測繪新技術在地質測量工程中的應用

王 然

（遼寧省地質勘查院有限責任公司，遼寧 大連 116100）

1 GPS衛星測量技術概述

GPS技術主要是利用人造地球衛星對勘測目標進行定位的一種測量技術，該技術早在1973年被美國政府所建立，當時主要以實現衛星測時、測距導航的全球定位系統。其主要通過測距的交匯點來確定被測點位，至少需要確定兩個或兩個以上的已知點與未知坐標的距離，并對位置點的坐標進行解算。

GPS系統具有連續性、實用性、以及可以全天候進行精準定位服務，可以實時為用戶提供精準的地理坐標，同時還可以利用衛星無線導航定位系統實現精準導航、定位以及定時等功能。

在地質測繪中，受外界因素的干擾較大，但測量工作又及其復雜、強度高、周期長，從而影響數據測量的精準性，而GPS技術的應用，可以排除上述因素，破解以往測繪工作中的弊端，提高數據的準確率。同時該技術還可被測目標進行三維鎖定，其過程不但精確度高、響應速度快，還可以實時監測被測目標。

因此，GPS技術的誕生，是推動我國測繪技術創新發展的重大舉措。

2 CORS系統的基本原理

CORS是一個兼具網絡化、自動化以及高智能化的系統，同時還具有精確度高、可靠性好、基準統一、定位迅速，以及服務多元化等諸多優點。故此，建設城市CORS系統，可以實現測量基準的統一、規避重復建設測量標志，不僅可以提高測繪技術水平，對促進城市信息化建設及發展具有重要作用。

CORS系統的工作原理，主要結合GPS衛星定位技術，對某一特定區域建設參考站，利用GPS的全天候不間斷運行，在將計算機技術、數據通訊技術以及互聯網技術進行高度融合，從而對參考站與數據中心進行組網，根據設定的采樣率進行連續觀測，并將所采集到的數據，通過網絡傳給數據中心并完成解算。一般用戶只需通過自帶網絡功能GPS接收機，即可獲取相應的原始數據，以及改正數據，并可對其進行實時定位，或是精準的導航定位。該系統主要構成包括4部分，即數據中心、參考站系統、數據通訊系統以及用戶系統等。

3 測繪新技術在地質測量的應用分析

文章以CORS系統下的GPS精準定位技術，對城市地質狀況進行全面監測，實時掌握城市地面沉降發展的規律，以便進行動態監測，通過研究地面發生沉降的原因，從而提出合理化的防治對策及建議，為推進區域經濟的可持續發展提供可靠的地質參考資料。

3.1 觀測城市基本資料

該城市地處華北平原地帶，屬于典型的溫帶半濕潤氣候，年平均降水量在600mm左右，平均氣溫11.5℃ ～12.8℃。

根據本城市CORS系統下已運行的基準站點，進行地面沉降觀測點的布設，并結合GPS監測墩進行組合監測，所布設的監測點交通便利。

3.2 CORS監測地面沉降分析

根據該城市周圍布設的IGS站（BJFS、TWTF、LHAZ、IRKT、YSSK），并采用GAMIT/GLOBK軟件對設置的12個基站全年數據進行聯合解算，得到基準站點CH01和SW01的年度沉降速率以及相關的精度數據。

通過實際觀測發現，SW01點位整體趨向于東南方向位移，沉降量起伏變化較大，可能會存在繼續下沉的表象。因此，制定科學的觀測計劃，結合精確度較高的數據處理軟件，及時修正相關參數，利用精準GPS技術將精度控制在毫米級，對地面沉降量的觀測提供精準的數據。

3.3 GPS用于地面沉降觀測時間及沉降量確定

根據GPS網觀測基本技術的相關規定，結合該城市沉降觀測現狀，本次研究中將采用觀測時間23.5h的兩個時間段，并結合實際資料將其分為8h（兩個時段）、24h（一個時段）、48h（兩個時段），并得出不同觀測條件的大地高。

綜上分析，在8h和24h時段的大地高之差為2mm～4mm之間，大多數在2mm以內；而在24h和48h時段的大地高之差都在2mm以內。通過對不同時間段觀測數據分析獲得大地高差值后，即可獲取相應時間段的沉降量。在沉降量方面，8h與24h時段的沉降量之差都在4mm以上，而對于24h與48h時段的沉降量之差僅為2mm。從監測結果上看，比較GPS監測與水準結果，其所觀測的沉降結果基本一致。

因此，在基于CORS系統下的GPS新技術，對地質沉降的測量具有一定的實踐意義。