GPS 测绘技术在地质工程测量中的应用

卫健

摘  要：随着我国经济发展速度加快，地质工程的数量与规模不断扩大。测量工作是地质作业的前期准备工作，如果测量数据不准确，对作业进度与效率的影响非常大，所以，地质工程的测量工作受到高度重视。随着科学技术水平的提高，各种新型测绘技术相继问世并被应用到地质工程测量中，加快了测量速度。全球定位系统（GlobalPositioningSystem，GPS）测绘技术就是一种新型技术，本研究主要探讨在地质工程测量工作中应用GPS测绘技术的优势和具体方法。

关键词：GPS;测绘技术;地质工程;测量;应用

1GPS的组成及工作原理

1.1GPS的组成

GPS测绘技术主要是由卫星定位系统为工程测绘工作人员提供定位测绘的坐标依据并完成工程测绘工作的一项重要技术手段。运用GPS技术开展工程测绘的效果较好，既具备极大的准确性，又有利于提升测绘技术人员的工作效率。对需要精细化的工程测绘工作而言，利用GPS技术开展测量工作已是当前工程测绘领域的重要发展趋势。

1.2GPS的工作原理

GPS测量信息技术的原理是：首先将GPS接收机设定在一个稳定地点，然后运用卫星信号探测高新技术找到其定位，并将定位的具体信息数据传输到电脑，进行相应的数据信息分析和处理，并创建三维空间坐标系表示接收机的具体位置。在GPS测绘技术的影响下，这种坐标体系只能分成低地静止坐标体系和空间静止坐标体系两类，两个位置坐标控制系统能够通过交换来精确判断出控制器的具体位置。另外，由于定位方式的具体实施方法存在差别，定位方法也可能分成相对和绝对两类。相对定位技术以空间几何学理论知识为主要基础，根据三颗卫星相互之间的间距，利用相应的数学理论知识推算出检测点的具体位置;绝对定位技术的主要技术基础是海拔资讯及其经纬度，根据具体坐标系方位数据信息对测定点的具体位置做出判定。

2GPS测绘技术的优点

2.1GPS技术效率高

GPS技术主要运用卫星定位系统对建筑工程进行测量，这样就能省去许多人工操作的过程，对提升建筑测绘工作的效能有着一定的帮助。很多时候，得到工程位置信号仅需几十秒的时间，而对数据进行分析和处理却需要数分钟，这样便能完成对工程位置的具体定位，从而大大减少人工完成定位和测量等工作的时间。

2.2GPS技术较为精确

目前，工程建设检测中还存在诸多的传统方式。随着现代工程建设环境和条件的巨大变化，对检测管理工作精度的要求也随之提高。而传统的工程建设测绘技术方式在满足当前对建筑检测岗位的科学性和精度需求方面存在一定的差异。所以，工程建设定位科技日益发达的今天，把高新GPS科技渗透到建筑检测中，能够有效提高建筑检测岗位精度。同样，基于GPS技术的测试精度也可以达到毫米级，这对测量工作越来越精确也是一种推动。

2.3GPS测绘工作的操作极为简单

随着现代科学技术的不断进步，GPS技术的配套设施也在进一步发展和完善之中，许多高度自动化和智能化的高新技术设备都运用于GPS接收机中。这就要求测量人员在实施操作时，必须保证数据的正确性和简洁性。利用这一技术手段，测绘技术人员只要进行测量地点的接收机安装定位工作和信息接收，将现场的天气信息全部记录下来，其余工作都可交由GPS等技术设备来完成。

3GPS测绘技术在地质工程测量中的应用

3.1定位技术

GPS测绘技术具有静态定位功能，主要作用是可以设置精密、完整的控制网，通过定位技术达到实时监控测量区域的目的。如果测量区域发生变化，定位功能可以改变测量区域，保障测量的准确性。定位技术还可以根据测量工作的需要，调整工程项目的示意图比例，根据工程建设情况实时更新示意图。此外，使用定位技术时，能任意选择定位区域中的测量点进行测量，还可以保证测量准确度。使用GPS测绘技术的设备也有多种，不同设备的准确度不同，所以要根据工程建设的需要选择合适的设备。

3.2定线测量技术

保障地质项目作业质量的基础是精准的测量数据。传统的测量工作需要较多工作人员进行测量，但是GPS测绘技术操作简单方便，极大地节约了人力和测量时间。使用GPS测绘技术时，工作人员只要确定起始桩点方位，在进行定线测量时，给需要测量的点设置编号，在测量设备上输入各项参数后，设备就会自动测量，与设备连接的电脑上会出现测量结果，对数据进行校对核准。如果校对时发现数据误差过大，还可以人工调整，能够确保数据的准确度。

3.3控制测量技术

在开展地质工程前期测量工作时，测量工作人员除了要测量建设区域的数据，还要测量作业现场周围的数据，尤其是正在作业或即将作业的区域。根据周围环境的测量数据，可以预测周围的作业活动对己方作业项目的影响，并设计应对方案，保障工程建设的顺利开展。使用控制测量技术，可以将测量区域分块测量，使用GPS测绘技术，极大地縮短测量时间，为设计人员多争取一些构思时间。

3.4放线测量技术

放线测量技术和定线测量技术不同，需要在整个地质项目建设过程中使用。测量工作的开展主要考虑测量数据的准确度和项目的空间布局。GPS测绘技术能有效推进该项工作，提高测量结果的准确度，达到放线测量的要求。同时，在进行放线测量工作时，测量结果要使用统一的记录方法，有利于后期计算数据。

3.5采集和处理数据

首先，在采集数据的过程中，工作人员要备份测量数据，做好相关的预处理作业，尽可能将环境和人为因素对测量结果准确度产生的影响降到最低，消除测量误差，根据获知的高程点数量和三维坐标等数据，评估实际采集的数据的可靠性与准确性，并输入相应软件中。其次，在处理数据的过程中，工作人员可以合理使用基线解算法和网平差结算法，相较于以往的数据处理技术，能辅助或取代人工，实施自动化计算，提升工作效率，最大限度地降低人为失误对数据准确度产生的影响，还能降低计算偏差和错误等发生的概率。工作人员可将快速静态测量技术和静态测量技术有效结合，若实际测量所得数据相近，且准确度符合要求，则代表数据准确可靠，能直接解译处理GPS信号。若所得数据存在较大偏差，则表示点位位置影响了测量精度，要求工作人员优化数据处理，调整观测时间段，尽可能减小数据处理的偏差。

3.6外业测量

在实施外业测量的过程中，使用的GPS作业模式不同，操作要点也有差别，要求工作人员重视3个方面。（1）在使用经典静态定位方式的过程中，要求将信号接收机同时布设于基线两段位置，至少对4颗GPS卫星实施同步跟踪监测。此后，需要平差处理基线观测封闭图形，将测量偏差降到最低。（2）在使用快速静态定位方式的过程中，需将流动站以及基准站布设于测区中，且将信号接收机装设于每一个站点中，基准站主要用于连续跟踪GPS卫星，流动站用于观测GPS卫星。（3）在使用准动态定位方式的过程中，要事先将一个基准点设置于测区中，同时布设信号接收机来连续观测GPS信号。

4结束语

GPS测绘技术的应用越来越广泛，在众多行业中发挥了重要作用。在地质工程中使用GPS测绘技术，不仅可以提高测量结果的准确性、科学性、合理性，还可以减少测量工作的投入成本。应用GPS测绘技术可以提高地质工程项目的作业质量和经济效益，对推动地质行业的发展具有重要意义。

参考文献

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