GPS技术在地质工程勘察测绘中的应用探究

李 兴

（贵州有色地质工程勘察公司，贵州 贵阳 550000）

在地质工程勘察测绘中，逐渐涌现出很多新型技术类型，其中，GPS为最具代表性的技术类型。地质勘察测绘人员应不断提高自身综合能力，加强GPS技术创新研究，将GPS技术推广应用于地质工程勘察测绘中，充分发挥GPS技术的应用优势，促进地质工程行业整体发展。

1 GPS定位系统工作机制

在GPS技术的实际应用中，首先确定点位，然后将定位系统连接设备安装在点位上，其能够对卫星持续传输信息，当卫星接收到信息后，即可进行加工利用，确定目标设备的具体位置。对于卫星定位系统，可将安装位置不同分为地面设备以及空间固定设备两种类型，在设备运行过程中，二者之间可相互转化，据此确定点位的坐标位置，保证测量结果准确性[1]。对于卫星定位系统的检测方法，可分为绝对定位以及相对定位两种类型。如果利用相对定位方式，则需坚持空间原则，要求技术人员掌握丰富的理论知识，并利用专业算法对具体地点进行计算；如果应用绝对定位方式，则需对地理基本数据进行定量分析，据此对测量对象的具体方向进行计算。在地质工程勘察测绘中，在GPS技术的基础上还可延伸出RTK技术，即实时动态测量技术，在RTK技术的实际应用中，无需设置点位即可快速完成勘察测绘，应用前景广阔。

2 GPS技术应用优势

2.1 检测结果比较精准

与传统的地质工程勘察测绘技术相比，GPS技术的应用优势明显，所得结果准确性较高，同时可提升勘察测绘效率。在传统测绘技术的实际应用中，所需人力、物力比较大，并且测绘结果误差也比较大。

在GPS定位系统的实际应用中，测绘人员工作强度比较小，一般一天内即可完成以往耗费几天才能够完成的测绘工作，测绘效率比较高[2]。通过推广应用GPS技术，能够有效促进地质工程勘察测绘行业变革发展。

2.2 绘图环节更加简单

卫星定位系统的计算结果准确性高，并且工作效率高，操作方式便捷。在绘图方面，以往需测绘人员手工绘制，对于测量数据往往无法准确保存，而在GPS技术的实际应用中，通过应用智能设备即可高效完成测绘工作，操作人员只需操作设备即可完成勘察测绘，对于测绘结果，也可高效保存。

3 地质工程勘察测绘中GPS技术的应用要点

3.1 地表变形监测

在地质工程勘察测绘中，地表变形监测是十分重要的内容。比如，在工程项目建设中，要求对工程建设区域的实际高程进行测量，通过对测量结果进行分析，合理预估施工过程中可能会发生的地面沉降、塌陷等地质问题，另外，通过对施工区域进行勘察分析，还可了解工程项目建设区域高程变化情况，对此，可利用GPS技术，对地表进行勘察分析，快速了解地表微塌陷问题。

因此，在地质工程变形监测中，GPS技术发挥着十分重要的应用优势，要求根据工程项目建设要求对地表变形情况进行监测，并获得监测数据，同时，还可利用水准仪进行定点监测，对测量结果进行校验分析。

3.2 点位测设

点位测设也是地质工程勘察中的重要内容，通过进行点位测设，能够确定目标区域各个布点的高程以及经纬度，然后根据测量结果连接多个点位，即可形成完整的空间分布图，据此可对目标区域大小、形状等进行分析，同时还能够为地质工程提供准确的三维坐标数据[3]。在测设点位时，需利用GPS技术对目标区域中各个关键点的高程、经纬度进行测量，确定关键点三维坐标数据，再利用GIS软件创建三维模型，据此创建三维模型，为地质工程勘察人员提供准确的空间结构模型。

3.3 工程控制测量

在地质工程勘察测绘中，控制测量的作用是对工程项目建设区域的地质地形以及地貌特征进行勘察测绘分析，根据测量所得结果绘制三维刻画，便于地质工程设计、施工人员详细了解目标区域的地理条件，为工程设计和施工组织方案设计提供可靠依据。

在传统的工程控制测量中，勘察人员工作量比较大，并且很难保证勘察结果准确性，对此，可利用GPS技术弥补传统勘察技术的弊端，要求设置基准站、数据链以及流动站等。

在GPS技术的实际应用中，首先需确定目标区域，然后在已知三维坐标控制点的基础上安装GPS接收器，通过其对GPS卫星进行连续观测以及调试数据，对于卫星所获得的数据，可传输至基准站。地质工程勘察测绘人员只需操作手持移动接收器，即可在目标区域中对GPS卫星信号进行定点观测，并接收由基站所传输的数据链，在此基础上进行差分处理，据此计算移动接收器所在位置高程、经纬度。在GPS技术的实际应用中，对于现场环境的要求比较低，同时测量结果准确性比较高，勘察测绘效率比较高。

3.4 GPS技术数据处理

在勘察数据处理方面应用GPS技术，必须保证数据处理整体效果，对于卫星观测所得数据，要求做好科学合理的划分。对于GPS技术数据处理环节，可分为两个部分，即GPS基线向量结算以及基线向量网平差计算。数据处理所涉及的环节比较多，包括信息收集、整理、传递、数据分流、计算等等。

在数据传递过程中，要求首先设置信息传递线路，然后再将电子设备串联接收装置，再利用专业软件处理方式，将信息数据传输至电子装置中。数据分流指的是在数据传输过程中，系统根据前期已制定的规范要求合理分流，根据指定要求，将信息汇总至各个文件中，另外，在此过程中，还可利用解码方式对信息进行分类处理，去除无用信息，据此优化信息数据。

4 GPS测绘技术在工程测绘中应用实例

4.1 工程基本情况

本工程位于G（17）006～008地块场地位于贵阳市南明区红岩地块，周边有水东路及拟建红岩3号路、拟建滨河路等城市主干道，交通极为便利,场地内拟建高层住宅、学校等，为对场地稳定性进行评价，需进行地质勘察。

4.2 GPS技术在地质工程勘察测绘中的实际应用

在该工程进行勘察测绘时，需完成现状地形测量。控制测量：GPS观测采用美国Topcon Hiper型仪器进行外业观测，平差软件为Pinnacle V1.0中文版。由于场地灌木较多不利于全站仪通视观测，地形图测量采用GPS-RTK实地绘制草图，运用较先进的地形测图软件组成的数字化测图系统进行作业，既提高了野外地形碎部测量的精度，又大大缩短了内业图件编辑的时间。最终图件成果采用了电子文件的方式直接提交供地质勘查工作使用。

工程测量对重要的水文地质工程地质点、勘探点、勘探剖面、探槽、浅井及平硐采用GPS-RTK进行了准确的测定，以保证其有足够的精度，提交了相应的成果资料。

同时在勘察期间，对G（17）006～008场地的稳定性继续进行监测，共计布置地表位移自动化监测点（GPS）2个，其中007地块1个GPS1，008地块1个GPS2。

GPS1号地表位移自动化监测点监测数据显示，向东位移约54.4mm，向北位移约46.2mm，向下沉降4.8mm。合位移方向为50°位移量较大。

GPS2号地表位移自动化监测点监测数据显示，该点在垂向和东向上变化小，北方向移动23mm，与深部的监测结果也比较一致。

通过GPS技术应用之后，可以实时、精确、大量获得监测数据，通过与其他勘察手段相结合，能为地质工程勘察提供数据支持，并在极端情况下及时预警避免更大损失。从这点来看，本次采用GPS技术对本工程进行地质勘察测绘是有效的，将有助于最大限度保障地质工程勘察测绘工作的精准性、效率性。

5 结语

综上所述，本文主要对GPS技术在地质工程勘察测绘中的应用方式进行了详细探究。随着勘察技术的不断发展，GPS技术越来越完善，定位精度高，测绘过程所需时间比较短，并且可以减少受到地质地形条件的限制，值得推广应用。