浅析现代地质测绘发展现状及展望

郭凯斌

【摘 要】现代地质测绘是以现代自动化、智能化测绘手段为基础开展的地质调查、矿产勘查及成果图鉴编制所涉及的全部测绘工作的总称，根据测量所在地及所测量的物理量的不同又可细分为其它类型。社会经济的发展对地质测绘的精度、效率以及制图的精度有了更高的标准和要求，“3S”技术的应用为地质测绘的发展提供了高效的解决方案。

【关键词】现代地质测绘；现状；展望

一、现代地质测绘概述

地质测绘即采用精确的定位仪器和专业的测量仪器对目标施工区进行测量，然后根据测量的数据完成目标区成果图的编制。在科技不发达的过去，传统地质测量主要包括地质点测量和地质剖面测量两大主要方面，随着科学技术的进步，又发展了物化探测量、矿区测量（地形测量、控制测量、露天矿测量等）、勘探测量（用于布设勘探网和工程定位）、基坑和井探测量等，还包括测量之后的成图、印制以及地质矿产信息系统的建立。

基于“3S（Remote Sensing，遥感；Global Position System，全球定位系统；Geographic Information System，地理信息系统）”的现代地质测绘技术，能够更精确地掌握地理位置信息，极大地满足工程测绘、地球物理测量、军事等对定位精度的要求；城市测绘的成果能够更好地服务于智慧城市建设，对城市规划、工程施工、土地管理等具有重要现实性意义。现代地质测绘除了可服务于工程地质外，也为环境地质、资源勘探效率提升、成本降低、精度提高等有着不可磨灭的功绩。

二、现代地质测绘发展现状

野外地质测绘环境差、难度大，极容易受天氣、地形等自然条件的影响，而且由于设备的自动化和智能化程度低，测量过程在很大程度上取决于人工因素，易受主观因素的影响，产生很大的误差，进而影响着成图精度和基于测绘图鉴的工程项目的顺利开展。从地质测绘所使用工具的特点来讲，我国先后历经了人工阶段和自动化阶段，当前正处于由自动化地质测绘向智能化测绘的现代地质测绘发展转型的关键时期，如何把握好科技发展的浪潮，特别是自动化设备向智能化设备过渡阶段，地质测绘走向究竟如何引人深思。

现代地质测绘的发展离不开三种测量、定位和成像技术的综合使用，下面就这三种技术特点及应用简要说明其发展现状。

（1）GPS技术，也即全球定位系统。GPS技术最早起源于美国军方项目，其提供的陆海空实时、全天候和全球性的导航服务能够被广泛应用于地质测绘的各个方面，而且不仅适用于陆上测绘，对于海上测绘的定位和监控也有着举足轻重的作用。GPS具有定位精度高、工作效率高、设备操作简便、提供全球统一的坐标等优点。GPS在现代地质测绘中的应用主要有以下几方面：①在实际地质测绘工作中，需要根据实际的地质环境来进行勘查，通常首先要确定观测的控制点、以及后续的转点设置，GPS的应用能够帮助建立基于准确定位的控制系统，同时收集定位数据便于后面检查工作的开展。一旦发现控制系统的布设存在问题或数据不准确，可以利用前一准确点位信息进行重新测量，通过不断的收集数据、校正数据来提升地质测绘效率和准确性。②在地质条件复杂的野外开展地质测绘时，GPS能够帮助工作人员确认当前位置，同时还可利用GPS实现对勘测点的导航，降低野外测绘的难度，提高工作效率和安全性。③与GPS设备相连接的接收机能够实时处理和分析GPS接收的数据，处理常规GPS数据时，需要从GPS上下载数据，然后对数据做基线向量解算、坐标转换等操作，最终形成地质测绘数据包。GPS的动态和静态测量被广泛应用于我国地质测量和监测工作中，极大提升了野外测绘的工作效率，对我国基本控制网改造起着关键性作用。

（2）遥感技术。遥感技术被广泛应用于水文地质调查、地质灾害预防、矿产调查等多个方面。以水文地质调查为例，阐述遥感技术的应用场景：通过遥感获取目标区域的水文地质特征、地质界线、活动断裂等信息，对于工作人员无法到达的野外工作区和危险性高的作业区勘探具有重要作用。通过对遥感图像的解译还可以判断地下水资源的富集程度，对储量、分布区等进行更准确的预测；还可利用遥感获取的水文地质影像分析矿区的岩层走向、渗水性等因素，降低工程建设中的事故发生率；或利用三维影像科学预测水文地质灾害，再或者利用时序性的遥感资料分析矿区沉降、城市地基沉降等，对灾害做出预测。

（3）RTK（Real time kinematic，实时动态）载波相位差分技术。该技术的高精度和高效性等优点使得其被广泛应用于地形、控制等测量中。RTK比GPS定位最大的优势在于，野外工作时能够实时获得厘米级定位精度，而不必在经过基线向量计算等一系列操作之后才可达到厘米级精度，是GPS发展史上的关键性标志。在利用RTK进行野外测绘时，仅仅需要工作人员在被测碎部点固定站立1～2s，然后将特征编码输入设备，当工区内所有点全部测量完成后，由专业软件就可输出地形图，完全不需要使用全站仪、或经纬仪等设备时对点位之间通视的要求。RTK与电子手簿的配合使用能够高效率、方便地测设管线图、带状铁路线路图等，配合CTD等测深仪能够用于海洋测图的测量与绘制。RTK同样可应用于施工放样，即在设计点位的基础上，将其输入电子手簿中，利用GPS对点位进行导航，将极大地提升外业工作效率。

三、现代地质测绘发展展望

（一）技术高端化

我国地质测绘技术发展经历了人工—人工+传统测绘设备—基于“3S”的地质测绘的过程，在互联网技术、人工智能技术快速发展的信息化时代下，测绘技术也正向高端化方向发展。相关测绘理论的完善和测绘工具的推陈出新，以及行业标准的不断完善和统一，都为技术高端化的发展奠定了基础。

（二）设备国产化

从2013年04月26日到2018年07月31日，我国先后发射了高分一号到高分十一号（除高分十号外）卫星，其中高分五号、六号卫星于2019年03月21日的正式投入使用标志着我国具备自主知识产权的高分辨率（高时间分辨率、高空间分辨率、高光谱分辨率）对地观测系统的形成，我国已经基本建立起了国产的全球观测系统。此外，基于三频定位技术的北斗导航系统测量精度达到厘米级，其COMPASS-RTK技术集测量与数据传输技术为一体，能够大大提升测量精度和运行稳定性。

（三）测绘智能化

从人工测绘到自动化测绘，再到智能化测绘是现代地质测绘行业发展的必然趋势，在不久的将来，地质测绘可能会迎来“足不出户，尽知天下地质概况”的智能化时代。

四、结语

现代地质测绘技术的发展日新月异，随着科学技术的进步，我国地质测绘将向着向技术高端化、设备国产化、测绘智能化的方向发展，其应用也会给国民经济生产生活和军事等方面带来巨大的效益。

【参考文献】

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