需求進行滿足，對本區(qū)域布設四等GPS控制網(wǎng)，對GPS測量技術進行使用，在現(xiàn)場布設了4個GPS控制網(wǎng)，同時還埋設4座標石。其中本次測量中實時測量的四等GPS控制網(wǎng)，其邊長最大為6.7KM，最短則為0.6KM，其平均長度則為3.0KM。將其點位均勻的分布在整個測量區(qū)域之內，確保其每個點均具有通視方向，這樣非常為其全站儀加密提供了一定方便。需要注重的是對于點位的選著一定要合適，確保其可以長期進行保存，并且其標石需要露出地面3～5cm，這樣在尋找過程中比較方便。同時其基線向量通過同步環(huán)和異步環(huán)檢驗，其均在限差范圍之內。經(jīng)過測繪，其結果完全能夠對工程的實際需求進行滿足。通過上述分析可知，在地質工程勘測中通常都會出現(xiàn)交通不便、已知控制點少的問題，如果在此測繪中依然采用傳統(tǒng)測量手段，那么不但其布網(wǎng)存在一定的難度，同時還無法對其測量高精度要求進行滿足。但是如果采用GPS技術測設控制網(wǎng)，那么這種方法的適應性要遠遠高于常規(guī)方法，其網(wǎng)的圖形結構不但靈活，而且簡單，即便是在和一直控制點較遠地區(qū)也能夠實施連接，同時進行控制網(wǎng)的定位和定向。同時這種方法還對點位之間無法通視問題進行了有效解決，在外施工測量，其結果受到天氣變化的影響較小。

5　GPS技術對地質測繪工作的重要意義

通過地質測繪能夠幫助判斷有效的土地資源開發(fā)利用形式，避免出現(xiàn)土地資源浪費的現(xiàn)象。GPS在野外山區(qū)等艱苦環(huán)境下的引用保障了工作人員的安全之外更減少了其工作量。全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的應用可以提高地質測繪工作的準確度，使工作開展的質量更高。預防地質災害也是GPS技術在地質測繪工作中比較受推崇的原因，尤其是在災害高發(fā)地區(qū)對地質進行高頻檢測可以在災害發(fā)生前做好防護措施，將廣大群眾的經(jīng)濟損失降到最低。

［1］楊雪樵.淺析GPS測量技術及其在工程測量中的應用 ［J］.價值工程，2014（17）.

P228.4［文獻碼］ B

1000-405X（2016）-8-350-1