浅析GPS技术在地质工程勘察测绘中的应用

■赵亚非

（河南省地质矿产勘查开发局测绘地理信息院河南郑州450000）

浅析GPS技术在地质工程勘察测绘中的应用

■赵亚非

（河南省地质矿产勘查开发局测绘地理信息院河南郑州450000）

本文首先从GPS技术的概念及其特点入手，对GPS控制网的合理构建原则以及地质工程勘察测绘中的应用进行了探讨分析，并论述了GPS技术在地质工程勘察测绘中的实施应用。

GPS技术地质工程勘察测绘控制网应用

1　GPS技术的概述及其特点

1.1GPS技术的概述

卫星定位技术、高精度、高自动化程度和巨大的潜力，使其受到世界各国的高度青睐。全球定位系统（GPS）是GPS卫星定位的使用，无线电导航系统等世界的三维位置和速度信息提供全天候，是在上世纪70年代由美国军方开发了一种新的后卫定位系统，其基本原理是测量一个已知位置的卫星到接收机的距离的位置，具有精度高、效率高的优点，被广泛应用于许多领域，海上和空中导航测绘测绘，地质勘查，车辆定位系统等。

1.2GPS技术的特点

（1）精确度高。GPS技术是借助卫星来实现定位功能的，在工作任务开展期间，数据传输也是由基站先发射到卫星中，再通过卫星向地面基站传输。实现区域内的准确定位，该技术在功能实现原理为三角测量。技术发展初期在信息传递过程中存在很多弊端，容易受到干扰磁场影响，所传递的信息中也存在无用内容，这也成为技术发展过程中重点解决的问题。模拟信号传递不会再受到烦扰，卫星也能够实现对地面的全方位监管，技术人员借助基站中的计算机设备，在系统中模拟出测绘坐标，方便将采集到的数据录入坐标中。数据库是可以根据使用需求改变的，但要按照功能原则来进行。技术不断的发展进步，卫星系统能够在短时间内对测绘点进行定位，并扫面地质信息向地面基站传输。

（2）观测省时。通过该种技术方法，工作任务完成时间得到节约，传统技术是人工测量定位，需要消耗大量的人力以及物力。除地质测绘之外，GPS技术还可以应用在其他领域中，帮助节省定位所用时间，在工作任务完成质量上也有所进步。GPS定位系统的信息传递功能也十分强大，传输间隔时间正在缩减，能够达到与实际情况一致的标准。

（3）GPS技术的工作效率较高。复杂的测绘地理区域内，存在很多影响定位任务正常开展的因素。卫星系统距离地面的距离比较远，监测范围更广，即使是地理形势比较复杂的地区，也能突破阻碍完成任务。测绘在各行业中应用广泛，结合GPS技术后解决了很多误差问题。信息的传递形式也更符合工作需求，接收与转换阶段都不会造成时间浪费。地质测绘技术人员都能够完成GPS系统操作任务，通过教育培训来提高工作人员个人技术水平。技术提升的又一体现是GPS接收机变得越来越小和重量越来越轻，这可以使操作人员更容易简便地操作接收机，省去了耗费体力的搬运工作。

2　GPS控制网的合理构建

2.1GPS控制网的布网原则

工程地质勘察与测绘中，利用全球定位系统技术，应首先在全球定位系统中建立区域内的控制网络和新的工程地质勘察测绘带，如果不扩大地形图的比例，就应首先建立控制网的勘探区。CPS控制网络地形勘探区，我们将利用网络的分层布局，便于GPS数据处理和结果检查。

2.2对于GPS控制网的精度要求

在全球定位系统的建设过程中，应根据项目需要，测量其实际需求，对区域控制网络的测量系统进行测量。控制网络还应满足全球定位系统的测量规范。

3　GPS技术在地质工程勘察测绘中的应用

3.1野外施测中的选点

在地质勘查工程测量中采用全球定位系统，在现场试验中，对于位置的选择，应注意远离大面积的点位，有效地避免了多径效应对测量结果的影响；选择位，也来自大功率的无线发射源，以避免电磁干扰。

3.2数据处理

在工程地质测绘中，基于GPS技术的应用，数据处理，包括全球定位系统网络的调整，还包括检查和分选工外资并购的数据文件，检测和维修的模糊参数，并根据时，GPS的网络调整计算，最后的结果被转换到地面网络坐标。

3.3地质工程勘察测绘中的RTK技术

地质工程勘察测绘基于GPS技术，经过控制网络解算完成后，就可以使用WGS84坐标和本地坐标，以建立坐标变换模型，并利用RTK技术进行加密控制点测量面积，以这是一个地形测量根控制点网络，以便能够缩短外业工作时间。

4　GPS技术在地质工程勘察测绘中的实施应用

以某工程为例进行分析，某地属于丘陵地形，植被较少，交通不便地表多被经济林和杂草覆盖。其测量难度为中，为了能够对工程测绘需求进行满足，对本区域布设四等GPS控制网，对GPS测量技术进行使用，在现场布设了4个GPS控制网，同时还埋设4座标石。其中本次测量中实时测量的四等GPS控制网，其边长最大为6.7KM，最短则为0.6KM，其平均长度则为3.0KM。将其点位均匀的分布在整个测量区域之内，确保其每个点均具有通视方向，这样非常为其全站仪加密提供了一定方便。需要注重的是对于点位的选着一定要合适，确保其可以长期进行保存，并且其标石需要露出地面3～5cm，这样在寻找过程中比较方便。同时其基线向量通过同步环和异步环检验，其均在限差范围之内。经过测绘，其结果完全能够对工程的实际需求进行满足。通过上述分析可知，在地质工程勘测中通常都会出现交通不便、已知控制点少的问题，如果在此测绘中依然采用传统测量手段，那么不但其布网存在一定的难度，同时还无法对其测量高精度要求进行满足。但是如果采用GPS技术测设控制网，那么这种方法的适应性要远远高于常规方法，其网的图形结构不但灵活，而且简单，即便是在和一直控制点较远地区也能够实施连接，同时进行控制网的定位和定向。同时这种方法还对点位之间无法通视问题进行了有效解决，在外施工测量，其结果受到天气变化的影响较小。

5　GPS技术对地质测绘工作的重要意义

通过地质测绘能够帮助判断有效的土地资源开发利用形式，避免出现土地资源浪费的现象。GPS在野外山区等艰苦环境下的引用保障了工作人员的安全之外更减少了其工作量。全球卫星导航系统的应用可以提高地质测绘工作的准确度，使工作开展的质量更高。预防地质灾害也是GPS技术在地质测绘工作中比较受推崇的原因，尤其是在灾害高发地区对地质进行高频检测可以在灾害发生前做好防护措施，将广大群众的经济损失降到最低。

［1］杨雪樵.浅析GPS测量技术及其在工程测量中的应用 ［J］.价值工程，2014（17）.

P228.4［文献码］ B

1000-405X（2016）-8-350-1