地質(zhì)測(cè)繪GPS的應(yīng)用分析

肖雪

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局測(cè)繪地理信息院 河南鄭州 450000）

地質(zhì)測(cè)繪GPS的應(yīng)用分析

肖雪

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局測(cè)繪地理信息院 河南鄭州 450000）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)的高科技研發(fā)與應(yīng)用逐漸改變了人們的生活方式與工作方式。在地質(zhì)測(cè)繪中GPS技術(shù)的應(yīng)用可以有效提高測(cè)繪效率，并且還大大降低了測(cè)繪成本，對(duì)測(cè)繪工作的發(fā)展有著非常大的促進(jìn)作用。因此，本文首先介紹了GPS技術(shù)，進(jìn)而簡(jiǎn)要分析了地質(zhì)測(cè)繪中GPS應(yīng)用的特點(diǎn)，并探討了GPS技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪中的具體應(yīng)用。

地質(zhì)測(cè)繪；GPS技術(shù)；應(yīng)用

地質(zhì)測(cè)繪工作的專業(yè)性比較強(qiáng)，并且所涉及到的工作流程非常復(fù)雜，這就為地質(zhì)測(cè)繪工作提出了更高的要求。在未使用GPS技術(shù)之前所使用的地質(zhì)測(cè)量工具只能測(cè)量很小的范圍，測(cè)量的路程也比較短，精度也較低，并且還很容易被外界的條件所影響。但GPS技術(shù)就不同了，它是通過(guò)衛(wèi)星信號(hào)的發(fā)射來(lái)進(jìn)行處理數(shù)據(jù)的，可以測(cè)定測(cè)量點(diǎn)的空間位置，確保了測(cè)量的準(zhǔn)確性與抗干擾性。GPS技術(shù)的應(yīng)用不僅僅能夠提升測(cè)繪質(zhì)量，還能夠降低測(cè)繪成本，提升測(cè)繪效率，對(duì)于地質(zhì)測(cè)繪事業(yè)的發(fā)展有著積極的促進(jìn)作用。因此本文簡(jiǎn)要分析了GPS技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪中的應(yīng)用。

1 簡(jiǎn)述GPS技術(shù)

GPS技術(shù)主講的是的在全球范圍內(nèi)用衛(wèi)星來(lái)進(jìn)行定位與導(dǎo)航的一項(xiàng)系統(tǒng)，也可以叫做全球衛(wèi)星的定位系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱GPS）。其主要的工作原理就是測(cè)量出測(cè)量對(duì)象與定位衛(wèi)星與測(cè)量對(duì)象兩者之間的空間距離，再利用衛(wèi)星額定位系統(tǒng)各項(xiàng)功能接收測(cè)量點(diǎn)具體位置。GPS技術(shù)是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術(shù)，其主要依賴于多個(gè)衛(wèi)星組成的衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的接收和對(duì)空間三維結(jié)構(gòu)定位系統(tǒng)的應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)定位，其有效信號(hào)接收距離能夠達(dá)到兩萬(wàn)米以上，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)時(shí)間和距離的測(cè)量，從而計(jì)算出位置情況，完成定位和導(dǎo)航。在地質(zhì)測(cè)繪工作中GPS技術(shù)的廣泛使用是一場(chǎng)技術(shù)上的革新，使得測(cè)量工作可以到達(dá)高速度、高效率高精確度的測(cè)量結(jié)果與質(zhì)量。

2 在地質(zhì)測(cè)繪中GPS應(yīng)用的特點(diǎn)

在地質(zhì)測(cè)繪中GPS應(yīng)用的特點(diǎn)，具體來(lái)說(shuō)有以下幾個(gè)方面：

2.1 測(cè)繪效率高

測(cè)繪效率高的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①隨著信息技術(shù)的發(fā)展，GPS技術(shù)的呈現(xiàn)出智能化和自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)，不僅僅安裝簡(jiǎn)便，并且體積和重量比較輕，對(duì)于接收器的操作簡(jiǎn)便，這就降低了地質(zhì)測(cè)繪人員的工作量，整個(gè)操作過(guò)程非常方便。②地質(zhì)測(cè)繪工作的工作范圍相對(duì)較大，在一定的工作時(shí)間內(nèi)分配給每一地段的測(cè)量時(shí)間較少，GPS技術(shù)的應(yīng)用能夠大大節(jié)約時(shí)間成本，其觀測(cè)時(shí)間較短，普通定位時(shí)間僅為幾秒鐘。③GPS技術(shù)在定位的過(guò)程中采用三維坐標(biāo)系，對(duì)于立體而較多的地質(zhì)測(cè)繪也能夠輕松完成。④傳統(tǒng)地質(zhì)測(cè)繪過(guò)程中需要人與人或人與物之間進(jìn)行通視，這就降低了測(cè)繪效率，GPS技術(shù)有著穿透性強(qiáng)的特點(diǎn)，在測(cè)繪過(guò)程中制藥測(cè)站之間聯(lián)系暢通就可以自山的選擇測(cè)站點(diǎn)，無(wú)需進(jìn)行通視，降低了人工成本，有效提升了測(cè)繪效率。

2.2 精確性高

GPS技術(shù)在10～50萬(wàn)m之間的定位精度可以達(dá)到8m左右，其定位精度是非常高的，因此在地質(zhì)測(cè)繪中的應(yīng)用有效保證了測(cè)繪的精確性。

2.3 定位性強(qiáng)

GPS技術(shù)在定位的過(guò)程中主要是通過(guò)對(duì)遙感圖形數(shù)據(jù)和矢量圖數(shù)據(jù)的處理來(lái)完成的，能夠有效確定測(cè)定位置的分布情況，這種較強(qiáng)的定位功能在地質(zhì)測(cè)繪中的應(yīng)用能夠保證測(cè)繪精確有效。

3 地質(zhì)測(cè)繪中GPS的具體應(yīng)用

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，地質(zhì)測(cè)繪的重要性逐漸凸現(xiàn)出來(lái)，如何保證地質(zhì)測(cè)繪質(zhì)量和效率是促進(jìn)地質(zhì)測(cè)繪事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。根據(jù)地質(zhì)測(cè)繪中GPS技術(shù)應(yīng)用的特點(diǎn)，其在地質(zhì)測(cè)繪工作中的應(yīng)用必然會(huì)促進(jìn)我國(guó)地質(zhì)測(cè)繪工作的創(chuàng)新和發(fā)展，下面就簡(jiǎn)要探討GPS技術(shù)在地質(zhì)測(cè)繪中的應(yīng)用。

3.1 GPS控制系統(tǒng)的建立

GPS控制系統(tǒng)的建立是應(yīng)用GPS技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)測(cè)繪工作的首要任務(wù)。在實(shí)際的地質(zhì)測(cè)繪工作中，地質(zhì)勘查環(huán)境是復(fù)雜多樣的，因此應(yīng)當(dāng)根據(jù)勘查環(huán)境的實(shí)際情況來(lái)選擇觀測(cè)點(diǎn)，GPS控制系統(tǒng)的建立能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的采集，對(duì)于提升地質(zhì)測(cè)繪工作的有效性有著重要的意義。

（1）數(shù)據(jù)的收集與處理。應(yīng)當(dāng)對(duì)測(cè)量區(qū)域的基礎(chǔ)資料進(jìn)行收集，將這些資料作為GPS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，GPS能夠?qū)@些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理。

（2）基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的設(shè)置。在數(shù)據(jù)信息處理完成之后，工作人員可以以此為依據(jù)設(shè)置基準(zhǔn)站，將一臺(tái)GPS接收機(jī)作為固定的基準(zhǔn)站，從而固定了地質(zhì)測(cè)繪的觀測(cè)位置，將其他的GPS接收機(jī)作為流動(dòng)站，以此為基礎(chǔ)開展地質(zhì)測(cè)繪工作。

（3）對(duì)野外數(shù)據(jù)的收集與處理。通過(guò)基準(zhǔn)站和流動(dòng)站來(lái)收集野外數(shù)據(jù)，利用GPS成果精度檢驗(yàn)將野外數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)處理之后轉(zhuǎn)化為地質(zhì)測(cè)繪需要的數(shù)據(jù)。在建立GPS控制系統(tǒng)的過(guò)程中，GPS衛(wèi)星能夠?qū)π盘?hào)接收進(jìn)行鎖定，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或數(shù)據(jù)小精確的情況，則自動(dòng)返回到之前的觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行二次數(shù)據(jù)收集，這就有效保證了測(cè)繪數(shù)據(jù)的精確性，從而保證了地質(zhì)測(cè)繪的精確性。

3.2 控制GPS地質(zhì)網(wǎng)點(diǎn)的精度和密度

在地質(zhì)測(cè)繪中最重要的是整個(gè)測(cè)量區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地控制和測(cè)量，這一環(huán)節(jié)是進(jìn)行地質(zhì)圖件測(cè)繪并且進(jìn)行專業(yè)數(shù)據(jù)采集，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。如何對(duì)地質(zhì)測(cè)繪的精度和密度進(jìn)行控制，怎樣才能有效地達(dá)到精度和密度控制的目標(biāo)，這就必須要求我們對(duì)地質(zhì)控制網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行有效而又精密的控制，這種地質(zhì)控制網(wǎng)點(diǎn)的精度和密度的本質(zhì)其實(shí)是為了精準(zhǔn)定位界址點(diǎn)而服務(wù)的，基本控制測(cè)量和地質(zhì)控制測(cè)量是地質(zhì)測(cè)繪的兩個(gè)重要組成部分，這兩部分的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)不一，基本控制測(cè)量有四個(gè)等級(jí)，而基于基本控制測(cè)量地質(zhì)控制測(cè)量則分為兩個(gè)等級(jí)。這兩種控制測(cè)量的方法均可以應(yīng)用相應(yīng)等級(jí)的三角網(wǎng)、側(cè)邊網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)和GPS網(wǎng)對(duì)GPS地質(zhì)測(cè)繪來(lái)進(jìn)行控制。

3.3 野外地質(zhì)測(cè)繪工作

在地質(zhì)測(cè)繪工作中野外地質(zhì)測(cè)繪是重要內(nèi)容，其占用的時(shí)間較大，應(yīng)用能夠GPS技術(shù)的導(dǎo)航功能和定位功能來(lái)給觀測(cè)點(diǎn)選址，這就降低了人工選址的工作量，減少了野外作業(yè)的時(shí)間，同時(shí)GPS野外觀測(cè)點(diǎn)的選址可靠性和精確性更高。尤其對(duì)于深林、山區(qū)等地質(zhì)情況復(fù)雜的野外環(huán)境來(lái)說(shuō)，應(yīng)用GPS技術(shù)進(jìn)行野外地質(zhì)測(cè)繪的效果更為顯著，GPS技術(shù)的定位功能和遙感功能保證了觀測(cè)點(diǎn)選址的質(zhì)量和效率。此外，在采集動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)的過(guò)程中，應(yīng)用GPS技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)周圍環(huán)境的有效監(jiān)測(cè)，進(jìn)而及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種突發(fā)狀況，保證了野外地質(zhì)測(cè)繪的安全性。應(yīng)用GPS技術(shù)還能夠預(yù)測(cè)一些地區(qū)的氣候和溫度，這對(duì)于觀測(cè)點(diǎn)和測(cè)繪位置的確定有著重要的指導(dǎo)作用。

3.4 地質(zhì)測(cè)繪數(shù)據(jù)的處理

地質(zhì)測(cè)繪工作中涉及到的數(shù)據(jù)是繁雜多樣的，不同數(shù)據(jù)的處理方式也不盡相同，主要可以分為實(shí)時(shí)處理和后處理兩種形式。GPS技術(shù)相關(guān)處理軟件中有著數(shù)據(jù)傳輸、報(bào)表生成、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等眾多強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，這就為地質(zhì)測(cè)繪數(shù)據(jù)的處理提供了重大支持。具體來(lái)說(shuō)，GPS接收機(jī)接收數(shù)據(jù)，從GPS接收機(jī)下載數(shù)據(jù)信息，采用基線向量解算方法來(lái)觀測(cè)數(shù)據(jù)，以此為基礎(chǔ)選擇最合適的數(shù)據(jù)來(lái)編輯地質(zhì)測(cè)繪網(wǎng)絡(luò)圖冊(cè)。確定觀測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)之后進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，生成數(shù)據(jù)軟件包，為實(shí)地勘察提供依據(jù)。GPS技術(shù)地質(zhì)測(cè)繪數(shù)據(jù)處理在控制網(wǎng)改造、海洋測(cè)量等重大工程靜態(tài)數(shù)據(jù)測(cè)量和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)測(cè)量工作中有著重要的應(yīng)用。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在地質(zhì)測(cè)繪中GPS技術(shù)提升了土地測(cè)繪工作的精準(zhǔn)度，為地質(zhì)測(cè)繪工作提供了方便。GPS技術(shù)的應(yīng)用，大大降低了土地測(cè)繪工作人員的工作量，提高了工作效率，提高了土地測(cè)繪工作的精準(zhǔn)度，節(jié)省了投入資金。隨著GPS技術(shù)的發(fā)展，其對(duì)地質(zhì)測(cè)繪工作的作用會(huì)越來(lái)越大，進(jìn)而為我國(guó)地質(zhì)測(cè)繪事業(yè)健康穩(wěn)定的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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1004-7344（2016）29-0187-02

2016-9-23