水文地质测绘中的三维定位基准研究

摘要：在水文地质测绘中，常常因为所测地区环境因素影响，使得测绘工作开展表现出较高的困难度，同时也使得最终测绘结果的准确性受到较大的影响。而随着当前GPS技术的快速发展，以此为基础构建的三维定位基准得到较好的应用，并且在实际水文地质测绘应用中表现出较大优势，最终能够有效降低外界环境对测量结果的干扰。

关键词：三维定位基准;CORS;应用

随着GPS技术的深入发展与应用，在其基础上构建的CORS基准站在三维定位方面表现出较大的优势，能够较为准确的获取地质点三维坐标，且对之进行实时定位，然后综合误差建模、网络模糊计算等技术，能够进一步提升三维坐标测绘精度，将之应用到水文地质测绘中，相较于传统测绘方式表现出较大的优势。

一、基于GPS技术的CORS优势分析

CORS的优势主要表现在它具有很高的精度，而且在测绘的时候能够分布均匀，它所得到的测量成果都比常规作业下所得到的成果具有更高的精确度、更均匀。连续运行的CORS系统可以替代传统的、常规的测量控制网，国家以及区域的基本控制网都可以使用CORS的基本功能，可以为测绘提供长久的、动态的基准点_[1]。CORS在地心坐标基准的基础上上可以对传统的参心系统进行取代，CORS的作用很广泛，它不仅可以监测地质中的断层现象、以及火山，还可以预测地震的发生，总之，它可以满足任何物理与环境监测的要求，在动态监测的基础上，还能实时地将数据信息传递给各种类型的定位和导航系统，它的便捷性可以让用户利用通讯手段，连接到合适的服务器，从而快速地下载数据，同时帮助用户计算点位信息_[2]。

二、应用案例

以某水文地质勘测项目为例，它需要对水文地质进行控制测量、地形图测绘、以及地质点测量，所测区域地形简单、且地势平坦，交通也比较方便，但是通视条件比较差。为了完成这个项目，需要布设6个D级GPS点，测量钻孔、水位观测点等地质点坐标，还有高程89点，地形图测绘10.8KM²，比例尺为1：1000。由于项目周边很多的高等级控制点遭到了破坏和沉降，所以就采用了CORS静态测量方法，将接收机架设在了所有的未知点上，在具体解算的时候，起点是CORS基准站。在实际的测量中，因为CORS基准站与测区的吕光荣西藏自治区地质矿产勘查局第五地质大队距离比较长，所以在为了保证精度的目的下，就要适当地增加静态

测量的时间，测量时间应该大于90分钟。经过统计，三维无约束平差、基线向量解算，以及约束平差的精度都符合相关规范要求_[3]。

在进行水文地质勘测的过程中，测量钻孔、河流水位、水文孔的坐标与高程是很必要的。

一方面，在保证RTK观测要求的基础上，CORS-RTK可以达到地质点的平面精度要求;另一方面，不满足观测要求的时候，可以利用延长观测时间、静态测量的方法，在周边设置控制点，并利用较为传统的测量方法对地质点进行测量，从而获得其平面坐标。供水水文地质勘测的地质点高程对精度的要求，要远远高于平面坐標，它要求排泄区域的高程误差小于等于4厘米，补给区的低于20厘米，而径流区的要低于8厘米，不同的区域有不同的精度要求，在必要的质量控制措施的帮助下，就可以满足上述要求，在对其高程进行测量时，每个水文地质测点都要进行独立的测定，次数都为2次，而且两次的误差不能超过5厘米，一旦超过这个误差就要重新测量，最护取两次结果的平均值。CORS与全站仪结合起来的测量方法，不仅具有很大的灵活性，还可以提高测量的效率、节省时间。

三、三维定位基准的优点与不足

对三维定位基准测绘应用的优点与不足展开分析，其在优点上主要表现在三个方面：①通过该项技术应用，能够有效实现平面、高程之间的一体化测量作业，为现场勘测作业提供非常大的便利，同时在该技术的帮助之下，能够实现对控制点的动态监测、实施测量;②在应用该技术进行勘测时，能够在很大程度上提升勘测效率，同时降低勘测过程中的费用支出，表现出较高的应用价值_[4];③在该项技术应用中，能够有效提升数据获取的准确度，从而提升测绘结果可靠性，为工程项目建设提供更高精度的数据支撑。

但三维定位基准在应用中也存在着一些不足，在应用其开展测量的过程中，首先要复核起算基准点的精度，高等级的控制点是其起算点，而且对起算基准点以及观测点之间的位置分布有很高的要求，特别是在利用起进行动态观测时，它的精度必须要经过3到5个高等级控制点的连测，以及复核，从而才能确保基准站坐标各个方位的一致性的精度，但是在信号接收过程中，较容易受到干扰因素影响，从而造成最终数据出现偏差;RTK电池在应用中表现出较大的耗电量，需要较多大容量电池同时支撑其作业，由此也可看出三维定位基准虽有多种优点，但是也难免有所缺点_[5]。

四、结语

三维定位基准相对于传统的RTK，具有很多优势，它可以促进勘测平面高程一体化作业，在很大程度上降低了费用，不仅如此，还提高了勘测成果的精度，给水文地质勘测工作带来了极大的便利，节省了勘测工作的时间，同时有效地提高了勘测工作的效率和质量。

参考文献

[1]刘鹏.试析水文地质勘察工作中的要点[J].科技创新导报，2020，17（07）：61-62.

[2]曹昌文.测绘技术在水文地质勘查中的应用探微[J].世界有色金属，2018（23）：296+298.

[3]缪晔.测绘技术在水文地质勘查中的应用[J].世界有色金属，2018（18）：25+27.

[4]吕光荣.水文地质测绘中的三维定位基准研究[J].科技与企业，2016（07）：183.

[5]李本贤.山东省三维定位基准在水文地质测绘中的应用[J].西部探矿工程，2016，28（02）：183-184.

作者简介：宋雪（1986年8月3日），女，汉族，籍贯：辽宁省海城市，学历：本科，专业或研究方向：水文地质及工程测绘。身份证号：21038119860803084X