劉興武(大慶鉆探物探二公司測繪中心, 吉林 松原 138000)
GPS在地質(zhì)勘探工程測量中的應用
劉興武(大慶鉆探物探二公司測繪中心, 吉林 松原 138000)
隨著科學技術的不斷進步,各種工程測繪技術得到了不斷開發(fā)與應用,在以往的地質(zhì)勘探過程中,通常情況下應用常規(guī)測量技術進行工程測量,但是因為受到通視條件、交通、地形地貌等因素的限制與阻礙,使工程測量人員的勞動強度與工作量得到了很大程度上的提高,同時也使得工程測量有非常大的難度,從而降低了工程測量的效率與質(zhì)量。GPS不僅有著操作簡單方便的優(yōu)點,也不會受到通視條件、交通、地形地貌的限制,其在地質(zhì)勘探工程測量的廣泛應用,為地礦勘探效率的提高做出了重要的貢獻。本篇論文中,筆者主要對地質(zhì)勘探工程測量中GPS的應用進行了探討與分析,以供參考。
GPS;工程測量;全球定位系統(tǒng)系統(tǒng);地質(zhì)勘探
市場經(jīng)濟迅速發(fā)展的背景下,我國工業(yè)化進程得到了不斷加快,人們生產(chǎn)、生活過程中對各種地礦能源的需求量越來越多,從而導致地質(zhì)勘探工程測量的數(shù)量與規(guī)模也在不斷擴大。GPS,也就是全球定位系統(tǒng),是20世紀90年代興起的一種新型技術,在測繪工作及地質(zhì)勘探工程測量中有著顯著的優(yōu)勢與良好的應用價值,有利于地礦勘探效率的提高,因此,其得到了越來越廣泛的應用。
全球定位系統(tǒng)系統(tǒng)可以分為衛(wèi)星系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)以及地面操作系統(tǒng)這3個組成,衛(wèi)星系統(tǒng)上所傳遞的數(shù)據(jù)信息主要由監(jiān)控系統(tǒng)接收,監(jiān)控系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)信息的同時,也會將其傳送給地面操作系統(tǒng),之后用戶就可以借助計算機軟件迅速、準確地收到自己所需要的三維信息。GPS是美國海陸軍在上世紀90年代初聯(lián)合研制的全球性、全天候、連續(xù)的無線電衛(wèi)星導航系統(tǒng),其不僅具有定位功能,還可以起到三維導航的作用,除此之外,其還可疑準確、迅速地定位勘察,最終得到測量數(shù)據(jù),為工程后續(xù)工作提供良好的技術支持[1]。工程測量工作中應用GPS測量方法的時候,不僅不用選擇制高點的點位,也不需要構建坐標,就可以實現(xiàn)對各級控制點坐標的準確、快速測量,有效避免了傳統(tǒng)導線測量、三角測量方法下耗時耗力、精準度低、工作量大、工作強度大等不足。
(1)前期準備階段 在通常情況下,地質(zhì)勘探工程大多數(shù)屬于野外作業(yè),應用GPS在野外開展測量工作的時候,為提高測量效率與質(zhì)量,必須做好充分的準備,需要提前做好的準備工作主要包括以下幾點:第一,提前收集工程相關資料與信息,以便于為后期測量提供良好的基礎支持;第二,提前考察并明確掌握測量區(qū)域的實際情況,實現(xiàn)等級較高平面控制;第四,結合實際數(shù)據(jù),對控制點的坐標進行詳細的分析與探討,將應用控制點確定出來,這對于促進測量數(shù)據(jù)精準度與準確度的提高有著十分重要的意義。前期準備的時候,必須對基準站以及流動站的實時參數(shù)進行科學設定,一般情況下,流動站的數(shù)據(jù)采樣頻率為1-2秒,基準站的數(shù)據(jù)采樣頻率為4-5秒,通常情況下,基準站、流動站的截至頻率為10度。
(2)控制測量階段 對于整體地質(zhì)勘探工程測量來說,其與控制測量有著十分密切的倆系,從地質(zhì)勘探工程建設到地質(zhì)勘探工程的運行維護,再到地質(zhì)勘探工程的管理,控制測量占據(jù)著基礎與前提的地位,控制測量包括各類工程點,例如放樣、定位等,必須要讓地質(zhì)勘探工程的規(guī)模、性質(zhì)與網(wǎng)型以及控制網(wǎng)的精度聯(lián)系起來。對于地質(zhì)勘探工程來說,其具有點位密度大、精度要求高以及控制網(wǎng)點覆蓋面積小的顯著特征,基于這樣的原因,應用傳統(tǒng)測量技術的時候,稍有不慎便會出現(xiàn)一定的誤差,從而嚴重影響工程測量的效率與效果[2]。GPS測量在地質(zhì)勘探工程測量中的有效應用,為解決這一難題作出了重要貢獻,僅需要在測量區(qū)域及其附近的范圍內(nèi)設置基準站或者高等級控制點,然后利用流動站,就能將高程準確測量出來,還可以得到控制點位置的平面坐標,與此同時,對于不容易設置基準站的那一部分控制點來說,僅需利用間接方式就可以進行測量。總而言之,GPS技術能夠擺脫各種影響因素對工程測量產(chǎn)生的限制,從而實現(xiàn)測量誤差的最小化。
(3)細微信號環(huán)境 我國疆域面積遼闊,且地形地貌復雜多樣,一些地質(zhì)勘探工程的所在區(qū)域先天就具備著十分復雜的地形、地質(zhì),信號相對來說較差,因此測量難度非常大。在這樣的細微信號環(huán)境開展測量工作的時候,由于傳統(tǒng)測量方式存在著信號強度較弱,或者是不能接收反射信號以及折射信號的缺點,導致數(shù)據(jù)測量結果存在較大的誤差[3]。針對這樣的現(xiàn)象,應用GPS測量技術,利用衛(wèi)星定位全面了解所測量地區(qū)的實際地形、地貌以及地質(zhì)環(huán)境,并在GPS系統(tǒng)中輸入測量得出的相關勘探數(shù)據(jù),并把GPS接收機當作一個基準站,就可以有效解決這個問題。
綜上,GPS技術在地質(zhì)勘探工程測量中有著良好的應用價值,GPS測量技術具備著測量精度高、操作程序簡單快捷的顯著優(yōu)勢,在測量工作中發(fā)揮著重要的作用?;谶@樣的原因,必須加強對GPS技術的進一步研究,相信在未來,GPS技術能夠在提高我國地質(zhì)勘探水平方面發(fā)揮更大的作用。
[1]王洪生,王新來,李艷君,李寰.GPS-RTK技術及其在地質(zhì)勘探測繪中的應用[J].礦山測量,2014,04:22-23+59.
[2]狄廣禮,劉劍英.基于GPS-RTK技術在地質(zhì)勘探工程測量中的應用研究[J].科技資訊,2015,05:51-52.
[3]屈國林,代慶禮,梁德玉.GPS全站儀在礦區(qū)地質(zhì)勘探工程測量中的控制應用分析[J].電子測試,2013,08:114-115.
劉興武(1964- ),男,吉林松原人,助理工程師,大專,主要從事地質(zhì)勘探測量工作。