GPS技術在地質測量中的應用

范景霞

（山東省第一地質礦產勘查院，山東 濟南 250000）

近年來，在我國GPS技術已經被引入到地質勘察的領域里，尤其是工程地質方面，目前GPS技術的使用效果有了成效。這對于地質勘察向現代化發展十分有利，這樣的話勘探工作也更有準確的操作性和科學性。我們首先要做的是熟悉目前地質工程上的基本的技術手段，然后再重點學習現代化的技術方法，比方說用GPS技術完善地質勘察領域的相關的實踐和研究。這樣的話可以大概率的提高野外勘察的工作效率，同時也能夠讓現代化的測量技術有發揮其潛力的空間。

1 GPS相關技術的初步介紹

GPS的使用首先要有信號系統，要有定位技術，這樣才能獲得較高精確度的觀測結果，然后使得整個測量的工作效率有所提升。而在定位測定上，需要基準站和移動站的調整與配置，還有接收機，在這些手段都建立之后，客戶可以得到精度較好的數據結果。對于GPS的使用，這里需要有專業的數據處理軟件。這種后續的操作處理可以勘測的誤差并提高測量的定位精度，如圖1所示。這樣測量結果就具有更強的參考與使用價值。這里邊還有算法的優化以提高GPS技術測量的普適性。如果將GPS測量的技術應用到地質測量中，還可以讓勘測外業逐步向自動化邁進，使得包括數據傳輸、降低數據獲取誤差水平在內的工作效率大大提升[1]。

圖1 GPS相關技術步驟

在平時的操作中，可以通過運用GPS-RTK高精度地定位測量，這種方法不需要通視，而且可以實現作業的技術得到優化，并且能夠最大限度減少各種各樣安全事故發生的概率。因此，在日常的測繪野外測量工作中，外業實操人員需要非常熟悉GPSRTK的實操技術，并且透徹理解其中的理論知識，這樣才能保證現代化先進的技術手段可以服務于地質野外測量，有利于學科的建設和發展。

2 當前地質測量的現狀

2.1 采用GPS地質測量的工作性質

首先我們先要明確地質測量的特點。它具有基礎性、保障性、全程性以及支撐性等特點。所以我們說，地質上的野外實地量測是與經濟和社會密不可分的。目前在國家地質的實地測量工作任務的詳細部署上，要想辦法調動勘探隊的工作的積極性，并且這里要建立鼓勵機制，爭取在產學研相結合的基礎上建設一批十分優秀的團隊。緊密圍繞國家和社會的需求以及科學理論技術的發展趨勢，突出重點，發展科技。在實際操作中，有可能會有礦物定位不準確而增加勘測的難度。所以我們要在具體實施之前就做好詳細的工作方案，甚至是可以提前進行預勘察，使用GPS技術，以此做到測量效率的有效提升，統籌全局部署任務。如果說是在重要的礦區或者經濟區，那我們要采取點面結合的方法來對進行區域性的地質勘測。然后在后續的數據處理上，要結合地域特色與實地的地質條件，在坐標配準的基礎上，建立好坐標體系，這樣有利于合理地規劃總體方案[2,3]。

2.2 在地質工程測量中用GPS的專業特點

如果想要更好的實現GPS等先進測繪技術在地質勘測中的應用，實地操作人員必須透徹了解GPS的技術及其應用過程中的特點，然后這樣的測繪工作就可以科學有效的開展。目前采用GPS這種先進的測繪技術輔助地質勘測，特別有助于提高效率，這樣可以最大限度地保持一種最佳的工作模式，在減輕勞動強度的同時還可以讓地質上的勘測技術逐步深入發展下去。所以這樣的話在保證高精度獲得測繪數據的同時，滿足需要，而且有助于將當代先進的信息化技術應用到工程量測上，進一步來完善地質學科內容，強化學科的發展。要想真正將地質工程的勘查工作落到實處，需要我們將GPS技術進行推廣，借助GPS等相關測量的軟硬件平臺，推進學科的現代化發展，在豐富外業實踐測量的同時獲得更為可靠的地質勘測數據。

2.3 GPS技術在地質工程測量中的應用

主要包括以下5點：GPS測量數據的處理與分析、控制點的測定、地球動力學研究和地震分析的預測、開展外業的實地測量工作以及處理地質上的相關信息數據。

在處理GPS測量數據的過程中，精度高的數據一般被分為兩部分，包括基線的向量解算和基線GPS格網平差，然后我們可以推出根據GPS測量的結果。這里邊還涉及到數據分流，數據分流可以讓數據自動分類，解碼數據，然后可以進行高效的數據整理，因為這個過程可以幫助刪除沒有用的數據。野外實踐測量的過程中，GPS的使用可以在大大減輕勞動強度的同時保證工作的高效進行，而且相關的軟件可以幫助快速地處理大量的實地觀測數據。數據通過傳輸和修正反饋后，完成來基線解算和基線向量網，這樣后邊觀測數據就會大大提升測繪采集數據的質量。地球動力學以及地震的分析與預測與社會科學經濟的發展都密切相關，所以把這個作為預測的方向也是當今的一個研究熱門。由于之前技術相對比較的落后，容易出現數據的不精確和不完整，所以引入新技術顯得尤為重要。

對于野外實地測量工作的開展，選點和觀測是重要的兩個環節。地質的勘察作業，第一步是選點的合理性，這樣是為了保證測量采集數據的準確性以及方便實施性。這里要注意一下幾個方面，在選點的過程中。首先，我們要選擇不怎么有障礙物的位置，因為這樣信號強度好，因為信號沒有被阻擋，所以我們獲得的數據精度就高。再有就是我們在選點的時候要注意避開水面或者高層建筑。因為水面還有高樓層容易反射信號。還有就是我們要避開高壓線產生的電磁的干擾，因為電磁容易使得信號出現不穩定，比方說高壓線容易出現電磁干擾。那第二步就是觀測。觀測的時候我們要注意時間和空間因素的影響，因為這些會導致觀測的結果有一定的差異性，與此同時，我們還要留意觀測時候的天氣。地球經緯度與坐標水準點和坐標系統都會對觀測結果帶來影響。對于采集到的地質信息，我們要通過專業軟件處理，然后獲得詳細精準的數據，這樣可以用來彌補之前出現的數據錯漏，實現地質工程成果的質量有所提升。這里必不可少的是建立坐標轉換系統。因為這樣才能實現GPS的控制網作用，將測量工作細化，然后通過GPS的實時的動態的定位高效完成相關調查工作，進而在現代化GPS技術的支撐下推動行業的大發展。

3 地質測量應用GPS的前景

地質勘察技術有了很大的進步，而且發展空間也越來越大，這都得益于GPS技術的廣泛應用。這里包括從礦產資源的開發到地質勘探調查的應用，這逐步實現了完整的勘察技術一體化的一個發展的趨勢，各種各樣的勘察技術也因此可以有它們發揮優勢的空間，然后地質測量的數據質量有了大大提升。目前資源的逐漸減少是一個非常嚴峻的問題，而且有的資源是不可再生的資源?；谶@個背景，新型技術要推廣起來。在這中間，較為廣泛和普遍的技術就是將GPS技術應用到地球化學測量當中。這種技術設計痕量分析方法，能夠快速的確定出礦石的詳細的定位地點，然后可以非?？斓姆治龅V石的特征，甚至可以進行篩選工作。還有一種新型技術就是結合GPS技術并引入遙感技術，借助遙感影像進行輔助。遙感這種手段主要是借助衛星獲取的影像資料，也就是地表數據，可以快速且大面積地分析地質構造，能夠用一種宏觀的角度去探測和表達。同時，遙感技術還可以方便與地形崎嶇、復雜多變的地方，因為這些地方不便于實地測量。這就體現了現代化技術加入到地質測量中的優勢。遙感技術因為它面積大，數據的時間獲取上是連續的，而且獲取相對方便，省去了大量的人力與物力。所以它的強大也受到地質勘測的青睞。數學地質也是一種基于GPS引入地質測量的新技術。這種技術可以一種自動化的操作來編制相關的圖表和數據的處理，然后處理的結果勘測技術人員可以參考，這樣的話工作就顯得更加的規范、科學有效。不僅如此，GPS還可以協助進行礦產資源的多種數據分析，這里包括多元分析等，并通過動態監測形成一個4維的形式，提高時效性。目前在澳大利亞已經通過GPS這種技術手段與地質測量的結合建立了相關數據庫，這將非常有助于礦床數據的記錄分析以及相關的科學研究[4]。

4 結語

目前地質勘查的工作逐漸受到越來越多的重視，這樣地質測量技術的投入也就隨之加大，相關的技術，包括GPS、遙感，甚至是交叉學科的地質遙感技術都在逐漸應用到地質測量中來。這都將有助于推進相關學科的科學研究與發展。為保證測量獲取的數據是可靠有效的，那測量工作的部署就應該被重視，提前做好觀測的詳細方案（包括方案的可行性）。這樣有助于讓GPS、遙感等相關技術的優勢在學科應用中得到充分的發揮。