GPS技術(shù)在地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用分析

張煦

摘 要 隨著全球科技水平的不斷發(fā)展及各個(gè)國(guó)家對(duì)科學(xué)事業(yè)的重視，GPS技術(shù)作為符合高科技時(shí)代背景下的產(chǎn)物應(yīng)運(yùn)而生，并且已經(jīng)逐漸開始應(yīng)用到許多領(lǐng)域當(dāng)中，不僅對(duì)人們的生活產(chǎn)生了一定影響，也對(duì)很多傳統(tǒng)行業(yè)造成了沖擊。地質(zhì)測(cè)量受GPS技術(shù)的影響，開始從傳統(tǒng)的目測(cè)和人工測(cè)量技術(shù)向GPS精準(zhǔn)測(cè)量過(guò)渡，但是因?yàn)槲覈?guó)地質(zhì)地形都比較復(fù)雜，所以對(duì)GPS測(cè)量技術(shù)有著更高的要求。本文簡(jiǎn)單的闡述了一下GPS的定義和原理，以及探討了GPS的應(yīng)用前景和意義。

關(guān)鍵詞 GPS技術(shù)；環(huán)境監(jiān)測(cè)；前景

中圖分類號(hào) P5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）14-0026-01

隨著科技的不斷提高以及人們環(huán)保意識(shí)的覺(jué)醒，帶動(dòng)了現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)的發(fā)展的同時(shí)，也讓系統(tǒng)且復(fù)雜的地質(zhì)調(diào)查工作開始不斷進(jìn)步。GPS作為一種全新的技術(shù)，不但具有高度精密的全球三維導(dǎo)航定位的能力，還具有方便快捷的數(shù)據(jù)采集和處理能力，使其得到良好的發(fā)展空間。我國(guó)在大地測(cè)量、地殼活動(dòng)的監(jiān)測(cè)以及資源勘測(cè)等方面有著豐富的成功經(jīng)驗(yàn)，這對(duì)GPS在我國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)的應(yīng)用中，提供了很好的技術(shù)支持。

1 GPS技術(shù)的構(gòu)成原理及定義

GPS又稱“全球定位系統(tǒng)”，是一種新型的衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)以及衛(wèi)星定位技術(shù)，它可以利用衛(wèi)星定位以及衛(wèi)星導(dǎo)航來(lái)解決空間中關(guān)于測(cè)量和定位的問(wèn)題，以及大地測(cè)量中的困難。GPS主要由空間里所具有的衛(wèi)星系統(tǒng)、地面上的一些監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)和分散在不同區(qū)域以及不同國(guó)家的接收機(jī)用戶構(gòu)成。GPS技術(shù)的主要工作原理是首先找到一個(gè)點(diǎn)來(lái)安置一臺(tái)GPS雙頻接收機(jī)，對(duì)所能搜索到的GPS衛(wèi)星進(jìn)行不間斷監(jiān)測(cè)，并將自身識(shí)別信息和監(jiān)測(cè)到的信息一起發(fā)送出去，通過(guò)相應(yīng)儀器接收并測(cè)算出三維坐標(biāo)和精準(zhǔn)信息。相較其他技術(shù)而言，GPS技術(shù)能夠快速、高效、準(zhǔn)確地提供點(diǎn)、線、面要素的精確三維坐標(biāo)，具有全天候、高精度、高效率等顯著特點(diǎn)[1]。

2 GPS技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

GPS技術(shù)和傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下方面：一是能夠更加準(zhǔn)確的定位，且隨著科技的不斷發(fā)展，精確度也會(huì)不斷的提高，為了滿足對(duì)不同地質(zhì)測(cè)量的要求，更是與通信技術(shù)相結(jié)合，使得測(cè)量方法從靜態(tài)發(fā)展到動(dòng)態(tài)，極大程度的擴(kuò)展了其應(yīng)用的廣度和深度；二是可以全天候的作業(yè)，因?yàn)楹蛡鹘y(tǒng)測(cè)量技術(shù)相比，GPS在測(cè)點(diǎn)間的通視和幾何圖像方面都顯得更加靈活方便，并形成測(cè)試的控制網(wǎng)，不僅能時(shí)時(shí)觀測(cè)，也使測(cè)量的數(shù)據(jù)更加的準(zhǔn)確；三是能夠短時(shí)間監(jiān)測(cè)，隨著技術(shù)的不斷提高，可以做到在一分鐘之內(nèi)進(jìn)行快速的測(cè)算，這樣不僅可以節(jié)省測(cè)量人員大量的時(shí)間，也可以減少企業(yè)的投資成本，并且保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。

3 GPS技術(shù)在地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)用的前景

GPS最初的應(yīng)用目的是為軍方提供精確定位，以確定并跟蹤在野外行進(jìn)的士兵和裝備的坐標(biāo)，并為海中的軍艦導(dǎo)航以及為軍用飛機(jī)提供位置和導(dǎo)航信息。但是隨著科技的不斷發(fā)展，以及對(duì)GPS不同需求的出現(xiàn)，GPS也開始應(yīng)用于不同領(lǐng)域。在航空攝影測(cè)量方面，利用GPS技術(shù)對(duì)攝航飛行導(dǎo)航、機(jī)載GPS進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)少量地面控制或無(wú)地面控制的航測(cè)，達(dá)到快速成圖以及全球環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)的目的；在測(cè)繪領(lǐng)域方面，GPS已經(jīng)被用于建設(shè)全國(guó)性且高精度的大地測(cè)量控制網(wǎng)，這樣可以更好地測(cè)定地球動(dòng)態(tài)參數(shù)，監(jiān)測(cè)地球板塊運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和地殼形變，成為建立城市與工程控制網(wǎng)的核心手段。

由于GPS具有很多的優(yōu)點(diǎn)，因此在室外地質(zhì)測(cè)量、地質(zhì)測(cè)量觀測(cè)、竣工測(cè)量的方面被廣泛使用，并且因?yàn)镚PS的使用靈活性，所以其很適合山林地區(qū)測(cè)量的工作：一是選點(diǎn)的時(shí)候可以遠(yuǎn)離面積比較大的水面，避免產(chǎn)生多路徑響應(yīng)，減輕測(cè)量困難的同時(shí)，提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；二是可以選取到四周高度角在15°以上，并且不被建筑物遮擋的測(cè)量點(diǎn)，增加采樣數(shù)據(jù)的總量，來(lái)豐富數(shù)據(jù)的多樣性；三是對(duì)視野開闊的地方進(jìn)行大規(guī)模的測(cè)量，并保證測(cè)試點(diǎn)的完好保存，便于以后工期觀測(cè)。

除此之外，GPS還可以應(yīng)用于其他測(cè)量方面。比如在工程測(cè)量方面，利用GPS的靜態(tài)相對(duì)定位技術(shù)，設(shè)置精密工程控制網(wǎng)，來(lái)監(jiān)測(cè)城市和礦區(qū)是否有油田地面沉降、大壩變形、高層建筑變形等問(wèn)題，并可以測(cè)繪出這種地形的比例圖；在地質(zhì)調(diào)查方面，憑借GPS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)快速采集地質(zhì)填圖的詳細(xì)數(shù)據(jù)，還可以減少測(cè)量人員野外采集數(shù)據(jù)的工作量，減少成圖的周期以及企業(yè)成本，加強(qiáng)了數(shù)據(jù)的共享性，有利于數(shù)據(jù)的二次使用以及開發(fā)；在地球動(dòng)力學(xué)方面，利用GPS技術(shù)監(jiān)測(cè)大洋洲板塊運(yùn)動(dòng)、青藏高原地殼運(yùn)動(dòng)、四川鮮水河地殼斷裂活動(dòng)[2]。建立中國(guó)地殼形變觀測(cè)網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)形變進(jìn)行更好的監(jiān)測(cè)，以減少地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)，對(duì)人們和國(guó)家所帶來(lái)的直接損失。

4 GPS技術(shù)在地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)應(yīng)用中的意義

4.1 GPS技術(shù)為地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)督工作提供了科學(xué)的指導(dǎo)

隨著人們對(duì)環(huán)保意識(shí)的提高，地質(zhì)環(huán)境污染的問(wèn)題也得到了廣泛的關(guān)注，因此地質(zhì)環(huán)境的監(jiān)管工作也被提上日程。其主要工作內(nèi)容是監(jiān)管防治地質(zhì)環(huán)境污染設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，以及環(huán)境污染物允許排放量的控制。GPS技術(shù)可以檢測(cè)出地質(zhì)環(huán)境的污染源，以及排放的影響地質(zhì)環(huán)境污染物，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行綜合采樣分析，得出具體的數(shù)據(jù)提供給相關(guān)監(jiān)督部門，可以為相關(guān)監(jiān)管部門制定相關(guān)的措施和方案提供一定的指導(dǎo)作用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行宏觀的調(diào)控。

4.2 GPS技術(shù)為地質(zhì)環(huán)境保護(hù)的執(zhí)法提供了技術(shù)

支持

GPS技術(shù)在地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用，為地質(zhì)環(huán)境的保護(hù)和執(zhí)法工作提供了技術(shù)支持，也加大了有關(guān)部門對(duì)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)管的力度。并且通過(guò)GPS技術(shù)可以對(duì)突發(fā)狀況下的地質(zhì)環(huán)境污染事件進(jìn)行及時(shí)的調(diào)查，以及建設(shè)相應(yīng)的地質(zhì)環(huán)境管理項(xiàng)目，制定明確的制度和準(zhǔn)則，減少發(fā)生問(wèn)題的可能性，還可以對(duì)地質(zhì)環(huán)境污染引發(fā)的糾紛進(jìn)行調(diào)解，避免沖突發(fā)生的可能性，從而使監(jiān)管的可行性增加[3]。

4.3 GPS技術(shù)為地質(zhì)環(huán)境保護(hù)的管理提供了數(shù)據(jù)

依據(jù)

對(duì)地質(zhì)環(huán)境污染物實(shí)施排放收費(fèi)準(zhǔn)則，是控制地質(zhì)環(huán)境污染的重要手段，也是地質(zhì)環(huán)境保護(hù)和監(jiān)管的一項(xiàng)重要工作內(nèi)容。所以環(huán)境的監(jiān)管人員可通過(guò)GPS技術(shù)，對(duì)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行有效的監(jiān)管，并且對(duì)可能引起地質(zhì)環(huán)境污染的單位進(jìn)行定期的檢查，還要對(duì)其所排放的污染物的成分進(jìn)行有效的分析，為排污收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)提供越有利的數(shù)據(jù)依據(jù)。

5 結(jié)論

隨著科技水平的不斷發(fā)展，GPS技術(shù)在地質(zhì)勘測(cè)中已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用。由于GPS技術(shù)的使用，不但提高了地質(zhì)測(cè)量的準(zhǔn)確性，還縮短了地質(zhì)測(cè)量的工作周期，提高了地質(zhì)測(cè)量的工作效率。但是該項(xiàng)技術(shù)還存在一定的問(wèn)題，使其在應(yīng)用方面還是存在一定的上升空間，本文簡(jiǎn)述了GPS的工作原理和定義、發(fā)展意義以及廣闊的應(yīng)用前景，因此需要提高我國(guó)科技水平，來(lái)不斷完善GPS在地質(zhì)環(huán)境中的應(yīng)用，更加有效的為地質(zhì)勘測(cè)提供服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]褚洪斌，張新興，孫明.GPS技術(shù)在地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用試驗(yàn)[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2003，10（5）：66-70.

[2]趙和平.探究GPS技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J].科技視界，2012，9（29）：261.

[3]何明均，劉成，黃上.GPS技術(shù)在地質(zhì)測(cè)量中的應(yīng)用與分析[J].科技信息，2014，12（1）：64.