GPS技术在地质测量中的应用

[摘 要]随着科学技术的不断发展与进步,GPS接收机趋于小功耗和小型化,地质测量从目测、人工测量逐渐发展到利用GPS技术测量.利用GPS技术进行地质测量能扩大测量范围,提高测量数据的准确率,减少误差.本文主要研究GPS技术在地质测量中的应用现状,探讨GPS技术在地质测量中的应用前景.

[关 键 词]GPS技术地质测量应用前景

[中图分类号]P228.4[文献码]B[文章编号]1000-405X（2014）-2-104-1

GPS技术具有多功能、高效率、全天候、高精度等特点.GPS系统主要由地面控制部分、空间部分和用户装置部分构成,即地面监控系统、GPS卫星星座和GPS信号接收机.21颗工作卫星和3个备用卫星组成了GPS卫星星座.地面监控系统包括1个主控站、3个注入站和5个监测站,对卫星中设备的正常工作和卫星的运行轨道进行控制和监测,保证各颗卫星能处于相同的时间标准.GPS数据后处理软件包、机内软件和硬件组成了GPS信号接收机.

1GPS技术在地质测量中的应用现状

GPS技术具有定位精度高,24小时作业,观测时间短等优点,可以提高定位和数据的准确性.因此在地质测量中GPS技术的应用越来越广.

在地质测量前,首先在室内放置一台参考基准站,与无线设备或电脑连接,方便记录测量数据,还能通过网络对数据进行远程管理.运动基站的测量前一定要检查基准站是否能正常工作.运动基站应架设在标准基站的作用范围之内,运动基站的数量可随数据测量的进度适当增加.使用各类软件对采集数据进行计算,使计算结果的精度达到厘米.在地质测量前应当全面了解该地区的地质资料,大致了解该地区的基本矿质资料和地质结构.分析、对比相关的各类资料,查看是否存在相同类型的地质.堆积型铝土矿测量前应具体了解第四纪地理信息,对比地质测量结果和资料.沉积型铝土矿测量前应侧重该地区的地质信息.

GPS技术可以应用于竣工测量、地质测量观测和室外地质测量[1].

（1）竣工测量.

竣工测量常规的测量方法是测距仪和经纬仪等,通常需要设计、布置控制网点,然后进行测量.这种测量方法要求各个测量点之间要通视,因此不能获得较准确的测量结果.竣工测量的时间较紧迫,内容较详细,GPS技术可以提高测量结果的准确率,提高测量工作效率.

应用GPS技术进行竣工测量时需要注意几下几点：

①在丘陵地区测量时,GPS技术应用范围应在4m内,保证观测的精确性.

②GPS技术的观测条件应采用较近距离的测区控制点进行高程解算、投影,不能采用多个测区控制点进行高程解算、投影,以免降低观测结果的可靠性.

③在城镇规划的竣工测量时,由于楼房之间的密度较大,限制GPS接收机的观测条件,应当将GPS技术和全站仪结合起来,一起进行竣工细部中的测量工作.

（2）地质测量观测.

如果测量工作是静态的,观测过程中必须要求多台机器同时运作,与GPS接收机天线的位置应保持相对静止.在开始测量和结束测量时,应详细记载经纬度、天气状况和观测卫星的信号等,对于位置存在差异的机器,应分别记录差异.在处理观测数据的过程中,将GPS接收机中的天线位置作为不变量,通过接收机变化的各项数据计算观测点的正确坐标.

（3）室外测量.

由于GPS技术能够在室外使用,适合开展选点工作,因此在室外山林地区的测量工作中,经常运用GPS技术进行选点.

运用GPS技术进行室外测量选点时应注意以下几点：

①室外测量选点过程中应当尽量远离较大面积的水面,避免产生多路径响应,影响室外测量数据的精确性.

②室外测量选点过程中测量点四周的高度角应当控制在15°以上,四周高度角的范围内不能有其他障碍物,避免障碍物吸收或遮挡信号,对后续工作造成影响.

③室外测量的选点应选在视野较开阔、交通较便利的地方,使观测点较好保存、易扩展,为以后的长期观测工作打好基础.

2GPS技术在地质测量中的应用前景

地质测量中运用GPS技术可以全天候的对坐标系中的每个观测点进行三维定位,测量结果能达到厘米级别,结果更准确,减少室外测量的时间,提高测量效率[2].在地质测量中应用GPS技术具有广阔的前景,可以实现矿产能源管理、钻孔测设、地质剖面测量、地质调查和预测地质灾害等.

在矿产能源的管理中,应用GPS技术可以对各种矿产能源分布进行准确定位,测量出矿产能源分布的面积,从而保证矿产能源管理合理化,防止出现开采越界现象.

地质调查是各项关于地质的工作的初始工作,运用各种科学技术手段和地质理论,在一定的系统范围内进行调查,是一项综合性的工作.地质调查的各项数据应用于地质填图中.应用GPS技术可以减少调查人员在野外的调查工作量,提高工作效率,使成图周期减少,提高调查结果的共享性,便于日后工作数据的利用和开发.

GPS技术还可以对地球各个区域板块的活动进行检测,借助GPS技术全球覆盖和全天候三维导航的特点,预测各类地质灾害,如地震、火山等灾害.

3结束语

随着GPS技术的不断发展,地质测量工作逐渐淘汰传统的目测和手工测量等方式,广泛应用GPS技术进行测量,从而缩短测量时间,提高测量工作效率,保证测量数据的可靠性和准确性,推动地质测量技术的发展[3].但GPS技术并不是十分完善,仍存在诸多问题,需要广大学者深入研究,从而改进测量数据的误差,完善技术.在应用前景方面,本文简单分析了GPS技术在矿产能源管理、地质调查和预测灾害的应用,GPS技术在地质剖面测量和钻孔测设等方面的应用,仍是学者们不断研究的方向.