GPS技术在地质工程勘察测绘中的应用探究

刘智强

摘要：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。基于此本文就GPS技术在地质工程勘察测绘中的应用进行阐述，以供参考。

关键词：GPS测绘技术;工程测绘;应用;

1GPS测绘技术

1.1概述

GPS技术就是我们常说的全球定位系统，此系统并不是一种物体，而是可以对空间进行专业测绘的定位系统，可以说此系统在使用后可以实现不间断工作目标，并可以为整体工作提供准确、高效的保障，利用三维定位系统将时间、速度等数据传送给全球范围内的使用者。采用GPS测绘技术进行工程测量时可以通过接收装置将其安装到固定位置上，然后与GPS卫星发射出的导航电文进行结合，完成对特定时间段定位距离的测量，形成所需要的三维坐标并进行精准定位。

1.2GPS测绘技术原理

通过分析可知，GPS测绘技术充分利用了信息接收装置及卫星电文系统，将两者结合后可以形成三维坐标并确保定位的准确性。GPS测绘技术可以将坐标分为空间固定坐标与低地固定坐标，在使用这两种坐标时不得进行互换，利用这两种坐标可以提高控制点设置的准确性。此外，不同的定位方式在使用时也存在一定的区别，定位方式可以分为绝对定位方式与相对定位方式。其中，相对定位方式充分利用了空间几何理论，可以使用微型定位距离、已经确定的测量点以及数学知识来计算测量点;绝对定位方式充分利用了经纬度及海拔信息，然后再对坐标位置进行精准定位，最终对测量点位置进行确定。

2GPS测量技术的特点

2.1测量速度快

以往的GPS定位作业模式比较单一，只有静态相对定位，其速度和精度也存在一定的局限性。GPS测量技术是对以前定位技术的创新和完善，其快速静态定位方法和方式都得到了明显的提高，GPS测量劳动生产率也得到了进一步的提高，新的GPS测量技术具有测量速度快的特点。如果所要观测的范围是20km以内的基线，利用单频接收机对其进行测量时一般需要1h，利用双频接收机需要15～20min。但是，如果在此过程中利用GPS技术建立相应的动态实时定位模式，其流动站的初始化观测仅需要1～5min就可以进行定位了。因此，建立在GPS技术控制网基础上的测量，能缩短观测时间，提高观测效率。

2.2功能齐全

相关的技术研究表明，GPS技术除了具有测量速度快的优势，还具有功能齐全等多种优势，可以利用连续性的动态三维位置获取工程中的相关信息并进行测量，合理应用三维速度和时间信息对其进行有效观测。这种特点还可以用于测绘工作和导航工作中，从而不断提高速度测试工作的有效性。

2.3具备自动化功能

GPS测量技术与以前的GPS技术相比，其自动化功能有了明显的提高，主要采用了智能型接收机对相关的仪器进行有效设置，在观测的时候，测量人员只需要将仪器电源打开就可以观察仪器运行状况。此外，GPS会自动完成捕获和记录等工作。观测完以后，还需要关闭电源，从而为相关设备的有效运行提供保障。

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問题。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构建工程控制网

构建完善的工程控制网是工程建设和测量的基础。在对其进行构建的过程中，需要关注其网型和精度，避免其他工程项目对测量精度的影响。在一般场地，其工程控制网覆盖面积比较小，点位密度比较大，对其精度要求也是非常高的。由于其常规应用方法比较多，可以多利用边角网，合理利用GPS定位的方法有效建立工程控制网。在此过程中，操作人员还可以通过对GPS技术的有效应用建立道路勘探和隧道工程控制网，发挥其在这类工程中的优势。道路勘探和施工控制网具有横向很窄等特点，如果在对其进行建设的过程中采用以前的三角锁导线方案，一般情况下需要分段实施，这样做的主要目的是避免误差积累过大，但是此方式会让其流程变得更加复杂，而在此过程中合理采用GPS技术，可以构成很长的GPS点构成的三角锁，保持长距离线路坐标，预防其他因素对操作过程的影响。

3.3虚拟现实技术的应用

以前，进行工程测量时，受到技术因素的限制，一般需由工作人员进行实地操作，不管是什么样的施工环境，都需要工作人员亲身实践，因而在非常复杂的地理环境中可能会对工作人员的生命安全造成威胁，容易出现安全事故，造成重大的经济和人员损失。如今，GPS测量技术在此过程中的有效应用可使测量人员在GPS虚拟现实技术的帮助下合理应用计算机技术，提前对工程现场的地理环境等多种内容进行模拟，进而结合清晰和逼真的三维图像制订测量方案，为人员的生命安全提供保障。

3.4在工程量变形中的应用

工程量变形是因人为因素导致建筑出现变形或偏移情况，此种现象在工程中比较常见，但也为GPS测绘技术的应用拓宽了空间，利用GPS测绘技术中的三维定位功能实时监测工程量变形情况。具体工程建设过程中工程量变形情况主要包括陆地及海上建筑物工程量变形、矿山工程中建筑物工程量变形及坝体工程量变形等。例如矿山工程量变形在应用GPS测绘技术时应先确定特定位置，在该位置上确定基准点与监测点，然后安装GPS定位器，利用其完成矿山工程建筑物工程量变形信息及数据的收集与分析，从而提高变形量监测工作效率。

3.5利用GPS测绘技术完成外业测绘

在进行户外工程测绘时应确定回测点的具体位置，从而保证测绘结果的准确性，因此在进行测绘工作之前测绘人员应对测绘现场进行深入地了解并做好测绘准备工作，确保GPS测绘工作可以顺利进行。此外，目前在应用GPS测绘技术过程中主要采用的观察手段包括开机观测手段、无线安置手段，这样可以对传统测绘工作中的操作漏洞进行修补与优化。在确定测绘地点时测绘人员应将相关设备安装到三角支架位置并保证其具有良好的平衡性，使其与标志方向及天线基座方向是一致的，最终提高外业测绘工作的准确性。

4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。

参考文献

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