淺析GPS技術(shù)在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中的應(yīng)用

1、    淺析gps技術(shù)在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中的應(yīng)用    甘泉【摘 要】gps技術(shù)在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中的應(yīng)用，在很大的程度上提高了地質(zhì)工程勘察測(cè)繪工作的質(zhì)量并且也給地質(zhì)測(cè)繪工作提供了很大的方便。本文首先概述了gps技術(shù)，對(duì)gps控制網(wǎng)的合理構(gòu)建以及地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中的應(yīng)用進(jìn)行了探討分析，并論述了gps技術(shù)在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中的實(shí)施應(yīng)用，以供參考。【關(guān)鍵字】gps技術(shù)；地質(zhì)工程勘察測(cè)繪；控制網(wǎng)；應(yīng)用在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中運(yùn)用gps技術(shù)，可以有效提升我國(guó)的地質(zhì)工程勘察測(cè)繪水平。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，gps技術(shù)已經(jīng)成了地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中的重要工具，為地質(zhì)工程勘察測(cè)

2、繪提供了新方法與新技術(shù)。一、gps技術(shù)的概述gps定位技術(shù)的精準(zhǔn)度高，自動(dòng)化程度高，且潛力很大，這種優(yōu)點(diǎn)使得它倍受各國(guó)測(cè)量人士的無(wú)比青睞。全球定位系統(tǒng)（global positioning system，gps）是利用gps定位衛(wèi)星，向全球各地全天候地提供三維位置、三維速度等信息的無(wú)線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)，是上世紀(jì)70年代由美國(guó)陸海空三軍聯(lián)合研制的新一代衛(wèi)星定位系統(tǒng)，其定位的基本原理是測(cè)量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機(jī)之間的距離，將高速運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會(huì)的方法，確定待測(cè)點(diǎn)的位置，具有高精度、高效率的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于陸海空導(dǎo)航、測(cè)繪、地質(zhì)勘

3、探、車(chē)輛定位系統(tǒng)等多個(gè)領(lǐng)域中。一般來(lái)說(shuō)，gps定位具備靜態(tài)相對(duì)定位的作業(yè)模式，比如：待定點(diǎn)安裝gps接收機(jī)，以此對(duì)某組衛(wèi)星進(jìn)行續(xù)同步觀測(cè)，隨后再處理觀測(cè)數(shù)據(jù)，并獲取待定點(diǎn)間的基線向量。伴隨著研究的深入，快速靜態(tài)定位開(kāi)始成了一種新的短基線測(cè)量作業(yè)，從而提高了gps的測(cè)量效率。同時(shí)gps全站儀（rtk或者rtk gps）應(yīng)運(yùn)而生，gps測(cè)量技術(shù)的主要特點(diǎn)包括：測(cè)站間無(wú)需通視；定位精確度高；觀測(cè)時(shí)間較短；提供三維坐標(biāo)；操作相當(dāng)簡(jiǎn)便；全天候作業(yè)等等。在發(fā)展過(guò)程中，gps測(cè)量設(shè)備和測(cè)量理論知識(shí)不斷成熟，逐步提升著gps測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用水平。也就是說(shuō)，gps測(cè)量功能在逐步完善，測(cè)量范圍在逐步擴(kuò)展，測(cè)量設(shè)備低

4、廉又好用，所以gps測(cè)量的自動(dòng)化和實(shí)用化程度將會(huì)越來(lái)越高。自從1980年開(kāi)始，gps定位技術(shù)在不斷完善的過(guò)程中，進(jìn)一步變革著測(cè)繪定位技術(shù)，為現(xiàn)代化工程測(cè)量提供了許多先進(jìn)的技術(shù)手段，gps測(cè)量技術(shù)正在取代傳統(tǒng)定位技術(shù)，特別是靜態(tài)定位方法也在朝動(dòng)態(tài)定位方向發(fā)展，同時(shí)將大大拓展其定位的服務(wù)范圍。二、gps控制網(wǎng)的合理構(gòu)建2.1 gps控制網(wǎng)的布網(wǎng)原則對(duì)于地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中，利用gps技術(shù)首先應(yīng)該建立該區(qū)域內(nèi)的gps控制網(wǎng)，對(duì)于新的地質(zhì)工程勘察測(cè)繪區(qū)，如果沒(méi)有放大比例的地形圖，就應(yīng)該先建立該勘探區(qū)的控制網(wǎng)。地形勘探區(qū)的cps控制網(wǎng)中，我們一般將會(huì)采用分級(jí)布設(shè)的布網(wǎng)方式，便于對(duì)gps網(wǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以及

5、成果檢核。2.2 對(duì)于gps控制網(wǎng)的精度要求在gps控制網(wǎng)的建設(shè)中，應(yīng)該根據(jù)工程需要以及測(cè)區(qū)的實(shí)際要求，以及gps網(wǎng)為測(cè)區(qū)的首級(jí)控制網(wǎng)。并且對(duì)于該控制網(wǎng)還應(yīng)該滿足各項(xiàng)gps測(cè)量規(guī)范。2.3 gps控制網(wǎng)的網(wǎng)形設(shè)計(jì)gps控制網(wǎng)的網(wǎng)形設(shè)計(jì)中，應(yīng)該根據(jù)地質(zhì)工程勘察測(cè)繪區(qū)內(nèi)的控制點(diǎn)分布情況，確保網(wǎng)形點(diǎn)位的誤差值可以均勻，可以根據(jù)平面控制點(diǎn)分布、高程控制點(diǎn)分布兩種情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。三、gps技術(shù)在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中的應(yīng)用3.1野外施測(cè)中的選點(diǎn)在使用gps進(jìn)行地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中，在進(jìn)行野外施測(cè)時(shí)，對(duì)于地點(diǎn)的選擇中，應(yīng)該注意遠(yuǎn)離大面積水面的點(diǎn)位，有效避免多路徑效應(yīng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響；并且點(diǎn)位選擇中還要遠(yuǎn)離大功率的

6、無(wú)線電發(fā)射源，以免電磁場(chǎng)干擾。3.2數(shù)據(jù)處理在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中，基于gps的應(yīng)用技術(shù)下，在數(shù)據(jù)處理中包括gps網(wǎng)平差，還包括檢驗(yàn)以及整理對(duì)外作業(yè)中采集的數(shù)據(jù)文件，檢測(cè)以及修復(fù)模糊參數(shù)，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行g(shù)ps網(wǎng)平差計(jì)算，最后將結(jié)果轉(zhuǎn)換成地面網(wǎng)坐標(biāo)。3.3地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中的rtk技術(shù)在基于gps技術(shù)的地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中，當(dāng)控制網(wǎng)解算完成后，就可以利用wgs一84坐標(biāo)以及地方坐標(biāo)，從而建立坐標(biāo)轉(zhuǎn)換模型，并利用rtk技術(shù)對(duì)其測(cè)區(qū)進(jìn)行控制點(diǎn)加密，以此來(lái)作為地形測(cè)繪中的網(wǎng)根控制點(diǎn)，以此可以大大縮短外業(yè)的工作時(shí)間。3.4對(duì)于勘探線剖面的測(cè)量對(duì)于基于gps技術(shù)的地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中，在勘探線剖面測(cè)量中

7、，對(duì)于基線點(diǎn)架設(shè)儀器，可以先設(shè)相鄰基線點(diǎn)方向是零方向，之后就可以順時(shí)針的旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，在施測(cè)剖面中的勘探線方向，依次進(jìn)行g(shù)ps測(cè)定，以此來(lái)測(cè)量出各地形點(diǎn)以及工程位置點(diǎn)坐標(biāo)和高程；最后將這些資料經(jīng)整理，最后便可以繪制成該地的剖面圖。四、gps技術(shù)在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪中的實(shí)施應(yīng)用以某工程為例進(jìn)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(jì)林和雜草覆蓋。其測(cè)量難度為中，為了能夠?qū)こ虦y(cè)繪需求進(jìn)行滿足，對(duì)本區(qū)域布設(shè)四等gps控制網(wǎng)，對(duì)gps測(cè)量技術(shù)進(jìn)行使用，在現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)了4個(gè)gps控制網(wǎng)，同時(shí)還埋設(shè)4座標(biāo)石。其中本次測(cè)量中實(shí)時(shí)測(cè)量的四等gps控制網(wǎng)，其邊長(zhǎng)最大為6.7km，最短則為0.6km，其

8、平均長(zhǎng)度則為3.0km。將其點(diǎn)位均勻的分布在整個(gè)測(cè)量區(qū)域之內(nèi)，確保其每個(gè)點(diǎn)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(duì)于點(diǎn)位的選著一定要合適，確保其可以長(zhǎng)期進(jìn)行保存，并且其標(biāo)石需要露出地面35cm，這樣在尋找過(guò)程中比較方便。同時(shí)其基線向量通過(guò)同步環(huán)和異步環(huán)檢驗(yàn)，其均在限差范圍之內(nèi)。經(jīng)過(guò)測(cè)繪，其結(jié)果完全能夠?qū)こ痰膶?shí)際需求進(jìn)行滿足。 通過(guò)上述分析可知，在地質(zhì)工程勘測(cè)中通常都會(huì)出現(xiàn)交通不便、已知控制點(diǎn)少的問(wèn)題，如果在此測(cè)繪中依然采用傳統(tǒng)測(cè)量手段，那么不但其布網(wǎng)存在一定的難度，同時(shí)還無(wú)法對(duì)其測(cè)量高精度要求進(jìn)行滿足。但是如果采用gps技術(shù)測(cè)設(shè)控制網(wǎng)，那么這種方法的適應(yīng)性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高

9、于常規(guī)方法，其網(wǎng)的圖形結(jié)構(gòu)不但靈活，而且簡(jiǎn)單，即便是在和一直控制點(diǎn)較遠(yuǎn)地區(qū)也能夠?qū)嵤┻B接，同時(shí)進(jìn)行控制網(wǎng)的定位和定向。同時(shí)這種方法還對(duì)點(diǎn)位之間無(wú)法通視問(wèn)題進(jìn)行了有效解決，在外施工測(cè)量，其結(jié)果受到天氣變化的影響較小。特別是在控制點(diǎn)比較遠(yuǎn)和通視條件比較差的工程中，gps測(cè)量技術(shù)更能夠?qū)⑵鋬?yōu)勢(shì)體現(xiàn)出來(lái)。因此總體來(lái)說(shuō)，gps控制網(wǎng)的點(diǎn)位精度高，其測(cè)量過(guò)程中的誤差分布比較均勻，同時(shí)由于其圖形強(qiáng)度具有較高系數(shù)，因此其不但能夠?qū)Φ刭|(zhì)工程勘察測(cè)繪相關(guān)要求進(jìn)行滿足，同時(shí)也具有比較大的精度儲(chǔ)備。五、結(jié)束語(yǔ)gps技術(shù)在地質(zhì)工程勘察測(cè)繪工作中，不僅可以提高控制網(wǎng)布設(shè)、勘探線測(cè)定以及地形測(cè)圖方面的工作效率，更是可以體現(xiàn)出gps技術(shù)在地質(zhì)勘查應(yīng)用中的優(yōu)越性。因此將gps技術(shù)運(yùn)用于地質(zhì)工程勘察測(cè)繪工作中，不僅滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)地質(zhì)工程勘察測(cè)繪工作的需求，還可以提高地質(zhì)工程勘察測(cè)繪工作的精度，提高地質(zhì)工程勘察測(cè)繪工作的效率。參考文獻(xiàn)：1楊雪樵.淺析gps測(cè)量技術(shù)及其在工程測(cè)量中的應(yīng)用j.價(jià)值工程.