對地質測繪中GPS技術的應用研究

王永亮

（山東省魯南地質工程勘察院，山東 濟寧 272100）

GPS技術是由國外最先研發的定位技術，并且目前在太空中已有24顆衛星用于實時傳輸信號數據，而這就說明其信息傳輸能力較為強大。并且，目前已經衍生出RTK技術，該技術已經被廣泛用于我國的地質測繪中。那么這就說明地質測繪已深受GPS技術的影響，使得可以提升地質測繪的測繪數據精度，從而有利于展開地質測繪工作。

1 GPS技術的闡述

通常，在GPS的地質測繪中，主要依靠于載波相位的方法進行測繪，而RTK技術主要是偏向于動態定位作用，使得可以提升GPS的定位效能[1]。并且，在這個過程中，還可以在電子屏幕上根據實時數據建立起三維模型，使得可以讓測繪人員精確地找尋測繪位置，而且最高可以精確值厘米單位。那么，在利用RTK技術進行測繪時，一方面可以利用基準站和測站之間建立的數據聯系，使得將測繪所得的數據直接傳輸給流動站[2]。并且，流動站不僅可以收到來自在于基準站的數據，而且可以收集由GPS收集的數據，這就說明RTK可以提升地質測繪數據的全面性。同時，RTK系統還可以利用可精確至厘米單位的差分觀測值，使得利用GPS進行地質測繪的實效性。

另外，在RTK技術背景下的GPS測繪，還可以利用流動站的多樣性，可以當流動站處于靜態環境時，直接切換為動態作業，也可以當流動站處于動態環境時，直接進行搜索求解。那么，在搜索求解之后就可以處理各個歷元。同時可以與傳輸GPS信號的衛星保持實時追蹤，就可以利用流動站繪制出精確至厘米單位的測繪信息。

2 GPS在地質測繪中的應用流程

（1）外業數據采集。將GPS技術應用在外業數據采集中時，可以利用儀器獲取地質測繪區域中的數據。首先，將地質測繪區域中的棱鏡高度數據導入進GPS系統中，并且保證在過程中不會任意修改高度，否則就會導致最終發測繪的數據出現偏差[3]。其次，在外部環境中展開數據采集時，如果發生斷電問題，那么可以等到供電后再進行作業，否則會導致后期處理外業數據的效率較低。并且，如果在外業測繪過程中存在點位不清晰的情況，同樣會降低測繪效率。那么，為了解決該問題，可以額外設置至少兩臺的轉站，使得有利于調節測繪角度。還有，測繪人員可以在測繪的過程中多采集若干組數據，使得在分析時可以銅鼓對比選取最為精確的數據。

（2）內業數據處理。所謂內業數據處理，主要是相對于外業數據采集設立的措施，通常是可以采用GPS分析得出的現場測繪數據，使得與外業采集獲得數據進行對比，這樣就可以發現數據偏差，使得可以糾正外業采集所獲得的數據，使得避免不必要的測繪問題。并且，在進行內業數據處理時，需要利用計算角度閉合差的方式，推測實際測繪所得的閉合差數據，如果在兩者數據趨于一致的情況下，使得就可以得出站臺的評分角度閉合差等數據，從而最終計算出測繪點中的坐標增量。同時，工作人員還需要利用GPS傳輸的數據進行整理，以便隨時使用。

（3）多角度測繪。在該方面的應用內容，主要是依賴于GPS技術強大的全方位測繪功能，使得通過衛星定位作用，通過若干種角度對地質測繪點的區域進行探測，使得可以通過多種測繪數據的對比下，最終獲得精確度最高的數據。另外，在通常情況下，由于實際測繪中的測繪點存在差異，使得僅通過定位測繪會出現偏差，所以可以借用攝影技術，使得從圖像中可以區分不同的測繪點，使得避免該問題。那么，這就說明GPS技術不僅擁有定位功能，而且還具有強大的圖形和攝影功能，使得可以實時地描繪測繪地形情況，從而提升測繪的全面性。

（4）野外觀測的應用。①注意事項：首先，由于GPS技術的測繪需要先進行布控，所以就需要考慮其測量的特殊性，那么可以從以下三個方面考慮。其一，對于高程控制點的設置。在通常情況下，網狀測區作業需要在10乘10的區域內，將至少四個異常的水平點進行控制，并且均勻地安置在測繪區域的附近。還有，如果需要獲取高精度時，這就需要增加水平高程的控制點數，如果要保證控制質量，那么可以將待測點與水平點進行隔離，距離可以保持在1km到5km之內。而在現狀測區作業時，需要注意將3個以上的控制點均勻地進行分布，保持間隔30km就設置控制點的方法，使得可以在這種作業情況下的控制質量。那么，當線狀測區超過正常面積時，可以在10乘10的區域內將4個以上的控制點布置在測區兩邊位置。其二，對于平面控制點的設置。當在網型測區進行作業時，由于控制點處于測區之外，所以需要將3個之上的控制點均勻布置在4個象限內，并且將與測區邊緣的距離保持在1km到20km之內。

②GPS的擺站：其一，在找尋點位的過程中，需要讓測繪人員確認是否已去過測繪點，如果確認已去過那么就需要按照相應的記錄進行尋找，主要通過標識號碼進行查詢，最后無誤后再將儀器安置在這些測繪點處。其二，在安置儀器的過程中，需要注意在定平時，需要用天線將儀器架上的基座進行盤緊、并且，由于每個人的視力存在差異，而光學球心儀使得人在對視時，會使得人眼產生不同程度的聚焦效果，那么這就會影響最后的調整效果。所以，這就需要及時將聚焦調整到最佳位置，使得可以產生像差問題。接著，如果發現天線盤掛的方向指向北方的情況下，為了可以提升接收數據的精度，這就需要利用測量北、東南、西南方向的天線盤高，并且在之后的接收儀中導入天線高等數據，使得可以獲取較為精確的衛星數據。其三，在觀測的過程中需要隨時記錄觀測信息，這樣就會形成記錄手冊。而該手冊既需要記載外業采集中發生的錯誤信息，又需要記載書寫正確的點名、天線高型號、序號記錄、開關機時間等信息。其四，安置GPS裝置的人員，需要注意不能離開GPS儀器的可控范圍，既可以利用接收儀進行觀察，又可以從電池電量等方面查看儀器狀態。并且，工作人員需要注意GPS儀器的安置位置，是否存在定心不問的情況，再加之重新記錄開關機的時間，使得可以確保儀器運行的穩定性。另外，還要對觀測過程中GPS儀器的剩余電量進行記錄，從而避免自動關機的問題。

3 結語

綜上所述，GPS技術是當代地質測繪工程中重要的技術工具，并且目前應用的范圍較為廣泛，既可以在外業和內業數據采集上應用，又可以在多角度和野外觀測上應用，尤其是在野外觀測中，GPS技術應用的項目較多，所以需要注意的步驟也較多，如對網狀或現狀測繪區安置GPS儀器的位置就存在差異等。不過，隨著科技力量的不斷增強，地質測繪方式也會隨著GPS技術的發展而不斷拓展，使得可以提升我國企業的地質測繪能力。