gps技術在地質勘測中的應用前景探討

1、<p>　　GPS技術在地質勘測中的應用前景探討</p><p>　　摘要：GPS技術作為現代高科技水平的代表，在各個領域中發(fā)揮著越來越重要的作用。本文就GPS技術進行分析，探討其在地質勘測中的應用，并展望了它未來在地質勘測領域的發(fā)展前景。 </p><p>　　關鍵詞：GPS技術；地質勘測；應用前景 </p><p>　　中圖分類號：P624文獻標識碼：

2、 A </p><p>　　1、GPS相關理論概述 </p><p>　　1.1、GPS技術簡介 </p><p>　　全球定位系統工作的基本定位原理就是通過衛(wèi)星不間斷地發(fā)送自身的星歷參數和時間信息，用戶接收到這些信息后經過計算求出接收機的三維位置、三維方向以及運動速度和時間信息。全球定位系統具有高精度、全天候、高效率、持續(xù)性、多功能、操作簡便、應用廣泛等優(yōu)點，從而

3、為用戶提供出一個精確的速度以及時間坐標等信息的三維空間的無線電導航系統。 </p><p>　　全球定位系統主要由三部分組成：①空間部分也就是衛(wèi)星星座，它主要由24顆衛(wèi)星組成，每6個星座組成一個軌道平面，整個衛(wèi)星系統一共分成4個軌道平面，軌道與軌道間的夾角為550，這樣人們在地球上的任何地方都能看到由4顆以上星組成的軌道平面，從而獲得相關信息。②地面控制部分即監(jiān)控系統，主要功能是收集傳送衛(wèi)星接收來的信息，并對其進

4、行處理。③用戶接收部分即全球定位接收機，接收主要用于捕捉衛(wèi)星信號，并跟蹤衛(wèi)星運行，對其參數進行解調、隨著科技的進步衛(wèi)星導航系統的使用領域和范圍不斷拓展，技術含量不斷提高，全球定位系統能夠實現地質勘探的靈活性和精確性，節(jié)省了地質勘探工作人力、物資、資金的投入，同時也促進了我國地質勘探事業(yè)的發(fā)展。 </p><p>　　2、GPS技術在地質勘查中的應用 </p><p>　　2.1、礦區(qū)地質詳

5、查對控制測量精度的要求 </p><p>　　礦區(qū)地質勘查工程測量的工作任務主要是根據礦區(qū)大小布設要求的平面及高程控制網；放樣礦區(qū)內各類需施工的地質勘查工程點位，如剖面點、鉆孔、硐口、槽探、小園井等；定測施工后的各類工程點。這些工程點位置的定位、放樣，其點位中誤差，一般以礦區(qū)所使用的地形圖為準，不大于圖上0.1mm，勘查區(qū)的一般工程施工放樣和定線定位所需的控制精度，應以最低一級控制點的點位中誤差不超過±

6、5cm （相對誤差1/20 000） 的精度指標為準。對于重要的工程施工放樣和定線定位所需的控制精度，應以最低一級基本控制點的點位中誤差不超過±2.5cm（相對誤差1/40000）的精度指標為準。 </p><p>　　2.2、在礦區(qū)控制測量中的應用 </p><p>　　GPS RTK 控制測量時，儀器直接記錄控制點的平面坐標和高程值，然后查看解算后每個控制點的水平殘差和垂直殘

7、差，當平面和高程中誤差均小于1.0cm 時，便可進行記錄，一般用時在 20s 左右即可滿足中誤差要求。實踐證明，利用 GPS RTK 進行控制測量，觀測值中誤差和平均值中誤差均可以滿足地質礦產勘查測量規(guī)范中最弱點的點位中誤差小于等于5.0cm 的要求，說明采用 GPS RTK 技術在礦區(qū)進行控制測量是可行的。利用 GPS RTK 技術進行控制測量，能夠實時確定定位精度，當點位精度滿足要求時，測量人員即可停止觀測，極大地提高了工作效率。

8、</p><p>　　2.3、在礦區(qū)地形測量中的應用 </p><p>　　在地質礦產勘查詳查階段，要使用大比例尺地形圖，但地質礦產勘查區(qū)域往往都是高山地區(qū)，地形尤其復雜，若用常規(guī)測量儀器實測，不僅要先布設圖根點，且要求在通視條件下測量碎部點。這就造成作業(yè)難度增加，作業(yè)時間延長!而利用 GPS RTK 技術可以很好的解決以上問題，其測定點位時不要求點間通視，僅需一人操作，便可完成測量工作，

9、作業(yè)效率成倍提高!測圖時，僅需一人背著儀器在要測的碎部點上呆上一、二秒鐘并同時輸入特征編碼，通過電子手簿或便攜微機記錄，在點位精度合乎要求的情況下，把一個區(qū)域內的地形地物點位測定后回到室內或在野外由專業(yè)測圖軟件即可輸出所要求的地形圖。 </p><p>　　2.4、地質勘探網及控制測量 </p><p>　　地質工程勘探網一般由基線以及與之垂直的若干勘探線組成，由于GPS RTK具有經濟、

10、快速以及精確地優(yōu)勢，為此這一手段將取代傳統的測量方法。工程經驗表明，在邊長為10—15km 的GPS 基線向量，如果外部的觀測條件好或者衛(wèi)星很多就可以采用快速靜態(tài)模式，而如果在平原的開闊地可以使用RTK 模式; 對于邊長5—10km 的二、三、四等控制網要首選GPS 快速靜態(tài)模式，如果條件允許也可使用RTK 模式; 在邊長小于5km 的控制網基線條件下可以根據具體要求在快速靜態(tài)定位方法與RTK 方法中選擇。 </p>&l

11、t;p>　　2.5、GPS擬合模型應用 </p><p>　　道路勘測設計上的高程系統中包括大地高、正常高和正高系統，因為GPS得到的是大地高，而正規(guī)工程中還需要正常高，也就需要在一定的區(qū)域對數量和已知水準點進行控制，在這個環(huán)節(jié)，必須選擇適當的擬合模型進行坐標求解，再利用差算法解決任意點的高程差異問題。需要注意的是，GPS進行擬合高程異常時必須根據地形變化和控制點數量以及分布情況靈活的選擇擬合模型。通常情況

12、下，狹長線性區(qū)域的地形高程擬合模型，應該選擇正交多項擬合模型，此模型可避免產生病態(tài)矩陣，擬合效果更好。同時控制點數目控制在總點數的三分之一較為合適。另外，在控制測量中可以借助擬合數據和實測數據進行互檢，這樣易于查找和糾正錯誤。也就是說，在選取擬合模型和實際運用中，要根據實際情況選取和檢測更正，以使GPS技術更好的進行高程擬合，為實際應用做好技術準備基礎。 </p><p><b>　　3、應用實例分析

13、</b></p><p>　　地質勘探測繪作為一項基礎性工作，是進行抵制勘探工程設計、計算礦體地質儲量、研究底層構造以及編寫地質報告的信息來源。GPS RTK可以在地質勘探中實現工程點定位測量、勘探網及地質測量、布設工程點測量、地形測量、物化探測、勘探線剖面測量等工作。 </p><p>　　(1)大比例尺地形側量基準站的選定和建立，基準站的選取是進行后續(xù)測繪的基礎，可以直接的

14、影響測繪的精度與速度，因此其選址要遵循以下的原則：選址必須需盡量在高地，而且數據鏈電臺使用的天線要達到足夠的高度;堅決避免在無線電干擾嚴重的地區(qū)選址;避免在有GPS反射物的地區(qū)設置基準站，防止多路徑效應以及數據鏈的丟失。 </p><p>　　(2)外界測量，外界測繪人員在基準站的準備工作完成后就可以著手進行測量。測量中一般為兩人一組，分別在不同的界址點立桿并記錄數據，記錄單元一般取為3s。同時測量人員要盡量的穩(wěn)

15、住對中桿，在立點準確的基礎上作出草圖為內業(yè)整理作參考。 </p><p>　　(3)內業(yè)處理。將測繪得的文件通過測點成果輸出方法轉換為可以用來供成圖軟件使用的格式，并結合所畫的草圖完成數字化的內業(yè)成圖工作。 </p><p>　　4、GPS 技術的發(fā)展前景 </p><p>　　在地籍測量的工作中，GPS 技術發(fā)揮著至關重要的作用，而且其發(fā)展前景也是相當可觀。 &l

16、t;/p><p>　　(1)GPS 技術與作業(yè)的環(huán)境和距離沒有關系 ，其測量的精度非常高，像公路、鐵路等比較特殊地形的地籍測量也是相當方便的； </p><p>　　(2)GPS 技術在取得地籍控制點的三維坐標時，速率也非?？?； </p><p>　　(3)針對界址點的測量，GPS RTK技術可以更快、更有效地完成 ，而且界址點的放樣也能夠實現； </p>

17、<p>　　(4)在地籍測量中 ，GPS 技術主要的局限就是信號受到干擾，所以GPS 技術在使用時，其有些信號的干擾問題可以通過全站儀的測量進行解決 ，這會使工作效率提高的更快。 </p><p><b>　　5、結束語 </b></p><p>　　GPS 技術比常規(guī)控制測量具有更大的優(yōu)越性和適應性，其在地質勘查時能夠有高精度的測量結果，隨時進行全天候的

18、測量，并且其在使用時具有高效率和操作簡單的優(yōu)點，所以在GPS 定位技術進一步的應用與研究基礎上，還存在極大的發(fā)展空間，我們需要繼續(xù)GPS技術的探索與實踐，使此項技術更為成熟，也必將發(fā)揮更大的功效。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]黃健.工程測量中應用GPS RTK 技術的作業(yè)流程及案例研究[J].科技創(chuàng)新導報,2010.