淺析新技術在地質勘查方面的應用

徐連勇

摘要：隨著科技水平日益進步，在地質勘查中不斷引入較為先進的新技術，有效的提升地質勘查水平。在地質勘查工作中，以地質測繪技術為主，提升地質測繪技術是增強地質勘查質量和效率的重要基礎。本文主要從GPS-RTK技術和三維激光掃描技術在地質勘查中應用進行分析，以促進地質勘查生產實踐技術的進步。

關鍵詞：GPS-RTK技術；三維激光掃描技術；地質勘查；應用

現代地質勘查工作中以地質測繪技術為主，其主要包括了控制測量和地形測量以及勘探網測量，同時地質測繪還包括了勘探線剖面測量和勘探坑道測量以及鉆孔，甚至還包括了地質點的定位測量和礦區勘界測量等一系列地質勘查工作[1]。隨著科技水平的日益進步，先進技術應用于測繪之中，例如GPS-RTK技術和三維激光掃描技術。本文著重從這兩種技術應用實踐進行分析。

一、GPS-RTK技術在地質勘查中的應用

（一）GPS-RTK技術概述

GPS-RTK技術，全稱實時動態定位技術，其在GPS測量技術發展基礎上形成。該系統主要由基準站、數據鏈和移動站三部分組成，其以載波相位觀測量為基礎，基準站上的GPS 接收機對所有可見 GPS 衛星進行連續不間斷觀測，并通過數據鏈將其觀測值和測站信息一并傳送給移動站，而移動站在接受這些信息的同時也采集 GPS觀測數據，并在系統內組成差分觀測值進行實時處理，同時給出厘米級定位結果[2]。

影響GPS-RTK技術定位精度的因素諸多，主要包括基準站坐標誤差、坐標系統轉換精度、信號傳播誤差、整周模糊度解算與動態基線解算誤差以及人為因素等?；诖耍瑸樘嵘鼼PS-RTK技術定位精度，一方面在開闊且較高位置設置基準站，并配套相應的三角點或高等級GPS點；另一方面，充分結合衛星星歷報告，確定較為合適的檢測時段并且檢測過程中保證移動站天線的垂直度；此外，移動站采集數據時嚴格按照規范操作，確保限差在規定范圍以內。

（二）GPS-RTK技術在地質勘查中的應用

GPS-RTK技術在地質勘查中的應用主要包括圖根控制測量、地質工程放樣、地形測量、剖面測量和其他相關運用等。其中，在圖根控制測量方面，GPS-RTK技術測量所得坐標數據符合一般圖根點控制精度要求，通過在地質勘查中運用GPS-RTK技術，可實現對礦區實施圖根控制點布設，既極大的方便了地質勘查工作的簡便性，又可以保證地質勘查工作的精度；在地質工程放樣方面，勘探線的布設主要是為了后期鉆探、物化探、槽探以及硐探等工程的實施打下基礎。受礦區地形復雜、環境惡劣、面積大以及山勢陡峻等影響，常規使用

全站儀或經緯儀測量無法有效實施，但是通過利用GPS-RTK技術，因其具有電磁波通視優勢，可有效的簡便放樣工作；在地形測量工作方面，礦區地形圖測量標準通常為1：1000或1：2000或1：5000，在地質勘查中利用GPS-RTK技術，并聯合全站儀設備，可有效的實現數字化測圖，有效的節約了地質勘查成本，提升測量工作效率；在剖面測量方面，由于GPS-RTK技術具有測、檢、放、算一體的特點，通過將其運用于勘探線的縱橫斷面上實施剖面測量之中，可完成對土石方的相關計算等；在其他相關運用方面，GPS-RTK技術的運用可實現對手持GPS的替代，并且其測量精度明顯高于GPS-RTK技術測量精度；此外，GPS-RTK技術具有智能化、多樣化特點，其還可以廣泛運用于通訊、導航、計算以及記錄工作之中，極大的方便了地質勘查工作。

二、三維激光掃描技術在地質勘查的應用

（一）三維激光掃描技術簡介

三維激光掃描技術，又稱實景復制計算，是繼GPS技術后一次新的技術革命，其從復雜實體或實景中重建目標的全景三維數據及模型，主要是獲取目標的線、面、體、空間等三維實測數據并進行高精度的三維逆向建模[3]。按照三維激光掃描技術原理，其主要分為三類，即基于相位差（連續波式）的三維激光掃描儀、基于三角測距的三維激光掃描儀、基于時間—飛行差的三維激光掃描儀。較GPS技術，三維激光掃描技術突破了傳統的單點測量方法，有效的提高了地質測繪工作效率和測量精度等。

基于三維激光掃描技術諸多優勢特點，其應用日漸廣泛，如建筑業、民生、交通、軍事、制造業以及醫學等領域，尤其是在地質勘查方面的應用日益成熟。下面著重對三維激光掃描技術在地質勘查中的應用進行分析。

（二）三維激光掃描技術在地質勘查的應用

三維激光掃描技術在地質勘查的應用以地形地質研究、測繪和地質礦產三方面為主。其中，在地形地質研究方面，利用三維激光掃描技術，可獲取精度較高的影像數據和點云數據，并經過對數據分析處理，實現Mesh模型和地形地質三維點云模型的構建，同時還可將提取巖石裂隙走向進行明確，從而提供了大量的地質基礎調查資料，以備地質災害防治與地質勘查工作開展；在測繪方面，三維激光掃描技術常用于洪水區域分析、地形測繪、地理信息、立體模型構建、沙化監測、大氣監測、形變監測以及洞穴考察等。三維激光掃描技術手續對地理坐標系進行掃描進和數據拼接轉換，并完成高線圖構建與TM構造，其次建立相應的立體模型，再次開展洪水區域的分析、形變監測等；在測繪和地質礦產應用方面，三維激光掃描儀通過對礦區的地形、地貌進行掃描，經后續數據處理，構建區域的三維模型，提取礦區三維點、線、面信息，構建相關數據庫，為進一步的地質編錄服務，提高了后期勘探設計的工作效率和精度。

三、小結

總而言之，作為地質勘查工作的一個重要組成，地質測繪技術是否先進直接決定了地質勘查工作能否順利開展。隨著科技水平的不斷進步，在地質測繪中引入了新的技術，尤其以GPS-RTK技術和三維激光掃描技術最為典型。通過不斷研究GPS-RTK技術和三維激光掃描技術在地質勘查中的實踐應用，優化和完善地質測繪技術，進而提高地質勘查工作質量與效率。

參考文獻：

[1] 趙得思，以地質專業工作者的觀點探討測繪新技術在地質勘查中的運用[J].礦山測量，2015年4月，第2期：55-58

[2] 陳睿，GPS-RTK 技術在地質勘查工作中的應用[J].北京測繪，2010年第3期：84-88

[3] 王麗坤，三維激光掃描技術在地質勘查的應用概述[J].工程技術，165endprint