工程地質(zhì)測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

惠博

（拉薩市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)院 西藏自治區(qū)拉薩市 850000）

工程地質(zhì)測(cè)繪中GPS測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用

惠博

（拉薩市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)院 西藏自治區(qū)拉薩市 850000）

近幾年，隨著我國(guó)GPS技術(shù)的快速發(fā)展和逐步完善，在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中應(yīng)用GPS技術(shù)可以在很大程度上提升勘察測(cè)繪工作的質(zhì)量和效率，為測(cè)繪工作者帶來(lái)了極大地便利。本文主要從GPS測(cè)繪技術(shù)的特點(diǎn)出發(fā)，并針對(duì)地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中GPS技術(shù)的有效應(yīng)用展開(kāi)詳細(xì)說(shuō)明。

地質(zhì)測(cè)繪；GPS測(cè)量技術(shù)；精準(zhǔn)化

在我國(guó)科學(xué)技術(shù)日星月異的發(fā)展下，地質(zhì)勘察測(cè)繪技術(shù)也在不斷的推陳出新，很多先進(jìn)的新技術(shù)、新理念被廣泛應(yīng)用到實(shí)際的勘測(cè)工作中。傳統(tǒng)工程測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)在具體的實(shí)際測(cè)量中難以達(dá)到精準(zhǔn)化測(cè)量的要求，而GPS技術(shù)因其自身的精準(zhǔn)度好、耗時(shí)小、攜帶便捷等特點(diǎn)，在現(xiàn)代地質(zhì)工程的勘察測(cè)繪工作中被廣泛應(yīng)用。

1 GPS測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

1.1 定位系統(tǒng)的精準(zhǔn)化和效率化

測(cè)量定位的精準(zhǔn)化是GPS技術(shù)最顯著的特征之一，運(yùn)用GPS技術(shù)在實(shí)際的地質(zhì)工程測(cè)量中能夠最大限度的滿足工程測(cè)量的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)化要求，并且所測(cè)量的數(shù)據(jù)誤差非常小，平均誤差都會(huì)很好的控制在1mm以內(nèi)，尤其應(yīng)用在工程測(cè)量的動(dòng)態(tài)定位以及差分定位方面上，其測(cè)量的定位精準(zhǔn)度甚至可以精確到分米級(jí)甚至厘米級(jí)。除此之外，GPS技術(shù)在實(shí)際測(cè)繪中的效率也非常高，在測(cè)量時(shí)用時(shí)較短，主要表現(xiàn)在進(jìn)行導(dǎo)航定位方面，如果啟動(dòng)快速靜態(tài)定位系統(tǒng)，其雙頻接收機(jī)所采集的信息時(shí)長(zhǎng)只需6min，如果采用裝有5顆衛(wèi)星的單頻接收機(jī)來(lái)進(jìn)行信息采集，其所花費(fèi)的時(shí)長(zhǎng)也只需15min左右。因此，GPS技術(shù)同比其他測(cè)量技術(shù)設(shè)備相比，能夠有效的縮短測(cè)量時(shí)間，從而能夠快速的增強(qiáng)測(cè)量實(shí)效。

1.2 操作便捷

由于GPS技術(shù)自身的自動(dòng)化程度非常高，所以實(shí)際操作也十分的簡(jiǎn)單、便捷，基本上在操作中只需要一鍵就可以完成。工作人員在應(yīng)用GPS技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)測(cè)繪時(shí)，只需要安裝一個(gè)小型的GPS系統(tǒng)設(shè)備，針對(duì)所要測(cè)量的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行氣候數(shù)據(jù)的采集并對(duì)測(cè)量工具以及測(cè)量?jī)x器的高度實(shí)施具體監(jiān)測(cè)。例如：在GPS定位系統(tǒng)中的衛(wèi)星跟蹤、捕捉和觀測(cè)等工作都是通過(guò)GPS接收機(jī)來(lái)自動(dòng)完成的。當(dāng)在工程勘察測(cè)繪中需要進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的觀測(cè)操作時(shí)，GPS技術(shù)可以對(duì)數(shù)據(jù)采集進(jìn)行自動(dòng)化處理，并將采集到的數(shù)據(jù)信息及時(shí)的送達(dá)到數(shù)據(jù)處理研究所，工作人員所要做的只需在觀測(cè)結(jié)束后關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)即可，不用長(zhǎng)時(shí)間的逗留，為測(cè)繪人員提供了更大的便利。

1.3 功能多樣化，適用范圍廣

GPS技術(shù)在實(shí)際的地質(zhì)測(cè)繪中能夠提供出更加準(zhǔn)確的三維坐標(biāo)圖、時(shí)間以及速率等有用的數(shù)據(jù)信息，并可以廣泛的應(yīng)用到導(dǎo)航、測(cè)時(shí)、測(cè)速等各項(xiàng)工作當(dāng)中。與此同時(shí)，GPS技術(shù)隨著不斷的創(chuàng)新與完善，如今已經(jīng)可以適用到海洋、大地以及工程的測(cè)繪中并對(duì)社會(huì)中各項(xiàng)領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)展起到積極地推動(dòng)作用。

2 GPS技術(shù)在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中的具體應(yīng)用

2.1 GPS控制系統(tǒng)的建立

在實(shí)際的地質(zhì)測(cè)繪中工作人員應(yīng)與地質(zhì)勘察環(huán)境進(jìn)行有效結(jié)合，針對(duì)不同的地質(zhì)勘察環(huán)境選擇不同的觀測(cè)地點(diǎn)，因此需要工作人員時(shí)常更換觀測(cè)地點(diǎn)，以此來(lái)有效的提升地質(zhì)勘查工作的效率。具體應(yīng)用方式有以下幾個(gè)方面：

（1）在工程勘察區(qū)域內(nèi)收集相關(guān)的勘察資料并及時(shí)的轉(zhuǎn)換成適用于GPS的數(shù)據(jù)信息，這樣GPS就可以對(duì)這樣數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自動(dòng)的識(shí)別處理。

（2）工作人員要依據(jù)所呈現(xiàn)出的數(shù)據(jù)信息選擇1臺(tái)相應(yīng)的GPS接收機(jī)作為主要的工作基準(zhǔn)站，其他的接收機(jī)則作為流動(dòng)站，以此來(lái)準(zhǔn)確的固定出觀測(cè)位置，便于接下來(lái)的地質(zhì)測(cè)繪工作的順利展開(kāi)。

（3）工作人員要對(duì)野外的勘查數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整理并通過(guò)GPS系統(tǒng)的精密檢測(cè)，進(jìn)行專業(yè)化的業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)處理過(guò)后才能轉(zhuǎn)變?yōu)榈刭|(zhì)勘察測(cè)繪工作中所需要的實(shí)際數(shù)據(jù)信息。除此之外，在GPS控制系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)作中，當(dāng)GPS鎖定了信號(hào)接收后，如果數(shù)據(jù)庫(kù)中所呈現(xiàn)出的數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤或不精準(zhǔn)，則需要工作人員立即返回到上一個(gè)測(cè)試點(diǎn)來(lái)重新的進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，通過(guò)這樣的做法，能夠使地質(zhì)勘察測(cè)繪的準(zhǔn)確性以及時(shí)效性更高，從而確保地質(zhì)測(cè)繪工作的順利進(jìn)行[1]。

2.2 野外地質(zhì)測(cè)繪應(yīng)用

應(yīng)用GPS技術(shù)進(jìn)行野外地質(zhì)測(cè)繪工作中需要工作人員做好選點(diǎn)和觀測(cè)兩方面的準(zhǔn)備工作。根據(jù)對(duì)野外勘測(cè)環(huán)境的實(shí)地考察，需要對(duì)其進(jìn)行科學(xué)、合理的選點(diǎn)觀測(cè)。具體需要注意以下三點(diǎn)：

（1）工作人員要在地質(zhì)勘察區(qū)域內(nèi)進(jìn)行詳細(xì)的排查，避免觀測(cè)范圍內(nèi)出現(xiàn)較大的障礙物，妨礙觀測(cè)的實(shí)際效果；觀測(cè)的高度要合理的控制在15°范圍以上，以此來(lái)保持住觀測(cè)的最佳視角，規(guī)避因出現(xiàn)的障礙物對(duì)測(cè)繪實(shí)際結(jié)果產(chǎn)生不利影響。

（2）如勘察測(cè)繪區(qū)域內(nèi)存在較大的湖泊、河流等大面積水面時(shí)，其勘測(cè)的選點(diǎn)要與湖面的水平線持有一定的距離，避免因湖面的波動(dòng)影響測(cè)繪結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（3）在運(yùn)用GPS技術(shù)進(jìn)行實(shí)際的測(cè)繪的過(guò)程中，由于周邊存在著較大的高壓線加大了電磁場(chǎng)的頻率，進(jìn)而對(duì)GPS信號(hào)造成一定的干擾，這就需要工作人員在進(jìn)行選點(diǎn)工作時(shí)，要與高壓線保持合理的距離。

在進(jìn)行實(shí)際的觀測(cè)工作中，GPS技術(shù)要應(yīng)用在不同的時(shí)段內(nèi)，因基于GPS技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)，各個(gè)接收機(jī)在具體的開(kāi)啟時(shí)間上也存在著一定的差異。同時(shí)，工作人員也要對(duì)地質(zhì)測(cè)繪中的天氣情況以及經(jīng)緯度的確認(rèn)等要進(jìn)行詳細(xì)的記錄。

2.3 地質(zhì)工程測(cè)繪數(shù)據(jù)處理

在應(yīng)用GPS技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)測(cè)繪中，其數(shù)據(jù)信息的收集工作要依據(jù)不同的勘測(cè)情況來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的處理，在此過(guò)程中數(shù)據(jù)處理可以劃分為實(shí)時(shí)處理和后處理，以便于工作人員對(duì)于地質(zhì)測(cè)繪的實(shí)際情況進(jìn)行有效的分析和研究。GPS數(shù)據(jù)處理軟件具備接收機(jī)設(shè)置、數(shù)據(jù)傳送、質(zhì)量驗(yàn)證分析以及報(bào)表生成和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等功能。通過(guò)這些功能的實(shí)際運(yùn)作，以此來(lái)對(duì)上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理。具體的數(shù)據(jù)操作流程是：工作人員先從GPS接收機(jī)上下載出所需要的數(shù)據(jù)信息，針對(duì)信息內(nèi)容采用基線向量解算功能來(lái)對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的觀測(cè)，以此來(lái)選擇出最適合地質(zhì)測(cè)繪的數(shù)據(jù)信息來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的網(wǎng)圖編輯，并對(duì)選定的觀測(cè)點(diǎn)配置坐標(biāo)圖以此來(lái)完成坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換工作和相關(guān)的數(shù)據(jù)信息處理等工作，并整理出詳細(xì)的地質(zhì)測(cè)繪數(shù)據(jù)包，促使測(cè)繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確無(wú)誤，以此來(lái)確保地質(zhì)勘察測(cè)繪工作的順利展開(kāi)。

3 GPS技術(shù)在地質(zhì)勘查測(cè)繪中的實(shí)用案例

以某市某地質(zhì)工程為例，某地質(zhì)工程處于丘陵地帶，附近的植被較少，地表處多被雜草、叢林覆蓋，交通十分的不便，因此，本市為了提升測(cè)繪的質(zhì)量和效率，在測(cè)繪現(xiàn)場(chǎng)安置了3個(gè)GPS技術(shù)控制網(wǎng)，同時(shí)埋入3個(gè)標(biāo)石，利用GPS技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。在測(cè)量期間所實(shí)時(shí)測(cè)量的四等GPS控制網(wǎng)中，其邊長(zhǎng)最大的為7km，最短的為0.5km，平均長(zhǎng)度大約在3km，并將其點(diǎn)位均勻的安置在整個(gè)測(cè)量區(qū)域范圍內(nèi)，以此來(lái)保證每個(gè)測(cè)量點(diǎn)位都具有高清的通視方向。在此過(guò)程中要注意一點(diǎn)，其點(diǎn)位的選擇一定要與實(shí)際的測(cè)量環(huán)境相結(jié)合，這樣才能確保其長(zhǎng)期保存。與此同時(shí)，鋪設(shè)的標(biāo)石要露出地面2～5cm，這樣做可以便于工作人員的保存。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)信息技術(shù)不斷發(fā)展的大背景下，地質(zhì)工程測(cè)繪人員需要不斷應(yīng)用先進(jìn)的測(cè)繪技術(shù)來(lái)進(jìn)行實(shí)際的測(cè)繪研究。地質(zhì)工程測(cè)繪中應(yīng)用GPS技術(shù)可以將充分的發(fā)揮出GPS技術(shù)自身的諸多優(yōu)勢(shì)，在很大程度上提升地質(zhì)勘察測(cè)繪的質(zhì)量和效率，有效的減少了野外測(cè)繪的難度，有利于減少地質(zhì)測(cè)繪的技術(shù)成本，進(jìn)而不斷的推動(dòng)我國(guó)地質(zhì)工程測(cè)繪技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，為我國(guó)礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)工作的順利進(jìn)行提供有力的技術(shù)支持。

[1]高廣杰，杜志寬.GPS技術(shù)在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中的應(yīng)用[J].中華建設(shè)，2016（08）：152～153.

TU195

A

1004-7344（2016）36-0232-02

2016-11-21

惠 博（1985-），男，陜西西安人，助理工程師，本科，地理信息系統(tǒng)專業(yè)。