GPS 測繪技術在地質工程測量中的應用

衛健

摘? 要：隨著我國經濟發展速度加快，地質工程的數量與規模不斷擴大。測量工作是地質作業的前期準備工作，如果測量數據不準確，對作業進度與效率的影響非常大，所以，地質工程的測量工作受到高度重視。隨著科學技術水平的提高，各種新型測繪技術相繼問世并被應用到地質工程測量中，加快了測量速度。全球定位系統（GlobalPositioningSystem，GPS）測繪技術就是一種新型技術，本研究主要探討在地質工程測量工作中應用GPS測繪技術的優勢和具體方法。

關鍵詞：GPS;測繪技術;地質工程;測量;應用

1GPS的組成及工作原理

1.1GPS的組成

GPS測繪技術主要是由衛星定位系統為工程測繪工作人員提供定位測繪的坐標依據并完成工程測繪工作的一項重要技術手段。運用GPS技術開展工程測繪的效果較好，既具備極大的準確性，又有利于提升測繪技術人員的工作效率。對需要精細化的工程測繪工作而言，利用GPS技術開展測量工作已是當前工程測繪領域的重要發展趨勢。

1.2GPS的工作原理

GPS測量信息技術的原理是：首先將GPS接收機設定在一個穩定地點，然后運用衛星信號探測高新技術找到其定位，并將定位的具體信息數據傳輸到電腦，進行相應的數據信息分析和處理，并創建三維空間坐標系表示接收機的具體位置。在GPS測繪技術的影響下，這種坐標體系只能分成低地靜止坐標體系和空間靜止坐標體系兩類，兩個位置坐標控制系統能夠通過交換來精確判斷出控制器的具體位置。另外，由于定位方式的具體實施方法存在差別，定位方法也可能分成相對和絕對兩類。相對定位技術以空間幾何學理論知識為主要基礎，根據三顆衛星相互之間的間距，利用相應的數學理論知識推算出檢測點的具體位置;絕對定位技術的主要技術基礎是海拔資訊及其經緯度，根據具體坐標系方位數據信息對測定點的具體位置做出判定。

2GPS測繪技術的優點

2.1GPS技術效率高

GPS技術主要運用衛星定位系統對建筑工程進行測量，這樣就能省去許多人工操作的過程，對提升建筑測繪工作的效能有著一定的幫助。很多時候，得到工程位置信號僅需幾十秒的時間，而對數據進行分析和處理卻需要數分鐘，這樣便能完成對工程位置的具體定位，從而大大減少人工完成定位和測量等工作的時間。

2.2GPS技術較為精確

目前，工程建設檢測中還存在諸多的傳統方式。隨著現代工程建設環境和條件的巨大變化，對檢測管理工作精度的要求也隨之提高。而傳統的工程建設測繪技術方式在滿足當前對建筑檢測崗位的科學性和精度需求方面存在一定的差異。所以，工程建設定位科技日益發達的今天，把高新GPS科技滲透到建筑檢測中，能夠有效提高建筑檢測崗位精度。同樣，基于GPS技術的測試精度也可以達到毫米級，這對測量工作越來越精確也是一種推動。

2.3GPS測繪工作的操作極為簡單

隨著現代科學技術的不斷進步，GPS技術的配套設施也在進一步發展和完善之中，許多高度自動化和智能化的高新技術設備都運用于GPS接收機中。這就要求測量人員在實施操作時，必須保證數據的正確性和簡潔性。利用這一技術手段，測繪技術人員只要進行測量地點的接收機安裝定位工作和信息接收，將現場的天氣信息全部記錄下來，其余工作都可交由GPS等技術設備來完成。

3GPS測繪技術在地質工程測量中的應用

3.1定位技術

GPS測繪技術具有靜態定位功能，主要作用是可以設置精密、完整的控制網，通過定位技術達到實時監控測量區域的目的。如果測量區域發生變化，定位功能可以改變測量區域，保障測量的準確性。定位技術還可以根據測量工作的需要，調整工程項目的示意圖比例，根據工程建設情況實時更新示意圖。此外，使用定位技術時，能任意選擇定位區域中的測量點進行測量，還可以保證測量準確度。使用GPS測繪技術的設備也有多種，不同設備的準確度不同，所以要根據工程建設的需要選擇合適的設備。

3.2定線測量技術

保障地質項目作業質量的基礎是精準的測量數據。傳統的測量工作需要較多工作人員進行測量，但是GPS測繪技術操作簡單方便，極大地節約了人力和測量時間。使用GPS測繪技術時，工作人員只要確定起始樁點方位，在進行定線測量時，給需要測量的點設置編號，在測量設備上輸入各項參數后，設備就會自動測量，與設備連接的電腦上會出現測量結果，對數據進行校對核準。如果校對時發現數據誤差過大，還可以人工調整，能夠確保數據的準確度。

3.3控制測量技術

在開展地質工程前期測量工作時，測量工作人員除了要測量建設區域的數據，還要測量作業現場周圍的數據，尤其是正在作業或即將作業的區域。根據周圍環境的測量數據，可以預測周圍的作業活動對己方作業項目的影響，并設計應對方案，保障工程建設的順利開展。使用控制測量技術，可以將測量區域分塊測量，使用GPS測繪技術，極大地縮短測量時間，為設計人員多爭取一些構思時間。

3.4放線測量技術

放線測量技術和定線測量技術不同，需要在整個地質項目建設過程中使用。測量工作的開展主要考慮測量數據的準確度和項目的空間布局。GPS測繪技術能有效推進該項工作，提高測量結果的準確度，達到放線測量的要求。同時，在進行放線測量工作時，測量結果要使用統一的記錄方法，有利于后期計算數據。

3.5采集和處理數據

首先，在采集數據的過程中，工作人員要備份測量數據，做好相關的預處理作業，盡可能將環境和人為因素對測量結果準確度產生的影響降到最低，消除測量誤差，根據獲知的高程點數量和三維坐標等數據，評估實際采集的數據的可靠性與準確性，并輸入相應軟件中。其次，在處理數據的過程中，工作人員可以合理使用基線解算法和網平差結算法，相較于以往的數據處理技術，能輔助或取代人工，實施自動化計算，提升工作效率，最大限度地降低人為失誤對數據準確度產生的影響，還能降低計算偏差和錯誤等發生的概率。工作人員可將快速靜態測量技術和靜態測量技術有效結合，若實際測量所得數據相近，且準確度符合要求，則代表數據準確可靠，能直接解譯處理GPS信號。若所得數據存在較大偏差，則表示點位位置影響了測量精度，要求工作人員優化數據處理，調整觀測時間段，盡可能減小數據處理的偏差。

3.6外業測量

在實施外業測量的過程中，使用的GPS作業模式不同，操作要點也有差別，要求工作人員重視3個方面。（1）在使用經典靜態定位方式的過程中，要求將信號接收機同時布設于基線兩段位置，至少對4顆GPS衛星實施同步跟蹤監測。此后，需要平差處理基線觀測封閉圖形，將測量偏差降到最低。（2）在使用快速靜態定位方式的過程中，需將流動站以及基準站布設于測區中，且將信號接收機裝設于每一個站點中，基準站主要用于連續跟蹤GPS衛星，流動站用于觀測GPS衛星。（3）在使用準動態定位方式的過程中，要事先將一個基準點設置于測區中，同時布設信號接收機來連續觀測GPS信號。

4結束語

GPS測繪技術的應用越來越廣泛，在眾多行業中發揮了重要作用。在地質工程中使用GPS測繪技術，不僅可以提高測量結果的準確性、科學性、合理性，還可以減少測量工作的投入成本。應用GPS測繪技術可以提高地質工程項目的作業質量和經濟效益，對推動地質行業的發展具有重要意義。

參考文獻

[1]王子銘.GPSRTK技術在地質工程測量中的運用研究與分析[J].無線互聯科技，2019（8）：131-132.

[2]齊曉迪.地質工程測量中如何有效應用測繪新技術[J].工程建設與設計，2020（21）：55-57.

[3]堯燕，張恒僖.試論數字化測繪技術在地質工程測量中的應用分析[J].黑龍江交通科技，2020（12）：266-267.